Оптимизация контактных аппарато

Результаты оптимизации контактного аппарата с помощью метода уровней (цо = —1,2 = а,, = 10" = 10" = = Ю ) на основе различных алгоритмов безусловной минимизации приведены в табл. 31. Начальная точка выбрана следующей (а1,. . ., а,) = (0,061538 0,6462 0,0923 0,95 0,61389 0,0923) разрывные переменные — = 363 (°С) он = 444 =501 2 (т ) = 0,97. Соотношения (IV,82) при таком выборе значений разрывных переменных не выполнены. Отметим, что общая [c.186]

Математические методы оптимизации контактных аппаратов [c.78]

При оптимизации контактных аппаратов (аппаратов с твердой фазой) возникают следующие основные задачи [c.220]

Рассмотрим подробнее вопросы оптимизации контактных аппаратов с охлаждением реакционной смеси путем добавления холодного воздуха. [c.142]

В первых трех пунктах полностью сформулирована задача оптимизации, которая обсуждается в следующем разделе. Четвертый вопрос будет рассматриваться в свете оптимизации контактного аппарата в производстве серной кислоты. [c.277]

Оптимизация контактного аппарата методом динамического программирования [24] ) [c.290]

Решение задачи оптимизации (7.13) по критерию (7.17) с использованием математической модели статики контактного аппарата и учетом ограничения на температуру слоя катализатора методом поочередного [c.314]

Мухленов И. П., Трабер Д. Г., Моделирование гидродинамики и теплопередачи в контактных аппаратах со взвешенным слоем катализатора, в сб. Моделирование и оптимизация каталитических процессов . Изд. Наука , 1965, стр. 292. [c.575]

Критерием оптимизации при расчете оптимального стационарного режима работы контактного узла сернокислотного производства является (см. гл. II) степень контактирования — количество окислившегося сернистого ангидрида, отнесенное к первоначальному его количеству в газе, поступившем на вход контактного аппарата. Таким образом, речь идет об оптимизации замкнутых химико-технологических систем, в которых при определенных значениях переменных возможны неустойчивые режимы. [c.182]

Приведенные в работах [62, 63] условия устойчивости для различных технологических схем элементов контактных аппаратов содержат производные от температуры газового потока после первого (или второго) слоя катализатора. Другими словами, на этапе расчета контактного аппарата (замкнутой схемы) требуется вычисление производных от некоторых промежуточных переменных для проверки условий устойчивости. Если же для решения задачи оптимизации применяются методы первого порядка, возникает необходимость в расчете вторых производных от указанных переменных, что серьезно усложняет процесс поиска оптимального решения. [c.183]

Наконец, следует отметить, что в реальных условиях устойчивость режима контактного узла достигается путем определенного увеличения объема контактной массы в слоях контактного аппарата. Тем самым создается, так называемый, запас катализатора, причем условия неустойчивости процесса, о которых говорилось ранее, оказываются заведомо невыполненными [86]. Устойчивый ход процесса окисления зависит, главным образом, от величины запаса катализатора в первых двух слоях контактного аппарата и связан с поддержанием в этих слоях определенного режима контактирования, при котором значения степеней превращения диоксида серы в триоксид на выходе каждого из них оказываются практически равновесными. В этом случае условие устойчивости процесса может быть учтено в алгоритме оптимизации как ограничение на величину (коэффициент) запаса катализатора в данном слое, значения которой не могут быть менее заданной. Введем время контакта в слое — отношение объема контактной массы к объемной скорости газового потока через слой. Тогда коэффициент запаса слоя можно представить в виде [c.148]

Математическое моделирование позволяет решить основные задачи, возникаюш ие при проектировании химических процессов, в частности — каталитических экзотермических процессов. К ним относятся определение оптимального температурного режима в контактном аппарате, выбор оптимального-состава газовой смеси на входе в реактор, расчет минимального времени контакта для обеспечения заданной степени превраш,ения, определение области устойчивости процесса и др. Моделирование позволяет уменьшить объем опытных работ и сократить сроки пуска новых объектов. Б настояш ей работе рассматривается процесс получения окиси этилена — один из типичных экзотермических процессов. При этом ставились цели разработки и проверки методов моделирования и оптимизации каталитических экзотермических процессов. [c.88]

В промышленных экзотермических реакторах температурный режим обычно отличается от оптимального, вычисленного по кинетическим уравнениям, вследствие неравномерного распределения температуры в слое катализатора. Перепад температур, например, в контактных аппаратах сернокислотного производства иногда достигает 50—70° (рис. 1 и 2), а со временем возрастает до 100°. Притом каждый аппарат по температурному режиму имеет свои специфические особенности. Характер температурного поля сильно влияет на кинетические параметры и на конечные выходы. Для получения заданных выходов производственники прибегают к загрузке избытка катализатора по сравнению с вычисленным, что, однако, не приводит к заметному выравниванию температур. Неравномерность температур в слоях и специфичность режимов аппаратов крайне затрудняют оптимизацию и автоматизацию процессов, а главное, создание типовых схем оптимизации и автоматизации. [c.272]

