Математическое моделирование и численное исследование каталитических процессов в каскаде реакторов

• Автор: Байтимерова, Альбина Ильгизовна
• Шифр специальности: 02.00.04, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Этапы математического моделирования химико-

технологидеских схем

1.2. Виды кинетических моделей

- 1.3. Оптимизация химико-технологических процессов

1.4. Постановка задачи

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КИНЕТИКИ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ. АНАЛИЗ КОРРЕКТНОСТИ МОДЕЛИ

2.1. Кинетическая модель сложной реакции

2.2. Математическая корректность постановки задачи
2.3. Математическое описание процесса е переменным реакционным объемом в каталитическом реакторе
2.3.1 Математическая модель процесса в реакторе идеального смешения
2.3.2 Математическая модель процесса в реакторе идеального вытеснения
2.4. Вычислительный эксперимент
2.4.1 Построение кинетической модели процесса димериза-
ции а-метил стирола

2.4.2 Математическое описание исследуемого процесса в реакторах различного принципа действия
2.4.3 Поиск оптимального температурного режима
Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА С ПЕРЕМЕННЫМ РЕАКЦИОННЫМ ОБЪЕМОМ В КАСКАДЕ РЕАКТОРОВ
3.1. Математическая модель каталитического процесса в каскаде
реакторов
3.2. Оптимизация процесса в каскаде реакторов
3.3. Вычислительный эксперимент
3.3.1 Моделирование каталитического процесса димериза-
ции а-метилстирола в каскадах реакторов
3.3.2 Решение, задачи этапа технологической оптимизации
Глава 4. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ В КАСКАДЕ РЕАКТОРОВ
4.1. Структура, функциональное назначение программного пакета
4.2. Этапы работы и интерфейс программы
4.3. Процедуры и функции программного средства
Заключение
Литература
Приложение I. ТАБЛИЦЫ ТЕПЛО ФИЗИЧЕСКИХ И КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ДИМЕ-РИЗАЦИИ а-МЕТИЛСТИРОЛА
Приложение И. ТЕКСТ ПРОГРАММЫ
Приложение III. СВИДЕТЕЛЬСТВА О РЕГИСТРАЦИИ
ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ

Обозначим

Рі = Щ, г = 1,77г. (2.14)

Преобразуем левую часть системы уравнений (2.13), применив правило дифференцирования произведения функций:
= (2.15)
<к (к <к v ;
С учетом (2.14) и (2.15) система (2.13) примет вид:
"ТГ + 'ЧГ-*- <2Л0>
Отсюда, с учетом условия нормировки (2.12), получим
(Ш (к

/ч, /; = У>иф.
.7=1 (1>Х I
Выразим из выражения (2.16). Тогда система уравнений (2.11) примет вид системы обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений:
Р[ З'гР'п
са N сій
с начальными условиями:
, і = 1,т;
(2.17)
* =Р"(Х’Т)
Ж;(0) = ж,, і = 1,т-, N(0) — !. (2.18)
Функции Рп. Р, выписываются с учетом матрицы стехиометрических коэффициентов.
Полученная система уравнений (2.17) с начальными условиями (2.18) является кинетической моделью сложной (многостадийной) реакции, учитывающей изменение числа молей в ходе ее проведения.