Thiết kế tối ưu của hệ thống cột chưng cất với cấu trúc đã cho

Theoretical Foundations of Chemical Engineering - Tập 45 - Trang 89-98 - 2011
G. M. Ostrovskii1, N. N. Ziyatdinov2, T. V. Lapteva2, N. Kh. Bogula2
1Karpov Institute of Physical Chemistry, Moscow, Russia
2Kazan State Technological University , Kazan, Russia

Tóm tắt

Vấn đề thiết kế tối ưu cho hệ thống cột chưng cất với cấu trúc xác định được trình bày như một bài toán lập trình phi tuyến rời rạc - liên tục. Phương pháp nhánh và giới hạn được đề xuất để giải quyết vấn đề này. Để tìm các giá trị của giới hạn dưới của tiêu chí tối ưu, chi phí tối thiểu, chúng tôi đề xuất một phương pháp bắt đầu từ các biến rời rạc (số lượng đĩa trong các phần tăng cường và loại bỏ của cột) đến các biến liên tục. Hiệu quả của phương pháp này được chứng minh qua ví dụ thiết kế một hệ thống chưng cất gồm ba cột chưng cất để tách một hỗn hợp bốn thành phần.

Từ khóa

#chưng cất #thiết kế tối ưu #lập trình phi tuyến #phương pháp nhánh và giới hạn #hỗn hợp bốn thành phần

Tài liệu tham khảo

Petlyuk, F.B. and Serafimov, L.A., Mnogokomponentnaya rektifikatsiya. Teoriya i raschet (Multicomponent Rectification. Theory and Calculation), Moscow: Khimiya, 1983. Bagaturov, M.N., Osnovy teorii i rascheta peregonki i rektifikatsii (The Basics of Theory and Calculation of Distillation and Rectification), Moscow: Khimiya, 1974. Kafarov, V.V. and Vetokhin, V.N., Osnovy Avtomatizirovannogo Proektirovaniya Khimicheskikh Proizvodstv (Fundamentals of Computer-Aided Design of Chemical Processing), Moscow: Nauka, 1987. Aleksandrov, I.A., Rektifikatsionnye i absorbtsionnye apparaty. Metody rascheta i osnovy konstruirovaniya (Distillation and Absorption Apparatuses Computational Methods and Principles of Design), Moscow: Khimiya, 1978. Komisarov, Yu.A, Gordeev, L.S., and Vent, D.P., Nauchnye osnovy protsessov rektifikatsii. Uchebnoe posobie dlya vuzov (Principles of Distillation), Serafimov, L.A., Ed., Moscow: Khimiya, 2004. Biegler, L.T., Grossman, I.E., and Westerberg, A.W., Systematic Methods of Chemical Process Design, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1999. Laptev, A.G., Konakhin, A.M., and Mineev, N.G., Teoreticheskie osnovy i raschet apparatov razdeleniya gomogennykh smesei. Uchebnoe posobie (The Theoretical Basics and Calculation of Devices for Separating Homogeneous Mixtures. Manual), Kazan: Kazan. Gos. Energeticheskii Univ., 2007. Lisitsyn, N.V., Viktorov, V.K., and Kuzichkin, N.V., Khimiko-tekhnologicheskie sistemy: optimizatsiya i resursosberezhenie (Chemical-Technological Systems: Optimization and Efficient Use of Resources), St. Petersburg: Mendeleev, 2007. Ostrovskii, G.M. and Volin, Yu.M., Tekhnicheskie sistemy v usloviyakh neopredelennosti: analiz gibkosti i optimizatsiya (Technical System Under Uncertainty Conditions: Flexibility Analysis and Optimization), Moscow: BINOM. Laboratoriya Znanii, 2008. Ostrovskii, G.M., Volin, Yu.M., and Ziyatdinov, N.N., Metody optimizatsii khimiko-tekhnologicheskikh protsessov. Uchebnoe posobie (The Optimization Methods of Chemical-Technical Process. Manual), Moscow: KDU, 2008.