4. Проверка процесса на температурную устойчивость.

Для того, чтобы провести проверку процесса на температурную устойчивость, изменим значение оптимальной температуры и пронаблюдаем какой характер будет носить изменение суммарного реакционного объёма. Значение температуры возьмём отличное от оптимальной на 10К как в большую, так и в меньшую сторону.

Таким образом, значения температур у нас будут иметь следующие значения:

Найдем теперь значение скорости химической реакции, соответствующее каждой из температур:

При уменьшении температуры:

где

При увеличении температуры:

Зависимость суммарного реакционного объёма аппарата от температуры отразим в виде графика (рисунок 2), построенного по рассчитанным значениям.

Рисунок 2.

Зависимость суммарного реакционного объёма аппарата от температуры

Заключение

В ходе проведённой работы были получены параметры уравнения Аррениуса: предэкспоненциальные множители и энергии активации, а также значения оптимальной температуры и соответствующая ей максимальная скорость химической реакции. Самое главное определили минимальный суммарный реакционный объём аппарата, соответствующий максимальной скорости и оптимальной температуре, что и послужило итогом к выполнению задания.

Эффективность спроектированной установки состоит в её малых габаритах, экономичности, малых энергетических затратах при заданной концентрации, степени превращения и расходе.

Именно поэтому в качестве целевой функции нами и был выбран минимальный реакционный объём аппарата.

Здесь в качестве методов оптимизации мы использовали графический метод при нахождении параметров уравнения Аррениуса и аналитический метод (метод наименьших квадратов) для нахождения степени превращения в первом реакторе. При этом мы оптимизировали не только объём, но и температурный режим, и скорость химической реакции.

Список использованных источников

1. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: Учеб. Пособие для вузов. –М.:Высш. шк., 1991. – 400с.

2. Кутепов А.М. и др. Общая химическая технология: Учеб. Для вузов / А.М. Кутепов, Т.И.Бондарева, М.Г.Беренгартен. – 3-е изд., перераб. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 528 с.

3. Стандарты организации СТО ЯГТУ 701-2005, 702-2005, 703-2006.

4. Сугак А.В., Гончаров Г.М. Математическое моделирование аппаратуры нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. – Ярославль: ЯПИ, 1992. – 68с.