Ulaşılabilir bölge teorisi - Attainable region theory

Ulaşılabilir bölge (AR) teorisi bir dalı Kimya Mühendisliği özellikle kimyasal reaksiyon mühendisliği kimyasal reaktör ağlarının tasarımına yardımcı olmak için geometrik ve matematiksel optimizasyon kavramlarını kullanan. AR teorisi, istenen görev veya amaç işlevi için grafik teknikler kullanarak en iyi reaktör akış şemasını tanımlamaya yardımcı olan bir yöntemdir.[1][2]

AR teorisinin kökeni

Kimyasal işlemler için ulaşılabilir bir bölgenin ilk konsepti, 1964'te Fritz Horn tarafından önerildi ve burada proses tasarımını iyileştirmek için geometrik yöntemlere inandı.[3] Bu fikirler daha sonra geliştirildi ve ortak geliştiriciler tarafından kimyasal reaktörlere özel hale getirildi. David Glasser, Diane Hildebrandt,[4] ve Martin Feinberg.[3]

Genel Bakış

AR, akla gelebilecek tüm reaktör kombinasyonları için tüm olası sonuçların toplanması olarak tanımlanır.[5] Geometrik olarak, AR (örneğin) tüm reaktör kombinasyonları için tüm olası çıkış bileşimlerini temsil eden durum uzayında bir dışbükey bölge olarak temsil edilebilir. Bir reaktör kombinasyonu genellikle bir reaktör yapısı olarak adlandırılır. Bu teori için düşünülen reaktörlere bir örnek: Sürekli akışlı karıştırmalı tank reaktörü (CSTR) ve bir Fiş akışlı reaktör modeli (PFR).

AR bilgisi, kimyasal reaktör tasarımında iki alanı ele almaya yardımcı olur:

  1. Reaktör ağı sentezi problemi: Bir reaksiyon sistemi ve besleme noktası verildiğinde, AR'nin inşası, istenen bir görevi veya hedef işlevi gerçekleştiren optimal bir reaktör yapısının belirlenmesine yardımcı olur. Yani, AR teorisi, belirli bir sistem ve görev için en uygun kimyasal reaktörlerin hangi tip ve kombinasyonunun özellikle anlaşılmasına yardımcı olur.
  2. Performans hedeflemesi: Mevcut bir reaktör tasarımı göz önüne alındığında, AR bilgisi, AR'deki konumuna kıyasla üstün performans elde edebilecek başka reaktör yapılarının olup olmadığını anlamaya yardımcı olur. AR, tanım gereği tüm reaktör tasarımlarını temsil ettiği için, önerilen farklı reaktör tasarımları, durum uzayında AR içinde veya üzerinde bir nokta olarak yer almalıdır. Her bir tasarımın etkililiği, daha sonra, AR ve varsa bunların nesnel işlevlerle ilişkisi karşılaştırılarak değerlendirilebilir.

Teorinin uygulamaları

AR teorisinin uygulanabileceği yerlerin örnekleri şunları içerir:

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "Reaktör Sistemleri Tasarımı (Ulaşılabilir Bölgeler)". UNISA. Alındı 2 Ocak 2016.
  2. ^ "Ulaşılabilir Bölge Teorisi - Michigan Üniversitesi". Michigan üniversitesi. Alındı 2 Ocak 2016.
  3. ^ a b Feinberg, Martin (2002). "Süreç sentezi teorisine doğru". Endüstri ve Mühendislik Kimyası Araştırmaları.
  4. ^ Ming, David; Glasser, David; Metgzer, Matthew; Hildebrandt, Diane; Glasser, Benjamin (10 Ekim 2016). Ulaşılabilir Bölge Teorisi: Optimal Bir Reaktör Seçmeye Giriş. ISBN  978-1119157885.
  5. ^ Metzger, Matthew; Glasser, Benjamin; Glasser, David; Hausberger, Brendon; Hildebrandt, Diane (2007). "Ulaşılabilir Bölgeyi Kullanarak Reaksiyon Mühendisliğini Öğretme" (PDF). Kimya Mühendisliği Eğitimi: 258.
  6. ^ Ming, David; et al. (2013). "Ulaşılabilir bölge teorisinin kesikli reaktörlere uygulanması". Kimya Mühendisliği Bilimi. 99: 203–214. doi:10.1016 / j.ces.2013.06.001.
  7. ^ Khumalo, Ngangezwev; et al. (2006). "Ulaşılabilir bölge analizinin ufalanmaya uygulanması" (PDF). Kimya Mühendisliği Bilimi.

Dış bağlantılar