روشی برای موازنه جرم مدارهای جدایش پیچیده
By
محمدرضا یار احمدی، صمد بنیسی
Published in
چهارمین کنگره مهندسی شیمی
at
1377
Direct link:
http://kmpchemmat.ir/pii/252720
Abstract
برای کنترل و ارزیابی واحدهای مختلف عملیات جدایش، اطلاع از دبی جریان‌های مدار ضروری است. برای محاسبه دبی جریان‌ها، نمونه‌هایی از بعضی جریان‌ها گرفته می‌شود. ازآنجائی‌که اطلاعات به‌دست‌آمده به دلیل خطاهای نمونه‌برداری، خطای آنالیزهای آزمایشگاهی و ناپایدار بودن عملیات دقیق نیستند، تصحیح آنها جهت دستیابی به تصویر دقیق‌تری از عملیات لازم می‌باشد. از طرف دیگر، متغیرهای اصلی کنترلی، مانند دبی مواد در قسمت‌های مختلف مدار، عموماً غیر قابل‌اندازه‌گیری می‌باشند و باید مقادیر آنها را از طریق محاسباتی به دست آورد. روش‌های موازنه جرم از طریق کمینه‌سازی مجموع مربعات مقادیر تصحیح‌ها، با درنظرگرفتن معادلات بقای جرم، پارامترهای اندازه‌گیری نشده و تناژ مواد را محاسبه کرده و داده‌های آزمایشگاهی را تصحیح می‌کند. الگوریتم اصلی این روش‌ها در واقع تعیین مقادیر بهینه تعدادی از متغیرهاست که می‌توان توسط آنها تمام نرخ‌های جامد مدار را به دست آورد. متغیرهای این الگوریتم ممکن است کلی نرخ‌های جریان، درصد وزنی جامد در پالپ و ... و با جزئی عیار عناصر، توزیع دانه‌بندی ذرات و ... باشند. مقادیر بهینه متغیرهای جزئی به طور تحلیلی قابل محاسبه هستند زیرا قیدهای بقای جرم نسبت به این متغیرها خطی می‌باشند. اما برای تعین مقادیر بهینه متغیرهای کلی باید از یک الگوریتم جستجوی عددی مانند الگوریتم رزنبرگ (Rosenbrock )استفاده کرد. با پیچیده شدن مدار مورد بررسی، محاسبات بخش جستجوی عددی حجیم و حل مسئله مشکل‌تر می‌شود. به همین دلیل استفاده از نرم‌افزارهای موازنه جرم ضروری می‌باشد. در این مقاله ابتدا نحوه فرموله کردن معادلات بقای جرم با استفاده از ماتریس بیان می‌شود و سپس چگونگی حل معادلات بقای جرم برای حل یک مسئله تشریح می‌گردد. در آخر یک مثال به کمک نرم‌افزار موازن، که قادر به موازنه جرم مدارهای جدایش فیزیکی پیچیده مشتمل بر ۳۵ جریان و ۱۵ واحد عملیاتی است، حل می‌شود.
Keywords
کلمات کلیدی در این بخش قرار می گیرند
|