Температура математическое моделирование

Для иллюстрации проведенных на ЭВМ расчетов аппаратов охарактеризуем результаты математического моделирования реакторов гидрокрекинга бензина и газойля. Найдено, что увеличение числа секций реактора гидрокрекинга бензина выше трех не приводит к ощутимому улучшению результатов процесса. Ниже приведено рекомендуемое распределение потоков сырья и объемов катализатора по слоям при гидрокрекинге бензинов (объемная скорость по свежему сырью 1,5 ч-, кратность циркуляции водородсодержащего газа 1000 м /м , температура на входе в реактор 350 °С, давление 1 МПа) [c.153]

Переход к исследованию совмещенных процессов является следствием развития метода математического моделирования, способствовавшего пониманию сложных явлений. Совместное протекание нескольких процессов, например ректификации и химической реакции, абсорбции с химической реакцией не является чем-то исключительным в промышленных условиях и обычно известно. Но, как правило, один из них превалирует по скорости, интенсивности и прочим показателям над другим, как бы протекая на фоне другого. Если нежелательное влияние побочного процесса становится существенным, то принимаются меры по его подавлению, например, путем снижения температуры или добавлением стабилизаторов в случае химических реакций. [c.353]

В связи с этим проблемы исследования и математического моделирования реакций с участием твердых веществ выходят в настоящее время на одно из ведущих мест среди других проблем химической кинетики. Трудности в решении указанных проблем обусловливаются сложным характером макрокинетики процессов химического превращения сополимеров [Ц. К таким усложняющим факторам можно отнести локализацию реакционной зоны на поверхности раздела фаз твердого реагента и твердого продукта реакции, перемещение этой реакционной зоны вглубь твердого тела, возможность перехода реакции из одной макрокинетической области в другую даже при постоянных значениях температуры системы и концентраций компонентов, участвующих в реакции и т. п. Типичными процессами, обладающими данной спецификой, являются реакции сульфирования и фосфорилирования сополимеров на основе стирола и дивинилбензола. [c.333]

Полученные при математическом моделировании результать приведены в табл. 7.3. Выбор катализатора в виде больших колец позволил уменьшить максимальную температуру в зоне реакции при высоких начальных концентрациях токсичных веществ, а также значительно снизить гидравлическое сопротивление слоя катализатора. На рис. 7.5, а и б приведены примеры экспериментальных профилей температуры в промышленном реакторе. Как видно, максимальные значения температуры в зоне реакции значительно [c.177]

Примеры математического моделирования. На рис. 9.4 приведены зависимости некоторых параметров от длительности цикла для процесса окисления СО. Отношение объема катализатора к объему инертной насадки равнялось 1/3 и = 0,6 м/с АГ д = =150°С, Гвх = 50°С = 40,2 кДж/моль Ко = 3,66 -10 с". W (400°С)=27,9 моль/(м - с). Как видно на рисунке, величина т] имеет максимум при некотором t = t , при котором максимальная температура минимальна. В этой же области начинает несколько снижаться общая степень превращения. [c.204]

В середине 60-х годов удалось ответить на такой важный вопрос Почему столь нежные углеводородные соединения, из которых состоит нефть, не распадаются в недрах Земли на химические элементы при высокой температуре Действительно, такое разложение вполне можно наблюдать даже в школьной лаборатории. На подобных реакциях зиждется деструктивная переработка нефти. Оказалось, что в природе дело обстоит как раз наоборот — из простых соединений образуются сложные... Математическим моделированием химических реакций доказано, что подобный синтез вполне допустим, если к высоким температурам мы добавим еще и высокие давления. То и другое, как известно, в избытке имеется в земных недрах. [c.26]

Иерархия задач для блока Математическое моделирование приведена на Рис. 2. При этом строится максимально возможное полное математическое описание как всей установки в целом, так и ее наиболее важных аппаратов. Естественно, уровень детализации описания каждого аппарата установки зависит от сложности массообменных, химических и тепловых процессов, протекающих в нем. Например, для емкостей, как правило, вполне достаточным оказывается использование уравнений состояния среды, заполняющей емкость. В зависимости от сложности устройства применяемых холодильников можно использовать либо его усредненное описание на основе перепада температур по поверхности теплообмена, либо уравнение теплового баланса для каждой из сред. [c.185]

