Задачи оптимизации химических реакторов

ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ [c.15]

В этой главе изложены некоторые важнейшие вопросы, которые необходимо рассматривать при постановке задач оптимизации химических реакторов. Эти задачи можно разделить на два класса — задачи оптимизации действуюш их реакторов н задачи оптимизации проектируемых реакторов [c.15]

Таким образом, задачу оптимизации химического реактора можно сформулировать следующим образом при любой комбинации входных неуправляемых переменных т),. необходимо найти такие значения управляемых переменных и , чтобы критерий оптимизации принял экстремальное значение при условии выполнения всех ограничений, наложенных на переменные. Эта формулировка в следующей главе конкретизирована для ряда задач, которые приведены в книге. [c.17]

Решение задач, связанных с отысканием оптимальных условий проведения химических реакций, несомненно играет важнейшую роль в общей организации химического производства, так как зачастую позволяет при этом же аппаратурном оформлении и тех же затратах сырья получить большой выход полезной продукции или повысить ее качество. Кроме того, химические процессы решающим образом влияют на > экономику производства, поэтому существенное значение приобретает экономически обоснованный выбор эксплуатационных параметров химических реакторов. В данном разделе изучены оптимальные условия для ряда простейших реакций, проводимых в различных аппаратах, с учетом разных экономических оценок эффективности процессов. При этом рассмотренные ниже примеры могут явиться иллюстрацией возможностей использования методов исследований функций классического анализа для решения частных задач оптимизации химических реакторов. [c.108]

Рассмотренные до сих пор методы и примеры решения задач оптимизации химических реакторов основывались на предположении об известном механизме химической реакции, проводимой в аппарате, тип которого задан в постановке оптимальной задачи. Вместе с тем, на практике часто встречаются случаи, когда исчерпывающая информация о механизме реакции в форме кинетических уравнений отсутствует. В таких случаях может оказаться полезной информация о химическом превращении, полученная в форме зависимости селективности реакции от степени превращения одного из исходных реагентов, участвующего в образовании полезного продукта сложной реакции [3]. [c.136]

Для сложных реакций оптимизация селективности промышленного процесса обычно играет первостепенную роль. Включение в число оптимизируемых переменных параметров пористой структуры и размера зерна катализатора для сложных реакций чрезвычайно усложняет задачу оптимизации химического реактора. В принципе аналитические методы (динамического программирования, принцип максимума Понтрягина) позволяют получить условия оптимальности для параметров, характеризующих пористую структуру катализатора. Однако факт, что для определения скорости реакции необходимо решать краевую задачу для системы дифференциальных уравнений 2-го порядка, определяющих изменение концентраций реагентов в зерне, делает бесполезными аналитические методы. [c.199]

Ранее был рассмотрен ряд задач оптимизации химического реактора. Нетрудно видеть, что все эти задачи являются частным случаем задач, описанных выше, если не учитывать ограничений на фазовые переменные. Ниже мы рассмотрим отдельно задачу с фазовыми ограничениями и получим для нее условия оптимальности. [c.127]

Определение оптимальных параметров пористой структуры и размера гранулы катализатора является частью общей задачи оптимизации химического реактора. Однако рассмотрение методов расчета и оптимизации реакторов выходит за рамки книги. Поэтому данные, касающиеся влияния структуры катализатора на эффективность процесса в реакторе, будут использованы в иллюстративных целях. В качестве критерия эффективности катализатора будет использоваться в основном только его объемная производительность. [c.166]

Для решения уравнения Беллмана можно воспользоваться численным м е т о д о м , а в ряде случаев, особенно при ре-шенин целого класса задач оптимизации химических реакторов,— методом характеристи [c.313]

Достоинство работ Р. Ариса заключается в том, что он с единых позиций подошел к решению большого числа задач оптимизации химических реакторов. Однако применение методов динамического программирования встречает большие трудности, что отмечает и сам Арис, в том случае, если процессы в реакторе описываются системой уравнений порядка ге зг 3. При этом могут потребоваться очрнь большие объемы памяти вычислительной машины. [c.10]

Этап 7 — завершающий. Он представляет собой математическую задачу нахождения максимума критерия Q в области изменения управляемых переменных, определяемой ограничениями системы. Слоновость этого этана обусловливается сложностью математических моделей отдельных блоков системы, сложностью структуры системы и числом управляемых переменных. Общее рассмотрение задачи оптимизации химико-технологического процесса и последовательности этапов ее выполнения можно найти в литературе Применительно к задаче оптимизации химического реактора детальный анализ этапов ее решения содержится в статье К. К. Кирдина и М. Г. Слинько . [c.19]

Более точная постановка задачи оптимизации химического реактора для случая, когда поток сырья фиксирован (G,g = onst), связана с переходом к экономическому критерию [c.118]