Другие журналы
Сетевое издание Математика и математическое моделирование

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61857. ISSN 2412-5911

Нестационарные эффекты в реакторе Фишера-Тропша с неподвижным слоем частиц катализатора

Математика и математическое моделирование # 01, февраль 2015
DOI: 10.7463/mathm.0115.0777093
Файл статьи: Mathm_Feb2015_018to035.pdf (1019.40Кб)
авторы: профессор Деревич И. В., Галдина Д. Д.

УДК 544.45;519.2

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

На основе анализа малых возмущений температуры в реакторе Фишера-Тропша с неподвижным слоем гранул катализатора исследуются сценарии потери тепловой устойчивости. Установлены два сценария потери тепловой устойчивости реактора. Во-первых, возможна потеря тепловой стабильности внутри каталитических гранул, приводящая к росту их температуры. Во-вторых, неконтролируемое увеличение температуры в объеме реактора. Границы, термической стабильность получены на основе решения задач на собственные значения для сферических гранул катализатора и цилиндрического реактора. Моделируются процессы диффузионного торможения в порах гранул, тепловыделение в объеме гранул и охлаждение стенок реактора. Оценки границ термической стабильности сопоставляются с результатами численного моделирования нестационарного поведения температур и концентрации синтез-газа.

Список литературы
  1. Сторч Г., Голамбик Н., Андерсон Р. Синтез углеводородов из окиси углерода и водорода: пер. с англ. М.: Изд-во иностранной литературы , 1954. 516 c .
  2. Steynberg P., Dry M.E., Davis B.H., Breman B.B. Ch. 2. Fischer-Tropsch Reactors Studies // In: Fischer-Tropsch Technology / ed. by A. Steynberg, M. Dry. Elsevier, 2004. P. 64-195. (Ser. Surface Science and Catalysis; vol. 152.). DOI: 10.1016/S0167-2991(04)80459-2
  3. Козюков Е.А., Крылова А.Ю., Крылова М.В. Химическая переработка природного газа. М.: Изд-во МАИ , 2006. 184 с.
  4. Warden R.B., Aris R., Amundson N.R. An Analysis of Chemical Reactor Stability and Control—VIII: The Direct Method of Lyapunov. Introduction and Applications to Simple Reactions in Stirred Vessels // Chemical Engineering Science. 1964. Vol. 19, no. 3. P. 149-172. DOI: 10.1016/0009-2509(64)85027-2
  5. Strozzi F., Alo´s M.A., Zaldi´var J.M. A Method for Assessing Thermal Stability of Batch Reactors by Sensitivity Calculation Based on Lyapunov Exponents: Experimental Verification // Chemical Engineering Science. 1994. Vol. 49, no. 24. P. 5549-5561. DOI: 10.1016/0009-2509(94)00302-5
  6. Dubljevic S., Kazantzis N. A new Lyapunov Design Approach for Nonlinear Systems Based on Zubov’s method // Automatica. 2002. Vol. 38, no. 11. P. 1999-2007. DOI: 10.1016/S0005-1098(02)00110-3
  7. Özkan L., Kothare M.V. Stability Analysis of A Multi-Model Predictive Control Algorithm with Application to Control of Chemical Reactors // Journal of Process Control. 2006. Vol. 16, no. 2. P. 81-90. DOI: 10.1016/j.jprocont.2005.06.013
  8. Himmelsbach W., Houlton D., Ortlieb D., Lovallo M. New Advances in Agitation Technology for Exothermic Reactions in Very Large Reactors // Chemical Engineering Science. 2006. Vol. 61, no. 9. P. 3044–3052. DOI: 10.1016/j.ces.2005.10.059
  9. Maestri F., Rota R. Temperature Diagrams for Preventing Decomposition or Side Reactions in Liquid–Liquid Semibatch Reactors // Chemical Engineering Science. 2006. Vol. 61, no. 10. P. 3068-3078. DOI: 10.1016/j.ces.2005.11.055
  10. Pao V. Asymptotic Stability of Reaction-Diffusion Systems in Chemical Reactor and Combustion Theory // Journal of Mathematical Analysis and Applications. 1981. Vol. 82, no. 2. P. 503-526. DOI: 10.1016/0022-247X(81)90213-4
  11. Drake J.A., Radke C. J., Newman J. Transient Linear Stability of a Simons-Process Gas–Liquid Electrochemical Flow Reactor Using Numerical Simulations // Chemical Engineering Science. 2001. Vol. 56, no. 20. P. 5815-5834. DOI: 10.1016/S0009-2509(01)00268-8
  12. Ojeda M., Nabar R., Nilekar A., Ishikawa A., Mavrikakis M., Iglesia E. CO Activation Pathways and the Mechanism of Fischer–Tropsch Synthesis // Journal of Catalysis. 2010. Vol. 272, no. 2. P. 287-297. DOI: 10.1016/j.jcat.2010.04.012
  13. Borg O., Eri S., Blekkan E.A., Storster S., Wigum H., Rytter E., Holmen A. Fischer–Tropsch synthesis over γ-alumina-supported cobalt catalysts: Effect of support variables // Journal of Catalysis. 2007. Vol. 248, no. 1. P. 89-100. DOI: 10.1016/j.jcat.2007.03.008
  14. Derevich I.V., Ermolaev V.S., Zolnikova N.V., Mordkovich V.Z. Modeling the Thermal and Physical Properties of Liquid and Gas Mixtures of Fischer–Tropsch Synthesis Products // Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 2011. Vol. 45, no. 2. P. 221-226. DOI: 10.1134/S0040579511020060

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2018 «Математика и Математическое моделирование» Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)