Рецикл оптимизация

Рис. У1-25. К оптимизации рециклов с перекрест-

Рис. /1-26. К оптимизации рециклов с перекрестными потоками.

Рис. У1-30. К оптимизации рецикла с разветвлением.

Рис. У1-34. К оптимизации рецикла со слиянием.

Рис. У1-38. К оптимизации управляемого рецикла.

Необходимо отметить, что при оптимизации многостадийных процессов с управляемыми рециклами можно и не применять множители Лагранжа. Поскольку для управляемого рецикла число множителей, включаемых в условия задачи, равно числу управляющих воздействий в рецикле, более целесообразно искать оптимальные значения последних непосредственно. Оптимизация многостадийного процесса при этом выполняется, как и для неуправляемого рецикла, с фиксированными значениями управляющих воздействий в рецикле, однако проводится многократно, чтобы найти такие значения указанных воздействий, при которых достигается оптимальность процесса в целом. [c.297]

При оптимизации многостадийных процессов с рециркулируемыми потоками методом динамического программирования решение задачи облегчается тем, что направление вычислительной процедуры данного метода совпадает с направлением движения указанных потоков. Именно это обстоятельство и требует лишь незначительного усложнения общей расчетной процедуры оптимизации при наличии рециклов в процессе без изменения размерности решаемой задачи. [c.297]

Сущность метода многоуровневой оптимизации поясним на примере оптимизации ХТС, состоящей из двух элементов, которые охвачены рециклом (рис. 1-8, а). Предполагают, что выходы элементов г/1, г/з, 2 и 22 являются непрерывными функциями входов и М . [c.314]

Из большого числа работ по оптимизации химических реакторов лишь немногие посвящены анализу функционирования реакторов с рециклом. [c.301]

Т . Разработанный подход к оптимизации технологических схем с рециклом позволяет получать решение в реальном масштабе времени производства и может быть использован в задачах оперативного поддержания технологических режимов. [c.60]

Рассмотрим проблему оптимизации ХТС с многостадийной структурой. Эта задача является типовой для химической технологии, где принцип последовательной переработки сырья — одни из основных. Далее рассмотрим вопросы, связанные с оптимизацией ХТС с более сложной структурой, в которых помимо цепи переработки сырья имеются рециклы для рекуперации энергии и (или) промежуточных продуктов. [c.222]

Оптимизация системы реакторов и экстракторов с рециклом [c.57]

В общем случае химико-технологическая система может содержать так называемые обратные связи по веществу (рециклы) и теплу, охватывающие один или несколько ее аппаратов. Расчет такой (замкнутой) схемы, необходимый для вычисления критерия оптимизации (и функций ограничений) при заданных значениях варьируемых параметров, приходится выполнять итерационными методами, т. е. проводить неоднократный расчет аппаратов системы для некоторой (сходящейся) последовательности переменных, определенных в разрывах обратных потоков. [c.180]

МЕТОДЫ РАСЧЕТА И ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМ С РЕЦИКЛОМ [c.194]

Наличие обратных связей значительно усложняет при прочих равных условиях расчет и оптимизацию химико-технологических схем. Трудности, которые при этом возникают, удобно проследить на схеме с рециклом (см. рис. 42). Рассмотрим вначале вопросы расчета данной схемы. [c.195]

Рассмотрим теперь задачу оптимизации схемы с рециклом (см. рнс. 42). Пусть необходимо минимизировать некоторую функцию [c.196]

Из изложенного следует, что в рассматриваемом случае задача расчета производных в замкнутой схеме является достаточно сложной и трудоемкой. Поэтому изложим сейчас другой метод оптимизации схемы с рециклом , который в ряде случаев может привести к существенному уменьшению количества вычислений. Разберем последовательность блоков 1, 2,. . ., N, служащую частью схемы (сдг. рис. 42). [c.198]

IV, 148) при соблюдении упомянутых ограничений на входные и выходные переменные. Вследствие малости интервала, задаваемого ограничением (IV, 150), величина тв.ф меняется незначительно и в первом приближении (при оптимизации схемы) рецикл можно не учитывать. Поэтому в дальнейшем изложении (за исключением случая, который будет оговорен особо) при оптимизации схемы не будем учитывать рецикл. [c.161]

