Учебное пособие Бочкарева В.В. «Оптимизация химико-технологических процессов» предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки магистров 240100 «Химическая технология».
Настоящее учебное пособие является значительно переработанным и дополненным изданием ранее выпущенного пособия, имеющего гриф СибРУМЦ В.В. Бочкарев. Оптимизация технологических процессов органического синтеза: учебное пособие – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 185 с. Переработан материал отдельных глав, отредактированы и дополнены задания к самостоятельной работе, текст пособия дополнен двумя новыми главами.
Подбор материала и его изложение в учебном пособии направлено на освоение студентами основных принципов и методов синтеза, анализа, моделирования и оптимизации технологических схем реального производств, с учетом взаимодействия между аппаратами при существующих технологических и аппаратурных ограничениях, требованиях по производительности и качеству продукции и т.п. Основное внимание уделено рассмотрению влияния управляющих параметров таких, как концентрация исходных веществ, давление, температура, тип реакционного аппарата на наиболее важные показатели химико-технологического процесса: степень конверсии, удельную производительность, выход, селективность.
В первой главе рассмотрены: методология общего подхода при постановке задачи оптимизации; основные виды критериев оптимальности. Каждая из последующих глав пособия содержит основные теоретические положения, практические рекомендации, примеры решения задач. Содержание курса излагается в основном на примерах расчета химических реакторов с использованием простейших математических моделей (модели смешения и вытеснения, каскада реакторов смешения). Математические выкладки не выходят за рамки обычной программы курса математики для химиков-технологов.
Прикладные задачи оптимизации достаточно сложны и существующие методы оптимизации далеко не всегда приводят к верному решению, если не используются человеческие ресурсы. В инженерной практике важно понимание сути методов и алгоритмов их реализации, знание условий их применения, примеры и иллюстрации решения типовых инженерных задач оптимизации.
В учебном пособии рассмотрены наиболее часто встречающиеся на практике случаи оптимизации химико-технологических процессов. Подобранный методический материал учебного пособия по оптимизации ХТП преследует несколько целей:
• научить студента использовать набор стандартных решений при оптимизации ХТП;
• научить студента думать, анализировать задачу;
• научить студента искать рациональные решения поставленной задачи и оценивать их результаты.
Примеры решения задач приведены с использованием различных программных продуктов: Pascal, MicroSoft Excel, MathCad. Студент может выбрать наиболее приемлемый для него программный продукт для реализации поиска оптимальных условий.
Разработка современных технологических процессов переработки природного сырья и оптимальная эксплуатация действующих производств невозможна без применения моделирующих программ, имеющих высокую точность описания параметров технологических процессов и позволяющих без значительных материальных и временных затрат производить исследования этих процессов. Такие модельные исследования имеют огромное значение не только для проектирования, но для функционирования существующих производств, так как позволяет учесть влияние внешних факторов (изменение состава сырья, изменение требований к конечным и промежуточным продуктам и т.д.) на показатели действующих производств. В настоящее время инженерам-технологам доступно большое число программных средств моделирования химико-технологических процессов. Эти средства в основном разработаны фирмами США и Канады. Наиболее известные программные продукты это Aspen Plus, Aspen HYSYS, Pro II, ChemCad. В этой связи, в отдельную главу вынесен материал, касающийся использования современного программного продукта Aspen HYSYS для моделирования и оптимизации химико-технологических процессов. На конкретном примере показана методология использования Aspen HYSYS для моделирования и оптимизации производственных процессов.
Библиографическая ссылка
Бочкарев В.В. ОПТИМИЗАЦИЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ) // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 6. – С. 140-141;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=5254 (дата обращения: 20.04.2024).