Исходными данными при оптимизации режима контактного аппарата являются температура, степень превращения Х, , началь -ный состав газа ( а,, 6<, ) перед первым слоем катализатора и конечная степень превращения. [c.184]

Анализ работы промышленных контактных аппаратов показывает, что время переходных процессов, вызванных изменениями входных параметров, меньше времени между последовательными возмущениями на входе в аппарат. Следовательно процесс в аппарате можно считать квазистатическим. При этом условии для обеспечения оптимальных режимов целесообразна реализация статической оптимизации аппарата. [c.197]

На основании расчета оптимальных режимов контактного аппарата и спиртоиспарителя строится система автоматической оптимизации с обратной связью без участия оператора. Опыт использования данной системы дает возможность построить оптимальный контур автоматизации всего процесса. [c.196]

Этот принцип может быть использован для автоматической оптимизации технологического режима контактного аппарата, например, с помощью поисковых экстремальных регуляторов. В частности, предложена система автоматической оптимизации режима форконтакта для окисления ЗОг в кипящем слое, показанная на рис. 11-9. [c.303]

В сернокислотном производстве системой оптимизации может быть система, обеспечивающая максимальную производительность печи для обжига колчедана при заданной концентрации S0, в газе и наименьшем содержании серы в огарке. Система управления контактным аппаратом, которая в условиях постепенного старения катализатора поддерживает максимальную скорость окисления сернистого ангидрида, также является системой оптимизации. Оптимальное управление в производстве серной кислоты—это такое управление, которое при изменениях состава сырья, активности катализатора, зарастании трубопроводов и других подобных возмущениях обеспечивает максимальный выход олеума и кислоты на 1 т исходного сырья и максимальную общую производительность системы по олеуму и кислоте. [c.290]

Можно провести условную аналогию между описанным выше процессом изомеризации и процессом, протекающим в контактном аппарате сернокислотной системы. В процессе изомеризации пары бутана превращаются в изобутан, в контактном аппарате газообразный S0.2 окисляется в SOg в обоих случаях должна достигаться максимальная степень превращения оба реактора заполнены неподвижным, постепенно стареющим катализатором, и Б обоих случаях требуется найти температуру, при которой реакции протекают с максимальной степенью превращения. Поэтому описанный выше метод может быть также применен для оптимизации процесса контактирования SOj. [c.301]

На.рис. 166 показана принципиальная схема технологического процесса. Если допустить, что катализатор по мере старения непрерывно удаляется из контактного аппарата (ввод и удаление катализатора показаны пунктиром), то задача оптимизации заключается в следующем. В условиях переменной нагрузки старения катализатора, ограниченной пропускной способности контактного аппарата [c.305]

Для оптимизации процесса в целом необходимо знать эффективность работы отдельных аппаратов в данный момент времени. Простое аналоговое устройство, вычисляющее коэффициент полезного действия (к. п. д.) контактного аппарата, применяется на одном из чехословацких сернокислотных заводов . [c.313]

Расположение глав и последовательность изложения в них материала обусловлены порядком проведения расчетов экстракционных аппаратов. Первые четыре главы, посвященные рассмотрению общих закономерностей равновесия в экстракционных системах, гидродинамики, массо- и теплообмена, содержат необходимые сведения о способах расчета основных параметров экстракционных процессов и аппаратов, а также расчетные уравнения, которые могут быть использованы практически для любого типа экстракционного аппарата. В пятой — седьмой главах приводятся аналитические зависимости, необходимые для проведения расчетов основных конструктивных элементов и показателей работы дифференциально-контактных, ступенчатых и центробежных аппаратов. Восьмая глава книги посвящена вопросам математического моделирования и оптимизации экстракционных аппаратов. В девятой главе рассматриваются вопросы, связанные с технико-экономической оценкой оптимального выбора экстрактора. Методики расчета типовых экстракционных аппаратов иллюстрируются числовыми примерами. [c.4]

Задача оптимизации переключения контактных аппаратов состоит в нахождении такой стратегии переключений, при которой достигается экстремум некоторого критерия управления, определяемого через количественные показатели работы указанных аппаратов, [c.62]

В книге Робертса рассматриваются вопросы оптимизации как детерминированных, так и стохастических моделей многостадийных процессов химической технологии методом динамического программирования. Использование этого метода особенно целесообразно при оптимизации процессов химической технологии, осуществляемых через последовательность этапов превращений, таких, как ректификация, абсорбция, экстракция, а также химических процессов, проводимых в цепочке реакторов, в многослойных контактных аппаратах и т. п. Этот метод позволяет определить оптимальную стратегию проведения процессов и, следовательно, может служить основой составления оптимального алгоритма управления процессом. [c.7]

Рассмотрены вопросы устойчивости и автотермичности реакторов, расчета оптимальных режимов. В качестве примеров для изучения взяты реакторы с неподвижным слоем, прежде всего реакторы для синтеза аммиака и окисления двуокиси серы, играющие наиболее важную роль в химической промышленности. Приведены также расчеты реакторов с псевдоожиженным слоем (основы теории псевдоожил ення являются предметом ряда специальных монографий и здесь не излагаются). Из контактных аппаратов других типов приведены колонны Кёлбела с катализатором, суспендированным в жидкости. В книге не рассматривались реакции, осуществляющиеся в жидкой фазе с взвешенным в ней катализатором. В конце книги кратко излагаются вопросы оптимизации реакторов, а также применения электронно-вычислительных и аналоговых машин. [c.10]

КАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ, характеризует изменение скорости данной р-ции при введении в реакц. систему катализатора. Наиболее точная мера К. а.— константа скорости р-ции. Различают удельную К. а., отнесенную к единице массы или пов-сти всей фазы катализатора, и атомную К. а., отнесенную к одному атому только активного компонента катализатора. Иногда как меру К. а. используют энергию активации, степень превращения реагента, выход продукта р-ции, время или т-ру р-ции, при к-рых достигается определ. степень превращения. Данные о К. а. используют при установлении механизма каталитич. р-цйй, а также при расчетах контактных аппаратов и оптимизации пром. процессов. [c.248]

Ключевой стадией получения серной кислоты является окисление ЗОз в многослойном контактном аппарате (КА) с адиабатическими слоями катализатора. Поэтому эффекгивность функционирования замкнутого производства главным образом будет зависеть от результатов решения оптимизационных задач применительно к этой стадии процесса. Причем, очевидно, что использование КА, разработанных для традиционных схем сернокислотного процесса, в рамках замкнутьгх систем не принесет большого экономического эффекта и, следовательно, оптимизацию контактного отделения необходимо проводить как на этапе управления (определение оптимальных режимов работы и способа их поддержания), так и на этапе проектирования системы. [c.133]

Процесс в слое идеального вытеснения (после изучения процесса по уравнениям типа (I) (3) и выбора соответствующих условий протекания процесса в неподвижном сдое катализатора дальнейшее изучение процесса и расчет контактных аппаратов - оптимизация, определение устойчивости, парамет] чвской чувствительности и т.д. - проводятся по описанным ниже уравнениям) [c.496]

Чтобы получить реалистичный оптимум, следует установить ограничения на технологические переменные в виде предельных значений линейных или нелинейных функций этих переменных. Например, при температуре выше 620 °С ухудшаются свойства пяти-окиси ванадия, используемой в качестве катализатора в контактном аппарате, поэтому в большинстве производств температура на выходе из первого слоя не превышает 600 °С или самое большее 610—612 °С. С помощью такого температурного ограничения устанавливается некий баланс между ускорением превращения с повышением температуры и уменьшением срока службы катализатора. Более подробно эта проблема обсуждается в работе Дюккера и Уэста [41]. Для оценки влияния ограничений задача оптимизации решается в этой главе как с верхним пределом температуры, равным 600 °С, так и без введения этого ограничения. [c.279]

Описаны три метода оптимизации и показано их применение для расчета оптимального режима контактного аппарата. Обсуждены вопросы стыковки каждого из этих методов с PA ER. [c.292]

Введение к книге, первая и четвертая главы написаны А. Г. Амелиным, вторая глава—Н. Н. Шумиловским, третья и пятая главы—Л. Г. Плискиным, за исключением раздела пятой главы Оптимизация температурного режима контактного аппарата (стр. 309), который написан А. Г. Амелиным. Общее руководство работой авторского коллектива осуществлено Н. Н. Шумиловским. [c.7]

Наиболее перспективными для исследования ренимов технологических установок являются передвижные пронышленные хроматографы. Подобная установка использована фирьюй "Филлипс Петролеум Ко" для оптимизации соотношения потоков на входе в контактные аппараты [59]. [c.45]

Мэтод оптимизации также относится к АК- и к РТ-мето-дам. Однако если оптимизация температуры, давления и конверсии является извечной задачей технологии и в той или иной мере решается применительно к конкретным процессам, то задачи оптимизации контактного устройства, контакгной ступени, целого аппарата в плане обеспечения оптимальной схемы движения контактирующих фаз и их распределения по сечению, оптимальной формы, геометрии и размеров ставятся и решаются очень редко. По-видимому, это связано с чисто техническими трудностями эксперимен- [c.6]