Моделирование адсорбции и десорбции углеводородов в нанопористых катализаторах систем нейтрализации выхлопных газов с использованием нелинейной изотермы Ленгмюра

Abstract

Изложены теоретические основы математического моделирования неизотер-мических адсорбции и десорбции в нанопористых катализаторах систем нейтра-лизации выхлопных газов для нелинейной изотермы Ленгмюра, наиболее полно определяющей механизм адсорбционного равновесия для систем микро- и нано-пор класса цеолитов ZSM-5. Реализована эффективная схема линеаризации нели-нейной модели. Обоснованы и получены с помощью операционного метода Хеви-сайда, повышающие качество распараллеливания и оптимизации вычислений вы-сокоскоростные аналитические решения системы линеаризованных краевых задач адсорбции и десорбции в нанопористых средах.

Викладено теоретичні основи математичного моделювання неізотермічних адсорбції і десорбції в нанопористих каталізаторах систем нейтралізації вихлопних газів для нелінійної ізотерми Ленгмюра, що найбільш повно визначає механізм адсорбційної рівноваги для систем мікро- і нанопор класу цеолітів ZSM-5. Реалізовано ефективну схему лінеаризації нелінійної моделі. Обґрунтовано та отримано за допомогою операційного методу Хевісайда високошвидкісні аналітичні розв’язки системи лінеаризованих крайових задач адсорбції і десорбції в нанопористих середовищах.

The theoretical bases of mathematical modeling of nonisothermal adsorption and desorption in nanoporous catalisators of exhaust gas neutralisation systems for the Langmuir’s nonlinear isotherm are given. They most fully determine the mechanism of adsorption equilibrium for micro and nanoporous systems of ZSM-5 zeolite class. The effective scheme of linearization of a nonlinear model is implemented. High-speed analytical solutions of the system of linearized boundary problems of adsorption and desorption in nanoporous media are justified and obtained using the Heviside’s operational method.