Этапы синтеза

Таблица 1У-7. Этапы синтеза оптимальной технологической схемы процесса производства этилена с использованием эволюционного принципа

Выделение последней задачи в самостоятельный этап синтеза обусловлено возможностью построения схем с элементами (подсистемами), связанными между собой тепловыми потоками, тепловыми и материальными потоками или с усовершенствованными элементами схем разделения, рассмотренными ранее. [c.131]

Таким образом, основное отличие методов и алгоритмов синтеза технологических схем разнородных разделительных установок заключается в первом этапе синтеза, необходимость использования которого вызвана изменением фазового равновесия компонентов смеси в отсутствие или в присутствии различных разделительных агентов. [c.144]

Периы.м этапом синтеза технологической структуры проектируемого производства является выбор так называемого базового ассорти. мента из оптимального или из любого расширенного. атем производства базового ассортимента распределяются по технологическим системам проектируемого производственно- [c.161]

Структурно-параметрически й синтез оптимального варианта гибкой системы состоит из следующих этапов синтеза оптимальной технологической структуры и определения ее оптимального аппаратурного состава (рис. 3.10). [c.212]

Оптимизация аппаратурного оформления. Второй этап синтеза гибкой ХТС состоит в определении ее полного аппаратурного оформления, т. е. формально — в решении следующей задачи [c.219]

Этот процесс логически состоит из итерационного последовательного взаимного чередования этапов синтеза, анализа, оптимизации и модификации некоторого первоначально заданного технологического решения ИЗС. [c.178]

Следующим этапом синтеза оптимальной технологической схемы процесса деметанизации является дальнейшее снижение потерь этилена. Для этого необходимо увеличить мощность холодильника на линии питания, что приводит к схеме № 5 (рис. 1У-20). Для схемы № 5- характерно уменьшение в 4 раза потока флегмы, что позволяет снизить потери этилена в результате понижения температуры в сепараторе верхнего продукта. В це- [c.185]

Необходимо подчеркнуть, что на каждой стадии этого метода могут разрабатываться несколько возможных альтернативных вариантов информационных структур, операторных или технологических схем ХТС. Каждая стадия метода представляет собой взаимное чередование этапов синтеза и анализа ХТС. [c.188]

Первый этап синтеза Поиск оптимального в некотором смысле маршрута химического синтеза целевых продуктов. Выбор оптимального в некотором смысле маршрута химического синтеза целевых продуктов осуществляют проектировщики совместно с со- [c.188]

Однако вышеприведенным условиям могут удовлетворять не только р-сети. имеющие вид дерева. В частности, если рассмотреть в целом р-сеть, показанную на рис. У-<1, г, не являющуюся деревом, то оказывается, что она удовлетворяет условиям, необходимым для диаграммы синтеза соединения ав из исходных соединений 02 и 07 с получением побочного продукта 04. Однако для того чтобы в соответствии с этой диаграммой приступить к синтезу Об. недостаточно располагать только соединениями 02 и о . Дело в том, что осуществление любой химической реакции возможно только при наличии всех соединений, являющихся исходными для данной реакции. В случае же трех реакций 1, 2 и 3, которым на диаграмме синтеза соответствуют вершины г, гг, Гз сУ , входящие я состав контура иь г аз Г2 а Гз а] , выполнение любой из них требует наличия соединения, которое (если ограничиться заданным составом исходных для синтеза соединений) в свою очередь может быть получено лишь на- более поздних этапах синтеза. [c.191]

Второй этап синтеза Разработка исходной структ ы покомпонентных материальных связей ХТС или построение первоначальных качественных вариантов материальных потоковых графов по расходам химических компонентов системы. На основании полученной на первом этапе схемы химической реакции следует наложить первоначальные покомпонентные материальные связи между источниками и стоками веш,ества, где существует тот или иной компонент, например между сырьем и входом в реактор, между выходом из реактора и целевым продуктом, в который входит данный компонент. [c.195]

Очевидно, что второй этап синтеза представляет собой разработку первоначальных качественных вариантов материальных потоковых графов по расходам химических компонентов данной ХТС. [c.196]

Третий этап синтеза Распределение компонентов по возможным технологическим потокам ХТС. После того как для всех покомпонентных материальных связей произведены количественные оценки целесообразности включения их в окончательную структуру связей данного компонента, необходимо точно установить, куда именно направить каждый компонент, присутствующий в данном источнике. Это ключевой этап синтеза. Покомпонентные связи [c.196]

Таким образом, в результате выполнения второго этапа синтеза осуществляется разработка предварительной информационной структуры ХТС. [c.197]

