3 Katalytische Performance der Mo/V(/W)-Mischoxide - tuprints

∂
2
ci ∂ci
∂ ci
= −wv
⋅ + Dax,
v ⋅ 2
t ∂xv
∂xv
∂
Die Lösung dieser Gleichung zur Ermittlung der Antwortfunktion eines solchen
nichtidealen Rohres auf eine Sprungfunktion am Eingang erfolgt numerisch. Die
transienten Sprungantworten am Ein- und Ausgang der Katalysatorschüttung ( ( t )
und ( )
F (out)
F 16
(in)
16 t ) auf den Isotopentausch am Eingang des Leitungssystems ( F 16 ( )
O2 O2 (v, in)
sind beispielhaft in Abb. 5-5 dargestellt.
F(t)
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
F16 O2 (v, in) (t)
F16 O2 (v, in) (t)
F16 O2 (v, out) (t) = F16 O 2 (in) (t)
F16 O2 (out) (t)
Peripherie
F16 O2 (v, out) (t)
F16 O 2 (in) (t)
Reaktionszone
F16 O2 (out) (t)
t 0 620 640 660 680
Abb. 5-5: Modellierter Konzentrationssprung am Eingang des Leitungssystems ( F16
( t ) ), sowie die
O2 (v, in)
Verweilzeitverteilungen der Sprungantworten am Ein- ( F16
( t ) ) und Ausgang der
O2 (in)
Reaktionszone ( F ( t ) ).
16
O2 (out)
Die minimale Abweichung des Eingangssignals vom idealen Sprung (bei t0) ist technisch
bedingt. Da eine Unstetigkeit (Rechteckpuls) für den PDE-Solver eine nahezu
unüberwindbare Hürde darstellt, wurde der Dirac-Sprung in diesem Fall durch eine halbe
Gaußkurve mit sehr geringer Halbwertsbreite approximiert, um den Sprung
differenzierbar zu machen. Das leichte Überschwingen der modellierten Sprungantworten
bei t = 645 s ist ebenfalls durch den Solver verursacht.
t / s
O 2
119
5-13
t )