International Journal of Innovation and Applied Studies
ISSN: 2028-9324     CODEN: IJIABO     OCLC Number: 828807274     ZDB-ID: 2703985-7
Tuesday 25 September 2018






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Control of an industrial multi-staged catalyst fixed bed reactor

[ Contrôle d'un réacteur industriel multi-étagé à lits fixes catalytiques ]

Volume 6, Issue 3, July 2014, Pages 400–406

 Control of an industrial multi-staged catalyst fixed bed reactor

Chaouki Bendjaouahdou1 and Mohamed Hadi Bendjaouahdou2

1 Département de Chimie Industrielle, Université Med Khider-Biskra, Algeria
2 Département de mathématique, Université Mentouri, Constantine, Algeria

Original language: French

Received 19 May 2014

Copyright © 2014 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.


In this paper, we study the control of a fixed catalyst multi-staged reactor. This reactor is an industrial one, used for sulphur dioxide oxidation. The aim of this work is to determine the best control strategy between one whom consist to control the production capacity of the reactor and another, more usual, whom consist to control the maximal catalyst temperature in order to avoid the occurrence of hot spot inside the catalyst. Command algorithm used is the generalised predictive control (GPC) with on line process identification. The results obtained by numerical simulation show that the control of the production capacity is possible and also preferable, since the reactor is strongly influenced by inlet reagent concentrations and, on the other hand, it presents a notable thermal stability conferred by the thermal inertia due to the important catalyst mass.

Author Keywords: Sulfur dioxide, reactor, catalyst, fixed bed, control, GPC algorithm.

Abstract: (french)

Dans cet article, on étudie le contrôle d'un réacteur multi-étagé à lits fixes catalytiques. Le réacteur étudié est de type industriel et constitue le siège de la réaction d'oxydation du dioxyde de soufre. Le but de ce travail est de déterminer la meilleur stratégie de contrôle entre celle qui consiste à contrôler la capacité de production du réacteur et celle, plus habituelle, qui consiste à contrôler la température maximale du catalyseur en vue d'éviter la formation de points chauds dans la masse catalytique. L'algorithme de contrôle utilisé est celui à commande prédictive généralisée (GPC) avec identification en ligne du procédé. Les résultats obtenus par simulation numérique montrent que le contrôle de la capacité de production est non seulement possible, mais aussi préférable, compte tenu du fait que le réacteur est fortement influencé par les perturbations des teneurs en réactifs et que, d'autre part, il présente une grande stabilité thermique conférée par l'inertie thermique de l'importante masse catalytique.

Author Keywords: Dioxyde de soufre, réacteur, catalyseur, lit fixe, contrôle, algorithme GPC.

How to Cite this Article

Chaouki Bendjaouahdou and Mohamed Hadi Bendjaouahdou, “Control of an industrial multi-staged catalyst fixed bed reactor,” International Journal of Innovation and Applied Studies, vol. 6, no. 3, pp. 400–406, July 2014.