Если источник имеет единственный сток, то в соответствии с замечанием, сделанным в заключение предыдущего, третьего этапа синтеза, в данном, информационном канале не может быть различий в значениях одноименных информационных переменных [c.197]

Рассмотрим случай, когда имеется несколько стоков для одного источника. Если они не различаются по концентрациям, то на следующем этапе синтеза нужно предусмотреть лишь введение ТТО разделения технологического потока. В противном случае необходим дальнейший анализ на четвертом этапе синтеза, поскольку придется вводить оператор разделения химических компонентов. [c.198]

Четвертый этап синтеза Определение типовых технологических операторов (ТТО). Задачей следующих двух этапов разработки оптимальной технологической схемы химического производства является определение ТТО, которые должны войти в структуру операторной схемы ХТС для устранения количественных различий одноименных информационных переменных, входящих в данные информационные каналы. [c.198]

Если после устранения количественных различий одноименных информационных переменных для всех информационных каналов в информационной структуре ХТС еще имеются стоки, связанные с несколькими источниками, то прежде чем перейти к шестому этапу синтеза (к П1 стадии разработки технологической схемы) необходимо в операторную схему ХТС дополнительно ввести ТТО смешения перед подобного рода стоками. [c.198]

Пятый этап синтеза Выбор ТТО разделения . После того как для всех операций разделения получены оценки по каждому различию физических свойств, выбор ТТО разделения сводится просто к выбору оператора с максимальной оценкой. Однако прежде, чем этот ТТО будет включен в операторную схему ХТС, на следующем этапе анализа следует проверить некоторые условия физической реализуемости этого ТТО. [c.200]

Различные варианты операторных схем могут быть получены также на третьем этапе синтеза при выборе различных маршрутов химических компонентов. Если будет найдено, что наилучшая операторная схема получается при использовании ТТО, оценки которых не являются максимальными, это обстоятельство следует использовать для модификации эвристических функций и коэффициентов, используемых на втором и четвертом этапах анализа. [c.200]

Если данный ТТО разделения нереализуем или его применение невозможно по каким-либо другим причинам, оператор отвергается. Связанная с ним оценка в списке оценок отбрасывается, и следует вернуться к пятому этапу синтеза, чтобы выбрать другой ТТО разделения для решения той же технологической задачи. [c.200]

Шестой этап синтеза Разработка технологической схемы химического производства на основе модификации уточненной операторной схемы ХТС. На предыдущих этапах ставилась цель выяснить связи между ТТО химического превращения , источниками сырья и целевыми продуктами, которые дали бы возможность практически осуществить выбранный маршрут химических превращений, и уточнить ТТО, необходимый для реализации этих связей. При этом ничего не говорилось о реальном оборудовании, которое аппаратурно реализует эти ТТО. [c.201]

Рис. У1-3. Этапы синтеза внутренней подсистемы (номера прямоугольников соответствуют номерам рекуперативных теплообменников).

Методы на основе эволюционной стратегии. Они заключаются в применении ряда правил, выработанных заранее, к исходной схеме с целью ее усовершенствования. Этот процесс логически содержит последовательное чередование этапов синтеза, анализа, оценки проектного решения и оптимизации. Общая методология эволюционного синтеза технологической схемы обычно включает три подзадачи синтез исходного варианта технологической схемы, выработку правил модификации схемы, выработку эволюционной стратегии. [c.437]

Выбор эвристик из множества I на каждом этапе синтеза осуществляют по методу статистического моделирования с использованием генератора случайных чисел. [c.271]

Проектирование технологического процесса или производства включает четыре основных взаимосвязанных этапа синтез, анализ, оценка, оптимизация. Каждый из этапов в САПР обычно реализован в виде подсистем и выполняет вполне определенные задачи. Получение оптимального варианта проекта возможно лишь при разумном их сочетании. На этапе синтеза решается задача получения некоторого варианта (или вариантов) схемы, который (которые) затем подвергается анализу, оценке и оптимизации. В общем случае взаимодействие отдельных этапов проектирования приведено на рИс. 7.38. [c.420]

Роль этапа оптимизации имеет важнейшее значение при разработке технологической схемы, особенно если вариант схемы, полученный на этапе синтеза, далеко неоптимальный или необходимо проанализировать множество других вариантов и выбрать оптимальный. Эта задача весьма трудоемкая, и эффективное выполнение ее существенно зависит от используемой подсистемы моделирования и оптимизации. [c.420]

По существу, выделенные этапы синтеза технологической схемы составляют иерархию принятия решений и являются следствием применения принципов системного подхода. Не все из этапов поддаются строгой математической формализации, вследствие чего решение проблемы синтеза наиболее целесообразно вести в режиме активного диалога с возможной коррекцией каждого этана. Декомпозиция же проблемы не только упрощает общую задачу и существенно снижает требования к вычислительной технике по объему памяти и быстродействию, но и позволяет выделить в рамках синтеза технологической схемы производства отдельные подзадачи, а именно синтез схем химического превращения, синтез схем выделения продуктов, синтез схем теплообмена, синтез систем управления. [c.436]

Информация, полученная на этапе предварительного анализа задачи разработки теплообменной системы, может служить опорными точками при выполнении непосредственно этапа синтеза. Стратегия же получения оптимального варианта технологической схемы полностью определяется используемым алгоритмом. [c.457]

По числовым значениям строки матрицы цО, соответствующей некоторой вершине можно восстановить синтезированную часть схемы, т. е. элементы матрицы могут служить основанием для генерации схемы на любом этапе синтеза. Это позволяет не хранить в памяти информацию о вершинах, принадлежащих синтезированной части схемы. [c.495]

Эффективность алгоритма поиска на основе эвристической функции определяется не только самим свойством этой функции и стратегией выбора направления, но и тем, что при поиске учитываются ограничения, выявленные на этапе анализа физико-химических свойств, а также наличием верхнего граничного значения критерия, полученного на предварительном этапе синтеза с использованием матрицы тепловых объединений. [c.495]

В общем случае пакет программ для проектирования тенлообменной аппаратуры ориентирован на создание теплообменной системы в результате выполнения следующих этапов синтеза одного или нескольких вариантов увязки продуктовых потоков проектирования каждого из теплообменников конкретного варианта теплообменной системы получения оценок каждого теплообменного аппарата и тенлообменной системы в целом по заданному критерию оптимальности (приведенным затратам, термоэкономической эффективности) оптимизации теплообменной системы проверочного расчета тенлообменной системы методом моделирования принятия окончательных решений и получения проектно-сметной документации. [c.567]

Разработанные методы в рамках АСАС ХТС позволяют решать широкий круг задач по модернизации действующих производств и проектированию вновь создаваемых. В качестве примера ниже рассмотрены основные этапы синтеза ХТС производства серной кислоты из серы под давлением [6]. . [c.609]

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]

Рис. 2.10. Этапы синтеза технологической схемы разделения многокомпонентной смеси

Синтез процессов перегонки и ректификации заключается в определении такой технологической схемы процесса, которая должна удовлетворять оптимальной ее структуре и оптимальным параметрам разделения. Этап синтеза всегда предшествует анализу системы, однако последний оказывает существенное влияние на последующие этапы синтеза. В связи с этим проектирование разделительных установок проводится итерационным путем с применением последовательно методов синтеза и анализа систем. Следовательно, синтез разделительных установок — это определение оптимальной технологической схемы процесса с одновременным поиском оптимальных режимных параметров процесса и конструктивных размеров агапаратов. [c.99]

Простые реакции преимущественно моно- или бимолекулярные. Одновременное столкновение более чем трех молекул маловероятно. Молекулярность реакции можно связать со стехиометрическим уравнением, когда оно точно отражает механизм реакции, т. е. в случае простых реакций. Например, синтез иодистого водорода H2+I2 —2HI протекает как бимолекулярный акт химического взаимодействия. Стехиометрическое уравнение этой реакции соответствует ее действительному одноэтапному ходу, и на его основе можно определить молекулярность реакции. В случае синтеза хлористого водорода стехиометрическое уравнение типа Нг + СЬ = = 2НС1 не отражает механизма этого многоэтапного процесса. Основываясь на данном уравнении, нельзя определить молекулярность простых реакций, представляющих собой последовательные этапы синтеза хлористого водорода, [c.207]

Вершиной инженерной деятельности является проектирование в смысле создания принципиально новых технологических решений. Проектирование включает в себя три основных этапа синтез, анализ и оценку. Для успешного решения этих задач применительно к процессам ректификации нефтяны ( смесей необходимы надежные методы и алгоритмы расчета. [c.8]

Основные этапы синтеза оптимальной технологической схемы процесса деметанизации ХТС производства этилена с использова- [c.181]

Более подробно проанализируем узкие места в технологических схемах, цели модификации узких мест, методы осуществления и принятые модификации узких мест на различных этапах синтеза. В качестве исходного простейшего варианта тех-йологической схемы процесса деметанизации (схема № 1) выбрана обычная ректификационная колонна с парциалшЫ М дефлегматором, использующим хладагент второго типа (—95,6 С) для получения заданного флегмтЭ Вого числа. [c.184]

На рассматриваемом щестом этапе синтеза ставится задача модификации уточненной операторной схемы ХТС и выбора аппаратурного оформления единиц оборудования, которые практически будут реализовать требуемые ТТО. [c.201]

Алгоритмически задача выбора технологической схемы состоит в разработке или выборе методов ее анализа, оценки, оптимизации и синтеза. На этапе анализа составляются уравнения математического описания, задаются переменные процесса и схемы, и в результате решения получается информация о потоках, температурах, давлении, составах, размерах и т. д. Оценка состоит в совмест-ном использовании информации с предыдущего этапа и экономических данных для определения целевой функции. Оптимизация состоит в поиске наилучшего набора переменных процессов. Традиционно разработка технологических схем проводится на основании итерационного выполнения указанных этапов, и лишь в последнее время стало уделяться внимание этапу синтеза, который призван объединить в себе все предыдущие этапы на основе некоторого метода. Известно большое число методов синтеза [4, 52], основанных на различных подходах, и многим из них присуща необходимость использования некоторого метода решения систем нелинейных уравнений или метода оптимизации. Последние используются для сведения материального и теплового баланса схем. Задачи решения систем уравнений и минимизации некоторого функционала взаимосвязаны и могут быть сведены одна к другой. Например, условием минимума функции Р х) является равенство нулю частных производных дР1дх1 = О, 1 = 1, 2,. . ., п, а система уравнений f х) = О, I = 1, 2,. . ., п, может быть решена путем минимизации соответствующим образом подобранного функциона- [c.142]

Рассмотренный алгоритм достаточно просто реализуется на начальном этапе синтеза теплообменных систем на основе критерия максимума рекуперации тепла. Однако как при получении базового варианта схемы, так и при его усовершенствовании используются определенные эвристические правила и эволюционные стратегии, связанные с опытом и эрудицией проектировщика и трудно поддающиеся формализации. Наиболее удобным режимом проектирования поэтому является режим непосредственного взаимодействия пользователя с ЭВМ. В этом случае любая стратегия получения оптимального (квазиоптимального) варианта схемы может быть легко реализована. Одной из важных задач для получения оптимального варианта теплообменной системы в соответствии с температурно-интервальным алгоритмом является объединение (расщепление) потоков и теплообменников, перемещени подогревателей и холодильников вдоль температурных градиентов потоков таким образом, чтобы обеспечивалась необходимая [c.465]

В целевой вершине все элементы строки матрицы равны 1, что соответствует полностью завершенной схеме. Наличие в строке матрицы [X числового индекса 2 свидетельствует о том, что из системы выводится фракция, состоящая из двух или более компонентов. В этом случае размерность задачи синтеза существенно сокращается. Можно показать, что при делении семикомпонентной смеси с одним бинарным азеотропом число вариантов схем сокращается со 132 до 42. Размерность задачи еще более сокращается, если в строке j, содержится индекс 3. Этот индекс используется при наличии в разделяемой смеси компонентов, которые необходимо вывести в первую очередь. Индексы 4, 5 и 6 служат для ограничения пространства поиска только в той его части, в которой могут быть получены две или более фракций с заданными свойствами. Они используются на предварительном этапе синтеза, когда рассматриваются только те варианты схем разделения, в которых возможна организация теплового объединения внутри схемы. Здесь также отрабатывается заданная схема разделения отдельных компонентов, возможно, другим методом. На основании матрицы связей формируется матрица маршрутов делений. [c.494]

Анализ тепловых взаимодействий на предварительном этапе синтеза производится с помощью матрицы объединения тепловых потоков M<2i элементами которой являются логические переменные true, если данный вариант обмена возможен, и значение false, если обмен не возможен. Алгоритм состоит в построении матрицы MQ и выделении из нее тех вариантов теплового объединения потоков, которые реализуемы в данной схеме. [c.498]

Матрица MQ позволяет только выявить возможность объединения потоков, но не выбрать из них оптимальное по принятому критерию. Окончательный выбор потоков, между которыми возможен теплообмен, производится на основании расчета величин тепловых нагрузок, проводимого на этапе синтеза схемы. Однако в некоторых случаях может возникнуть ситуация, когда потоки могут объединяться несколькими способами. Поэтому для выбора оптимального объединения потоков предлагается использовать эксергетический КПД работы теплообменного оборудования или термодинамический коэффилиент теплообмена. Коэффициент эф- [c.499]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология