Получение оптимальных проектных решений и их анализ с использованием математических моделей. Литовка Ю.В. - 85 стр.

UptoLike

Составители: 

При имитационном моделировании выходная координата С
винилац.вых
, входная координата С
ацетилен вх.
; М
0
= 30
моль/м
3
; K = 10exp(–0,088dt).
Литература: [1, 3, 7, 12, 24, 25, 32].
Вариант 18. Найти методом Флетчера и Ривса площадь поверхности теплообмена охлаждающих труб и
начальную температуру реакционной смеси в периодическом реакционном аппарате (редукторе) производства
анилина, при которых время проведения процесса до получения анилина концентрации большей 15 % будет
минимальным:
4С
6
Н
5
NО
2
+ 9Fe + 4H
2
O →
1
k
4C
6
H
5
NH
2
+ 3Fe
3
O
4
+ Q
1
;
Fe + 2H
2
O →
2
k
Fe(OH)
2
+ 2H;
6Fe(OH)
2
+ 4H
2
O + C
6
H
5
NO
2
→
3
k
6Fе(ОH)
3
+ C
6
H
5
NH
2
+ Q
3
;
C
6
H
5
NO
2
+ 6H →
4
k
C
6
H
5
NH
2
+ 2Н
2
О;
α
1
= 2; α
2
= 1, (в этих реакциях концентрация Fe не учитывается); α
3
= 3;
α
4
= 2;
А
1
= 3200; Е
1
= 71 400 Дж/моль; A
2
= 8·10
5
; E
2
= 67 500 Дж/моль;
А
3
= 5000; Е
3
= 78 300 Дж/моль; А
4
= 60 000; Е
4
= 57 000 Дж/моль;
V = 10 м
3
; K
t
= 5000 Вт/м
2
град; Т
t
= 10 °C; Q
1
= 385 кДж/моль;
Q
3
= 805 кДж/моль; С
t
= 2300 Дж/кг·град; ρ = 3500 кг/м
3
;
вх256
NOНС
С
= 30 %;
вх2
ОН
С
= 30 %; 5 F 20 м
2
; 363 T
0
373 K.
При имитационном моделировании выходная координата Т, входная координата Т
t
, М
0
= 10 °С; K =
2,1exp(–0,09dt).
Литература: [1, 3, 7, 12, 24, 25, 32, 36].
Вариант 19. Найти методом штрафных функций площадь поверхности теплообмена и объемный расход
реакционной смеси на входе в контактный аппарат производства синильной кислоты, при которых концентра-
ция синильной кислоты на выходе из реактора будет максимальной:
2СH
4
+ 2NH
3
+ 3О
2
→
1
k
2HCN + 6H
2
O + Q
1
;
СН
4
+ Н
2
О →
2
k
СО + 3Н
2
Q
2
;
2СН
4
+О
2
→
3
k
2СО + 4Н
2
;
4NH
3
+ 3О
2
→
4
k
2N
2
+ 6H
2
O + Q
4
;
α
1
= 3; α
2
= α
3
= α
4
= 2; А
1
= 10 000; Е
1
= 156 000 Дж/моль; A
2
= 20 000;
E
2
= 166 400 Дж/моль; А
3
= 50 000; Е
3
= 177 000 Дж/моль; А
4
= 500;
Е
4
= 160 000 Дж/моль; K
t
= 2000 Вт/м
2
·град; T
t
= 500 K; V = 10 м
3
;
Т
вх
= 1200 К; Q
1
= 361 000 Дж/моль; Q
2
= 950 000 Дж/моль;
Q
4
= 1520 кДж/моль; С
t
= 1200 Дж/кг·град; ρ = 1,9 кг/м
3
; С
СН4вх.
= 13 %;
2вв
О
С
= 15 %;
вх3
NH
С
= 12 %; 5 F 20 м
2
; 0,01 v
вх
0,2 м
3
/c.
При имитационном моделировании выходная координата C
циан.вых.
; входная координата С
метан вх
; M
0
= 15
моль/м
3
; K = 12exp(–0,1dt).
Литература: [1, 3, 7, 12, 24, 25, 32].
Вариант 20. Найти методом «тяжелого шарика» площадь поверхности теплообмена и объем реактора хло-
рирования спирта технологической цепочки получения хлораля: реактора с мешалкой хлорирования спирта и
перегонного куба с мешалкой, при которых концентрация хлораля на выходе будет максимальной. Реактор с
мешалкой хлорирования спирта:
2С
2
Н
5
ОН + 3Cl
2
→
1
k
CHCl
2
CHOHOC
2
H
5
+ 4НС1 + Q
1
;
CHCl
2
CHOHOC
2
H
5
+ Cl
2
→
2
k
CCl
3
CHOHOC
2
H
5
+ HC1;
CCl
3
CHOHOC
2
H
5
+ H
2
O →
3
k
CCl
3
CH(OH)
2
+ C
2
H
5
OH;
вх