Dynamic characteristics of a periodically forced fluidized bed catalytic reactor under conventional PI control الخصائص الدينامية لمفاعل محفز، مميع المهد ومستحث بطريقة دورية باستعمال التحكم النسبي التكاملي الكلاسيكي

Abstract

تم اختيار نموذج ثنائي الطور لمفاعل محفز ومميع المهد بوجود التفاعلات المتتابعة الطاردة للحرارة لدراسة الخصائص الدينامية لهذه الوحدة المهمة صناعيا عندما تكون مستحثة بطريقة دورية ويركز البحث على دراسة تأثير حث النظام التلقائي بطريقة ذات درجة عالية من الذبذبة تظهر نتائج البحث أنه بالحث الدوري لدرجة الحرارة المغذية فإن أنظمة من الفوضى تظهر عند نطاقات صغيرة من الحث ففي حالة ثبات التذبذب وتغير مدى الحث فإن سلوك الوحدة يتراوح بين أنظمة دورية وفوضوية وفي المقابل عند ثبات النطاق فإن أنظمة من الفوضى تظهر أيضا بتغير صغير لذبذبة الحث كما أن البحث يتضمن دراسة لتأثير هذه التغيرات على العائد من المنتج المرغوب وقد أوضحت النتائج إمكانية زيادة العائد عن طريق الاختيار الملائم لذبذبة الحث

A twophase model of a non isothermal fluidized bed catalytic reactor with consecutive exothermic reactions A B C is used to investigate the dynamic characteristics of this industrially important unit when it is periodically forced The investigation concentrates on forcing a periodic regime of the autonomous system with a relatively high forcing frequency It is shown that by periodic forcing of the feed temperature chaotic regimes occur for small amplitudes of forcing For constant frequency and with the change in the forcing amplitude the behavior of the unit alternates between periodic and chaotic regimes via period doubling and period adding mechanisms When on the other hand the amplitude is fixed chaotic regimes also appear for small changes in the forcing frequency The effects of these parametric perturbations on the yield of the desired intermediate product B is also investigated It is shown that the yield can be improved by an appropriate selection of the forcing frequency