A geração sistemática de projetos de reator Condições isotérmicas

A geração sistemática de projetos de reator
Condições isotérmicas

Resumo
Um novo método é proposto para a geração sistemática de projeto conceitual de redes de reatores. Dado as composições de alimentação e um modelo cinético, o objetivo é o de encontrar a estrutura ótima de mistura e de distribuição de alimentos. O método visa encontrar a seqüência ótima e tamanhos de reatores ideais e a adição ideal de correntes de alimentação extras ao longo do caminho reator. O tempo de reação total é calculado de modo a maximizar o rendimento de tempo-espaço sujeito a um valor mínimo do componente chave do produto. O método não tem nenhuma limitação em relação ao número de componentes ou de reações. A formulação do modelo de novo se propõe que compreende tanto o CSTR e PFR equações do modelo e do problema de desenho é formulado como um problema de controlo ótimo. Neste trabalho, apenas condições isotérmicas são considerados.
1. Introdução
Converter matérias-primas para produtos de valor através de reações químicas é a parte central de qualquer planta química. O desenho do reator de síntese envolve a determinação do tipo, tamanho e interconexões de reatores. A atividade de design pode ter grande impacto no uso de energia processo, os requisitos de separação e economia global.
Existem três métodos principais do projeto de processo: modificação evolutiva de um design existente, otimização da superestrutura e geração sistemática. Modificação evolutiva é o método convencional de processo de design. Esta é uma abordagem heurística e deve ser dominante a abordagem na indústria. Otimização da superestrutura faz uso de computadores poderosos para avaliar um conjunto muito maior de fluxogramas possíveis do que seria normalmente coberto na concepção do processo convencional (Schweiger & Floudas, 1999). Abordagens de geração sistemática fazem uso de técnicas de análise diferentes, a fim de obter um fluxograma processo ótimo. Pesquisa acadêmica para desenvolver técnicas de