Математическое моделирование и оптимизация процесса олигомеризации α-метилстирола

• Автор: Валиева, Юлия Ахнафовна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Стерлитамак
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Список обозначений

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
§ 1.1. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент в задачах химической технологии

§ 1.2. Основные понятия химической кинетики. Кинетическая модель реакции

§ 1.3. Теоретическая оптимизация химико-технологических процессов

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ОЛИГОМЕРИЗАЦИИ а-МЕТИЛСТИРОЛА

§ 2.1. Реакция олигомеризации а-метилстирола

§ 2.2. Построение кинетической модели реакции олигомеризации

ск-метилстирола

§ 2.3. Постановка задачи теоретической оптимизации процесса

олигомеризации ометилстирола

§ 2.4. Применение принципа максимума для поиска оптимального температурного режима процесса олигомеризации аметилстирола
§ 2.5. Математическая модель реактора идеального смешения периодического действия
Глава 3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ПРИБЛИЖЕННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРИНЦИПА МАКСИМУМА
§ 3.1. Вычислительные аспекты принципа максимума
Понтрягина
§ 3.2. Метод Ньютона
§ 3.3. Метод последовательных приближений
§ 3.4. Метод квазилинеаризации
§ 3.5. Анализ методов приближенного решения задачи оптимального управления
Глава 4. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ДЛЯ ЗАДАЧИ ПОИСКА ОПТИМАЛЬНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ПРОЦЕССА ОЛИГОМЕРИЗАЦИИ а-МЕТИЛСТИРОЛА
§ 4.1. Вычислительные схемы для различных постановок задачи поиска оптимального температурного режима процесса олигомеризации а-метилстирола
§ 4.2. Вычислительный эксперимент
§ 4.3. Выбор технологической схемы для процесса олигомеризации ометилстирола в реакторе с перемешиванием периодического действия
§ 4.4. Описание программного комплекса
Заключение
Литература
Приложение I. Таблицы теплофизических и кинетических параметров процесса олигомеризации а-метилстирола
Приложение II. Текст программы
Приложение III. Свидетельства о регистрации программных
продуктов

Составим матрицу стехиометрических коэффициентов цу, г = 1,5, 3= ЇЇ9.
(2.4)
При разработке математического описания данного процесса необходимо учитывать заметное уменьшение числа молей реакционной смеси (или реакционного объема) в ходе протекания химических реакций. Следствием того, что реакция протекает с изменением числа молей, является неравенство нулю ХОТЯ бы ОДНОГО ИЗ коэффициентов ^ последней строки матрицы (2.4). Согласно закону сохранения массы (1.12) выпишем суммарный материальный баланс для варианта, когда мольная плотность жидкости (или

суммарная концентрация С = С,) изменяется во времени, то есть реак-

ция протекает с изменением числа молей:
= і=Тд (25)

с начальными условиями:
Жі(0) = С(0) = С0,
Сі . . „
где Хі = — — концентрация г-того компонента в мольных долях, г = 1,5.
Ші и>2 СО3 СО 4 105 со6 СО’; СО 8 Юд
*1 -2 -2 -2 0 0 0 -1 -1
*2 1 0 0 -1 -1 0 -1 0
*3 0 1 0 1 0 -1 0 -1
*4 0 0 1 0 1 1 0 0
*5 0 0 0 0 0 0 1 1
ъ -1 -1 -1 0 0 0 -1 -1