Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Высокомолекулярная химия -> Поляков А.В -> "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" -> 33

Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза - Поляков А.В

Поляков А.В, Дунто Ф.И., Кондратьев Ю.Н., Кобяков В.М., Зернов В.С. Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза — Л.: Химия, 1988. — 200 c.
ISBN 5-7245-0081-7
Скачать (прямая ссылка): pevd.djvu
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 77 >> Следующая

Сравнительный анализ результатов по исследованию устойчивости с помощью математических моделей (5.5), (5.6) и (5.6), (5.17) показывает, что модели (5.5), (5.6) дают более жесткие^словия устойчивости. Качественный характер результатов при этом не изменяется. Поэтому анализ устойчивости обычно целесообразно выполнять с помощью более простой модели идеального перемешивания, получая при этом достаточные условия устойчивости для полусегрегационной модели реактора.
Более точные расчеты количественных характеристик — температуры в реакторе, достигаемой в нем конверсии этилена — целесообразно
проводить с помощью полусегрегационной модели типа (5.6), (5.17), которая дает лучшее совпадение с экспериментальными данными. Пример такого расчета рассмотрен в работе [74] при анализе работы цепочки реакторов — аппарат смешения - трубчатый реактор.
5.3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРУБЧАТОГО РЕАКТОРА
5.3.1. Однозонный трубчатый реактор
Математическая модель однозонного трубчатого реактора [76] составлена в предположении об осуществлении в реакторе режима идеального вытеснения. Модель статики процесса использовалась для расчета производительности реактора, анализа взаимосвязей основных параметров процесса и влияния конструктивных размеров реактора на его производительность. Модель включает уравнения кинетики для мономера и инициатора по длине реактора и уравнение теплового баланса реактора. Модель имеет следующий вид:
<іх / Ъ,\ і/2
— = -di ехр
dl
dy dl dz d
(4>
^ =-a3 exp (- ^fjxy1/z + a4(z-z0),
(5.18)
=-a2 expl
(5.19) (5.20)
где x - концентрация мономера; у - концентрация инициатора; z - температура; / - координата по длине реактора.
х=[М]/[М]0 ; ^=[I]/[M10 ; г = Г; a,=/l0[M]0 ; a2=AtlM]0 ; a3=AalM]0Qp ;
a4 =-4*/тг<*внсрр ; A, =-(?•„ + ДКДр) IR ; b2 =E/R,
где dBH - внутренний диаметр труб реактора; AV - объем активации; Ар - перепад давления между начальным и рабочим давлением.
Схема моделируемого реактора и принятые обозначения приведены на рис. 5.5. В качестве управляющих воздействий рассматривались
Gl.3«», УіЬх>2№
Рис. 55. Схема моделирования однозонного трубчатого реактора
87
•> 86
температура теплоносителя в рубашке реактора, которая разделена на две зоны, исходная концентрация инициатора, длина зон рубашки реактора. Кинетические константы и коэффициенты в модели были определены на основе экспериментальных исследований. Изменение давления учитывалось по опытным данным о давлении в начале и конце реактора. При этом принималось, что этот перепад пропорционален длине реактора. При моделировании накладывались ограничения на допустимую область изменения управляющих воздействий и фазовую координату — температуру.
В качестве критерия оптимальности было принято обеспечение максимума превращения этилена в полиэтилен, чему соответствует минимум значения концентрации этилена на выходе из реактора х^ин
Искомое значение критерия оптимальности определяется интегрированием системы (5.18) —(5.20) при следующих начальных условиях:
х(0)=*1вх = 1; л=^1вх; го=г1вх-
Интервал интегрирования / изменяется в пределах 0</<Z, (от 0 до L/V, где V - скорость реакционной смеси по реактору; L - длина реактора) .
Параметр 0 (температура теплоносителя) принимает одно из двух независимо варьируемых значений 0. и 02. переключаемых в зависимости от того, попадает ли рассматриваемый участок реактора в пределы первой или второй зоны рубашки реактора.
Рассматриваемая задача сводится к отысканию экстремума (минимума) функции нескольких переменных. Эту задачу решали методом наискорейшего спуска.
С практической точки зрения представляет интерес как отыскание оптимума, так и выявление вида функции вблизи экстремума (крутой или пологий экстремум), влияние на его характер варьирования отдельных параметров и ограничений.
Вначале исследовали влияние на достигаемую конверсию (конечную концентрацию этилена хк) двух основных технологических параметров: входной концентрации инициатора у\ъх и температуры теплоносителя, которую принимали одинаковой для обеих зон рубашки реактора (0i = = 02 = 0), т. е. надо найти минимум функции:
*K=/(.yiBx,®) • (5.21)
Результаты вычислений конечной концентрации этилена на выходе из реактора при варьировании 0 и у\ъх представлены на рис. 5.6 в виде линий равных yi вх = const. Как видно из графиков, зависимость выхода полиэтилена от температуры теплоносителя 0 при постоянной входной концентрации инициатора лвх имеет точки экстремума. Этот результат подтверждается и при экспериментальном исследовании процесса. Из формы кривой для каждого из ух вх =const следует, что выход полиэтилена
0,90
0,89
'2460 462 464 466 46-8 470 472 474 476 478 480 482
©,К
Рис. 5.6. Влияние температуры теплоносителя и концентрации инициатора иа производительность реактора
резко возрастает (конечная концентрация этилена хк падает) при повышении температуры 0 до некоторого экстремального значения, а затем незначительно снижается. Поэтому отклонения температуры 0 в сторону ее понижения от экстремального значения вызывает значительно большие потери в производительности, чем повышение 0 относительно точки экстремума.
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 77 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама