Модели материального баланса

В Уфимском государственном нефтяном техническом университете на специальности 25.01 в последние годы практикуется включение в состав дипломного проекта специального раздела "Экологическое обоснование производства". В этом разделе студент составляет, с учетом всех протекающих в процессе химических реакций и достигаемых селективностей, обобщенную модель материального баланса предлагаемого производства. [c.72]

Температура Т определяется из уравнения равновесия, существующего между паровой фазой состава У,- и жидкой фазой состава Как составляется и используется в модели уравнение равновесия, ун е было сказано в предыдущем разделе этой главы. Все эти уравнения объединены в модель, которая представлена на рис. V-9. Тепловой поток Ф находят так же, как в предыдущих примерах, но в этом случае поверхность, через которую осуществляется теплопередача, предполагается для упрощения постоянной. Отметим, что, поскольку составлен общий материальный баланс, нет необходимости вводить в модель материальные балансы для всех компонентов содержание основного компонента может быть найдено из условия 1- [c.95]

Рис. У-17. Математическая модель материального баланса реактора.

Целями построения модели могут быть гносеологическое моделирование, разработка на базе построенной модели и моделирования системы управления или непосредственное использование модели в системе управления (адаптивное, дуальное управление и др.). Основным в построении модели является цель. Любой объект, процесс, явление сложны, и для них могут быть построены различные модели в зависимости от конкретно решаемой задачи, от того, для какой цели строится модель. Действительно, для абсолютного большинства известных объектов имеется целый ряд моделей в зависимости от конкретной задачи, которую предстоит решить. Так, если речь идет о предприятии, то для него строятся модели производства, снабжения, связи, экономики и многие другие, которые могут быть в той или иной степени связаны или не связаны между собой. Можно говорить также о множестве моделей отдельного объекта этого предприятия, например о моделях ректификационной колонны. Для этого объекта имеется множество моделей материального баланса, прочности, точности, функционирования и т. д. [c.11]

Модель материального баланса, которая является основой для разработки количественных схем материальных потоков с помощью вычислительной машины, состоит из систем уравнений каждого [c.230]

Рис. 2.3. Схемы простейших ячеечных моделей материальный баланс для пузырьковой фазы

Цели моделирования весьма разнообразны. С одной стороны,— это простое моделирование, которое может показать разработчику процесса, каким образом взаимодействуют отдельные аппараты, насколько чувствительны результаты расчетов к изменениям варьируемых параметров. Под этим мы понимаем сведение за 10—40 человеко-часов модели материального баланса на основе существующей библиотеки стандартных программ для различных [c.14]

Одномерная однопараметрическая модель. Материальный баланс по -му компоненту [c.336]

Для отыскания вероятностных характеристик модели составим уравнения материального баланса по веществу-индикатору, вводимому в форме б-функции на входе в первую ступень [c.84]

Математическая модель. Уравнения этой модели при условии изотермичности процесса находят из уравнений материального баланса для потока газа. Для составления их выделим в реакторе, имеющем высоту насыпного и рабочего слоев катализатора VI Ь ш площадь сечения Р, элемент объема длиной 1 (рис. 42). В соответствии с двухфазной моделью представим этот элемент в виде двух составляющих — одной для плотной фазы (индекс 1 ) — другой для фазы пузырей (индекс 2 ), Введем следующие обозначения [c.121]

Аналогично находим и уравнение материального баланса для фазы пузырей. Это уравнение с учетом отрицательного знака для межфазного потока и выше принятой формулировки физической модели запишем в виде [c.124]

При этом уравнения чаще получаются не решением дифференциальных уравнений двухфазной модели, а прямо из уравнения материального баланса в слоях катализатора. [c.130]

В соответствии с диффузионной моделью концентрация трассера или целевого компонента при отсутствии источников и стоков описывается нестационарным уравнением материального баланса [c.148]

В приближении диффузионной модели уравнения материального баланса по сплошной и дисперсной фазам имеют вид [c.231]

Нами было установлено, что разогрев слоя для различных модификаций оксида алюминия (у-, т]-) при хлорировании примерно одинаков. Движение теплового фронта не коррелирует в полной мере со скоростью насыщения катализатора хлором. Был рассчитан тепловой эффект реакции хлорирования на основании материального баланса хлорирования, который составил около 125 кДж/кг катализатора. Максимальная температура разогрева слоя катализатора при хлорировании в выбранных условиях, по данным расчета, может составить 70 20 °С. На основании полученных данных о движении теплового фронта, изменении концентрации хлора в слое оксида алюминия, расчетного значения теплового эффекта была разработана математическая модель процесса хлорирования оксида алюминия парами четыреххлористого углерода в интервале температур 240-260 °С [89]. [c.71]

