15453

15453

سنتز چيدمان هاي ممكن براي فرايندهاي شامل جداسازي و يك واكنش شيميايي دو¬جزيي

كارشناسي ارشد

شيمي گرايش طراحي،شبيه سازي و كنترل فرآيندها

ارديبهشت¬ماه 1394

ارديبهشت¬ماه 1394

ليلاالسادات امامي -مهندس خان¬اف

دكتر ايوك¬پور

چكيده در اغلب فرايندهاي شيميايي، واكنش ها با مجموعه¬اي از مراحل جداسازي همراه مي¬باشند. توليد محصولات شيميايي از خوراك معين با واكنش¬هاي مختلفي انجام مي¬شود كه اين واكنش¬ها اغلب با تعادل محدود مي¬شوند كه منجر به كاهش درصد تبديل مي¬شود. فرايند¬هاي شامل واكنش و جداسازي در صنايع شيميايي رايج و متداول هستند و معمولاً حساسيت بالايي به تغيير يا اختلال در متغير¬هاي طراحي و عملياتي نشان مي¬دهند. مطالعه رفتار اين سيستم¬ها مستلزم كنترل و طراحي يكپارچه در مراحل اوليه طراحي مفهومي است. اغلب تحقيقات پيشين، با¬ در¬نظر گرفتن فرايند¬هاي واكنش و جداسازي به صورت جداگانه، به سنتز اين سيستم¬ها مي¬پرداختند. با اين¬حال تعداد كارهاي ارايه شده براي سنتز همزمان چيدمان جداسازي و واكنش به صورت همزمان محدود مي باشد. در صورت توسعه چنين روشي مي توان در هنگام بهينه سازي، اثر متقابل شرايط بهينه جداسازي و واكنش را در نظر گرفت. قدم اول، انتخاب يك الگوريتم مناسب جهت سنتز يا توليد تمام چيدمان¬هاي ممكن مي¬باشد. الگوريتمي كه براي انجام اين تحقيق توسعه يافته¬، الگوريتم ماتريس جداسازي مي¬باشد. سعي بر آن بوده¬است تا در اين كار، روشي جهت افزودن بخش واكنش به ماتريس جداسازي تبيين شود تا بتوان به¬كمك آن يك ماتريس منحصر¬به-فرد براي سيستم واكنش و جداسازي تشكيل داد. با تشكيل ماتريس ذكر¬شده، توانايي بررسي تمام چيدمان¬هاي ممكن به¬دست مي¬آيد. با توجه به¬اينكه تحقيق صورت¬گرفته، نخستين توسعه اين الگوريتم به سيستم شامل واكنش است، شرايط ساده¬تري براي آن در¬نظر گرفته شده¬است. واكنش مفروض دو¬جزيي بوده و نوع برج¬هاي مورد¬استفاده در هر ساختار مي¬تواند ساده و يا پيچيده باشد. پس از بررسي تمام حالات ممكن، نتيجه اين تحقيق، ارايه يك روش سيستماتيك جهت تعيين چيدمان¬هاي ممكن براي يك سيستم چهار جزئي شامل چند برج تقطير و يك واكنش مي¬باشد؛ همچنين با¬استفاده¬ از اين الگوريتم، چيدمان¬هاي ممكن يك سيستم فرضي بررسي و پس از شبيه¬سازي با نرم¬افزار هايسيس، چيدمان بهينه معرفي شده¬است. واژه‌هاي كليدي: سنتز فرايند، سيستم واكنش و جداسازي، ماتريس جداسازي