Дослідження реактора окислення аміаку в режимі максимальної продуктивності виходу азоту

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЖученко, А. І.
dc.contributor.authorОніщенко, В. О.
dc.contributor.authorЦапар, В. С.
dc.date.accessioned2023-03-09T09:36:19Z
dc.date.available2023-03-09T09:36:19Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenThe production of nitric acid is quite complex and complicated by different stages of production, the main stages are the preparation of ammonia-air mixture to ensure and carry out the oxidation process at the stage of obtaining nitric oxide with subsequent use at the stage of absorption to obtain the final product of nitric acid. In the production of nitric acid, special attention is paid to the oxidation stage, at this stage the main product is formed, which provides nitric acid during the reaction of nitrogen with water at the stage of adsorption. The oxidation stage is the main cost part in the formation of the price function of the cost of the product, so the task of improving the productivity of equipment at this stage, one of the important tasks in building a control system and operation of the ammonia oxidation reactor. The article considers the use of a simplified mathematical [1] model of reactor space dynamics. Based on this model, studies were conducted and the acceleration curve of the APS oxidation reactor was constructed. One of the important features of the oxidation reactor is its complex multi-section structure [2]. The oxidation takes place on three seriesmounted layers in the reactor. This design allows you to increase the flow rate of the load and increase the yield of nitrogen from the reactor. Therefore, the mathematical model provides a simplified system of equations with a sequential calculation of each layer in the dynamics of the reactor and the technological parameters of the process at a given time. The oxidation reactor is considered in the article as an object of automatic control and is described by a mathematical model of dynamics in the form of differential equations. The reaction volume dynamics model reflects the dependence of the temperature in the contact layer on the load flow, as well as the dependence of the concentration of nitric oxide on the flow rate and temperature of the reaction mixture at the time of contact with the catalyst. This mathematical model, adequate to the actual course of the oxidation process, will investigate the dependence of the yield of nitric oxide on the specified input values of the flow rate in each section of the reactor. Increasing the yield of nitric oxide will increase the productivity of the reactor, by meeting the quality requirements of the starting product [3] and reducing the economic costs of nitric acid production. The proposed mathematical model allows us to consider a reactor with three layers of contact in the mode of maximum load, which allows to obtain the maximum degree of conversion of ammonia-air mixture. The obtained results of the research allow to form the requirements for the automatic control system and to reflect the reaction of the object to the change of the controlled parameters.uk
dc.description.abstractukВиробництво азотної кислоти достатньо складне і ускладнене різними стадіями виробництва, основні стадії це підготовка аміачно-повітряної суміші для забезпечення та проведення процесу окислення на стадії отримання окису азоту з подальшим використанням на стадії абсорбції з отриманням кінцевого продукту азотної кислоти. У виробництві азотної кислоти особливу увагу приділяють, саме стадії окислення, на даній стадії формується основний продукт, який забезпечує отримання азотної кислоти в ході реакції азоту з водою на стадії адсорбції. Стадія окислення становить основну затратну частину при формуванні цінової функції вартості продукту виробництва, тому завдання підвищення продуктивності роботи обладнання на даній стадії, одне із важливих завдань при побудові системи керування та експлуатації реактора окислення аміаку. В статі розглядається використання спрощеної математичної[1] моделі динаміки реакторного простору. На основі даної моделі проведені дослідження та побудована крива розгону реактора окислення АПС. Одним із важливих особливостей реактора окислення є його складна багато секційна структура [2]. Окислення проходить на трьох послідовно змонтованих шарах в реакторі. Така конструкція дозволяє збільшити швидкість потоку навантаження і збільшити вихід азоту з реактора. Тому математична модель передбачає спрощену систему рівнянь з послідовним розрахунком кожного шару в динаміці роботи реактора та технологічні параметри процесу в заданий момент часу. Реактор окислення в статті розглядається як об’єкт автоматичного керування і описується математичною моделлю динаміки у вигляді диференційних рівнянь. Модель динаміки реакційного об’єму відображає залежність температури в шарі контакту від потоку навантаження, а також залежність концентрації окисі азоту від швидкості потоку та температури реакційної суміші, в момент контакту з каталізатором. Данна математична модель, адекватна дійсному перебігу процесу окислення, дозволить дослідити залежність виходу окисі азоту від заданих вхідних значень витрати на кожній секції реактора. Підвищення виходу окисі азоту дозволить збільшити продуктивність реактора, завдяки виконанню вимог до якості вихідного продукту[3] та зменшенню економічних затрат на виробництво азотної кислоти. Запропонована математична модель дозволяє розглядати реактор з трьома шарами контакту в режимі максимального навантаження, що дозволяє отримати максимальну степінь перетворення аміачно повітряної суміші. Отримані результати дослідження дозволяють сформувати вимоги до системи автоматичного керування та відобразити реакцію об’єкту на зміну керованих параметрів.uk
dc.format.pagerangeС. 34-41uk
dc.identifier.citationЖученко, А. І. Дослідження реактора окислення аміаку в режимі максимальної продуктивності виходу азоту / Жученко А. І., Оніщенко В. О., Цапар В. С. // Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». – 2020. – № 4 (19). – С. 34-41. – Бібліогр.: 11 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2020.219782
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/53502
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження» : збірник наукових праць, 2020, № 4 (19)uk
dc.subjectокислення аміакуuk
dc.subjectкаталізаторuk
dc.subjectкінетична модельuk
dc.subjectокисленняuk
dc.subjectаміакuk
dc.subjectвтратиuk
dc.subjectплатиноїдиuk
dc.subjectмеханізм реакціїuk
dc.subjectрепродукція азотної кислотиuk
dc.subjectне стаціонарністьuk
dc.subjectмоделюванняuk
dc.subjectсинтезuk
dc.subjectшвидкість перетворенняuk
dc.subjectстаріння каталізатораuk
dc.subjectвідновлювальні властивостіuk
dc.subjectсистема керуванняuk
dc.subjectмоделювання процесівuk
dc.subjectбагатошаровий реакторuk
dc.subjectрегенерація каталізатораuk
dc.subjectammonia oxidationuk
dc.subjectcatalystuk
dc.subjectkinetic modeluk
dc.subjectoxidationuk
dc.subjectammoniauk
dc.subjectlossuk
dc.subjectplatinoidsuk
dc.subjectreaction mechanismuk
dc.subjectnitric acid reproductionuk
dc.subjectnon-stationaryuk
dc.subjectmodelinguk
dc.subjectsynthesisuk
dc.subjectconversion rateuk
dc.subjectcatalyst aginguk
dc.subjectreducing propertiesuk
dc.subjectcontrol systemuk
dc.subjectprocess modelinguk
dc.subjectmulti - layer reactoruk
dc.subjectcatalyst regenerationuk
dc.subject.udc66.095.81uk
dc.titleДослідження реактора окислення аміаку в режимі максимальної продуктивності виходу азотуuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPI-ChemInzh_2020_4_p34-41.pdf
Розмір:
1.14 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»: збірник наукових праць, № 4 (19)