Классификация переменных
Переменные состояния:
объём реактора - Vp
концентрация компонента А на выходе - Ca
концентрация компонента В на выходе - Cb
концентрация компонента С на выходе - Cc
концентрация компонента D на выходе - Cd
температура в реакторе - t
температура в теплоносителя в рубашке - tpar
Входные переменные:
расходы на входе и выходе из аппарата потока - υ1, υ2, υ;
концентрация вещества А во входном потоке – САвх;
концентрация вещества B во входном потоке – СBвх;
концентрация вещества C во входном потоке – СCвх;
концентрация вещества D во входном потоке – СDвх;
температуры входных потоков t1, t2 и tтн вх;
расход теплоносителя на входе в рубашку - νтн вх
Формулировка показателя эффективности
Критерием эффективности управления является выход целевого продукта B:
Таблица 1
Ориентировочные исходные данные для моделирования объекта:
|
Наименование |
Единицы измерения |
Численное значение |
Обозначение |
1. |
Объем |
л |
120 |
V |
2. |
Теплоемкость вещества в аппарате и входных потоках
Теплоемкость теплоносителя |
кДж/кг*К |
4,19 |
Cp
Сртн |
3. |
Плотность вещества в аппарате и входных потоках
Плотность теплоносителя |
кг/л |
1,2
0,9778 |
Ρ
Ρтн |
4. |
Тепловой эффект реакции |
кДж/моль |
260,5 |
ΔH |
5. |
Предэкспонентциальный множитель константы скорости |
1/мин |
200 120 80 700 |
K10 K20 K30 K40 |
6. |
Энергия активации |
кДж/моль |
25000 30000 40000 35000 |
E1 E2 E3 E4 |
7. |
Концентрация компонента А на входе В на входе С на входе D на входе |
моль/л |
1,2 0,2 0,02 0,002 |
Сaвх Cbвх Ссвх Сdвх |
8. |
Температура теплоносителя |
оС |
120 |
tт |
9. |
Температура на входе в реактор (основной поток) |
оС |
20 |
t1 |
10. |
Температура на входе в реактор (растворитель) |
оС |
40 |
t2 |
11. |
Температура в реакторе |
оС |
90 |
t |
12. |
Диаметр аппарата (ориентровочный) |
м |
0,59 |
D |
13. |
Уровень жидкости (ориентировочный) |
м |
0,86 |
H |
14. |
Коэффициент теплопередачи |
кДж/м2*мин*К |
10 |
Kт |
15. |
Поверхность теплопередачи (ориентировочная) |
м2 |
1,365 |
Fт |
16. |
Расход на входе в реактор V2 |
л/мин |
0,25 |
V2 |
17. |
Расход на входе в реактор V1 |
л/мин |
0,75 |
V1 |
18. |
Расход на выходе |
л/мин |
1 |
υ |
19. |
Концентрация компонента А на выходе В на выходе С на выходе D на выходе |
моль/л |
0,156 0,727 0,015 0,018 |
Ca Сb Cc Cd |