ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процесс в реакторе без перемешивания в направлении потока из "Химические реакторы как объект математического моделирования" При исследовании на основе математических моделей процессов, протекающих в реакторах без перемешивания в направлении потока, рассмотрим три случая теплообмен осуществляется через поверхность теплопередачи теплообмен происходит при непосредственном контакте с двинiyщeй я насадкой- и процесс проводится в адиабатических условиях. [c.133] Для подготовки уравнений (IV, 137) и (IV, 138) к решению на аналоговой машине нужно провести машинное масштабирование переменных. [c.134] Решение уравнений (У,116) и (УД17) можно выполнить на аналоговой машине в соответствии со структурными схемами, представленными на рис. У-23 и У-24. На рис. У-23 приведена блок-схема, когда С/ф(х) и 7ф(о набираются непосредственно на блоках функций. [c.136] Анализ указанных кривых позволяет сделать заключение, что тепловой режим процесса при проведении его в трубчатом реакторе сложен и характеризуется тремя зонами. В зоне / идет подогрев исходных компонентов и лишь частично начинается реакция в зоне II происходит значительное самонарастание температуры вследствие того, что не все тепло реакции, которое выделяется в этой зоне, успевает отводиться теплоносителем в зоне III вначале наблюдается значительное снижение температуры, а затем она монотонно приближается к температуре теплоносителя. [c.137] В качестве примера на рис. V-26—V-28 представлены результаты исследования каталитического процесса превращения основного реагирующего вещества А в трубчатом контактном аппарате с образованием целевого продукта D и нежелательного побочного продукта Е. Условия протекания процесса Xd, = Хе Tld = Ие = 1 t = onst = 225 С (в нормальном режиме). [c.138] Решение системы уравнений (У,121)—(У,123) можно выполнить на аналоговой машине в соответствии со структурной схемой, представленной на рис. У-29. [c.142] Решение системы уравнений (V,143)—( ,145) можно выполнить на аналоговой машине в соответствии со структурной схемой, представленной на рис. -30. Указанной блок-схемой предусматривается, что функция / (х) может отражать тормозяш ее или ускоряющее влияние в зависимости от разности (Хан — а), как следует из уравнения (11,3) или по более сложной зависимости, включая концентрацию х,1 и тем самым концентрацию Хе- Коэффициенты Я,—Ящ определяются значениями коэффициентов, устанавливающих влияние на скорость реакции концентраций образующихся продуктов. [c.144] Исследуя процесс на основе математической модели, представленной уравнениями (IV,157)—(IV,159), моделированием на аналоговой машине, можно машинное масштабирование выполнить по аналогии с масштабированием, приведенным для уравнений (IV,137) и ( ,138) при выводе уравнений ( ,116) и ( ,117). [c.145] На рис. У-31 представлена блок-схема набора решения урав-ненш (У,161)—(У,163) на аналоговой машине. [c.146] Блок-схема набора решения уравнений (У,161)—(У,163) па АВМ. [c.146] При Я = О уравнения (У,170)—(У,172) принимают общеизвестный вид для реакций первого, второго и к-го порядков. [c.147] Блок-схема набора уравнений (У,173) и ( ,174) для исследования процесса на аналоговой машине аналогична блок-схемам, нредставленным на рис. -23 и -24, с той только разницей, что в данном случае коэффициент = 0. [c.148] Иногда систему уравнений (1 ,1б2) и (1 ,163) можно решить аналитически, рассматривая отдельные участки по длине реакционной зоны. [c.148] При 2 = — 1 получим величину з т. е. длину реакционной зоны, на которой температура примет значение и концентрация — значение х. . Аналогично находится длина реакционной зоны Ьц и Ьп, когда температура примет соответственно значения 3 и концентрация — значения х и Жц. [c.150] Число систем уравнений (У,204) и (У,205) равно числу точек разбиения, т. е. величине р. Каждая система совокупности уравнений определяет переходной процесс в сечении реактора с координатой р. [c.151] Координаты точек разбиения, их число п значения концентрации н температуры в них должны храниться в памяти машины, поскольку в сечениях с этими координатами определяются переходные процессы, описываемые уравнениями (У,204) и (У,205). Начальными данными для указанных процессов являются храня-1циеся в памяти машины (ионарно) концентрации и температуры. Далее в точке Ь = О наносят то или иное возмущение (ио температуре, концентрации или величине потока) , а затем в каждой точке разбиения длины реакционной зоны от р = 1 до р = т решают систему уравнений (У,204) и (У,205) с хранящимися в памяти машины начальными условиями. Это выполняется при помощи уже однажды использованной стандартной программы решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Полученное решение описывает переходный процесс в том или ином сечении. [c.153] Перебирая последовательно все точки разбиения, находят совокупность данных, характеризующих переходный процесс в реакторе без перемешивания в направлении потока при каком-то одном виде возмущения. Меняя вид возмущения па любой другой, снова получают решение уравнений (У,204) и (У,205) по всем точкам разбиения, определяя переходный процесс в сечениях и общую его картину при данном возмущении. Блок-схема рассматриваемого решения приведена на рис. У-ЗЗ. [c.153] Вернуться к основной статье