Optimal inlet temperature control of reactors with catalyst decay

Authors


Abstract

The constant conversion policy which has been shown to be optimal in certain classes of optimal control problems for reactors with decaying catalyst is examined here for the inlet temperature control in a tubular reactor where the catalyst decay is a function of the composition. A single irreversible reaction is considered where the rate expression is a product of separate functions of temperature, concentration or conversion and catalyst activity. The catalyst decay rate expression is also a product of separate functions of the same variables. A proof of the constant exit conversion property is given for problems where the decay rate is of first-order with respect to the catalyst activity.

Abstract

On examine la méthode de transformation constante qui s'est avérée la meilleure dans certaines catégories de problèmes relatifs au contrôle optimal, lorsqu'il s'agit de réacteurs impliquant des catalyseurs qui se désintègrent; cet examen s'applique au réglage de la température d'entrée dans un réacteur tubulaire dans lequel la désintégration du catalyseur est fonction de la composition. On considère une seule réaction irréversible dans laquelle l'expression de la vitesse est un produit des fonctions distinctes de température, concentration ou transformation et activité du catalyseur. L'expression de la vitesse de désintégration du catalyseur est aussi un produit des fonctions distinctes des měmes variables. On présente une preuve de la propriété de transformation constante à la sortie dans le cas de problèmes oü la vitesse de désintégration est du premier ordre par rapport à l'activité du catalyseur.

Ancillary