Для того чтобы изобразить полную математическую модель ректификационной колонны или иного аппарата для разделения, требуется знание дифференциальных уравнений теплового и материального балансов для всех, кроме одного, компонентов и для каждой стадии или небольшой группы стадий процесса. Хотя допущения об адиабатичности условий работы и неизменности числа молей вещества в потоке значительно упрощают указанные соотношения, модель колонны любого реального размера все же весьма сложна. [c.114]

Для реактора, имеющего форму цилиндра, в каждом сечении которого, перпендикулярном оси, имеет место круговая симметрия, модель будет двумерной. Если скорость V, направленная вдоль оси цилиндра, постоянна, то уравнение материального баланса запишется так " [c.17]

При отсутствии продольного перемешивания (А = 0) мы приходим к модели реактора идеального вытеснения, для которой уравнение материального баланса имеет вид [c.17]

Пусть математическая модель химического реактора состоит из двух уравнений — уравнения материального баланса для одного из реагентов и уравнения теплового баланса [c.22]

Для составления математической модели неизотермического реактора к уравнению (или уравнениям) материального баланса нужно присоединить уравнение теплового баланса в данном случае оно имеет форму уравнения (1,15) запишем его [c.43]

Математическая модель этого реактора состоит из трех дифференциальных уравнений двух уравнений материального баланса по реагентам Л и В, имеющих следующий вид при подаче на вход реактора смеси этих веществ [c.47]

Чтобы составить математическую модель реактора радикальной полимеризации, напишем уравнения материальных балансов по мономеру, радикалу, инициатору (приняв, что на вход реактора подается смесь мономера и инициатора), а также уравнение теплового баланса, учитывая тепловыделение лишь в реакции роста цепи. [c.50]

Математическая модель изотермического реактора непрерывного действия, в котором протекает обратимая реакция второго порядка, представляется двумя уравнениями материальных балансов [c.69]

Рециркуляционная модель. Функцию распределения концентрации трассера для этой модели можно получить решением уравнений материального баланса модели применительно к стационарному вводу трассера [92]. Однако проще получить ее из уравнения (1П.20). [c.43]

Известен [30, 40, 95] метод определения параметров продольного перемешивания путем сопоставления опытных и расчетных С-кривых. Для построения последних по той или иной теоретической модели необходимо располагать их аналитическими выражениями или же численными решениями уравнений материального баланса трассера с краевыми условиями. [c.46]

Ячеечная модель. Система уравнений материального баланса по переносимому потоком трассеру, согласно схеме ячеечной модели (см. рис. П-1), имеет вид [c.46]

Рециркуляционная модель. Основываясь на схеме потоков и распределении концентраций рециркуляционной модели (рис. 111-11), можно составить систему дифференциальных уравнений материального баланса трассера для аппарата при следующих допущениях [30, 36, 40, 94] [c.51]

Уравнения материального баланса трассера для проточной рециркуляционной модели можно получить из уравнений (111.100) для непроточной рециркуляционной модели, если ввести в них чле- [c.96]

Равенство (IV.75) получается также из сопоставления уравнений материального баланса диффузионной и рециркуляционной моделей [21] путем замены дифференциального уравнения второго порядка уравнением в конечных разностях. [c.104]

Материальный баланс по трассеру для рециркуляционной модели с застойными зонами, согласно рис. П-6, описывается следующей системой уравнений [57] [c.119]

Схема модели, представляющей ограниченный канал (аппарат), состоящий из п зон с различной интенсивностью перемешивания, показана на рис. IV. 16. Материальный баланс по трассеру для отдельных зон описывается уравнениями [64] [c.128]

Для модели по рис. IV-2I, а материальный баланс при нестационарном переносе трассера описывается системой уравнений. [c.139]

В случае диффузионной модели решением уравнения материального баланса для реакции 1-го порядка [c.249]

Обзор методов определения функций распределения пребывания частиц сделан Хофманом 2. Там же описаны основные модели прохождения реагента через реактор диффузионная, ячеистая и канальная. Диффузионная модель, описываемая дифференциальным уравнением материального баланса, получена при некоторых упрощающих предположениях (скорость и концентрация реагирующих веществ предполагаются постоянными в каждом сечении). [c.39]

Для изотермических процессов равновесие между фазами является только функцией их состава. В этом случае расчет числа теоретических ступеней, необходимых для осуществления того или иного процесса, заключается в последовательном, от ступени к ступени определении концентраций фаз, выходящих из теоретических ступеней, с помощью уравнений (III. И) и уравнений внутреннего материального баланса (рабочих линий). В основе расчета лежит модель аппарата со ступенчатым контактом фаз, причем каждая ступень считается теоретической. [c.44]

Если реакция протекает в гомогенной системе и по молекулярному механизму, то расчеты реакторов базируются - па математических моделях, которые сводятся к уравнениям материального баланса плюс уравнение теплового баланса. [c.101]

Основу математической модели реактора составляет система дифференциальных уравнений материального баланса по каждому из компонентов для каждой из фаз. [c.113]

Математическая модель (7.61) соответствует интегральному уравнению материального баланса вида [c.120]

Кроме системы дифференциальных уравнений материального баланса математическая модель неизотермического реактора содержит также дифференциальные уравнения теплового баланса каждой из фаз. [c.167]

Учитывая, что исходное сырье представляет собой сложную систему как в химическом, так и в физическом отношении, а все основные и побочные реакции протекают на поверхности полидисперсных катализаторов в условиях нарастающей дезактивации, исследование проблем кинетики процессов каталитического гидрооблагораживання остатков строится на двух уровнях теоретических представлений. На первом уровне не учитывается гетерогенность протекания процесса, т. е. используются формальные подходы гомогенного катализа, основанные на различных эмпирических моделях, описывающих формальную кинетику основных реакций [55]. На втором уровне используются макро-кинетические методы гетерогенного катализа с учетом закономерностей диффузионных процессов, протекающих на зерне и в порах катализатора и использующих математические модели, связьшающие материальные балансы изменения концентраций реагентов с диффузионными характеристиками зерна и сырья, объединенные известными приемами. диффузионной кинетики [27]. [c.70]

Одним из направлений исследований была разработка технологии термокаталитической переработки высокомолекулярного нефтяного сырья с использованием железоокис-ного катализатора. В результате проведенных исследований были разработаны научные основы технологии переработки мазута на природном железоокисном катализаторе [1.54-1.59], установлено влияние технологических параметров на материальный баланс процесса, построена математическая модель, позволяющая оптимизировать режимные показатели и получать максимальный выход того или иного продукта, разработаны и предложены комплексные схемы переработки продуктов по нефтехимическому и топливному варианту, исследованы превращения железоокисного катализатора. С целью внедрения технологии в производство были разработаны исходные данные для проектирования реконструкции действующих установок каталитического крекинга [1.60, 1.61], проведены полупромышленные испытания технологии [1.62] и подтверждены возможиостт. и перспективность использования железоокисного катализатора для переработки тяжелого нефтяного сырья. [c.18]

Довольно часто принимается схема эксперимента, по которой импульс трассера вводится в поток на входе его в закрытый с обоих концов канал (аппарат), а отклик системы фиксируется в каком-либо промежуточном сечении (рис. 1У.8). В этом случае выражения для моментов С-кривой получают [17] из уравнений (1У.79) и (1У.80) при 2о = 0, а также решением уравнения материального баланса трассера [36]. Моменты С-кривой могут быть найдены также [60, 122] из соответствующих зависимостей для рециркуляционной модели при п—>-оо, /—>-оо, ЦпфО. Получаемые такими путями выражения для второго и третьего центральных моментов С-кривой имеют вид [c.109]

Те же авторы опубликовали метод расчета химических реакторов, основанный па приведенном выше анализе и предположении что поток в непрерывной фазе всегда направлен вверх. Предложенный метод был использован в двух работах при отношении иИ1т1 ниже критического значения (по приведенной выше оценке). В случае С/ > и г авторам потребовались бы граничные условия, соответствующие модели противотока с обратным перемешиванием Интересное предположение о том, что обратное перемешивание газа можно объяснить при рассмотрении материального баланса и учете облака циркуляции, требует более подробного анализа, выходящего за рамки данного раздела. [c.288]

Следует также уделить большое внимание роли облака циркуляции. Как уже было отмечено, если концентрации газа в облаке и пузыре равны, то наличие обратного перемешивания вытекает из соображений материального баланса. Модель Кунии и Левеншпиля может быть полезной, когда концентрация реагента в зоне облако — гидродинамический след принимается промежуточной между концентрациями в пузыре и непрерывной фазе. [c.319]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология