Выбор оптимального варианта процесса разделения

Выбор оптимального варианта процесса разделения [c.333]

Многочисленность схем и параметров, влияющих на процесс ректификации, создает затруднения при выборе оптимальных условий разделения многокомпонентной смеси. Однако можно сформулировать некоторые правила оценки возможных схем разделения, что при расчетном сравнении и выборе оптимального варианта позволяет уменьшить число вариантов. [c.5]

Как было отмечено выше, алгоритм выбора оптимального варианта организации схемы процесса ректификации является многостадийным. На каждой /-Й стадии (прямой процедуры) расчетов по алгоритму для всех г-компонентных смесей, входящих в исходную смесь, определяется вариант организации, при котором достигается минимум приведенных затрат на разделение Р, Согласно выражению (5.1) [c.124]

Выбор оптимального варианта сочетания процессов ректификации и кристаллизации в каждом частном случае следует производить, исходя из конкретных условий разделения. Определяющими факторами при этом являются концентрация исходной смеси, требуемая степень чистоты разделяемых компонентов, производительность установки, характер диаграмм равновесия жидкость — пар и расплав — кристаллическая фаза, а также энергетические, капитальные, эксплуатационные и другие затраты на процесс разделения. [c.333]

Выбор оптимального варианта размещения технологического оборудования позволяет обеспечить рациональное разделение всего производственного процесса на участки (отделения) по степени их пожарной опасности. При размещении в одном производственном здании технологического оборудования с различной степень.ю пожарной опасности оборудование с одинаковой пожарной опасностью группируют так, чтобы более опасные участки были изолированы от менее опасных. [c.456]

Требования к технологическим процессам, оборудованию и его комплексам обуславливаются целью создания машинной технологии. Эта работа должна основываться на решении ряда принципиальных вопросов определении оптимального варианта технологического процесса и разделения линии на участки, вычислении количества потоков и подборе машин, выборе транспортных и перегружающих устройств, пространственном размещении оборудования линии и т.д. Все эти задачи должны быть решены так, чтобы при соблюдении всех требований к качеству продукции издержки производства были наименьшими и линия имела высокие технико-экономические показатели. [c.38]

Первый этап — выбор оборудования. Так как процесс разделения суспензий может осуществляться как фильтрами, так центрифугами и отстойниками, то соответственно выбор аппаратурного оформления представляет собой две операции выбор, например, фильтра и выбор среди множества типов фильтров такого, который удовлетворял бы технологическим требованиям. До сих пор этот этап представляет собой творческий процесс с присущей ему субъективностью. Зачастую выбор сводится к копированию уже действующего аппаратурного оформления. Кроме того, при выборе проектировщик не рассматривает большое число вариантов, так как это связано со значительным количеством расчетов, а обычно проектировщик ограничен во времени, и, конечно, не может путем сравнения выбирать оптимальный вариант. [c.93]

Последовательность выбора оптимального режима разделения должна быть следующей. Первоначально в результате анализа диаграмм равновесия, данных о исходной концентрации смеси, а также данных о требуемых концентрациях продуктов устанавливаются возможные варианты сочетания процессов разделения. Далее для каждого из возможных вариантов производится анализ энергетических, капитальных, эксплуатационных и других затрат на проведение процесса. При разделении той или иной смеси структуры затрат на осуществление процессов кристаллизации и ректификации существенно различаются, поэтому важно определение оптимальных переходных параметров комбинированного процесса (концентрация дистиллята, кубового остатка, промежуточных маточных жидкостей и кристаллических фаз). При решении данной задачи для каждого йз возможных вариантов должны быть составлены функциональные зависимости, связывающие общие затраты на процесс со значениями переходных параметров. [c.333]

Если процесс разделения может быть осуществлен с помощью лишь одной ректификации или одной кристаллизации, то затраты на разделение этими процессами должны быть сравнены между собой и с затратами по оптимальному варианту сочетания, после чего вопрос о выборе схемы разделения может быть решен окончательно. [c.334]

Определяется число тарелок, необходимых для разделения в заданных пределах от лгр до х ,. Требуемая степень разделения может быть достигнута при различных сочетаниях числа тарелок и флегмового числа. Поэтому необходимо определить их оптимальное сочетание исходя из экстремума некоторого критерия, например минимума капитальных и эксплуатационных затрат на организацию и ведение процесса. При наличии математической модели процесса ректификации эта задача может быть решена проведением целенаправленных расчетов колонны при различных сочетаниях указанных параметров и выбора наилучшего варианта. [c.51]

