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Keywords:

  • catalyst deactivation;
  • control;
  • distributed control;
  • optimal control;
  • temperature control

Abstract

An approximate procedure for solving the problem of temperature optimal control distributed in both space and time coordinates is presented. It is applied to chemical reactors suffering from catalyst decay whose model is described by a complex second order partial differential equation deduced from LHHW kinetics. The proposed algorithm uses a finite-difference approximation method to solve the state equation, and the control vector parametrization technique to obtain the optimal control. Numerical examples are computed and the results obtained show that distributed control reaches significantly higher production than lumped control.

On présente une procédure approximative pour résoudre le problème du contrǒle optimum de la température distribuée dans les coordonnées spatiales et temporelles. Elle a été appliquée aux réacteurs chimiques subissant une déactivation du catalyseur dont le modèle est décrit par une équation différentielle partielle complexe du second ordre déduite de la cinétique du LHHW. L'algorithme proposé utilise une méthode d'approximation aux différences finies pour résoudre l'équation d'état et la technique de paramétrisation du vecteur de contrǒle pour obtenir le contrǒle optimum. Les exemples numériques sont traités par ordinateur et les résultats obtenus montrent que le contrǒle distribué atteint un niveau de production plus élevé que le contrǒle des valeurs moyennes.