Промышленное применение результатов лабораторных исследований по гетерогенному катализу часто требует решения сложных самостоятельных задач. Реакции могут протекать как в статических условиях, так и в потоке. Большинство промышленных катализаторов представляют собой пористые зерна с развитой внутренней поверхностью. При большой скорости химического превращения наблюдаемая скорость процесса будет зависеть от скорости диффузионного переноса реагирующих веществ внутрь зерна и продуктов реакции в обратном направлении. Необходимо поэтому создание катализаторов с оптимальной пористой структурой, работающих при оптимальных условиях (температуре, давлении), отвечающих требованиям макрокинетики контактных процессов. Требуется сложное аппаратурное технологическое оформление. Применяются современные расчетные методы, основанные иа математическом моделировании, с использованием исследований Г. К. Борескова, М. Г. Слинько и других ученых. [c.186]

Следующим этапом математического моделирования является определение оптимальных условий проведения процесса. При теоретической оптимизации находят оптимальные параметры — температуру, давление и состав реакционной смеси, не принимая во внимание возможность их реализации. Например, для обратимой эндотермической реакции дегидрирования находят профиль оптимальных давлений по длине реактора, при котором скорость реакции в каждой точке реактора максимальна [c.116]

Таким образом, важнейшей задачей математического моделирования является получение кинетической модели, т. е. совокупности уравнений, характеризующих зависимость скорости отдельных реакций от состава реагирующих веществ, температуры, концентраций (давлений) во всей области их изменений. [c.323]

Как видно из рассмотренных в данной работе методов математического моделирования и инженерных расчетов физико-химических свойств углеводородных систем, необходимым и вполне достаточным условием дпя разработки адекватных моделей ФХС является наличие исходной информации о структурных формулах для Индивидуальных углеводородов, а применительно к нефтяным системам - о стандартной температуре кипения и [c.117]

Математическое моделирование режимов работы трубопровода производится на основе численного решения нестационарных нелинейных уравнений движения и энергии с неопределенной областью решения. Основой построения уравнений движения и энергии служит аппроксимационная реологическая модель, при помощи которой можно сравнительно точно описать поведение жидкостей при различных температурах. [c.71]

Пример Х-1. Моделирование изменения температуры стержня, подогреваемого с одного конца Аналитическое решение этого простого примера можно найти в любом учебнике по теплопередаче, однако он показывает, как при блочном математическом моделировании, успешно примененном в предыдущих случаях, учесть особенности систем, описываемых уравнениями в частных производных. [c.221]

Для определения оптимальных условий ведения процесса (температуры хладоагента и его расхода в зависимости от состава газовой смеси и ее расхода) с точки зрения получения максимального выхода целевого продукта можно применить метод математического моделирования. [c.235]

Основными реакциями процесса риформинга, влияющими на октановые характеристики и выход получаемых бензинов, являются реакции ароматизации и гидрокрекинга. Регулирование соотношения реакций ароматизации и гидрокрекинга в процессе каталитического риформинга может осуществляться изменением температуры по реакторам [45]. Влияние профиля температур на процесс риформинга было изучено с помощью математического моделирования процесса [46. [c.21]

Решение задач математического моделирования я оптимизации на этой основе процессов облагораживания [4] требует знания кинетических закономерностей процесса реагирования кокса с различными окислителями, установления значений кинетических констант протекающих в нем реакций при различных температурах термообработки коксов. Знание кинетических закономерностей реагирования нефтяных коксов с активными дымовыми газами позволяет, кроме того, наметить квалифицированные пути использования последних в различных областях производства, предъявляющих неодинаковые требования к их химической активности. Так, когда нефтяные коксы используются как химический реагент и интенсивность процесса обусловливается скоростью процесса реагирования углерода с другими компонентами реакции (производство ферросплавов, фосфора, сероуглерода, синтез-газов, карбидов металлов, активированного углерода и др.), они должны обладать высокой реакционной способностью. При шахтной плавке окисленных руд цветных металлов, для производства анодной массы и графитированных изделий, в процессах облагораживания и в [c.4]

Наличие положительных обратных связей приводит к нестабильности каталитических процессов при колебаниях состава исходного сырья, содержания в нем балластных веществ и токсических примесей, активности контактной массы, температуры и других режимных параметров. Поэтому математическое моделирование не может обеспечить решение всего комплекса вопросов, связанных с проблемой оптимизации промышленных контактных процессов. Моделирование необходимо сочетать с разработкой совершенных методов поиска и стабилизации оптимального режима при наличии возмущений и неупорядоченном дрейфе характеристик объектов регулирования [1]. [c.242]

