Обработка результатов

На трех графиках представляются зависимости каждой из характеристик от времени пребывания при трех температурах (три кривых на каждом графике), а также один график зависимости концентраций всех реагирующих веществ от времени реакции при одной (основной) температуре.

3.4. Каскад реакторов идеального смешения План исследования

По результатам второй части работы вы выбираете наилучший режим. Под режимом здесь понимается сочетание температуры и среднего времени пребывания. По какому критерию считать данный режим наилучшим, решаете вы; в вашем отчете должны быть приведены соображения, почему выбранный режим лучше прочих. Именно в этом режиме вы проведете расчет каскада реакторов идеального смешения в зависимости от числа аппаратов в каскаде, сохраняя постоянным общий объем каскада, т.е. время пребывания. Рекомендуется провести расчета для аппаратов, соответствующих таким числам ячеек: 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50.

Подготовка к расчету.

Расчет каскада реакторов идеального смешения осуществляется с помощью Программы lr3kask, которая построена так же как программа lr3sm расчета реактора идеального смешения. В качестве исходной информации используется та же матрица стехиометрических коэффициентов, программа работает в диалоговом режиме, в качестве исходных данных запрашивая температуру, время пребывания и число аппаратов каскада. Выводятся концентрации и характеристики реакции (P,R,S) на выходе из последнего аппарата каскада. Выводятся также константы скорости.

Обработка результатов

Строятся графики зависимостей всех концентраций и трех характеристик (P, R, S) от числа аппаратов каскада.

3.5. Обсуждение полученных результатов

Подход к анализу результатов расчета реактора идеального смешения был уже изложен в соответствующей части пособия. Теперь вы продолжаете обсуждение результатов расчета реакторов идеального вытеснения и каскада реакторов и написание отчета. Сначала полученные зависимости должны быть проанализированы с точки зрения их соответствия физическому смыслу задачи. Необходимо суметь объяснить ход каждой кривой, соответствующей изменению каждой характеристики от времени при разных температурах, для аппарата идеального вытеснения и зависимости концентраций реагирующих веществ от числа аппаратов каскада. Сложные зависимости, имеющие минимум или максимум, или меняющие свой вид в зависимости от значения параметров, заслуживают более внимательного анализа и объяснения. Если кривая имеет максимум или минимум, или анализ показывает возможность появления экстремума вне исследуемой области, эти экстремальные точки должны быть исследованы более внимательно, потому что эти режимы могут соответствовать лучшим условиям проведения процесса, что пригодится при формулировании выводов.

Проводится также сравнительный анализ результатов проведения реакции в реакторах с различными гидродинамическими режимами с целью выбора наилучшего типа аппарата. Таким образом, в качестве выводов необходимо сформулировать ваши соображения о том, в каком реакторе и в каких условия следует проводить заданную реакцию. Желательно привести ваши соображения о разумном числе ячеек в случае ячеечной модели.

Далее, в работе 5 решается задача оптимизации реактора на основе единого экономического критерия оптимальности. Предварительно, в работе 4, вы определяете гидродинамический режим реактора, для которого проводится оптимизация, в рамках ячеечной модели, т.е. определяете число ячеек. Это делается на основании полученной для модели этого реактора дифференциальной функции распределения времени пребывания [1, C. 178].