تعميم ماتريس جداسازي/ واكنش به شمول واكنش‌هاي پيچيده‌تر

كارشناسي ارشد

جهت انتخاب بهترين گزينه فرآيندي براي سيستم¬هاي جداسازي/ واكنش به عنوان اساس اكثر واحدهاي شيميايي، نياز به روشي سيستماتيك براي توليد گزينه هاي مختلف و بررسي دقيق آن ها وجود دارد كه قبلا روشي با عنوان ماتريس جداسازي/ واكنش بدين منظور ارائه شده است. در پژوهش حاضر ابتدا الگوريتم نسخه اول براي حل مشكل از دست رفتن نقاطي از فضاي جستجو اصلاح شده و به گونه اي تغيير يافت كه قابل تعميم به واكنش هاي پيچيده تر باشد. سپس الگوريتم ماتريس به واكنش هاي چندگانه با هر تعداد جزء در واكنش و سيستم توسعه يافت. در مرحله بعد، توسعه ماتريس براي توليد چيدمان هاي سيستم هاي داراي آزئوتروپ دوجزئي انجام شد. در مرحله آخر امكان توليد گزينه تقطير واكنشي به الگوريتم ماتريس جداسازي/ واكنش افزوده شد. در هر مرحله از توسعه ماتريس جداسازي/ واكنش، الگوريتم به منظور بررسي عملكرد بر روي يك فرآيند شيميايي پياده سازي شد. پس از اصلاح نسخه اوليه ماتريس، الگوريتم بر روي فرآيند ايزومريزاسيون نرمال بوتان پياده سازي شد. با توجه به مشابه بودن اجزاي سيستم بررسي شده با فرآيند بازيابي NGL، با انجام شبيه سازي و محاسبات اقتصادي بر روي چيدمان هاي توليد شده توسط ماتريس، 8 چيدمان بهتر براي جداسازي اجزاي خوراك واحد بازيابي NGL پيشنهاد شد. در مرحله دوم، ماتريس به واكنش هاي چندگانه با تعداد اجزاي بيشتر و سيستم هاي داراي آزئوتروپ دوجزئي توسعه يافت و بر روي فرآيند توليد اتانول، شامل آزئوتروپ آب و اتانول، پياده سازي شد. در مرحله آخر، نسخه نهايي ماتريس جداسازي/ واكنش كه تقطير واكنشي را نيز شامل مي شد، بر روي فرآيند توليد كيومن پياده سازي شد و چيدمان هاي معمولي و تقطير واكنشي براي اين فرآيند توليد شده و شبيه سازي شدند. با بررسي و مقايسه چيدمان هاي به دست آمده در اين مرحله، 4 چيدمان كم هزينه تر براي فرآيند متداول توليد كيومن پيشنهاد شد. بررسي هاي انجام شده بر روي اين فرآيند نشان داد كه چيدمان تقطير واكنشي 52% هزينه سالانه كل كمتري نسبت به كم هزينه ترين چيدمان معمولي مربوط به اين فرآيند دارد.

191334

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر اميرحسين خليلي گركاني

مدل سازي، شبيه سازي و كنترل

دكتر نوراله كثيري