تلفیق روشهای ریاضی و تصادفی درسنتز واحد جداسازی سه جزیی غیر دقیق

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی سهند

2 عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی سهند

چکیده

چکیده: مسئله بهینه سازی توالی ستون های تقطیر غیر دقیق در کلی ترین حالت یک مسئله MINLP با تابع هدفی غیر خطی می باشد. هدف این تحقیق آنست تا روشی دو مرحله ای ارائه دهد که متغیرها را به منظور ساده سازی مسئله به دو دسته تقسیم می کند. یک دسته از متغیرها که توسط الگوریتم ژنتیک بهینه سازی می شوند و دسته دیگر که می توانند به عنوان یک مسئله خطی با توجه به مقادیر به دست آمده از متغیرهای دسته قبلی بهینه شوند. این مطالعه یک سری روابط ریاضی را بین متغیرهای دسته اول با استفاده ازعملیات ریاضی روی قیود غیر خطی مسئله استخراج می کند به طوری که با بهینه نمودن تعداد کمی از آنها سایر متغیرهای این دسته نیز توسط این روابط قابل دستیابی هستند. این روش قادر است که بهترین ساختار را از ابر ساختار کلی جداسازی در کوتاه ترین زمان ممکن بدون استفاده از هیچ نقطه شروعی برای جداسازی های سه جزیی ارائه دهد. برای تایید این روش سه مثال مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] A. Aggarwal, C. A. Floudas (1990) ''Synthesis of general distillation sequences– nonsharp separations’’, Comp. & Chem. Eng., 14, 631-653
[2] R. Nath (1977) Studies in the Synthesis of Separation Processes, PhD thesis, University of Houston, Texas.
[3] M. Muraki, T. Hayakawa (1984) ''Separation processes synthesis for multicomponent products'', J. Chem. Eng. Japan. 17(5), 533-538.
[4] S. H Cheng, Y. A. Liu (1988) ''Studies in chemical process design and synthesis: 8. A simple heuristic method for systematic synthesis of initial sequences for sloppy multicomponent separations'', l&ECRes., 27 (12), 2304–2322
[5] M. Muraki, T. Hayakawa (1987) ''Multi component separation process synthesis with separation sharpness'', J. Chem. Eng. Japan., 20, 195-198.
[6] M. Muraki, T. Hayakawa (1988) "Synthesis of a multicomponent multiproduct separation process with nonsharp separators", Chem. Eng. Sci., 43(2):259-268.
[7] R. R. Wehe, A. W. Westerberg (1990) "A bounding procedure for the minimum number of columns in nonsharp distillation sequences", Chem. Eng. Sci., 45(1): 1-11.
[8] A. Aggarwal, C. A. Floudas (1992) "Synthesis of heat integrated nonsharp distillation sequences", Comp. & Chem. Eng., 16, 89-108.
[9] Z. Liu, X. Xu (1995) ''Heuristic procedure for the synthesis of distillation sequences with multicomponent products'', Chemical Engineering Science, 50, 1997-2004.
[10] Z. Hu, B. Chen, X. He (1993) ''Heuristic synthesis for multicomponent products with simple and sharp separators'', Chemical Engineering Science, 17, 379-397.
[11] S. B.Hsiao, C. M.Sheppard (1996) ''Algorithmic synthesis of general non-sharp simple distillation column sequences'', Chemical Engineering Communications, 140, 1–19.
[12] E. McCarthy, E. S. Flaga, J. W. Ponton (1998) ''An automated procedure for multicomponent Product Separation Synthesis'', Computers chem. Engng., 22, 77-88.
[13] Z. Kova ´cs, Z. Ercsey, F. Friedler, L. T. Fan (2000) "Separation-network synthesis: global optimum through rigorous super-structure", Computers and Chemical Engineering, 24, 1881–1900.
[14] X. H.Wang, Y. G. Li (2008) "Synthesis of Multicomponent Products Separation Sequences via Stochastic GP Method'', Ind. Eng. Chem. Res., 47, 8815–8822.
[15] F. Henrich, C. Bouvy, C. Kausch, K. Lucas, M. Preu, G. Rudolph, P. Roosen (2008) "Economic optimization of non-sharp separation sequences by means of evolutionary algorithms", Computers and Chemical Engineering, 32, 1411–1432.
[16] J. Ivakpour, N. Kasiri, (2009) "Synthesis of Distillation Column Sequences for Nonsharp Separations", Ind. Eng. Chem. Res., 48, 8635–8649.
[17] C. A. Floudas (1995) Nonlinear and mixed integer optimization, Oxford University press, New York.