Главная -> Словарь

Оптимальное управление

При окислении пропана в первую очередь реагирует вторичный атом водорода. В этом случае оптимальное соотношение равно 2 объемным частям пропана, 2 объемным частям кислорода и 1 объемной части бромистого водорода; время пребывания в зоне реакции составляет около 3 мин.

С повышением отношения изобутан : олефин увеличивается выход алкилата, а расход кислоты, уменьшается. В промышленности определено оптимальное соотношение изопарафин : олефин = 5:1, но вследствие возвращения в реакцию изобутана устанавливается более высокое соотношение. Реакция длится около 5 мин при температуре 0—10 °С и концентрации серной кислоты 98—100% . Для пропилена оптимальная температура несколько выше , так как в этом случае работают лишь с 90%-ной серной кислотой. Иногда температуру поднимают до 16— 32 °С, так как образовавшийся изопропилсульфат стабилен при пониженных температурах . Обычно объемное отношение серной кислоты к смеси углеводородов равно примерно 1 : 1, в этом случае углеводородная смесь эмульгируется в кислоте, благодаря чему получают алкилаты лучшего качества. Скорость перемешивания

Алкилирование в присутствии фтористого водорода проводится при 20—30 °С; при более низкой температуре происходит преимущественно полимеризация, кроме того, присоединяется заметное количество фтора. При более высоких температурах образуются большие количества высококипящих высокоалкилированных углеводородов. Врелгя контакта 5 —15 мин, оптимальное соотношение изобутан : пропилен = : 1. Фтористый водород вводится, по возможности, в безводной форме . Эту форму легко получить азеотропной перегонкой, поскольку азеотропная смесь 37% HF и 63% воды кипит только при 120 С. Наличие воды недопустимо из-за опаснострг коррозии и усиления присоединения фтористого водорода к олефинам.

2. Введение в состав катализатора ^ба^вки^^^сЩйЕихрехва-лентного хрома, повышающей скорость сгорания кокс^иТорговый сорт бусовидного хромоалюмосиликатного катализатора содержит 0,14% окиси хрома. По заявлению Фишера и Брандеса такая концентрация окиси хрома обеспечивает оптимальное соотношение между активностью, избирательностью и регенерируемо-стью. Исследования показали, что скорость сгорания кокса в процессе регенерации возрастает с увеличением содержания окиси трехвалентного хрома в хромоалюмосиликате до 0,36% вес. Обессеривающая способность катализатора сохранялась при этом постоянной .

Очевидно, что при любом соотношении давлений с увеличением температуры повышается к.п.д. и соответственно снижается удельный расход топлива, причем для каждой заданной температуры существует оптимальное соотношение давлений

В одном из патентов описана схема, в которой адсорбент непрерывно пропускается в последовательном порядке через несколько зон контакта. В каждой зоне адсорбент находится во взвешенном состоянии. Адсорбент выпускается из зоны, отделяется от жидкости и затем вводится в следующую зону. Жидкость последовательно пропускается через зоны контакта в противоположном направлении. В каждой зоне по существу происходит процесс контактного взаимодействия, однако, чтобы достигалась желаемая степень разделения, число зон должно быть достаточно большим. Можно также производить орошение. Анализ процесса можно выполнить при помощи диаграммы Мак-Кэба-Тиле, в которой состав внутрипоровой жидкости заменяется составом пара. Целесообразно пользоваться объемными, а не молярными концентрациями. Существенное различие при этом заключается в том, что рабочие линии процесса могут находиться в любом месте диаграммы, а линия, проходящая под углом 45° к осям, не имеет особого интереса. Число ступеней на такой диаграмме представляет собой теоретическое число зон контакта. Степень приближения к равновесию на каждой ступени эквивалентна коэффициенту полезного действия тарелки. Можно определить среднее время, необходимое для достижения различных степеней приближения к равновесию, и рассчитать, каково должно быть оптимальное соотношение между числом ступеней и их емкостью.

Итак, существует оптимальное соотношение концентрации водорода и углеводорода на поверхности катализатора, при котором устанавливается равновесие между процессами регенерации поверхности катализатора водородом и адсорбционным вытеснением молекул углеводорода водородом с поверхности катализатора и ограничением протекания'побочных реакций. Определение области оптимального соотношения очень важно для выбора технологических параметров процесса, определяющих активность, селективность и стабильность катализатора. Нами было показано, что в случае осуществления реакции изомеризации и-гексана на HF — SbF5 с увеличением парциального давления водорода скорость реакций гидрокрекинга и диспропорционирования н-гексана снижается, одновременно несколько снижается и скорость его изомеризации .

Исследователи отмечают , что, начиная с нонана и выше, в равновесных смесях устанавливается очень близкое соотношение моно-и диметилзамещенных производных. В смысле термодинамической устойчивости существует оптимальное соотношение отдельных групп изомеров. Термодинамическое равновесие для высших парафиновых углеводородов в меньшей степени зависит от молекулярной массы. От-

Скорость реакции изомеризации парафиновых углеводородов возрастает с увеличением парциального давления углеводорода и уменьшается с увеличением парциального давления водорода. Для каждого углеводорода и катализатора установлено оптимальное соотношение этих величин, обеспечивающее вместе с другими рекомендованными параметрами процесса достигнутую глубину изомеризации и стабильность катализатора во времени.

При изучении этих данных становится очевидным, что для производства ацетилена очень важным фактором является оптимальное соотношение между временем контакта и температурой.

Положение указанных зон и соответствующие температуры для пламени обычной формы показаны на рис. 51. Оптимальное соотношение между общей поверхностью горения и объемом газа, а значит, и качество, и выход получаемой сажи зависят также от состава, давления и температуры газа, влажности, давления и температуры атмосферы, формы и способа внесения металлических поверхностей осаждения.

ся на действующей установке , необходим учет дезактивации катализатора отложениями кокса .

Статистические описания позволяют решать лишь задачи определения оптимальных условий в уже созданном реакторе , но не задачи оптимального проектирования. Так, для решения задач оптимального проектирования с помощью статистических описаний требуется экспериментальное изучение влияния размеров аппарата на результаты в довольно широком интервале и в связи с этим — создание значительного числа опытных установок. Совершенно очевидно поэтому, что статистическими описаниями в этом случае пользоваться не следует.

Выбор оптимальной функции Тe для заданных Tk и tk осуществлялся по принципу максимума Понтрягина. Следуя авторам , дадим формулировку принципа максимума для нашего случая. Ограничимся здесь задачей, когда ищется лишь оптимальное управление вида Т. Для формулировки необходимых условий оптимальности, каковыми является принцип максимума, в рассмотрение вводится функция

Итак, при использовании принципа максимума возникает краевая задача для системы исходных и сопряженных уравнений. Оптимальное управление ищется в каждой точке e x из условия максимума функции Н. На основе этого был выбран следующий вычислительный алгоритм:

5) найденное таким образом новое приближение к оптимальному управлению сравнивается с предыдущими значениями Т" : если в каждой точке разностной схемы Т" и Т"+1 отличаются меньше чем на заданную малую величину е, считается, что оптимальное управление Т* = Г"+1 найдено, в противном случае все вычисления, начиная с п. 2, повторяются режима ее функционирования.

Математическое моделирование технологического процесса, как правило, имеет конечной целью оптимальное проектирование технологической установки, реализующей этот процесс, или оптимальное управление действующей установкой.

где 5д,_п — минимальное значение критерия на интервале от N до N—п; и N_n— оптимальное управление на шаге N •— п.

и вместо XN подставляют его выражение из уравнения . Полученное выражение оказывается функцией от х Лг_1и uN__l . Затем при фиксированном * ff—i минимизируют /Лг_1 по МдГ_1 и получают функции: ujv_1 — оптимальное управление и 5Л/_1—условный минимум критерия. Эти функции запоминают.

Последовательно переходя таким же образом, т. е. путем вычисления по формуле , к моментам