10073

10073

بررسي امكان تعيين نحوه توزيع اجزاي غيركليدي در برج‌هاي تقطير با استفاده از برنامه نويسي ژنتيك

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي گرايش طراحي شبيه سازي و كنترل فرآيند

اسفند ماه 1390

اسفند ماه 1390

نوراله كثيري

جواد ايوك‌پور

چكيده برج تقطير بعنوان پركاربردترين روش جداسازي در واحدهاي عملياتي مهندسي شيمي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در دهه‌ي اخير با توجه به كاهش هزينه‌هاي جداسازي در صورت استفاده از چند برج تقطير متوالي، يافتن چيدمان‌هاي بهينه از برج‌هايي با جداسازي قطعي و غيرقطعي توجه محققان را به خود جلب نموده است. جهت يافتن توزيع اجزا بين دو محصول روش‌هاي تخميني با خطاهاي بالا موجود بوده و نيز مي‌توان از شبيه‌سازي‌ استفاده نمود كه زمان اجراي بالايي دارد. عدم وجود روش قابل اطمينان و ساده براي محاسبه توزيع اجزا مهم‌ترين خلا تحقيقاتي چيدمان‌هاي بهينه مي‌باشد. در اين پروژه با فرض توزيع اجزا بين دو محصول خروجي و جداسازي غيرقطعي درصدد يافتن تابعيت اين توزيع با پارامترهاي عملياتي برج شامل نسبت جريان برگشتي، تعداد سيني‌ها، محل ورود خوراك و متغيرهاي عملياتي ديگر مانند دبي خوراك، دبي محصول بالايي و .. مي‌باشيم. اطلاعات لازم براي مدلسازي از نرم‌افزار HYSYS گردآوري مي‌شود. مدلسازي با برنامه‌نويسي ژنتيك براي يك جز در برج با خوراك مشخص صورت گرفته و رابطه‌ي حاصل تطابق خوبي با نتايج شبيه‌سازي داشته و ضريب تعيين مدل بالاتر از 9/0 بدست آمد. به‌‌منظور توسعه‌ي مدل تعداد متغيرهاي بيشتري بعنوان متغير مستقل مورد بررسي قرار گرفت، براي اين منظور با در نظر گرفتن تغييرات كيفيت و درصد تركيب خوراك و بررسي توزيع تمامي اجزا از برنامه ژنتيكي و شبكه عصبي براي مدلسازي استفاده مي‌گردد. مدل برنامه‌نويسي ژنتيك تطابق خوبي با نتايج شبيه‌سازي نداشته و ضريب تعيين 86/0 بدست آمد. برازش چندجمله‌اي درجه 2 بر داده‌ها نيز ضريب تعيين 73/0 را حاصل نمود. مدلي مبتني بر ديد جعبه سياه با استفاده از شبكه عصبي بهينه برداده‌ها منطبق شد و مشاهده گرديد قابليت شبكه عصبي در پيش‌بيني فرايند بسيار بالاتر از مدل برنامه‌نويسي ژنتيك بوده و ضريب تعيين بالاتر از 99/0 حاصل گرديد. واژه‌هاي كليدي: برج تقطير چندجزئي، جداسازي غير قطعي، برنامه‌نويسي ژنتيكي، شبكه عصبي، مدلسازي