Введение к работе
Актуальность работы. Большая размерность гипотетических схем протекания сложных химических реакций, отсутствие информации о Изменениях концентраций многих участников реакции (промежуточные вещества),'ставит задачу сокращения размерности рассматриваемых систем. При моделировании кинетических схем сложных реакций уже достаточно давно используется агрегирование путем обьединения ряда веществ в некоторые укрупненные комплексы, каждый из которых, например, какая-то алгебраическая сумма концентраций . Эти методы получили название "lumping" - анализа. Использование "lumping" - анализа приводит к схемам меньшей (как правило, значительно меньшей) размерности. Сложность состоит в том, что выбор агрегирования неоднозначен, что приводит к. существенной неоднозначности в результатах моделирования.
С другой стороны идея агрегирования фактически заложена в
* *
теории стационарных реакций Хориути-Темкина, где исключение промежуточных веществ проводится в соответствии с принципом квазистационарности и основано на алгебраической технике независимых маршрутов.
Возникает вопрос о возможности связать идею "lumping" -анализа с теорией стационарных реакций.
Цель работы. Разработка метода агрегирования механизмов сложных реакций ' для равновесных и кинетических систем. Объединение при агрегировании идеи "lumping".- анализа с идеей
* Кио, Л.С.И. and Wei. J., 1969- Ind.' Eng. Cliera. Fundam. 8,
114-133.
'* Темкин М.й. Кинетика стационарных сложных реакции // Механизм
и кинетика сложных каталитических реакций. - И.:Наука, 1970,
С.57-72. теории стационарных реакций.
-4.-
Научная новизна. Предложен алгоритм "lumping" - анализа при условии, что образование компонент проводится в соответствии с выбором независимых маршрутов. Разработана аналитическая процедура для' выбора матрицы "lumping"-a и преобразования исходной системы в сокращенную.
Построен алгоритм "lumping"-a' для систем, находящихся в равновесии. Алгоритм основан на специально введенной теоретико-графовой интерпретации- схем сложных реакций, учитывающей не только возможные реакции между вецествайи, но и балансные соотношения между ними.
Практическая ценность. Предложенные алгоритмы могут быть использованы при моделировании различных биохимических, нефтехимических процессов, в основе которых лежат схемы с большим количеством веществ'» реакций между ними..В частности, в работе такой анализ проведен для реакций
изомеризации;
насыщения гемоглобина кислородом;
рифориинга бензинов;
гидрогенолиза н-пентана на платине и никеле;
гидрирования карбида железа;
газофазного гидрохлорирования ацетилена.
Апробация работы. Результаты рабты были доложены на Межвузовской конференции "Молекулярные графы в химических исследованиях" (Калинин, 1990);
1-ой Всесоюзной конференции по теоретической органической химии (Волгоград, 1991);
VII-ой Всесоюзной конференции "Математические методы в химии (ММХ-7)" (Казань, 1991);
УШ-ой Всесоюзной конференции "Математические методы в химии
(ММХ-В)" (Тула, 1993);
- неоднократно обсуждались на научных семинарах кафедры
математического моделирования.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных' работ.
Структура и объем работы. Диссертация ' изложена на 105 страницах и состоит из введения, 4 глав и выводов. Работа содержит 73 ссылки на литературные источники. СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ . Во введении кратко, излагается цель работы и ее содержание.