В последние годы большое внимание уделяется математическому моделированию различных процессов нефтепереработки, в том числе каталитического крекинга. Наряду с этим используют и математическое описание результатов методом регрессионного анализа. Переменные, влияющие на результаты, называются входными и делятся яа регулируемые и нерегулируемые. К регулируемым параметрам каталитического крекинга относятся температура, массовая скорость подачи сырья и кратность циркуляции катализатора к нерегулируемым — показатели качества катализатора (активность, селективность) и сырья (фракционный и химический состав). Выходными параметрами являются результаты процесса — глубина превращения сырья, выход бензина, газа и кокса. Оче- [c.149]

Строительные конструкции, предназначенные для противопожарного секционирования на АЭС, исследуются относительно их надежности в условиях огневого воздействия. Огневые воздействия устанавливаются путем моделирования теплового баланса и сравниваются с огневым воздействием в условиях стандартного огневого испытания. Функциональная зависимость температуры от времени при возможных реальных пожарах определяется с помощью моделей развитого горения в помещении с охватом реальных условий работы вентиляции и режима выгорания типичных огневых нагрузок. Вероятность отказа выбранных важных строительных конструкций прежде всего устанавливается путем статистической обработки результатов стандартных огневых испытаний. Рассчитываются средние значения и стандартные отклонения огнестойкости, а также вероятность отказов после достижения номинальной огнестойкости. Для переноса на реальные пожары привлекается временной интеграл по стандартной кривой горения до момента отказа в виде переносимой тепловой энергии . Несущая способность железобетонной конструкции при огневом воздействии определяется путем простого математического моделирования. Вероятность отказа устанавливается по теории надежности, при этом ненадежные параметры характеризуются с помощью вероятностного распределения. Расчет вероятности отказа строительной конструкции осуществляется с помощью индекса надежности, который зависит от длительности реального пожара в выбранном помещении или стандартного огневого испытания. [c.171]

Самым объективным является метод оценки различных процессов по возможно полной сумме критериев с использованием ЭВМ. Исходные данные для этого получаются при экспериментальной отработке каждого процесса. Существенное сокращение сроков общего цикла наука — производство может быть обеспечено с помощью методов математического моделирования. Для создания промышленного агрегата требуется целая цепочка моделей, в которой исходной является кинетическая модель, т. е. система уравнений, выражающая зависимость скорости реакций от концентрации реагентов, температуры, давления и т. д. С учетом кинетической модели разрабатываются модели массо-теплооб-мена и другие звенья общей модели процесса. [c.193]

Общая постановка автомодельной задачи в разд. 3.5 допускает значительное разнообразие в задании условий, наложенных на температуру, и в выборе физических процессов, при которых возможно простое математическое моделирование для вычисления, например, распределений и х,у) и 1 х,у). Одним из [c.104]

На втором этапе математического моделирования полученные данные по всем составляющим объединяются в математическое описание суммарного процесса, протекающего в аппарате, после чего проводится анализ полученной модели с целью предсказания протекания процесса в аппарате любого масштаба. Анализ математических моделей заключается в нахождении те.мпературных и концентрационных полей внутри изучаемой системы в любой момент времени, т. е. в решении уравнений математического описания. Для этих целей необходимо знать распределение концентраций компонентов и температур внутри системы в начальный момент времени (начальные условия) и закон взаимодействия между окружающей средой и поверхностью системы (граничные условия). Граничные условия могут быть заданы различными способами, однако при моделировании процессов массо- и теплопереноса принято отделять граничные условия 1-го, 2-го и 3-го рода. [c.32]

Однако при математическом моделировании процессов необходимо иметь непрерывную зависимость изменения равновесного выхода продукта от параметров процесса. Основными параметрами процесса пиролиза являются температура, давление и степень разбавления сырья. Исходя из этого, нами получены зависимости равновесного выхода [c.125]

Проведенный анализ быстрых реакций полимеризации показал, что отмеченные при математическом моделировании эффекты тождественны наблюдаемым экспериментально на примере полимеризации изобутилена [2]. Сравнение расчетных и экспериментальных данных указывает на возникновение градиента концентрации и температур, т.е. быстрые реакции с локальным вводом катализатора протекают по отдельным зонам в виде факела с различными температурными и кинетическими параметрами. Важным следствием неизотермичности процесса является повышение полидисперсности продукта по средним молекулярным массам, т.е. ухудшение его свойств. Наличие факела в быстрых процессах полимеризации, в частности изобутилена, определяет специфические методические и практические приемы их проведения. Так, внешнее термостатирование не является эффективным и ограничивает использование дилатометрии и многих других экспериментальных методов исследования кинетики процесса. Лишь низкие концентрации катализатора (меньше 10 моль/л) при условии эффективного перемешивания реакционной массы могут обеспечить изотермический характер процесса и получение полимерного продукта с ММР, близким к расчетному. [c.142]

На линии подачи сырья на установку устанавливается хроматограф, который анализирует его состав и передает данные на вычислительный блок, в котором осуществляется математическое моделирование и точный расчет процесса ректификации при различных значениях технологических параметров и по алгоритму оптимизации находятся оптимальные значения температур низа дебутанизатора и изопентановой колонны, которые затем передаются на командный аппарат регулирования температуры низа колонн. [c.222]

Наиболее легко определяемыми и вполне достаточными для идентификации и математического моделирования физическими свойствами углеводородного сырья являются стандартная температура кипения (Т ) и плотность (pf). В этой связи более удобно и практичнее представить все остальные физические свойства нефтей в виде функции от Т, и pf. [c.69]

Математическое моделирование процесса гидратации окиси эти-лена впервые дано в работе [94]. В основу разработки математической модели приняты следующие положения температура, давление и количество катализатора (Н ЗО ) не влияют на состав продуктов гидратации состав последних определяется отношением окиси этилена и воды в реакционной смеси. [c.82]

Не менее важно и то, что проектные и исследовательские организации, занимающиеся расчетами ректификации нефти методами математического моделирования на ЭВМ, нуждаются в данных по фракционному составу нефти до максимально возможных температур, соответствующих вьпсипанию не менее 90% нефти. Между тем возможности аппарата АРН-2, вошедшего в ГОСТ 11011 - 64, ограничены даже при, остаточных давлениях 50-100 Па для таких термолабильных нефтей, как сернистые, не удается довести разгонку до температур выше 450 °С по причинам, упомянутым выше. [c.87]

Математическое моделирование позволило дать рекомендации по созданию новых реакторов в псевдоожиженном слое и интенсификации действующих. Показано, что целый ряд промьиплеп-но важных процессов целесообразно осуществлять в псевдоожиженном слое катализатора, позволяющем работать на мелком зерне катализатора без значительных перепадов температур с весьма интенсивным теплоотводом. [c.5]

В практике математического моделирования процесса окислительной регенерации выявлению закономерностей выжига кокса на зерне катализатора уделяется серьезное внимание. Основной вопрос, интересующий исследователей,-какие перегревы возможны при регенерации зерен катализатора в зависимости от выбора начальных условий массы отло-живщегося кокса, температуры, концентрации кислорода в газе и размера зерна. Другой важный вопрос-оценка влияния процессов переноса тепла и вещества в порах зерна на характер и скорость выжига кокса. [c.71]

Синтез аммиака в вестационарноы режиме. Разработанный в разделе 5.2.2 алгоритм был применен для поиска оптимального периодического управления входной температурой процесса синтеза аммиака [14]. Расчеты проводились по двухфазной модели (5.9) —(5.10), разработанной для математического моделирования процессов синтеза аммиака в работе [17]. Основные параметры модели а = р = 84,95 Ре, = 113,1 АГад = 1810,5°С. Кинетическая модель, использованная при расчетах, взята из [18]. [c.141]

Для гидрогенизационных процессов нефтепереработки, проводимых в среде водорода при довольно высоких давлениях и температурах, метод математического моделирования еще не применялся из-за исключитель ной сложности проведения точных кинетических ис следований. Однако, несмотря на большие трудности экспериментального изучения гидрокрекинга, поиски воз [c.163]

ААетод математического моделирования позволяет установить условия проведения химического процесса в промышленном реакторе на основе оптимальных условий, полученных для него в лабораторных опытах, с использованием кинетических и гидродинамических закономерностей для этой реакции. Оказывается, что условия проведения химической реакции, которые в масштабе лабораторных опытов были оптимальными, перестают быть таковыми при увеличении размера реактора. Это объясняется тем, что при изменении масштаба аппарата меняются условия массо- и теплопередачи. Поэтому реакцию в промышленном реакторе нужно проводить при другой температуре, при другом составе реакционной смеси и т. п. Обычно после лабораторных опытов проводят крупнолабораторные опыты и полупромышленные испытания, в которых дополнительно уточняют требуемые условия проведения процесса. Это удлиняет срок использования результатов лабораторных исследований в промышленности до 4—5 лет. [c.437]

