Оптимальное проектирование ректификационных установок

Имеются два основных аспекта изучения процесса ректификации. Первый из них касается конструирования колонны и нахождения оптимального технологического режима ее работы, второй связан с управлением ректификационными установками. При решении задач первого типа определяется число ступеней, необходимых для достижения требуемой степени разделения исходной смеси, оптимальное расположение питающей тарелки и боковых выводов и вводов потоков, требуемая величина флегмового числа и т. д. Для этого типа задач используются уравнения статики процесса, подобные приведенным на рис. У1И-10 уравнениям динамики, но из них исключены члены, содержащие производные. Задачи оптимального проектирования (расчет статики процесса ректификации) решаются обычно методами динамического программирования, наискорейшего спуска и другими с применением цифровых вычислительных машин. [c.162]

Для построения автоматических систем управления промышленными ректификационными установками используются методы анализа стационарных и нестационарных режимов ректификационных колонн и методы синтеза оптимальных систем управления. При проектировании АСУ ТП ректификационными установками важным является постановка и решение задач оптимизации режимов отдельных аппаратов и всей установки в целом. В монографии решаются задачи оптимального управления одним из типовых процессов химической технологии процессом ректификации, который происходит с рециркуляцией взаимодействующих потоков. Это обстоятельство приводит к своеобразным задачам оптимального управления, отличающимся от известных сложными граничными условиями в соответствующих краевых задачах. [c.10]

Использование ЭВМ для расчета ректификационной установки, включающей колонну, теплообменники, насосы и вспомогательное оборудование, позволяет решить более сложную проектную задачу. В частности, могут быть просчитаны два или несколько вариантов решения одной и той же задачи с последующим выбором наилучшего из них или даже оптимального в технико-экономическом отношении. В качестве критерия оптимальности можно принять минимум приведенных затрат, которые рассчитываются по формуле (11.38). При проектировании ректификационной установки можно ограничиться выбором наилучшего варианта конструкции колонны при фиксированном, например, условно-оптимальном флегмовом числе [минимизирующем функцию (Р + 1) или Пу (Р +1)]. При этом можно варьировать такие конструктивные характеристики, как тип и параметры контактных устройств, диаметр колонны, межтарельчатое расстояние, в соответствии с дискретными значениями их нормализованных размеров и пределами устойчивой работы контактных устройств. При такой постановке решения оптимальной задачи из расчета приведенных затрат можно исключить затраты на пар, воду и электроэнергию, поскольку они практически не зависят от конструкции колонны, а ,также часть капитальных затрат, мало зависящих от конструкции колонны — стоимость арматуры, трубопроводов, КИП, фундаментов и т. д. Приведенные затраты будут определяться только переменной частью капитальных затрат К. нормативным сроком окупаемости Тн, [c.135]

Определение оптимальной технологической схемы многоколонной ректификационной установки для разделения п-компонентной смеси - типичная задача, решаемая при проектировании процессов химической технологии [1]. Рационально для решения задачи синтеза процесса разделения многокомпонентной смеси (МКС) использовать эвристические методы [2J. Применение эвристических методов дает возможность инженерам-разработчикам быстро синтезировать надлежащие последовательности дистилляций, не про- [c.100]

При разработке автоматизированных систем управления ректификационными установками большое значение пмеет выбор оптимальных режимов по переработке исходного сырья. Глубокое изучение статических п динамических режимов в процессах ректификации позволит строить более совершенные математические модели и использовать пх при проектировании АСУ ТП. Следует отметить, что в настоящее время моделирование этих процессов в основном охватывает статические режимы их работы. Задачи исследования динамических режимов еш,е практически остаются нерешенными. [c.7]

Однако перечисленные работы не отвечают требованиям оптимального экономического проектирования, при котором переменные, характеризующие основные режимные (и габаритные) параметры установки [например, / (У). N. /г. п,,]. должны рассматриваться как взаимозависимые величины. Именно поэтому оптимальное проектирование даже отдельной рект 1фикациоя-ной колонны не может быть выполнено по одной независимой переменной, как предлагалось в упомянутых выше работах., Для оптимального проектирования ректификационных уста-I новок по нескольким независимы.м переменным необходимо ис-1 пользование электронно-вычислительных машин и применение [c.128]

Осйойной задачей, решаемой в химической технологии, является оптимальное проектирование. Сама цо себе задач а сложная, и ее решение возможно при разумном сочетаний теоретических и экспериментальных исследований даже с изготовлением лаборатор ной или пилотной установки. Данные, которые можно получить на основании фундаментальных законов термодинамики кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса далеко не достаточны, чтобы, например, решать задачу проектирования реактора или ректификационной колонны. Так, механизм сложной химиче-с кой реакции, константы скоростей стадий реакции могут быть Устайовлены чаш е всего только при наличии экспериментальных кйнётйчёских данных. Аналогично при проектировании ректификационной колонны параметрами, определяемыми по экспериментальным данным, являются константы фазового равновесия, коэффициенты массопередачи и т. д. [c.15]