Оптимизация технологических процессов органического синтеза. Бочкарев В.В. - 167 стр.

UptoLike

Составители: 

167
В приведенных в этом разделе примерах оптимизировался только
один параметр при постоянстве остальных. В действительности необхо-
димо отыскивать глобальный минимум себестоимости, или удельных
приведенных затрат, либо максимум прибыли, являющийся функцией
множества параметров процесса. Такая многопараметрическая задача
оптимизации выходит за рамки данного курса.
Пример 6.5. Необратимая реакция
+
A R S

протекает в каскаде из двух реакторов идеального смешения. Исходные
данные: k = 6,5710
-4
c
-1
;
,0
A
C
= 0,085 кмоль/м
3
. Производственные затраты на
обслуживание двух реакторов идеального смешения, соединенных
последовательно, составляют 0,07 рубс
-1
м
-3
. Цена вещества А равна
3500 руб/кмоль. Определить время пребывания в каскаде при минимальной
себестоимости продукта R, если известно, что объем второго реактора в 1,68
раз больше первого.
Решение. Себестоимость продукта R складывается из затрат на
обслуживание реакторов каскада и стоимости израсходованного вещества А,
отнесенных к 1 кмоль вещества R:
обс
R A
S S S
;
0 ,0 0 ,0
0 ,0
Ц Ц
Ц
A A A A
A
A
R A A A
W C W C
S
F W C X X
[руб/кмоль];
р обс р обс
обс
обс
0 ,0 ,0
Ц Ц
Ц
R A A A A
V V
S
F W C X C X
[руб/кмоль];
обс
,0
ЦЦ
A
R
A A A
S
X C X
[руб/кмоль],
где:
0
W
объемный расход реакционной массы, м
3
;
,0
A
C
- начальная
концентрация вещества А, кмоль/м
3
; F
R
мольный расход вещества R, кмоль;
р
V
- реакционный объем двух реакторов, м
3
; Ц
A
цена вещества А,
руб/кмоль; Ц
обс
затраты на обслуживание реакторов, рубс
-1
м
-3
;
- суммарное время пребывания в двух реакторах, с; X
A
суммарная степень
конверсии вещества А в двух реакторах.
Суммарное время пребывания в двух реакторах равно сумме времен
пребывания в каждом реакторе =
1
+
2
,
где
р1
1 1
1 ,0
,0 1 1 0
(1 ) (1 )
A
A
V
X X
C
k C X k X W
,
р1
1
2
0
1,68
(1 )
A
A
V
X X
k X W

.
Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)