Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Моделирование химико-технологических процессов как объектов управле

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
515.31 Кб
Скачать

12

1,5

0

0

0

 

373

393

1,1

0,7

1,5

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

1,5

0

0

0

 

360

370

1,1

0,3

1,1

1,4

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

1,2

0

0

0

 

373

393

0,7

1,5

0,5

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

1,4

0

0

0

 

360

370

0,3

1,1

1,4

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 4.1

 

 

 

 

 

 

 

Сi0, кмоль/м3

Т1,

Т2,

KТ1i, 1/с (при Т1)

KТ2i, 1/с

С10

С20

С30

С40

С50

К

К

K1

K2

K3

K4

K5

(при Т2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

1,8

0

0

0

 

373

393

0,5

0,7

0,7

1,5

0,3

Для всех

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вариантов

17

1,2

0

0

0

 

360

370

0,7

1,5

0,3

1,1

0,3

 

принять

18

1

0

0

0

 

373

393

0,3

1,1

0,5

0,7

KТ2i = 2KТ1i

19

1

0

0

0

 

360

370

0,3

1,1

1,4

0,4

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

1,2

0

0

0

 

373

393

0,5

0,7

1,5

0,5

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

1

0

0

0

 

360

370

0,8

0,3

1,1

1,4

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

1

0

0

0

 

373

393

1,1

0,5

0,7

0,4

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

1,5

0

0

0

 

373

393

0,7

1,1

0,6

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

1,2

0

0

0

 

360

370

0,5

0,7

1,5

1,4

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

1,6

0

0

0

 

373

393

0,7

0,6

1,1

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

1,8

0

0

0

 

360

370

0,3

1,5

0,7

0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

1

0

0

0

 

373

393

0,6

1,1

1,4

0,4

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

1

0

0

0

 

360

370

0,7

1,5

0,5

0,6

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

1

0

0

0

 

373

393

0,4

0,6

0,5

1,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

1

0

0

0

 

360

370

1,5

1,5

0,3

0,7

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

1

0

0

0

 

373

393

1,1

1,1

0,3

0,5

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

1

0

0

0

 

360

370

0,7

0,7

0,4

1,4

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

33

1,5

0

0

0

 

373

393

1,5

0,5

0,6

0,6

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.2

Схемы превращения

Варианты

1

2

№ 1, 12, 23

2

3

 

2

4

 

4

1

Варианты

1

2

№ 2, 13, 24

1

3

 

2

4

 

3

4

 

4

1

Варианты

1

2

№ 3, 14, 25

2

3

 

2

4

 

3

1

 

 

 

Варианты

1

3

№ 4, 15, 26

2

1

 

3

2

 

3

4

 

 

 

Варианты

1

2

№ 5, 16, 27

2

3

 

3

4

 

2

4

 

4

1

Варианты

1

2

№ 7, 18, 29

2

3

 

2

4

 

2

1

Варианты

1

2

№ 8, 19, 30

2

3

 

2

4

 

3

4

 

3

1

Варианты

1

2

№ 9, 20, 31

1

3

 

3

4

 

4

2

 

4

1

Варианты

1

2

№ 10, 21, 32

2

3

 

3

4

 

4

3

 

3

2

Варианты

1

2

№ 11, 22, 33

3

2

 

3

4

 

2

1

 

1

4

42

Варианты

1

2

№ 6, 17, 28

2

3

 

3

4

 

4

3

 

3

1

43

 

 

 

 

 

Исходные данные для моделирования (2)

 

 

 

 

Таблица 4.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для всех вариантов: ρ х = 1000 кг/м3; срх(у) = 1400 Дж/(кг·К); υ

= 0,5 м3/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ср(у),

 

ρ см ,

KТ,

 

 

Тепловой эффект, – H, Дж/моль

 

 

F, м

2

V, м

3

T0, К

Тх0, К

 

Дж/(кг·К)

кг/м3

Вт/(м2·К)

H1

H2

H3

 

H5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

4

 

 

5

 

 

6

 

 

7

 

8

 

 

9

10

 

11

 

12

13

 

1

2000

 

1200

800

10 000

20 000

–15 000

15 000

 

 

 

10

 

1,0

 

320

290

 

2

1800

 

1300

550

12 000

22 000

25 000

–10 000

28 000

5

 

1,5

 

325

295

 

3

2100

 

1100

300

12 000

10 000

–22 000

10 000

 

 

 

8

 

2,0

 

310

280

 

4

2000

 

1300

200

12 000

10 000

10 000

20 000

 

 

 

7

 

1,1

 

300

275

43

5

2000

 

1300

150

10 000

28 000

–10 000

15 000

–12 000

9

 

2,0

 

310

280

6

2000

 

1200

250

–20 000

10 000

10 000

H3

12 000

5

 

2,2

 

320

290

 

 

 

 

 

7

1800

 

1300

275

20 000

20 000

28 000

H1

 

 

 

10

 

3,0

 

325

295

 

8

2100

 

1100

325

30 000

15 000

–25 000

10 000

12 000

12

 

2,5

 

320

290

 

9

2000

 

1300

425

25 000

10 000

28 000

–25 000

18 000

15

 

2,3

 

325

295

 

10

2000

 

1200

450

22 000

–20 000

10 000

11 000

H2

8

 

2,4

 

310

280

 

11

1800

 

1300

600

10 000

20 000

15 000

H1

–18 000

7

 

2,0

 

300

275

 

12

2100

 

1100

650

10 000

20 000

–15 000

15 000

 

 

 

6

 

1,7

 

310

280

 

13

2000

 

1300

325

12 000

22 000

25 000

–10 000

28 000

5

 

1,2

 

320

290

 

14

2000

 

1200

750

12 000

10 000

–22 000

10 000

 

 

 

9

 

1,1

 

325

295

 

15

1800

 

1300

700

12 000

10 000

10 000

20 000

 

 

 

8

 

2,0

 

320

290

 

16

2100

 

1100

400

10 000

28 000

–10 000

15 000

–12 000

7

 

2,2

 

325

295

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончание табл. 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ср(у),

ρ см ,

KТ,

 

 

Тепловой эффект, – H, Дж/моль

 

 

F, м

2

V, м

3

T0, К

Тх0, К

 

Дж/(кг·К)

кг/м3

Вт/(м2·К)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H1

H2

H3

 

H5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H4

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

 

5

 

 

6

 

 

7

 

8

 

 

9

10

 

11

 

12

13

 

17

2000

1300

425

–20 000

10 000

10 000

H3

12 000

6

 

3,0

 

310

280

 

18

2000

1200

450

20 000

20 000

28 000

H1

 

 

 

5

 

1,2

 

300

275

 

19

1800

1300

555

30 000

15 000

–25 000

10 000

12 000

5

 

1,1

 

310

280

 

20

2100

1100

560

25 000

10 000

28 000

–25 000

18 000

5

 

2,0

 

320

290

 

21

2000

1300

725

22 000

–20 000

10 000

11 000

 

H2

6

 

2,0

 

325

295

44

22

2000

1200

695

10 000

20 000

15 000

H1

–18 000

6

 

1,7

 

320

290

23

1800

1300

425

10 000

20 000

–15 000

15 000

 

 

 

7

 

1,2

 

325

295

 

 

 

 

 

 

 

24

2100

1100

415

12 000

22 000

25 000

–10 000

28 000

8

 

1,1

 

310

280

 

25

2000

1300

225

12 000

10 000

–22 000

10 000

 

 

 

9

 

2,0

 

300

275

 

26

2000

1200

269

12 000

10 000

10 000

20 000

 

 

 

8

 

2,0

 

310

280

 

27

1800

1300

325

10 000

28 000

–10 000

15 000

–12 000

10

 

2,2

 

320

290

 

28

2100

1100

225

–20 000

10 000

10 000

H3

12 000

9

 

3,0

 

325

295

 

29

2000

1300

325

20 000

20 000

28 000

H1

 

 

 

7

 

1,2

 

320

290

 

30

2000

1200

712

30 000

15 000

–25 000

10 000

12 000

8

 

1,1

 

325

295

 

31

1800

1300

215

25 000

10 000

28 000

–25 000

18 000

6

 

2,0

 

310

280

 

32

2100

1100

288

22 000

–20 000

10 000

11 000

 

H2

5

 

2,0

 

300

275

 

33

2000

1300

299

10 000

20 000

15 000

H1

–18 000

7

 

2,2

 

310

280

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы

1.Составление системы ДУ кинетики сложной химической реакции по схеме.

2.ММ проточного аппарата идеального смешения с учетом источников (стоков) вещества и тепла.

3.Частные уравнения интенсивности источников (стоков) вещества и тепла в потоках: химические реакции и теплообмен.

4.Вопросы по порядку выполнения курсовой работы.

Список литературы

1. Математическое моделирование и оптимизация химикотехнологических процессов: практическое руководство / В.А. Холоднов [и др.]. – СПб.: Профессионал, 2003. – 478 с.

2. Гультяев А.К. Matlab 5.3. Имитационное моделирование в среде Windows: практическое пособие / А.К. Гультяев. – СПб.: КОРОНА-принт, 2001. – 400 с.

3.Кафаров В.В. Математическое моделирование основных процессов химических производств / В.В. Кафаров, М.Б. Глебов. – М.: Высшая школа, 1991. – 384 с.

4.Кафаров В.В. Анализ и синтез химико-технологических систем: учебник для вузов / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин. – М.: Хи-

мия, 1991. – 432 с.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ СТРУКТУРЫ ПОТОКОВ

 

 

В АППАРАТЕ..................................................................................

3

2.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ.........

7

3.

МОДЕЛИРОВАНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКОГО РЕАКТОРА

 

 

КОЖУХОТРУБЧАТОГО ТИПА....................................................

22

4.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

 

 

ХИМИЧЕСКИМ РЕАКТОРОМ.....................................................

29

Учебное издание

Островский Александр Сергеевич, Шумихин Александр Георгиевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КАК ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ: УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРАКТИКУМ

Учебно-методическое пособие

Редактор и корректор Е.Б. Хасанова

Подписано в печать 04.05.08. Формат 60× 90/16. Усл. печ. л. 3,0.

Тираж 100 экз. Заказ № 91/2008.

Издательство Пермского государственного технического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]