Кроме того, проводилась оптимизация схемы с рециклом. Для учета рецикла использовались три следующих способа, проиллюстрированные данными табл. 28 1 —расчет рецикла с использованием метода простой итерации 2 — расчет рецикла методом простой итерации с использованием приема прогнозирования (11,200) 3 — [c.162]

Таблица 28. Результаты оптимизаций стационарного режима процесса полимеризации (с учетом рецикла)

Первые т строк столбцов) гессиана функции Р (рис. 30) соответствуют дифференцированию по переменным 1 = 1, т), следующие п строк (столбцов) —дифференцированию по переменным (I = т + 1, т + п) и т. д. Здесь и далее заштрихованная часть гессиана соответствует ненулевым элементам гессиана, элементы же, стоящие вне заштрихованных частей, тождественно равны нулю, К сожалению, в большинстве случаев при оптимизации ХТС гессиан критерия не получается разреженным. Так, если в схему, показанную на рис. 29, ввести рецикл, то гессиан будет плотно заполненным [c.171]

Как обычно, структурные параметры являются непрерывными переменными, удовлетворяющими соотношениям (1, 7), (VI, 26). Давая структурным параметрам определенные значения, можно из глобальной получить любую заданную ТС (без рециклов), а после проведения оптимизации глобальной схемы, получить схему ТС, наилучшую из всех возможных. Поскольку в глобальной схеме все поисковые переменные (структурные и технологические) непрерывны, для ее оптимизации могут быть использованы численные методы нелинейного программирования. После решения задачи оптимизации глобальной схемы ТС будут получены какие-то значения структурных параметров (вообще говоря, нецелые). Однако, если условия задачи разрешают разветвления потоков, это не страшно если структурные параметры, соответствующие какому-либо потоку, окажутся нецелыми, на нем надо ставить делитель потоков. Если же разветвление потоков не разрешается, необходимо потребовать целочисленность структурных параметров. В этом случае, также как и при использовании обычной глобальной схемы, [c.223]

Ход решения для этого примера предетавлен в виде графических построений на рис. У[-25—У1-28. Первые два этапа, показанные на рис. У1-25 и У1-26, полностью совпадают с первым этапом нахождения оптимального уиравления и выхода на (г + 1)-й стадии, подробно рассмотренным для процесса с одним рециклом и изображенным па рис. У1-22. [Лоеледние два этапа (рис. У1-27 и рис. /1-28) также совпадают с последним этапом (см. рис. У1-23) оптимизации процесса с одним рециклом. Различие состоит только в том, что определение [c.285]

Рассмотрим еще методику оптимизации многостадийного процесса с разветвляющимися рециркуляцион-ц ы м н потока м и. Наряду с условиями для точки выхода рецикла [уравнсиия ( 1,130) и ( 1,131)1 возможны также дополни- [ ельные условия для точек разветвления (рис. 1-29), кото])1,1С задаются и виде [c.288]

Как было отмечено выше (см. стр. 265), неопределешп ш множители Лагранжа можно применять в задачах динамического програм-мпрования, если на управляющие воздействия наложены ог раниче-ния типа равенств [уравнение ( 1,51)]. В данном случае введение фиктивных стадий (рис. 1-37) для входа и выхода рецикла позволяет сформулировать оптимальную задачу для Л -стадийного процесса с одним управляемым рециркулируемым потоком, как задачу оптимизации (7 / 4- 2)-стадийного процесса без рецикла, в котором на управляющие воздействия, определенные для фиктивных стадии, наложено ограничение [c.296]

Анализ функции т1пр(Р1) и отыскание оптимальных значений Р), и е, соответствующих максимуму эксергетического к. п. д., является одной из важных стадий технико-экономической оптимизации мембранных разделительных систем. Наиболее существенно влияние этих параметров в схемах с рециклом, где варьируется состав разделяемой смеси на входе в мембранный модуль и необходимо определить степень рециркуляции, которая позволит улучшить массообменные показатели разделительной ступени с наименьшими энергетическими издержками. [c.248]

