ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Задача 5. Синтез оптимальной структуры химико-технологической схемы из "Алгоритмы оптимизации химико-технологических процессов" Приведем конкретные примеры подобных задач. [c.9] Рис 1 трубка с катализатором. [c.10] Одними из первых работ, в которых разбиралась эта задача, были исследования [2, 3 . В работе [2] обсужден вопрос о нахождении оптимальной температурной к-ривой в реакторе идеального вытеснения с единственной обратимой экзотермической реакцией. Результаты были применены для определения оптимальной температурной кривой в каталитическом реакторе окисления двуокиси серы. [c.10] Необходимо найти распределение температуры Т it) в интервале О i i, где t — также может быть искомым, при котором выход целевого продукта х. (7) будет максимальным. [c.10] Оптимальное распределение давления. В данном случае в трубке с катализатором ищем оптимальное распределение давления с точки зрения некоторого критерия. [c.10] Задача оптимизации формулируется следующим образом требуется определить распределение давления Р ( ) в интервале О 7 (7 = 1/6), чтобы величина Хо (t) приняла максимальное значение. [c.11] В работе [61 рассматривалась задача о распределении давления для обратимых реакций. [c.11] Распределение нагрузки по длине трубки с катализатором. [c.12] Таким образом, требуется найти управление и (i), (О i 7), при котором критерий F примет максимальное значение. [c.13] Оптимальное распределение состава катализатора в реакторе. В работе [8, с. 153] указывается, что для последовательных и параллельных реакций перспективным может оказаться подбор оптимального соотношения двух и более катализаторов вдоль реактора. [c.13] Задачи оптимального распределения каких-либо параметров по длине реактора составляют этап так называемой теоретической оптимизации [9, с. 46]. [c.13] Заметим, что задача определения оптимального распределения параметров по длине трубчатого реактора математически эквивалентна задаче нахождения оптимального распределения управления по времени в реакторе периодического действия. [c.13] На управления в блоках обоих типов наложены ограничения типа (1,2). [c.14] Мы здесь обсудим задачу оптимизации описываемого реактора при проектировании. Задача оптимизации действующего реактора будет рассмотрена нами в гл. II. Оптимизируемыми параметрами (управлениями) в данном случае являются длины слоев катализатора в каждой.полке (времена контакта), а также температуры газовой смеси на входе в каждую полку. Метод решения этой задачи был дан в работе [10, с. 287—291]. Естественно, что оптимальные температуры на выходе из предыдущего слоя и на входе в последующий слой не будут совпадать. Эту разность температур можно обеспечить с помощью теплообменника, поставленного между слоями. [c.15] Вопросы оптимизации многополочных каталитических реак торов дегидрирования углеводородов рассмотрены в работе [6]. [c.15] Обычно варьируемыми параметрами при оптимизации каскада реакторов являются температура Т и время пребывания в каждом реакторе. Критерий оптимизации в общем случае может быть записан в виде (1,15). [c.15] Каскад реакторов идеального смешения. [c.16] Близкие задачи возникают при онтииизации каскадов экстракторов и теплообменников. Только в приведенной выще формулировке надо заменить уравнения (1,16) уравнениями (1,13), конкретный вид которых будет зависеть, от типа оптимизируемого аппарата. Соответствующие формулировки этих задач рассмотрены нами в последующих главах. [c.16] Современное химико-технологическое производство представляет собой сложную систему взаимосвязанных и взаимовлияющих аппаратов. Оптидшзация только одного аппарата без учета его связей с остальными аппаратами может оказаться недостаточной. Отсюда возникает задача оптимизации всей схемы в целом, что позволяет учесть взаимовлияние аппаратов. [c.16] В общем случае задача оптимизации схемы ставится следующим образом. Пусть в схеме имеются аппаратов с распределенными и сосредоточенными параметрами. Аппараты с распределенными параметрами (например, каталитические реакторы с неподвижным и кипящим слоями катализатора, абсорберы с насадкой и др.) описываются системами дифференциальных уравнений типа (1,1). Аппараты с сосредоточенными параметрами (например, реакторы идеального смешения, апна1Таты механического смешения и разделения потоков, ректификационные колонны и др.) в общем случае описываются конечными уравнениями типа (1,13). [c.16] Вернуться к основной статье