Для выявления возможности оптимизации цроцесса цроизводства пека, гфедсказания изменения его качественных показателей цри различных сочетаниях величин температуры, давления и цродолжительности термо-поликонденЬации была разработана матрица планирования 1 ехфакторного эксперимента.учитывающая величины этих технологических параметров цроцесса и позволяющая предсказать свойства пека. Применение метода математического моделирования позволило осуществить полный факторный эксперимент на основе ограниченного числа опытов. [c.132]

Разумеется, использование методов математического моделирования равновесий жидкость-пар оказало существенное влияние на объем и постановку экспериментальных исследований. Так, наиболее широко используемый класс уравнений, описывающих зависимость коэффициента активности от состава одной из фаз, температуры и давления и называемых уравнениями локальных составов , основан на допущении о ближнем порядке взаимодействия (рассматриваются только бинарные взаимодействия молекул i-i, i-j, а тройными взаимодействиями типа i-j-k пренебрегают). Это позволяет офаничить экспериментальные исследования только бинарными системами, что значительно сокращает объем эксперимента и упрощает исследования. [c.107]

Этот список можно было бы еще продолжить. Поразкгельно, что применительно к состояниям реальных газов предлагались после Ван-дер-Ваальса около 200 расчетных формул. Более 100 формул было предложено только по температуре кипения алканов. Уместно констатировать, что это тот случай, когда нет радости от чрезмерного обилия научного наследства . К сожалению, из перечисленного выше далеко не полного списка авторов расчетных формул ни одна не удовлетворяет современным возросшим требованиям математического моделирования. [c.12]

Каучук СКДК получается методом ионной полимеризации бутадиена в растворе нефраса под действием кобальтосодержащей каталитической системы октаноат кобальта-диизобутилалюминийхлорид-вода. При этом используется специальная технология получения готового каталитического комплекса, обеспечивающего образование однотипных активных центров. Как показывает опыт освоения данного процесса скорость полимеризации, молекулярно-массовые характеристики и, соответственно, свойства полимеров в широких интервалах зависят от многих факторов, особенно от дозировки каталитического комплекса, соотношений компонентов, температуры и т.д. С другой стороны, поведение каталитической системы изучено явно недостаточно. Поэтому для промышленного освоения технологии СКДК целесообразно провести математическое моделирование данного процесса. [c.59]

Уравнение регрессии позволяет в компактной форме систематизировать экспериментальные данные, подвергнуть при натичии математической модели исследуемый процесс аналитическо.му исследовашпо, ввести систематизированные справочные данные в дальнейший расчет и т.д. Пусть при расчете процесса окисления изопропилбензола в барботажном реакторе потребуется использовать зависимость поверхностного натяжения изопропилбензола а от температуры для моделирования работы барботера при различных температурах процесса 1. По справочнику [5] найдем след)тощие исходные данные (табл.2.1) [c.48]

Для математического моделирования реакторно-регенераторного блока каталитического пиролиза необходимы математические описания процесса каталитического пиролиза, протекающего в лифт-реакторе, и окислительной регенерации катализатора в кипящем слое. В литературе приводятся различные математические модели каталитического пиролиза в движущемся слое катализатора, в кипящем слое и др. Все они требуют составления большого количества алгебраических, дифференхщальных, интегральных и интегрально - дифференциальных уравнений тепломассообмена, гидродинамики, а также уравнений, учитывающих изменение по объему реактора массы сырья и его температуры Трудоемкость решения систем данных уравнений вынуждает авторов делать упрощения и допущения. Также следует иметь в виду, что иногда из-за ограниченности экспериментальных данных сложно определить значения некоторых коэффициентов. Все это вынуждает исследователей к поиску новых подходов при моделировании каталитического пиролиза. Во многих литературных публикациях, касающихся составления кинетических моделей, отмечается, что при рассмотрении многокомпонентных систем, для обработки экспериментальных данных предлагается использовать вероятностно-статистические методы, в том числе и для процесса пиролиза. Обзор данных публикаций представлен в работе [1]. [c.120]

Особое значение при выборе оптимальных условий окисления этилена в промышленности, при расчете контактных аппаратов и математическом моделировании процесса имеют кинетические закономерности, которые определяют зависимость скорости реакщ-ш окисления этилеиа от температуры, давления, а также от концентрации реагентов и продуктов peaкции "" . Изучение кинетики необходимо и для выяснения механизма реакции, т. е. для установления последовательности различных превращений исходных веществ через промежуточные соединения в конечные продукты. Многочисленные исследования были посвящены определению условий окисления различных газовых смесей, как бедных, так и богатых этиленом . [c.280]