Синтез реакторных систем. В практике исследований синтез реакторных систем в основном ограничивается вопросами распределения нагрузок на параллельно работаюш ие системы, распределения времени пребывания в каскадах реакторов и как самостоятельная проблема не получил достаточного развития. Большое число оптимизационных задач химических реакторов решается для исследования распределения температур, времени пребывания, старения катализатора, его регенерации и так далее, т. е. частным вопросам повышения эффективности единичных реакторов. Большое внимание уделяется также исследованию гидродинамической структуры потоков одно- и многофазных ре акторов. Вместе с тем стадия химического превращения является лишь частью химического производства и связана по крайней мере материальными потоками с другими стадиями. Подход, используемый при оптимизации технологдческой схемы на основе аддитивности критерия, не может обеспечить глобального оптимума. Большой интерес с точки зрения интегрального подхода к синтезу технологической схемы представляют реакторы с рециклами, с тепловым объединением. Очевидно, решение этих задач следует проводить совместно с синтезом схем химического превращения, так же как и с последующей стадией — выделением продуктов реакции. [c.452]

Решена задача оптимизации технологической схемы производства метанола и высших спиртов, которая включает в себя гетерогенный реактор, реку-перационные теплообменники и систему конденсации целевых продуктов. Данная система имеет мощный рецикл по непрореагировавшему сырью через теплообменники. С точки зрения задачи оптимизации, рецикл является управляемым, распределенным и многопараметричным. Последнее свойство определяется тем, что рециклический поток определен концентрацией компонентов и имеет переменную температуру. [c.58]

Показано, что использование методов динамического программирования в задачах оптимизации с управляемым, многопараметрическим рециклом по непрореагировавшему массопотоку достаточно эффективно в случае, когда математические модели отдельных стадий достаточно просты. Процессы в технологической схеме совместного получения метанола и высших спиртов сложны Это предполагает использование распределенных математических моделей Общая размерность задачи оптимизации в данном случае становится очен1 большой. [c.59]

Задача линейного программирования (VIII.31) решалась с помощью симплекС метода [79]. Расчеты [211 показали, что невозможно компенсировать изменения параметров только за счет изменения АУ. Оказалось, что относительно параметри ческой чувствительности наиболее целесообразно не возвращать вещества X и V в рецикл. Этот вывод нельзя сделать, однако, из результатов оптимизации при зЭ крепленных номинальных значениях параметров. [c.341]

Легко показать, что случай, когда входные и выходные переменные схемы с рециклом являются заданными, сводится к задаче оптимизации соответствующей разомкнутой схемы с заданными входными и выходными переменными. Аналогично, случай, когда входные неременные у,, свободны, а выходные неременные заданы, также сводится к задаче оптимизации соответствующей разомкнутой схе.мы. [c.197]

ПОТОК возвращаемый на вход схемы с выхода блока изомеризации. Рецикл можно учесть двумя способами на уровне расчета схемы при итерациях по Xi [см. задачу 1, выражения (I, 64)—(I, 66) ] и при оптимизации, рассматривая его как ограничение типа равенства на разрываемую переменную Xi [см. задачу 4, выражения (I, 79)— (1,81)]. При решении был применен второй способ. Оптимизация проводилась с применением методов последовательной безусловной минимизации метода модифицированной функции Лагранжа (AL) и штрафных функций (PEN), на нижнем уровне которых использовались квазиньютоновские алгоритмы DFP, SSVM. Расчет производных выполнялся разностным способом [см. выражение (1,49)]. В процессе оптимизации для удержания значений варьируемых переменных Xi (напомним, что лг — коэффициенты разделения газовых потоков) между нулем и единицей применялись замены переменных с использованием функции ar tg. Функции, участвующие в постановке задачи оптимизации, наиболее чувствительны (в окрестности л ) к изменению Xi, Xs, л ,. В связи с этим для повышения стабильности получаемых результатов применялось преобразование сжатия по осям л .,, Xi, Xj, Хв, что можно сравнить с процедурой [11, с. 82—83]. В табл. 23 приведены результаты решения рассматриваемой задачи [c.140]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология