<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="EDITORIAL" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Science and education: new time</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Science and education: new time</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Наука и образование: новое время</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2312-4431</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">19376</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/article_5a2e2c7d10ea70.51794671</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Научные исследования</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Scientific Research</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Научные исследования</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">CALCULATION OF THE OPTIMUM TEMPERATURE REGIME FOR THE OXIDATION REACTION OF CARBON MONOXIDE</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>РАСЧЁТ ОПТИМАЛЬНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА  ДЛЯ РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Иремадзе</surname>
       <given-names>Элисо Отаровна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Iremadze</surname>
       <given-names>Eliso O.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат химических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of chemical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Хачапуридзе</surname>
       <given-names>Кристина Мерабовна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Hachapuridze</surname>
       <given-names>Kristina Merabovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Стерлитамакский филиал ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет»</institution>
     <city>Стерлитамак</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">branch of Bashkir State University</institution>
     <city>Sterlitamak</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Стерлитамакский филиал ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет»</institution>
     <city>Стерлитамак</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Стерлитамакский филиал ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет»</institution>
     <city>Стерлитамак</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>1</volume>
   <issue>2</issue>
   <fpage>50</fpage>
   <lpage>54</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/19376/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/19376/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Рассматривается вопрос влияния неопределенности в параметрах математической модели на практические результаты; проведен анализ ОТР при варьировании значения энергий активации; проводился вычислительный эксперимент при расчёте ОТР для реакции окисления монооксида углерода; получены экспериментальные данные; построен оптимальный температурный режим и исследована задача анализа чувствительности оптимального температурного режима для реакции получения окиси этилена в реакторе идеального вытеснения с неподвижным слоем катализатора</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Рассматривается вопрос влияния неопределенности в параметрах математической модели на практические результаты; проведен анализ ОТР при варьировании значения энергий активации; проводился вычислительный эксперимент при расчёте ОТР для реакции окисления монооксида углерода; получены экспериментальные данные; построен оптимальный температурный режим и исследована задача анализа чувствительности оптимального температурного режима для реакции получения окиси этилена в реакторе идеального вытеснения с неподвижным слоем катализатора</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>моделирование</kwd>
    <kwd>оптимальный температурный режим</kwd>
    <kwd>вычислительный эксперимент</kwd>
    <kwd>экспериментальное измерение</kwd>
    <kwd>химические реакции</kwd>
    <kwd>анализ чувствительности</kwd>
    <kwd>интервалы</kwd>
    <kwd>кинетические параметры</kwd>
    <kwd>дифференциальные уравнения</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Всякое экспериментальное измерение включает в себя некоторую неопределенность, количественно выражаемую интервалом. Таким образом, значение измерения является объектом интервального анализа. Отсюда, если все вычисления, осуществляемые ранее для получения той или иной инварианты, повторить в интервальной арифметике, то результирующий интервал обладает двумя важными свойствами: гарантированности и независимости от закона распределения случайной величины.В данной работе рассматривается вопрос влияния неопределенности в параметрах математической модели на практические результаты. Рассмотрение примеров приводит к следующему факту: знание энергий активации уже достаточно для прогноза оптимального температурного режима. В то же время следует заметить, что явное математические выражения в виде формул удаётся получить только для сравнительно простых случаях. В реальных ситуациях число дифференциальных уравнений математического описания может достигать десяти и более. Вид правых частей может также усложняться по сравнению с законом действующих масс. В этих ситуациях получить аналитические выражения для ОТР и условий качественной неизменности становится невозможным. И вопрос о чувствительности ОТР к вариации кинетических параметров становится задачей вычислительного эксперимента [1].Вычислительный эксперимент проводился при расчете ОТР для реакции окисления монооксида углерода [2]. Обработка данных с целью решения обратной кинетической задачи проводилась на основе кинетического уравнения вида: , где(1) х – концентрация этана или СО, n - порядки реакции по этану или СО. Для таких функций найдены численные значения кинетических параметров: предэкспонентов, энергий активации и порядков реакции по ключевым компонентам. Все экспериментальные данные получены в изотермических условиях при постоянном давлении. Математическое описание окисления этана и монооксида углерода в изотермическом реакторе идеального смешения представляется системой уравнений [3].Входящие в правые части уравнений составляющие (Fi) равны:F1 = - 0.5w1 – 3.5 w2;(2)F2 = - w1;(3)F3 = - w2;(4)F4 = w1 + 2 w2;(5)F5 = 3w2;(6)FN = - 0.5w1 + 0.5w2.(7) Система дифференциальных уравнений, построенная в соответствии с кинетической схемой, имеет вид: (8) (9) (10) (11) (12) , где  :(13) (14) (15) (16) (17) (18) Система дифференциальных уравнений решалась с изменяемыми начальными данными.В работе проведен анализ ОТР при варьировании значения энергий активации. Выбирается значение энергии активации, полученное для каждого из трех катализаторов. Это значение является базовым. Изменяя базовое значение в пределах ±25%, получаем 7 значений для каждой энергии активации. В результате расчета получены 63 графика: для 3 катализаторов, 3 наборов начальных данных и 7 значений энергий активации [4].Вариация энергии активации Е1 в пределах 25% приводит к изменению температуры не более 20-25%. Иначе говоря, вариация энергии активации в некоторых пределах (в данном случае, до 25%) не меняет вид оптимального температурного режима. В данной работе такая ситуация наблюдается почти для всех наборов начальных данных и всех катализаторов.Хотя на практике могут возникнуть такие ситуации, когда изменение энергии активации в небольших пределах приводит к достаточно большому изменению температуры. То есть, в определенных условиях может наблюдаться повышенная чувствительность к изменению кинетических параметров [5].Анализ проведённого вычислительного эксперимента позволяет определить точность в кинетических константах, необходимую для надежного определения оптимальных характеристик технологического процесса.Из всего вышесказанного можно сделать выводы, что в случае дробно-рациональной зависимости скорости реакции от концентраций получены явные математические выражения для оптимального температурного режима и чувствительности по кинетическим константам. Построен оптимальный температурный режим и исследована задача анализа чувствительности оптимального температурного режима для реакции получения окиси этилена в реакторе идеального вытеснения с неподвижным слоем катализатора. Модифицирован комплекс прикладных программ для расчета химико-технологических процессов с изменяющимися свойствами реакционной среды в реакторах с неподвижным слоем катализатора.Уровень сервиса разработанного математического обеспечения позволяет использовать его при решении задачи расчёта и анализа оптимального температурного режима для широкого класса каталитических процессов. Разработанное математическое обеспечение использовано при расчете и анализе оптимального температурного режима для промышленно значимой реакции – очистки углеводородсодержащих газов от монооксида углерода в присутствии металлических катализаторов. Анализ вычислительного эксперимента по анализу чувствительности оптимального температурного режима к вариации кинетических констант позволяет оценить область вариации оптимального температурного режима при вариации кинетических констант в пределах, определяемых величиной погрешности измерений. Проведённые расчеты позволяют оценить надежность технологических решений, следующих из результатов математического моделирования соответствующих процессов. </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Моделирование объектов химической технологии // Иремадзе Э.О., Мустафина С.А., Спивак С.И. - Уфа, 2007.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Modelirovanie ob'ektov himicheskoy tehnologii // Iremadze E.O., Mustafina S.A., Spivak S.I. - Ufa, 2007.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Оптимизация нестационарных процессов в условиях неопределенности кинетических параметров // Мустафина С.А., Иремадзе Э.О., Спивак С.И. Труды Средневолжского математического общества. - 2007. - Т. 9. - № 1. - С. 218-221.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Optimizaciya nestacionarnyh processov v usloviyah neopredelennosti kineticheskih parametrov // Mustafina S.A., Iremadze E.O., Spivak S.I. Trudy Srednevolzhskogo matematicheskogo obschestva. - 2007. - T. 9. - № 1. - S. 218-221.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Применение теории чувствительности для оптимизации каталитических процессов и реакторов // Мустафина С.А., Иремадзе Э.О., Спивак С.И. Обозрение прикладной и промышленной математики. - 2005. - Т. 12. - № 2. - С. 447.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Primenenie teorii chuvstvitel'nosti dlya optimizacii kataliticheskih processov i reaktorov // Mustafina S.A., Iremadze E.O., Spivak S.I. Obozrenie prikladnoy i promyshlennoy matematiki. - 2005. - T. 12. - № 2. - S. 447.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Чувствительность оптимального температурного режима каталитического процесса к вариации кинетических констант // Иремадзе Э.О. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук / Уфа, 2002.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chuvstvitel'nost' optimal'nogo temperaturnogo rezhima kataliticheskogo processa k variacii kineticheskih konstant // Iremadze E.O. Dissertaciya na soiskanie uchenoy stepeni kandidata himicheskih nauk / Ufa, 2002.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Неопределенность в кинетических константах и расчет оптимальной температуры / Иремадзе Э.О., Мустафина С.А., Спивак С.И. Математическое моделирование. - 2000. - Т. 12. - № 3. - С. 21-22.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Neopredelennost' v kineticheskih konstantah i raschet optimal'noy temperatury / Iremadze E.O., Mustafina S.A., Spivak S.I. Matematicheskoe modelirovanie. - 2000. - T. 12. - № 3. - S. 21-22.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
