Analiza wpływu optymalnego sterowania temperaturą w reaktorze okresowym na stopień przemiany

• Autorzy: Grubecki I. , Wójcik M.

Warianty tytułu

EN

Analysis of the effect of optimum temperature control on conversion degree in a batch reactor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W odniesieniu do reakcji Ť-tego rzędu przebiegającej w reaktorze okresowym w obecności katalizatora ulegającego dezaktywacji niezależnej od stężenia substratu przeanalizowano korzyści wynikające z zastosowania optymalnego profilu względem warunków izotermicznych wyrażone względnym przyrostem stopnia przemiany. Założono przy tym identyczność początkowej i końcowej aktywności zastosowanego katalizatora w rozważanych warunkach temperaturowych oraz równość czasów przebiegu procesu tj;w tych warunkach. Określono wpływ ilorazu energii aktywacji, końcowej aktywności katalizatora oraz rzędu reakcji n. Wykazano, że korzyści wynikające z zastosowania optymalnego profilu temperatury względem warunków izotermicznych wyrażone względnym przyrostem stopnia przemiany są tym bardziej znaczące im wyższa jest wartość ilorazu energii aktywacji oraz proces prowadzony jest do możliwie niskich wartości końcowych aktywności katalizatora. Dodatkowo wspomniane korzyści ulegają zwiększeniu wraz z obniżeniem rzędu reakcji n.

EN

Advantages expressed by the relative increase of conversion resulting from the application of optimal temperature profile as compared to isothermal conditions have been considered with respect to the n-th order reaction carried out in a batch reactor in the presence of catalyst undergoing deactivation independently of substrate concentration. Identical initial and final state of the catalyst as well as reaction duration times and has been assumed. The effects of activation energy quotient, final catalyst activity and reaction order n have been determined. It has been proved that advantages resulting from the application of optimal temperature profile with respect to isothermal conditions expressed by the relative conversion increase are the more pronounced, the higher is value of the activation energy quotient and when the process is carried out till possibly low values of the final bio-catalyst activity. Additionally, the mentioned advantages increase with the decreasing of reaction order n.

Słowa kluczowe

PL

dezaktywacja katalizatora; reaktory chemiczne; optymalizacja; optymalny profil temperatury; rachunek wariacyjny

EN

catalyst deactivation; chamical reactors; optimization; optimal temperature profile; variation calculus

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2010
• Tom: Nr 6
• Strony: 5--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Grubecki I.

autor

Wójcik M.

• Katedra Inżynierii Chemicznej i Bioprocesowej, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet Techniczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz,

Bibliografia

• [1] N.M. Faqir: Eng. Life Sci. 4, 450 (2004).
• [2] N.M. Faqir, M.M. Attarakih: Biotechnol. Bioeng. 77, 163 (2002).
• [3] N. Aziz, I. M. Mujtaba: Chem. Eng. J. 85, 313 (2002).
• [4] A. Arpornwichamop, P. Kittisupakorn, I.M. Mujtaba: Chem. Eng. Process. 44, 101 (2005).
• [5] I. Grubecki, M. Wójcik: Chem. Eng. Sci. 55, 5161 (2000).
• [6] H. Ooshima, Y. Harano: J. Chem. Eng. Japan 13,484 (1980).
• [7] I. Grubecki, M. Wójcik: Chem. Eng. Sci. 56, 6617 (2001).
• [8] D.R. Smith: Variational methods in optimization, Dover Publications 1998.