ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные принципы оптимизации параметров циклических адсорбционных процессов из "Циклические адсорбционные процессы" При постановке задач оптимизации необходимо выбрать критерий качества, параметры оптимизации, ограничения на эти параметры, методику расчета критериев качества и функций ограничений. В зависимости от этого выбора определяется и наиболее подходящее алгоритмическое и программное обеспечение метода поиска оптимальных параметров процесса. [c.9] Для соизмерения эксплуатационных затрат и производительности служит прибыль или доход от установки. Однако на практике нередко приходится проводить оптимизацию и по другим критериям качества. Можно минимизировать массогабаритные показатели адсорбера. В этом случае стоимость, объем аппарата и масса его почти прямо пропорциональны друг другу, в других случаях аппарат минимальной массы не является самым дещевым. Интенсификация процессов массообмена в адсорбере приводит к увеличению стоимости и объема аппарата. [c.10] Параметры оптимизации. На практике оптимизация параметров адсорбционных установок проводится в несколько этапов, которые определяются режимами функционирования этих установок. Наиболее эффективна оптимизация на стадиях разработок и проектирования установок. Кроме того, задачи оптимизации возникают при необходимости соверщенствования режимов функционирования существующих установок. [c.10] На первом этапе, который соответствует стадии разработок проектных решений, это, как правило, параметры адсорбционных аппаратов, связанные с расходными и энергетическими характеристиками технологической схемы, физико-химическими характеристиками процесса, обусловленными выбором наиболее эффективного адсорбента, давления, температур, скоростей и расходрв обрабатываемого потока среды, расхода теплоты и условий регенерации и т. п. Изменение указанных величин оказывает более сильное воздействие на экономические и массогабаритные показатели аппаратов, чем их внутренние характеристики, поэтому последние на данном этапе оптимизации принимаются примерно одинаковыми для всех Ьариантов аппаратурного оформления установок. При оптимизации на ста ии разработок проекта установки определяются внутренние параметры адсорберов (скорость потока, концентрации, продолжительности стадий процесса и др.) при заданных основных физико-химических и термодинамических параметрах установки. [c.10] При оптимизации действующих установок, т. е. в том случае, когда конструктивные решения уже приняты, устанавливают набор таких физико-химических и технологических параметров, которые связаны в основном с увеличением производительности адсорбционной установки, количеством используемого адсорбента, совершенствованием технико-экономических показателей процесса и т. д. [c.11] Ограничения. В процессе оптимизации адсорбционных аппаратов необходимо учитывать два основных типа ограничений 1) линейные — допустимый диапазон изменения значений независимых переменных и 2) нелинейные, связанные с ограничениями некоторых величин, которые представляют собой нелинейные функции параметров оптимизации. Ко второму типу, как правило, относятся ограничения габаритных размеров, перепада давления или мощности на транспортирование обрабатываемой среды. [c.11] Любой из указанных выше критериев качества может выступать в роли ограничения. Например, можно искать параметры, соответствующие минимальной стоимости адсорбера при ограничениях на объем, массу, высоту аппарата и т. д. Кроме того, если скорость или расход обрабатываемой среды не является независимой переменной, но может изменяться, то возникает ограничение по минимальному расходу, удовлетворяющему производительности технологической установки. [c.11] Форма ограничений (в виде равенств или неравенств) оказывает существенное влияние на выбор метода решения задачи оптимизации. [c.11] При решении задач оптимизации типичными являются ограничения на концентрацию обрабатываемого потока, выходящего из аппарата (не должна превышать предельно допустимую концентрацию, установленную для данного вещества), степень очистки или разделения адсорбируемого продукта и т, п. [c.11] Комплексные критерии качества. Анализ и расчеты показывают, что изменение некоторых параметров адсорбционных аппаратов оказывает влияние на характеристики других аппаратов адсорбционной установки, а также на некоторые показатели химико-технологической схемы в целом. При этом возникают ситуации, когда такие изменения приводят к прямо противоположным эффектам. В этом случае для оптимизации целесообразно использовать комплексные критерии качества. При решении подобных задач, возникающих на практике, целесообразно сводить выбор параметров аппаратов и установки к решению задачи векторной оптимизации. [c.12] Вернуться к основной статье