Каскад реакторов оптимизация

Оптимизация каскада реакторов идеального смешения для реакций произвольных порядков [c.402]

Таблица 3. Количество вычислений функции и градиента при оптимизации каскада реакторов методом наискорейшего спуска для различных начальных точек и различных п

Одной из наиболее распространенных задач этого класса является задача оптимизации каскада реакторов идеального смешения-Остановимся на такой задаче подробнее. На рис. 4 схематически показан каскад реакторов идеального смешения. Пусть в каскад поступает реакционная смесь с расходом Q, а объем каждого реактора равен. Будем для простоты считать, что реакторы работают в изотермическом режиме. Уравнения материального баланса /с-го реактора имеют вид (в предположении, что объем реакционной смеси во время реакции остается постоянным) [c.15]

Наряду с чисто математическими методами важное значение для решения задач большой размерности будут иметь эвристические приемы. Один из них — метод укрупнения — был использован для получения хорошего начального приближения в задаче оптимизации каскада реакторов (см. с. 52). [c.261]

Рис. V1-20. К оптимизации каскада реакторов.

Обычно варьируемыми параметрами при оптимизации каскада реакторов являются температура Т > и время пребывания в каждом реакторе. Критерий оптимизации в общем случае может быть записан в виде (1,15). [c.15]

Заново написаны разделы по цифровым вычислительным машинам и автоматическому управлению химико-технологическими системами, а также главы по математическому моделированию типовых процессов химической технологии и основам синтеза и анализа химикотехнологических систем и системному анализу. Введен раздел по составлению математических моделей экспериментально-статистическими методами и статистической оптимизации. Дополнены разделы по этапам математического моделирования, оптимизации (введено геометрическое программирование) и исследованию микро- и макро-кинетики. Приведен расчет каскада реакторов при наличии микро-и макроуровней смешения и др. [c.8]

Остановимся теперь на соотношении задачи оптимизации отдельного реактора или каскада реакторов с задачей оптимизации всей схемы в целом [1]. Ясно, что первая задача является частным случаем второй задачи и решение ее служит решением и первой задачи. Однако вывод о том, что оптимальный выбор всех конструктивных и технологических параметров всех аппаратов надо делать с помощью решения задачи оптимизации схемы, вряд ли будет правильным. [c.17]

Интересно отметить, что использование в качестве первых пяти координат начальной точки величин Гг = Г, (г = 1,. . 5) позволило как в методе наискорейшего спуска, так и особенно в проекционном методе существенно уменьшить количество вычислений целевой функции. Даже с учетом затрат на расчет величин Г (г = 1,. . ., 5) мы получаем здесь существенный выигрыш. Итак, в данном случае отдельная оптимизация каскада реакторов с технологическим критерием позволяет обеспечить хорошее начальное приближение для оптимизации всей схемы. [c.62]

Пусть, например, первым реактором каскада служит аппарат с перемешиванием в объеме и в качестве второго реактора используется аппарат, в котором процесс протекает без перемешивания в направлении потока. В этом случае каскад реакторов различных типов можно с успехом применить при решении задачи по оптимизации аппаратурно-технологического оформления химических процессов (см. главу VII). [c.103]

Для оценки чувствительности оптимума гораздо чаще используется прямое сравнение предполагаемого варианта реализации процесса с оптимальным. Именно такой прием применен в последующих главах для оценки оптимального распределения реакционных объемов в каскаде реакторов (см. главу IV, стр. 182) и ступенчатого приближения к оптимальному температурному профилю в реакторе вытеснения (см. главу V, стр. 253). Указанный подход к проверке чувствительности дает хорошие результаты, так как позволяет сразу проверить возможность приближения к оптимальному режиму. Это особенно относится к задачам статической оптимизации процессов с распределенными параметрами, поскольку для подобных задач значительно труднее получить оценки (даже в грубом приближении ), аналогичные формулам (1,40) и (1,41). [c.40]

Возможна и другая постановка задачи оптимизации каскада реакторов идеального смешения, отличающаяся от приведенной выше. [c.167]

В заключение раздела отметим еще одну возможную постановку оптимальной задачи для каскада реакторов идеального смешения. При этом речь пойдет о тех случаях, когда задача оптимизации формулируется как требование достижения максимальной степени превращения в каскаде ЛГ аппаратов при условии, что суммарный объем имеет определенное заданное значение VrN. [c.183]

Пример VI-3. Графически проанализировать процедуру оптимизации каскада реакторов для реакции произвольного порядка. Формулировка оптимальной задачи такая же,, как и в примере VI-1, т. е. для заданной степени превращения исходного вещества А в каскаде (для заданной концентрации < ) на его выходе) определить время. пребывания Ti для всех реакторов так, чтобы общее время пребывания реагентов в каскаде было минимальным. [c.293]

Итоги расчетов заносятся в табл. 3 2 шя формирования полной модели оптимизации каскада реакторов [c.114]

Пример 3. 9. Оптимизация каскада реакторов идеального смешения [c.162]

В книге описаны методы математического моделирования непрерывных процессов полимеризации, протекающих в проточном реакторе или каскаде реакторов, и пути оптимизации управления этими процессами на действующих и проектируемых предприятиях. [c.2]

В задачах оптимизации с помощью таких систем уравнений, как, например, (1.75), может быть исследовано влияние технологического режима процесса полимеризации в каскаде реакторов смешения или вытеснения на характеристики ММР, что в сочетании с перераспределением концентраций вдоль каскада (при создании неизотермического профиля каскада реакторов) или по длине реактора вытеснения может привести к существенным изменениям качества полимера. Профиль температур — фактор управления, эффективность которого зависит от типа модели. [c.62]

Обсуждение некоторых аспектов оптимизации составляет основную цель дальнейшего рассмотрения применительно к задаче оптимального проектирования процессов полимеризации в непрерывно действующих каскадах реакторов. [c.133]

Для того чтобы представить себе особенности используемых алгоритмов, запишем одну из типовых задач при оптимизации проектирования полимеризационного процесса в каскаде реакторов. [c.150]

Некоторые частные критерии оптимальности для процессов полимеризации уже обсуждались [64]. Развивая эти положения, сформулируем в более общем виде возможные варианты критериев оптимизации каскадов реакторов. Для производства дефицитных продуктов наиболее актуальным является применение частных критериев типа максимум производительности . При этом повышение производительности сопровождается понижением себестоимости (до определенного предела, после которого начинается повышение себестоимости). Подробно это изложено в работе [55]. Ограничимся выводом, заключающимся в том, что для процессов [c.172]

До сих пор речь шла о критериях управления отдельным полимеризационным каскадом. Если их на технологическом участке несколько, то задача оптимизации может решаться аналогично, независимо для каждого каскада реакторов. [c.174]

Идея использования методов динамического программирования для оптимизации каскада реакторов принадлежит Арису [1, 85]. Однако в его работах эта задача решалась при упрощающих предположениях об ограничениях, накладываемых на режим процесса в каскаде. [c.186]

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]

Полимеризация происходит в каскаде реакторов непрерывного действия. Для выбора условий синтеза темплена и управляющих воздействий с целью стабилизации заданного значения ПТР была проведена оптимизация режимов работы реактора непрерывного действия с помощью метода распознавания образов. В качестве обучающей выборки использовался набор экспериментальных данных, полученных в режиме нормальной эксплуатации. [c.279]

При этом в (1,16) уже будет являться шагом интегрирования. Ясно, что в таком случае должно выполняться соотношение. 4- = t. Тогда решение задачи оптимизации каскада реакторов должно обеспечить приближенное решение задачи определения оптимальной температурйой кривой (ОТК) в реакторе, описываемом системой (11,96). [c.53]

Автоматязнрованные системы управления технологическими процессами. Локальные САР не только стабилизируют технол. параметры, но и могут также вести процесс по заданной программе или изменять его режим по команде со второго уровня управления. На этом иерархич. уровне АСУ координирует работу группы взаимосвязанных материальными и энергетич. потоками аппаратов (параллельно работающих колонн, каскада реакторов, агрегатов с рециклом и более сложньк комплексов), к-рые образуют химико-технол. систему (ХТС). Ее назначение заключается, как правило, в получении нек-рого целевого (или промежуточного) продукта заданного кач-ва с миним. затратами сырья и энергии. Указанная постановка задачи определяет и осн. принцип управления-оптимизацию технол. режимов отдельных процессов и системы в целом для достижения экстремального значения принятого критерия управления. [c.24]

Пример 3.9 Оптимизация каскада реакторов идеального с чвшения методом динамического программирования [c.110]

НИИ врсмсн преоывання и температуры в каждом реакторе каскада. Критерий оптимизации как в гом, так и другом случае — суммарное время пребывания. [c.418]

Сравнить эффективности оптимизации температурных режимов в непрерывном слое катализатора и в каскаде адиабатических реакторов мохно по кривым, приведенным на рис.2. Ив рисунка видно, тличия по обеим координатам макду двумя локальными оптиму-мами для каскада реакторо заметно меньше, чем их отличия от оптимума для непр ного слоя катализатора. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология