Процесс химико-технологический этапы оптимизации

Программно-целевая система принятия решений при разработке каталитического процесса. Конечная цель системного анализа на уровне отдельного химико-технологического процесса — построение адекватной математической модели ХТП и решение на ее основе проблем создания промышленного технологического процесса, его оптимизации и построения системы управления для поддержания оптимального режима функционирования. Стратегия достижения этой цели включает целый ряд этапов и направлений качественный анализ структуры ФХС синтез структуры функционального оператора системы идентификация и оценка параметров математической модели системы проектирование промышленного процесса оптимизация его конструктивных и режимных параметров синтез системы оптимального управления и т. п. Каждый пз перечисленных этапов, в свою очередь, представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных частных шагов и возможных направлений, которые объединяются в единую систему принятия решений для достижения поставленной цели. [c.32]

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]

Основой методов оптимизации химико-технологических процессов служит достаточно подготовленный сейчас математический аппарат, средством реализации которого являются электронные вычислительные машины. На современном этапе важнейшая задача химической технологии заключается в составлении и использовании двух алгоритмов оптимального проектирования процесса и оптимального управления данным процессом. [c.9]

При таком подходе задача синтеза оптимальной ХТС сводится к задаче нелинейного программирования, т.е. к отысканию такого набора oi J (отражающих топологию системы), а также параметров аппаратов (матрицы ЕЩ и технологических потоков (матрицы 5М), которые соответствовали бы оптимальному значению критерия эффективности. Задавая предварительно параметры оптимизации а,], ЕМ и 8М, можно учесть опыт и интуицию пользователя. Более того, пользователь может это сделать задавая, например, начальную конфигурацию ХТС с помощью матрицы а также может корректировать процесс синтеза на любом из его этапов. Важно отметить, что использование мини-моделей при синтезе и оптимизации ХТС позволяет рассматривать их как постоянно действующие ограничения, поскольку одной из составляющих частей мини-моделей является условие осуществимости, при нарушении которого процесс является нереализуемым. Таким образом, наличие мини-моделей позволяет еще до полного расчета химико-технологической системы оценить принципиальную возможность реализации процесса при заданной топологии и параметрах ХТС, что существенно упрощает решение задачи синтеза. [c.603]

На современном этапе успешное решение поставленных задач возможно на основе использования методов и средств кибернетики. Поэтому особое значение имеют исследования по составлению математических моделей, оптимизации и управлению отдельными химико-технологическими процессами и химико-технологическими системами, что неразрывно связано с усовершенствованием химико-технологического образования и подготовкой высококвалифицированных кадров. Инженеры химики-технологи должны владеть прикладной математикой, технической кибернетикой и уметь применять электронно-вычислительную технику. [c.6]

Книга посвящена проблеме оптимизации, имико-технологических процессов, возникающей при проектировании новых процессов и интенсификации действующих производств, а также при разработке автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Б ней рассматриваются основные этапы этой задачи (расчет стационарных режимов химико-технологических систем, методы безусловной минимизации, алгоритмы учета ограничений), приводятся многочисленные примеры использования описанных методов при решении тестовых и реальных задач оптимизации химико-технологиче-ских процессов. Большое внимание уделено проблеме синтеза хнмико-технологических систем — новому и быстро развивающемуся разделу теории математического моделирования. [c.2]

К сожалению, такой метод оптимизации полностью еще не изжит. Но он стал уже анахронизмом. Развитие кибернетики — науки об управлении сложными системами, широкое распространение быстродействующей вычислительной техники привели к формированию оптимизации как целостного научного направления с едиными методами, применимыми к самым разнообразным областям техники. Разработка современного химико-технологического процесса включает оптимизацию как совершенно необходимый этап. [c.244]

В конечном счете целью моделирования химико-технологического процесса является его наилучшее оформление, его оптимизация. Современный этап развития химической технологии, как и вообще всех технических наук, характеризуется принципиально новой постановкой задачи оптимизации. [c.176]

В развитии работ по моделированию и оптимизации химикотехнологических процессов можно выделить два этапа. На первом этапе в основном проводились работы по моделированию и оптимизации отдельных аппаратов, например различных реакторов и ректификационных колонн. Однако химико-технологические процессы всегда состоят из взаимосвязанных, влияющих друг на друга аппаратов. Оптимизация только одного из них без учета его связей с остальными аппаратами может привести к тому, что весь процесс будет работать далеко не в оптимальном режиме. Это обстоятельство вызвало широкое развитие работ по моделированию и оптимизации сложных схем [1 —4 ]. [c.364]

Актуальность изучения экономических проблем оптимизации химико-технологических процессов и производств особенно возросла на современном этапе, когда наряду с совершенствованием существующей технологии, укрупнением агрегатов и технологических линий разрабатываются и внедряются принципиально новые технологические процессы, создаются автоматизированные системы планирования и управления производствами, предприятиями и отраслями. Заметно увеличилось и количество изданий, в которых с той или иной степенью детализации освещаются различные теоретические и прикладные аспекты новых научных дисциплин — [c.7]

Этап принятия решений об интенсификации технологических процессов и оптимизации эффективности ХТС включен в число основных этапов блок-схемы общей стратегии решения задачи эксплуатации химико-технологических систем (см. рис. 11). Как показано далее, степень обоснованности принимаемых решений может значительно возрасти, если наряду с построением математических моделей ХТС по материалам экспериментальных исследований будут разрабатываться соответствующие ЭММ, позволяющие дать предварительную оценку имеющимся резервам снижения себестоимости выпускаемой продукции и повышения производительности оборудования. [c.91]

Начиная с 50-х годов химическая технология вступила в новый этап своего развития, характеризуемый увеличением темпов и масштабов роста промышленности, резким увеличением единичной мощности агрегатов и поточных линий, автоматизацией управления процессами. Стали ведущими проблемы создания теории непрерывных химических процессов, единых кинетических закономерностей, химических реакторов и т. д., включая вопросы инженерной экологии и энергосбережения. В настоящее время в большинстве химико-технологических, технологических, машиностроительных и политехнических вузов курс процессов и аппаратов — основная инженерная дисциплина, закладывающая фундамент общей технической подготовки будущих специалистов-технологов и механиков. В этом курсе изучают [2-31] теорию основных процессов, принципы устройства и методы расчета типичных аппаратов и машин, в которых осуществляются эти процессы, на основе фундаментальных законов физики, химии, математики, термодинамики и других наук кроме того, широко привлекаются методы математического моделирования, оптимизации и системного анализа. [c.13]

В общей структуре химического производства ГАПС является лишь отдельной подсистемой, и поэтому ее эффективность и гибкость должны обеспечиваться в рамках всей системы. Иначе частный выигрыш может обернуться существенными потерями для большой системы. В простейшем случае гибкую автоматизированную химико-технологическую систему можно представить состоящей из двух частей процессно-аппаратурной и информа-ционно-управляющей (АСУТП), функционирующих совместно. При этом технологическая гибкость ХТС обеспечивается аппаратурным подобием разных технологических стадий в совокупности с периодическим способом организации технологических процессов при наличии гибких коммуникаций между аппаратами и аппаратурными стадиями. Гибкость управления заключается в том, что при переходе к производству иной продукции изменяется информационное обеспечение при минимальных изменениях программно-алгоритмического обеспечения. Свойство гибкости придается системе уже на стадии ее структурно-параметрического синтеза, включающего следующие этапы предварительное определение минимального аппаратурного состава проектируемой ХТС, классификацию продуктов по признаку использования одинакового оборудования, определение допустимых и оптимальной технологических структур, оптимизацию аппаратурного оформления. [c.530]

Традиционный путь применения алгоритмов оптимизации заключается в последовательном использовании этих трех этапов в процессе решения задачи, причем вычисление критерия / для определенных на этапе III значений варьируемых переменных осуществляется на основе расчета данной химико-технологической схемы. Однако при решении задач с ограничениями мо кет оказаться полезным рассмотрение указанных этапов в тесном единстве друг с другом, в частности учет некоторых элементов этапа I на этапе III. Излол ению этого подхода и посвящается настоящий раздел. Заметим здесь, что последующие соображения могут быть использованы и в алгоритмах оптимизации нулевого порядка. [c.180]

В развитии работ по моделированию химико-технологических процессов можно выделить два этапа. Вначале работы по моделированию и оптимизации развивались применитель но к отдельным аппаратам схемы — реакторам, ректификационным к олоннам и т. д. Однако процессы химической технологии всегда сос тоят из взаимосвязанных, влияющих друг на друга аппаратов. Оптимизация только одного аппарата, без учета его связей с остальными аппаратами, может привести к тому, что весь процесс будет протекать далеко не в оптимальном режиме. Это вызвало широкое развитие работ по моде.тарованию и оптимизации сложных химико-технологических схем (с. х.-т. с.) [1—5]. [c.9]

Для каждой из действуюцщх химико-технологических систем (ХТС) рассматриваются три этапа предварительного анализа классификация ХТС, определение оптимальных технологических маршрутов и составление оптимального расписания. В результате анали ш определяются лимитирующие стадии для титанатов металлов - прокалка, МЦФП - осаждение пасты, нитраты и оксиды свинца - кристаллизационная очистка. Оптимизация "узких мест" производства без привлечения дополнительных объемов оборудования проводится за счет оптимизации и стабилизации технологических процессов, реализуемых на данной ХТС. Например, при реконструкции действующего производства соединений свинца, только за счет оптимизации структуры потоков и технологического режима, повышена производительность на 70% [16]. [c.104]

Известно, что основной целью математического моделирования является оптимизация химико-технологических процессов. В книге Р. Фрэнкса вопросы оптимизации только затрагиваются, но практически не решаются. Это — следующий этап, требующий знания специальных разделов математики. В отечественной и зарубежной технической литературе имеется ряд работ, посвященных отдельным вопросам оптимизации химико-технологических процессов. Систематическое изложение этих вопросов читатель найдет в недавно выпущенной издательством Химия книге А. И. Бояринова и В. В. Кафа-рова Методы оптимизации в химической технологии . [c.10]

Этап 7 — завершающий. Он представляет собой математическую задачу нахождения максимума критерия Q в области изменения управляемых переменных, определяемой ограничениями системы. Слоновость этого этана обусловливается сложностью математических моделей отдельных блоков системы, сложностью структуры системы и числом управляемых переменных. Общее рассмотрение задачи оптимизации химико-технологического процесса и последовательности этапов ее выполнения можно найти в литературе Применительно к задаче оптимизации химического реактора детальный анализ этапов ее решения содержится в статье К. К. Кирдина и М. Г. Слинько . [c.19]

В условиях нормального функционирования производства эффективность АСУТП определяется совершенством алгоритмов оптимизации и оптимального управления процессов, участков производства. Однако из-за сложности разработки, несовершенства математических моделей процессов на современном этапе задачи оптимизации химико-технологических процессов и оптимального управления ими наименее проработаны и АСУТП вводят в действие либо без оптимизации технологических процессов, либо с элементами оптимизации. Управленние процессами, участками и производством в этом случае обычно осуществляют по результа- [c.6]

На современном этапе развития химической технологии вопросы теории комплексных химико-технологических систем и отдельных аппаратов (моделирование и оптимизация), а также изыскание путей повышения питенсивпости и надежности работы отдельных агрегатов и всей системы в целом приобретают особую актуальность. Существенную роль в решении этих вопросов играет учение о рециркуляционных процессах. [c.3]