Кинетическая модель химического процесса позволяет предсказать некоторую область или варианты решений по типу реакторов и параметрам процесса, наиболее выгодным с точки зрения удельной производительности и селективности. Однако при варьировании каких-либо условий процесса удельная производительность и селективность нередко изменяются в противоположных направлениях либо появляются дополнительные затраты на стадиях подготовки реакционной смеси или разделения продуктов. Так, снижение степени конверсии или применение избытка второго реагента часто благоприятствует росту селективности и удельной производительности, но сопровождается повышенным расходом энергии на выделение и рециркуляцию непревращенных веществ повышение концентрации катализатора или инициатора увеличивает производительность, но связано с дополнительными материальными затратами. Выбор оптимального типа реактора или организации в нем теплообмена нередко сопровождаются увеличением затрат на сооружение и эксплуатацию реакционного узла. Повышение давления газофазных процессов, способствуя росту производительности, а часто и селективности, в то же время вызывает дополнительный расход энергии на компримирование. Изменение температуры, благоприятное для какого-либо из показателей процесса, может обусловить применение более дорогостоящих теплоносителей или конструкционных материалов и т. д. Поэтому оптимизация процесса по таким показателям, как максимум выхода или се- [c.358]

Схемы с обратимым смешением потоков. Одним из перспективных подходов к выбору оптимального способа разделения многокомпонентных смесей является разработанный Платоновым с соавторами метод, основанный на анализе термодинамически обратимых процессов многокомпонентной ректификации. Ими предложен ряд вариантов схем с обратимым смешением потоков (рис. VI. 19).-Все эти варианты предусматривают исчерпывание в каждой секции не более одного компонента, что характерно для обратимой ректификации. Основные особенности этих схем [c.369]

Генерация схем производится с учетом выявленных ранее ограничений и оценок. Этапы, предшествующие непосредственно синтезу оптимальной схемы, позволяют сформировать список компонентов с учетом образования азеотропных смесей в процессе деления, добавления разделяющих агентов или избытка отдельных компонентов для обеспечения или исключения азеотропных условий, т. е. формализовать в некоторой степени этап синтеза, основанный на опыте и интуиции проектировщика. Список формируется также с учетом оригинальных разработок для разделения отдельных компонентов смеси и их физико-химических свойств. В результате этого выявляется стратегия целенаправленного поиска оптимальной схемы. Заметим, что список компонентов может отличаться от исходного питания по количеству, составу, числу компонентов. Непосредственно генерация вариантов схем заключается в анализе списка компонентов, выборе сечений и оценке получаемых схем, в том числе с учетом рекуперации тепла. Поскольку список компонентов формируется исходя из реальных условий протекания процесса (например, фазовое равновесие), математические модели должны воспроизводить эти условия. Однако если разделяемая смесь не содержит сильно неидеальные системы, то расчет можно проводить и по упрощенным методикам, поскольку такие системы чаще всего многовариантные. На рис. 2.10 схематически приведена взаимосвязь этапов синтеза. [c.142]

Один из наиболее эффективных и универсальных методов очистки и разделения газовых и жидких сред — адсорбционный метод, связанный с механизмом физико-химического взаимодействия адсорбента и адсорбата. Однако успешное внедрение его в промышленность зависит, в частности, от эффективности эксплуатируемых и проектируемых адсорбционных установок, совершенствования действующих процессов, инженерных методов расчета равновесия систем адсорбент — адсорбат, кинетики в отдельном зерне адсорбента и динамики макрослоя адсорбентов, конструктивных решений и методов оптимизации циклических адсорбционных процессов. Основными особенностями циклических адсорбционных процессов являются их многостадий-ность (стадии адсорбции и десорбции целевых компонентов, стадии сушки и охлаждения, адсорбентов, т. е. стадии, взаимно влияющие одна на другую), разнообразие типов технологических схем, различие энергозатрат для проведения стадий процесса. Вследствие этого важным звеном разработки циклических адсорбционных процессов как на этапе проектирования, так и на этапе промышленной эксплуатации служит выбор оптимальных вариантов аппаратурного оформления процессов, режимов проведения различных стадий процесса для конкретных условий применения. Выполнение указанных задач полностью определяет технико-экономические оценки выбираемых вариантов. [c.4]

Выбор оптимальной границы разделения сырья на фракции определяется не только селективностью процессов, но и ооотвошеаием объемов выпускаемых продуктов (олефинов и бензинов), т.е. необходимостью обеспечит трсб ем ю загрузку установок пиролиза и риформинга. Далее проведен сравнительный анализ различных вариантов переработки бензиновых фракций пиролизом и риформингом о предварительным разделением сырья. Анализ проведен для гипотетического предприятия, на котором при переработке по существующей технологии 100 единиц широкой прямогонной бензиновой фракции половина направляется на пиролиз, оставшаяся часть после отделения фракции, выки-павдей до 85°С, - на риформинг (рис.4.3). Материальный баланс та- [c.77]

Выбор сорбентов, обеспечивающих оптимальные условия для решения конкретной аналитической задачи, проводят в несколько этапов. Первоначально на основе данных о химическом составе или растворимости анализируемых веществ устанавливают, какой вариант процесса следует применить — хроматографию в водных системах или в органических растворителях, что в значительной степени определяет тип необходимого сорбента. Разделение веществ низкой и средней полярности в органических растворителях можно успешно осуществить как на полужестких, так и на жестких гелях. Исследование ММР гидрофобных полимеров, содержащих полярные группы, чаще проводят на колонках со стирол-дивинилбензольными гелями, так как в этом случае практически не проявляются адсорбционные эффекты и не требуется добавка модификаторов к подвижной фазе, что значительно упрощает подготовку и регенерацию растворителя. [c.44]

Синтез графов разделения позволяет установить все возможные схемы разделения исходной смеси, обеспечивающие получение заданного продуктового ряда из заданного сырья. Эвристический отбор вариантов в процессе синтеза графа разделения позволяет отбросить явно неэффективные варианты и оставить только наиболее рациональные. Однако окончательный выбор наиболее оптимального варианта возможен только на основе экономического сравнения вариантов. При этом возникают некоторые общие проблемы, связанные в основном с необходимостью сократить объем вычислений. Основная сложность проблемы синтеза оптимальных схем разделения определяется исключительной многовариантностью задачи (большое число па рна.чтов схемы и вариантов режимных и конструктивных параметров каждого аппарата). [c.226]

Не менее важной задачей является выбор технологической схемы, т. е. синтез схемы. При формальной постановке задачи синтеза схемы основной трудностью является ее многовариантность. Перебор вариантов схем, их анализ и выбор наилуч-шей — широко применяемый способ решения задачи синтеза,, однако весьма трудоемкий и длительный по времени. Так, при разделении десятикомпонентной смеси на чистые продукты необходимо просмотреть 4862 варианта схем. Поэтому желательно ограничить число перебираемых вариантов. Различие известных методов синтеза состоит в стратегии ограничения числа анализируемых вариантов схем при условии, что оптимальный или попадающий в область оптимальных по принятому крите- рию вариант не будет потерян в процессе отсева заведомо неоптимальных. Если принять специальные меры ограничения, число просматриваемых вариантов остается значительным. Надо отметить, что формальное ограничение вариантов схем невсегда предусматривает реализуемость найденного оптимального варианта, если принимались идеальные характеристики процесса. Он может оказаться физически нереализуемым. Оче- [c.440]

Возможности практич. применения метода П. д. в экономике и планировании чрезвычайно многообразны. Есть такие задачи, в самой постановке к-рых присутствует временная многоэтапность процесса принятия решения. Это задачи на определение оптимальных нар. -хоз. пропорций в процессе расширенного воспроизводства, на нахождение оптимального варианта капиталовложений в комплекс взаимосвязанных отраслей, задача выбора оптимального порядка замены и модернизации оборудования, нек-рые задачи управления запасами и т. п. Методами П. д. решаются и такие задачи, для к-рых возможно искусственное разделение принимаемого решения на стадии. Характерным примером таких задач является задача нахождения оптимального распределения имеющихся ресурсов по различным, пе взаимосвязанным направлениям их использования найти переменные О (А = 1,. .., п), [c.316]

Методы структурной оптимизации. Они предполагают на первом этапе определение способов реализации химического производства (выбор альтернативных способов ведения процесс на отдельных стадиях) и создание на их основе некоторой интегрально-гипотетической технологической схемы, включающей все возможные варианты распределения материальных и энергетических ресурсов. Оптимизация ведется по специально определенным структурным параметрам распределения потоков, значения которых обычно задаются в диапазоне от О до 1 и характеризуют разделение или разветвление некоторого выходного потока. Конечные значения параметров и определяют технологическую схему. Нулевые значения отдельных из них свидетельствуют об отсутствии соответствующей связи аппаратов. С математической точки зрения задача синтеза представляет собой решение систем нелинейных уравнений, соответствующих описанию отдельных элементов (подсистем), и уравнений, отражающих структурные взаимосвязи между этими элементами (подсистемами). Основными методами решения являются методы нелинейного программирования. В виду высокой размерности системы уравнений поиск оптимального решения (технологической схемы) представляет определенные трудности вследствие многоэкстремальности и нелинейности задачи. [c.438]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология