Оптимизация химического процесса простого

Как уже отмечалось вопрос о наиболее выгодном режиме закалки является частью более общей проблемы обеспечения наиболее целесообразного температурного режима в реакторе, соответствующего оптимизации всего процесса по ряду параметров. Однако, пока отсутствует теория оптимизации химических процессов в плазменных струях, можно выбрать более простой путь и попытаться в общих чертах выяснить, как быстро и в какой точке реактора следует снизить температуру плазменной струи, для того чтобы целевой продукт не успел заметно разложиться. Иначе говоря, необходимо выяснить, какой интенсивности (3 (г) отрицательные источники (стоки) тепла следует включить и в каком месте реактора, чтобы достигнуть поставленной цели. [c.52]

Третьей особенностью является возможность появления так называемых особых управлений при решении уравнений принципа максимума. В работе [30 ] было показано, что особые управления могут возникнуть даже в простых задачах оптимизации химических процессов. Обзор работ по исследованию особых управлений приведен в работе [31 ]. В работе [29 ] (см. также [4 ]) показано, что для расчета систем с особыми управлениями можно применять метод регуляризации, развитый академиком А. Н. Тихоновым для решения так называемых некорректных задач. [c.375]

Книга состоит из шести глав. В первой главе излагаются методы расчета доверительного интервала и проверки некоторых статистических гипотез. Вторая — посвящена простейшим схемам дисперсионного анализа. В третьей и четвертой главах рассматривается регрессионный анализ и построение некоторых статистических планов, наиболее часто употребляемых при оптимизации химических процессов. Пятая глава посвящена методологии применения статистических планов для оптимизации технологических процессов. В последней, шес гой главе даны примеры разработки оптимальных режимов отдельных химических процессов с использованием статистических методов планирования экспериментов. Приложение к книге содержит необходимые сведения о матрицах, статистические таблицы и словарь терминов. [c.8]

Вильямс и Отто предложили отличный метод для определения возможности использования динамической оптимизации. Ответы на данный вопрос содержатся в литературе - в работах этих авторов подчеркивается сложность рассмотрения даже весьма простых химических процессов с точки зрения их динамической оптимизации и управления. [c.120]

Несвязность и связность процессов. При теоретической оптимизации находят оптимальные температурный режим, давление и состав реакционной смеси. Для простых процессов (с одной химической реакцией) определение оптимальных условий упрощается. Эти процессы являются несвязными, т. е. для них оптимальный режим в каждый момент времени не зависит от протекания. реакции в другие моменты. Иначе говоря, локальная скорость химического процесса должна быть максимальной в каждый момент времени (в каждом сечении аппарата). [c.491]

Из сказанного вытекают простейшие способы управления сложными химическими процессами посредством кинетически обоснованной оптимизации температуры. [c.255]

Решение задач, связанных с отысканием оптимальных условий проведения химических реакций, несомненно играет важнейшую роль в общей организации химического производства, так как зачастую позволяет при этом же аппаратурном оформлении и тех же затратах сырья получить большой выход полезной продукции или повысить ее качество. Кроме того, химические процессы решающим образом влияют на > экономику производства, поэтому существенное значение приобретает экономически обоснованный выбор эксплуатационных параметров химических реакторов. В данном разделе изучены оптимальные условия для ряда простейших реакций, проводимых в различных аппаратах, с учетом разных экономических оценок эффективности процессов. При этом рассмотренные ниже примеры могут явиться иллюстрацией возможностей использования методов исследований функций классического анализа для решения частных задач оптимизации химических реакторов. [c.108]

В теории химических реакторов, [1—6] общепризнанным является прием построения математических моделей путем сочетания более простых элементов, описывающих химическую кинетику, процессы массо- и теплопередачи и др. В связи с применением ЭВМ эта идея нашла воплощение в блочно-модульном принципе моделирования. Понимая под модулем некоторую часть задачи, которая может быть проанализирована отдельно, а под блоком модулей — такое их сочетание, которое служит единой цели, будем при моделировании полимеризационных процессов выделять следующие блоки блок математической модели реактора блок меж-реакторных связей и аппаратов, составляющих полимеризацион-ный агрегат блок критериев оптимизации блок алгоритмов оптимизации и некоторые другие. Все блоки представляют собой иерархические структуры на каждом уровне иерархии выделяют несколько вариантов модулей. Вся система является открытой, благодаря чему можно по мере необходимости вводить в нее новые блоки, в блоки — новые уровни, на каждом уровне — новые модули и т. д. С другой стороны, блок должен быть гибким, чтобы можно было некоторые модули включать или отключать в зависимости от типа решаемых задач. [c.8]

Моделирование процесса полимеризации. Моделирование процесса полимеризации в растворе является сложной проблемой, требующей учета технологических, физико-химических закономерностей и технико-экономических данных. С учетом различных целей моделирования (расчет, разработка систем управления, оптимизация и т. д.) разрабатываются различные простейшие модели, учитывающие основные экспериментально зафиксированные закономерности процесса. При этом адекватность разрабатываемых моделей достигается сопоставлением результатов расчета по математической модели с экспериментальными данными с минимизацией отклонений. [c.21]

По мнению авторов, наилучшей математической моделью, по которой можно просто и точно рассчитать индукционные системы обогрева химических аппаратов и быстро решить простейшие задачи параметрической оптимизации, являются уравнения проектирования, или уравнения регрессии, построенные по методу планирования экспериментов. В рамках интервалов варьирования входных величин (факторов) такая модель адекватно описывает реальную геометрию объекта, его нелинейности, взаимосвязь различных физических процессов в реальных условиях нагрева. Однако за пределами интервалов варьирования погрешность модели резко возрастает при удалении от границы области эксперимента, и на расстоянии (1-2) А.х, становится непредсказуемой, т. е. модель теряет адекватность. По- [c.103]

С многих практических точек зрения препаративная ЖХ проще, чем аналитическая. Образцы большого объема и более простое оборудование делают работу проще и не требуют той утонченности приемов и способностей, которые требуются при работе с микрошприцами и миниатюрными коммуникациями. Препаративная ЖХ часто выполняется при условиях более низкой эффективности разделения, чем в типичных случаях аналитической ЖХ. Многие хроматографисты считают, что без особого труда можно выполнить требуемое аналитическое разделение просто за счет эффективности колонки. При оптимизации препаративной ЖХ часто констатируют ограниченную эффективность колонки, и разделение достигают за счет лучшего использования физико-химических процессов, приводящих к хроматографическому разделению. [c.19]

Объединение этих методов в единый комплекс существенно повышает информативность исследований. Так, с помощью растрового электронного микроскопа, совмещенного с рентгеновским либо с электронным спектрометром, просто и эффективно анализируются структурные и композиционные изменения на поверхности материалов в процессе коррозии — микротрещины, питтинги, инородные осадки, зоны измененного химического состава и т. д. Пример из другой области — использование в комплексе электронографии, просвечивающей и растровой электронной микроскопии, рентгеновской и Оже-спектроскопии при оптимизации технологических процессов в электронной технике, для контроля структуры и состава поверхности и пленок многокомпонентных материалов. Такие комплексные исследования дали основания для интенсивного применения вместо мас-сивньрх материалов тонких слоев, где реализуются поверхностные эффекты, на основе которых можно создавать микроминиа-тюрные волноводы и модуляторы света и звука, приемники и преобразователи энергии, элементы памяти, различные датчики. [c.216]

Экспериментальное кинетическое исследование даже достаточно простой химической реакции можно разделить на два этапа. Первый из них связан с выяснением наблюдаемых закономерностей химического процесса, т. е. с оценкой скорости реакции и ее зависимости от условий эксперимента. Получаемая формальная характеристика в конечном счете дает возможность составить математическое описание процесса. Эти результаты уже позволяют проводить моделирование и оптимизацию процесса, решать задачи рроектирования и др. [c.9]

Последняя, девятая глава посвящена применению динамического программирования для оптимизации стохастических процессов, модели которых формулируются на основе статистических вероятностных закономерностей. В этих случаях максимизируется математическое ожидание целевой функции (дохода), определяемой с помощью рекуррентного соотношения между N- а ф — 1)-й стадиями. Значительный интерес представляет проведенное автором с большой наглядностью и методичностью сопоставление детерминированных и стохастических процессов. Для современных химических процессов и больших химических систем (цех, завод) все более характерным становится замена однозначного детерминизма вероятностными связями между событиями. От изучения простых систем и единичных явлений переходят к изучению сложных систем и массовых явлений, когда важен уже не результат отдельного события, а общий эффект основной массы событий. Венцом практической реализации и управления стохастическими процессами являются адаптивные, или самоорганизующиеся, модели, основанные на стохастической природе явлений. [c.9]

ХТС — определение параметров фнзнко-химических свойств технологических потоков и характеристик равновесия /3 — разработка приближенных или простых математических моделей элементов 14 — выбор параметров элементов 15 — разработка априорной математической модели ХТС 16 — выделение элементов, изменение параметров которых оказы вает наибольшее влияние на чувствительность ХТС — определение материально-тепловых нагрузок на элементы (расчет матернально-тепловых балансов) 18 — компоновка производства и размещение оборудования 19 — разработка более точных стационарных и динамических моделей элементов 20 — уточнение значений параметров элементов 2/— информационная модель ХТС 22 — математическая модель для исследования надежности и случайных процессов функционирования ХТС 25 — математическая модель динамических режимов функционирования ХТС 24 — математическая модель стационарных режимов функционирования ХТС 25 —значение характеристик помехозащищенности 25 — значение характеристик надежности 27 — значение характеристик наблюдаемости 28 — значение-характеристик управляемости 29 — исследование гидравлических режимов технологических потоков ХТ(3 30 —значение характеристик устойчивости 37 —значение характеристик ин-терэктности 32—значение характеристик чувствительности 33 —значение критерия эффективности ХТС 34 — оптимизация ХТС 35 — алгоритмы для АСУ ХТС 36 —параметры технологического режима 37 — параметры насосов, компрессоров и другого вспомогательного-оборудования Зв —параметры элементов ХТС 39 — технологическая топология ХТС 40 — выдача заданий на конструкционное проектирование объекта химической промышлен ностп. [c.55]

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]

Следуюпцш этапом усовершенствования катализатора гидрогенизационных процессов было повышение их гидрообессеривающей активности за счет оптимизации природы исходных реагентов (катализаторы ГО-30-7, ГО-70), увеличения содержания гидрирующих металлов (катализаторы ГО-116, ГО-117), а также введения структурных и химических модификаторов - гидроксилированного кремнезема, алюмосиликата (ГС-168 ш) или синтетических цеолитов (ГК-35). При этом технология приготовления основывалась на наиболее простой технологии соэкструзии соединений гидрирующих металлов. Что касается механизма процесса гидроочистки, то Л.Шунт и Б.Гейтс вначале представляли его в виде образования шпинели А о04 на поверхности носителя у [c.174]

В химической промышленности имеется довольно большое число объектов, которые вполне удовлетворительно управляются аналоговыми регуляторами, но которые могут заметно увеличить производительность при применении простой формы оптимизации. Однако при этом необходимо иметь достаточно полную математическую модель процесса. В противном случае может возникнуть необходимость перестройки АВМ или даже ее демонтажа. Описан случай [64], когда фирма-потребитель обратилась с заказом к фирме Ele troni s Asso iates orp. на разработку простой АВМ для оптимизации по трем параметрам, предоставив неполное математическое описание процесса и, ввиду соблюдения секретности, не указав на каком объекте будет применена АВМ. iB результате химическая фирма была вынуждена заменить установленную АВМ. [c.551]

В традиционно сложившихся системах управления объектами химической промышленности сбор информации производится техническими средствами, а на управленческий персонал воз.тагается задача ее обобщения и осмысливания и, самое главное, оптимизация работы объекта. Процесс поиска оптимальных или просто приемлемых в каком-либо смысле управлений носит в таких системах субъективно-интуитивный характер и осуществляется методом проб и ошибок , что часто приводит [c.7]

Синергетическое действие характеризуется как усиленный и условный синергизм это совместное действие компонентов смеси, при котором действие выше, чем сумма эффектов отдельно взятых компонентов. Активность такой смеси нельзя вычислить по правилу аддитивности. Синергизм предполагает содружественное действие входящих в смесь ингредиентов в одном и том же направлении. Различают истинный синергизм и псевдосинергизм. Первый предполагает обязательную связь с физиолого-биохимическими процессами, протекающими в живых клетках возбудителей болезней, то есть с механизмом действия смеси компонентов, который предопределяет усиление фунгитоксичности после контакта токсиканта с живой клеткой. При псевдосинергизме увеличение фунгицидности происходит вследствие улучшения физико-химических параметров препаративных форм и рабочих суспензий — оптимизации гранулометрического состава, добавления вспомогательных ингредиентов, способствующих улучшению адгезии, смачиваемости, стабилизации суспензий и эмульсий и т. д. Псевдосинергизм называют также простым шер-гизмом или активатором. [c.224]

При кинетическом исследовании обычно решаются две главные задачи 1) расшифровка схемы химических превращений, т. е. последовательности макростадий образования целевого и побочных продуктов 2) нахождение полных кинетических уравнений каждой из составляющих эту схему простых реакций. В результате появляется возможность теоретических выводов о механизме реакций (с привлечением других данных, например по реакционной способности, стереохимии и т. д.) и возможность решения важных технологических задач по расчету и оптимизации процесса, [c.258]

Учение о рециркуляционных процессах позволяет выявить экономически наиболее целесообразный вариант построения больших химических комбинатов и отдельных автономно действующих заводов,, имеющих замкнутые рециркуляционные циклы. Решение задачи статической оптимизации (оптимального проектирования) химических комбинатов, впервые предложенное автором, особенно важно, ибо в современной нефтеперерабатывающей и химической промышленности создаются большие комбинаты, где сочетается значительное количество отдельных процессов, взаимосвязанных материальными потоками сырья,, полуфабрикатов, вспомогательных материалов, образующих во многих случаях замкнутые контуры различной степени сложности. В сущности химические комбинаты дблжны представлять собой не простое территориальное сближение отдельных узлов, установок, цехов, а их органическое единство, позволяющее сократить целый ряд звеньев и производственных операций, неизбежных в некомбинированных сис- [c.3]

В качестве примера был исследован комплекс, состоящий из трех установок процесса легкого крекинга мазута, крекинга тяжелого газойля и глубокого крекинга легкого газойля. Это сложная схема с переплетением потоков простых и сопряженных рециклов. Такая схема в теоретической химической технологии впервые рассматривалась не как простая сумма отдельно работающих установок, а как единая система взаимодействующих элементов, как целое. В этом исследовании разработана рациональная структура распределения материальных потоков с целью максимального использования сырья. Рассмотренный комплекс был не только осознан как система, но ему была дана и количественная оценка. Взаимосвязь между элементами системы выражалась в математической форме. На основе специально составленной структурной схемы комплекса Нагиев дал его математическое описание, явившееся первой математической дюделью химикотехнологического комплекса. Работа по созданию метода количественной оценки сложных схем является началом развития исследований по их математическому моделированию и оптимизации. [c.5]

Тепловые воздействия на пленку в процессе насыщения рукава ингибиторами коррозии, обычно направлены на оптимизацию температурного режима формирования пузыря, необходимость которой вызвана теплообменом и физико-химическими взаимодействиями при контактировании рукава и ингибитора. Специфика рукавно-пленочной технологии позволяет использовать для этого тепловые потоки, возникающие при вихревом движении. Вихревой эффект или эффект Ранка проявляется в закрученном потоке вязкой сжимаемой среды и реализуется в простом устройстве, называемом вихревой трубой [55]. Она представляет собой (рис. 5.20) гладкую цилиндрическую трубу 1, снабженную тангенциальным соплом 2, улЬткой 3, диафрагмой с осевым патрубком 4 и дросселем 5. При втекании газа чедез сопло в трубе 1 образуется интенсивный круговой поток, приосевые слои которого заметно охлаждаются (до отрицательных температур), а периферийные слои подогреваются (200 С и выше) и вытекают через дроссель в виде горячего потока. По мере прикрытия дросселя давление в вихревой трубе позышается и расход холодного потока через патрубок 4 увеличивается при соответствующем уменьшении расхода горячего потока. Температуры холодного и горячего потоков при этом тоже изменяются. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология