Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

Наши контакты:

тел./факс
(4812) 31-08-84,
(4812) 31-74-79,
(4812) 31-74-99.

Предыдущая Следующая

i нечная Ск концентрации. Поскольку vp = Vqx, критерий опти­мизации 1>р/   можно заменить на £т,- = min. В качестве управ-

i                                          i

ляющих переменных выберем концентрации после каждого ре­актора Q, Ci, ..., C„_i (С„ = Ск - задано). Пусть протекает реак­ция первого порядка. Температура во всех реакторах одинакова, потому равны и константы скорости к в них, так что

(Q - СЬ)/т, = -*Q; (С2 - С,)/т2 = " *С2;

(Q-Cm)/t, = -*Q. Из системы получим &т, = (С/_| - Cj)/Ct. От критерия оптими­зации £т,-  перейдем к эквивалентному критерию:


£fa,-=SC/-'~Ci =lf%^-ll = minC,- (/ = 1,2,...,л-1).       (2.171)

Итак, для решения адачи надо найти п - 1 неизвестное. Экстре­муму функции (2.171) отвечает такая система:

1ЙТИ П кая си

dc,-zfa,"~dCiArcf

1.    (2.172)

/ = 1,2,..

.)-*

От каждого С, зависят т в i-м и (/ + 1)-м реакторах, т. е. только два слагаемых под знаком суммы. Это упрощает решение (2.172):

(' + Это уг


154


Q+1


Из последнего выражения следует £j=± = ^-,   или   ^--1 = -Э--1,   или  ку = кхм,   (2.173)

а также соотношение

Сш = С?/Cj.i;     i = 1.2,..., я -1.                      (2.174)

Результат анализа следующий. Из (2.173) следует равенство объемов всех реакторов: vpj = vp2 = ... = vp„. Но это только для реакции первого порядка. Если кинетика превращения иная, то оптимальным будет различие объемов реакторов: увеличи­вающиеся (vpi < vP2 < vP3 ...), если порядок реакции больше пер­вого, и уменьшающиеся (vpj > vP2 > vP3 ...), если порядок реак­ции меньше первого.

И хотя окончательное решение задачи оптимизации не полу­чено, соотношение (2.174) сводит решение (л - 1)-мерной зада­чи к одномерной: подбирают концентрацию только после пер­вого реактора С\ так, чтобы из цепочки соотношений (2.174) получить С„ = Ск. Конечно, решение одномерной задачи опти­мизации гораздо легче, чем многомерной.

Каскад адиабатических реакторов с проме­жуточными теплообменниками. К этому типу отно­сятся многослойные реакторы окисления диоксида серы, синте­за аммиака, конверсии оксида углерода и другие, в которых протекает обратимая экзотермическая реакция. Схема реактора и график "Т- х" его режима показаны на рис. 2.73,а,6.

Реакционная смесь объемом Vq поступает на первый слой ка­тализатора. Начальные значения температуры Т\ н и степени превращения xq. На выходе из слоя их значения равны Т\ к и х\. После теплообменника температура снижается и перед вторым слоем равна Т^ н, а степень превращения, естественно, не ме­няется. Далее такая последовательность "реакция-теплообмен" повторяется. Реактор состоит из п слоев. Условием максималь­ной интенсивности процесса (критерием оптимальности F) яв­ляется суммарный минимальный объем катализатора во всех слоях:


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы