WikiDer > Теория достижимой области

Attainable region theory

Теория достижимой области (AR) это филиал химическая инженерия, конкретно инженерия химических реакций, который использует концепции геометрической и математической оптимизации для помощи в проектировании сетей химических реакторов. Теория AR - это метод, помогающий определить лучшую технологическую схему реактора с использованием графических методов для желаемой нагрузки или целевой функции.[1][2]

Происхождение теории AR

Первоначальная концепция достижимой области для химических процессов была предложена Фрицем Хорном в 1964 году, когда он верил в геометрические методы для улучшения проектирования процессов.[3] Позднее эти идеи были уточнены и конкретизированы для химических реакторов соавторами. Дэвид Глассер, Дайан Хильдебрандт,[4] и Мартин Файнберг.[3]

Обзор

AR определяется как совокупность всех возможных результатов для всех возможных комбинаций реакторов.[5] Геометрически AR может быть (например) представлен как выпуклая область в пространстве состояний, представляющая все возможные составы на выходе для всех комбинаций реакторов. Комбинацию реакторов часто называют реакторной структурой. Примером реакторов, рассматриваемых в этой теории, являются: Реактор непрерывного действия с мешалкой (CSTR) и Модель реактора с поршневым потоком (PFR).

Знание AR помогает решить две области проектирования химических реакторов:

  1. Проблема синтеза реакторной сети: при наличии системы реакций и точки подачи, конструкция AR помогает определить оптимальную структуру реактора, которая обеспечивает желаемую нагрузку или целевую функцию. То есть теория AR помогает понять, какой именно тип и комбинация химических реакторов лучше всего подходят для конкретной системы и работы.
  2. Целевые характеристики: при существующей конструкции реактора знание АР помогает понять, есть ли другие конструкции реактора, которые могли бы достичь более высоких характеристик по сравнению с их расположением в АР. Поскольку AR по определению представляет все конструкции реакторов, различные предлагаемые конструкции реакторов должны располагаться как точка в AR или на нем в пространстве состояний. Затем эффективность каждого дизайна может быть оценена путем сравнения AR и их отношения к целевым функциям, если таковые имеются.

Применение теории

Примеры того, где можно применить теорию AR, включают:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Проектирование реакторных систем (достижимые области)». UNISA. Получено 2 января 2016.
  2. ^ "Теория достижимой области - Мичиганский университет". университет Мичигана. Получено 2 января 2016.
  3. ^ а б Файнберг, Мартин (2002). «К теории синтеза процессов». Исследования в области промышленной и инженерной химии.
  4. ^ Мин, Дэвид; Глассер, Дэвид; Метгзер, Мэтью; Хильдебрандт, Дайан; Глассер, Бенджамин (10 октября 2016 г.). Теория достижимой области: введение в выбор оптимального реактора. ISBN 978-1119157885.
  5. ^ Мецгер, Мэтью; Глассер, Бенджамин; Глассер, Дэвид; Хаусбергер, Брендон; Хильдебрандт, Дайан (2007). «Обучение инженерии реакций с использованием достижимой области» (PDF). Химико-инженерное образование: 258.
  6. ^ Мин, Дэвид; и другие. (2013). «Применение теории достижимой области к реакторам периодического действия». Химическая инженерия. 99: 203–214. Дои:10.1016 / j.ces.2013.06.001.
  7. ^ Хумало, Нгангезвев; и другие. (2006). «Применение анализа достижимой области к измельчению» (PDF). Химическая инженерия.

внешняя ссылка