Динамическая модель, процесс ректификации

Для обоснованного выбора модели процесса ректификации рассмотрим, каким образом учитывается тот или иной параметр процесса нри решении задач синтеза системы управления. С точки зрения экономической оценки режимов работы ректификационной колонны важным параметром является качество (концентрация) целевых продуктов. Непосредственный контроль за показателями качества по длине объекта сутцествснно отражается па эффективности систем управления [5, 18, 72, 73]. Недостатком такого способа контроля является отсутствие простых и надежных, но точных и чувствительных датчиков. На практике наиболее распространен контроль за изменением температуры в колонне, во-первых, потому, что имеются безынерционные датчики температуры довольно высокой точности и чувствительности, а, во-вторых, суш ествует тесная связь температуры и концентрации смесей (в случае бинарных смесей пли близких к ним эта связь однозначна). В промышленных установках начинает применяться контроль за перепадом давления в аппарате, так как давление — один из самых малоинерционных параметров. Здесь уже учитываются соответствуюш,ие статические и динамические характеристики гидродинамического процесса. [c.38]

Перейдем к построению динамической модели процесса ректификации, причем ограничимся рассмотрением бинарной ректификации. В промышленности наиболее распространенным аппаратурным оформлением процесса ректификации являются насадочные и тарельчатые колонны. Математическое [c.19]

Уравнения нестационарных режимов работы или динамическая модель процессов ректификации позволяет теоретически исследовать на стадии проектирования динамику объекта и определить такие важнейшие характеристики, как, например, время достижения стационарного состояния при пуске колонны непрерывного действия, а также изучить влияние различного рода возмущающих факторов на стационарный режим работы и выявить местоположение контрольных тарелок для построения системы регулирования проектируемой колонны. [c.76]

В работах [2,3] рассмотрены динамические характеристики тарельчатых и насадочных ректификационных колонн на примере отбензиниваюшей колонны К-1 установки ЭЛОУ-АВТ ОАО Орскнефтеоргсинтез и колонны концентрирования фенола без учёта управляющих воздействий. Однако автоматическое регулирование тех или иных технологических параметров является неотъемлемой частью большинства процессов ректификации. Без учёта управляющих воздействий динамическую модель нельзя считать полной. Исходя из этого и с учётом последующего изучения различных закономерностей по влиянию работы отбензинивающих колонн К-1 на работу основных атмосферных колонн К-2, нами была разработана математическая модель для изучения динамики работы атмосферных блоков установок АТ и АВТ [c.44]

Уравнения (1.2.62) — (1.2.66) представляют собой динамическую модель процесса ректификации, осуществляемого в тарельчатой колонне. [c.24]

В предыдущих главах приведен ряд математических моделей динамических режимов процесса ректификации бинарной и многокомпонентной смесей. Там же приведены передаточные фунК" ции ректификационных колонн, позволяющие рассчитать частотные характеристики объекта в окрестности любого интересующего нас режима. [c.118]

Для эффективного исследования возможностей совмещенного процесса ректификации и химической реакции, очевидно, необходимо располагать математической моделью, позволяющей воспроизводить его особенности, причем не только в статике, но и в динамике. Последнее обусловлено тем, что необходимо иметь полную информацию о стратегии пуска и останова производства, т. е. иметь динамические характеристики объекта. Исходя из [c.365]

Расчет динамических режимов процессов разделения многокомпонентных смесей значительно более сложен и трудоемок, чем процессов разделения бинарных смесей. Последнее объясняется тем, что добавление одного компонента вызывает увеличение числа дифференциальных уравнений модели на 2 пт- -1), где п — число тарелок колонны, т —число секций, на которые разделена тарелка. В связи с этим математические модели динамических режимов, используемые в настоящее время, обычно значительно упрощены по сравнению с моделями бинарной ректификации. [c.45]

В данной главе рассматриваются характерные примеры построения динамических моделей некоторых типовых процессов химической технологии теплообмена, абсорбции в насадочных аппаратах, ректификации в тарельчатых колоннах, химического процесса в реакторах идеального перемешивания, процесса адсорбции во взвешенном слое сорбента. [c.5]

При разработке автоматизированных систем управления ректификационными установками большое значение пмеет выбор оптимальных режимов по переработке исходного сырья. Глубокое изучение статических п динамических режимов в процессах ректификации позволит строить более совершенные математические модели и использовать пх при проектировании АСУ ТП. Следует отметить, что в настоящее время моделирование этих процессов в основном охватывает статические режимы их работы. Задачи исследования динамических режимов еш,е практически остаются нерешенными. [c.7]

В условиях постоянных флуктуаций отдельных параметров математической модели могут оказаться целесообразными статистические макрокинетические модели полимеризационных процессов, различные эмпирические модели. Используемые при оптимизации методы весьма разнообразны покоординатный спуск с применением метода формального поиска (при полимеризации стирола [131]) динамическое программирование, нелинейное программирование и эвристические алгоритмы (для каскадно-реакторных схем типовых полимеризационных процессов [29]) наискорейший спуск (для полимеризации бутадиена [35]) метод сопряженных градиентов [116], принцип максимума [101] (для полимеризации изопрена) различные другие поисковые алгоритмы. В случае полимеризации в трубчатом реакторе (который здесь подробно не рассматривается) используют принцип максимума Понтрягина, прямые вариационные методы и др. (см., например, для процесса полимеризации этилена [132]). По мере внедрения ЭЦВМ в управление производством роль этих оптимизационных расчетов будет все больше и больше повышаться, охватывая все производство процессы полимеризации, дегазации, выделения и сушки, рецикл непрореагировавших мономеров, их ректификацию и очистку и т. д. [c.230]

Введение формулы для определения коэффициента массопередачи приближает модель к описанию реального процесса и позволяет получить более достоверные динамические характеристики объекта ректификации [26]. Однвхо, при этом добавляется трудность определения частных коэффициентов массоотдачи по жидкой и паровой фазам дпя различных конструкций тарелок, связанные в трудоемкими вкслеримантаыи. При реализации таких моделей, как правило, многокомпонентную смесь приходится заменять псевдобинарной, а даижущне силы процесса выражают через бина( -ныв коэффициенты массопередачи дач всех пар компонентов разделяемой смеси на основания работ. [c.85]

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]

Влияние периода пульсации и времени пребывания жидкости на тарелке на режим работы ректификационной колонны. Для исследования динамического поведения нестационарной ректификации может быть использована квазидинамическая модель, в соответствии с которой для каждого момента времени рассчитывается значение расхода жидкости и пара на каждой из тарелок колонны, а расчет составов дистиллята и кубового продукта для заданных условий разделения проводится с учетом статической модели процесса ректификации, учитывающей реальное распределение потоков пара и жидкости в виде комбинированной модели. [c.227]

При рассмотрении процесса ректификации з тарельчатых колоннах можно выделить два характерных режима установившй-ся (статический) и переходнмй (динамический). Поэтому в зависимости от назначения и целей математические модели ректификации можно подразделить на статические и динамические. [c.63]

Динамические характеристики ректификационных колонн пытаются рассчитывать, применяя различные математические модели. По Кёллеру и Шоберу [264] динамика колонн становится объектом изучения в тех случаях, когда нащей целью является 1) исследование выходных параметров колонн во времени после простого или комбинированного возмущающего воздействия на процесс ректификации 2) моделирование процессов ввода и вывода колонн из рабочего режима, а также отклонений от него (предусмотренных или случайных) 3) поверочный расчет нестационарных режимов промышленных установок 4) расчет стационарных режимов как предельных случаев переходного процесса ректификации 5) моделирование процессов управления установками 6) улучшение динамических характеристик колонн с учетом существенных факторов, проявляющихся в неустано- [c.49]

Мы уже говорили [24] о трудностях изучения динамических свойств ректификационных установок для разделения бинарных смесей при использовании математических моделей иотаре-лочного расчета. В еще большей степени все сказанное относится к процессу ректификации многокомпонентных смесей. Увеличение числа компонентов затрудняет расчет переходных процессов даже на самых быстродействующих вычислительных машинах вследствие быстрого роста необходимого машинного времени. [c.48]

Следует отметить, что рассмотренная модель описывает не только процесс ректификации, но и абсорбцию, а также совмещенные процессы (например, абсорбционио - отпарные колонны). Особенности того или иного процесса будут проявляться только в процедуре расчета фазового равновесия -уравнение (1.7). Метод широко использовался при моделировании самых разнообразных процессов химической технологии при моделировании работы сложных колонн [14], нефтестабилизационных колонн [20], абсорбционно -отпарных колонн [17]. Более того метод легко модифицируется для расчета разделения неидеальных систем [21], для расчета разделения систем с двумя расслаивающимися жидкими фазами [22] и даже для моделирования динамических (нестационарных) режимов работы колонного оборудования [23]. [c.9]

С развитием сродств вычислительной техники стали широко применяться численные методы исследования промышленных объектов на основе математического моделирования химико-технологического процесса. С помощью специальных алгоритмов в ЭВМ вырабатывается пнфор.чация, которая описывает элементарные явления процесса с четом их связей и взаимных влияний. Эта информация используется для определения тех характеристик процесса, которые необходимо получить в результате моделирования. Так, при моделировании процесса ректификации важно знать статические и динамические характеристики для синтеза эффективных систем управления ректификационными колоннапп и оптимальный технологический режим в них. что опреде.ляется на основе анализа математической модели [7, 9, 13. 14, 45, 47, 50, 53]. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология