Uppnåbar regionteori

Simulerat linjediagram av två uppsättningar av sammansättning av två ämnen (Ca och Cb) erhållen med användning av uppnåbar regionteori. Önskad optimal region inringad.

Teorin för uppnåbar region (AR) är en gren av kemiteknik , särskilt kemisk reaktionsteknik , som använder geometriska och matematiska optimeringskoncept för att hjälpa till vid utformningen av nätverk av kemiska reaktorer. AR-teori är en metod för att hjälpa till att definiera det bästa reaktorflödesschemat med hjälp av grafiska tekniker för en önskad uppgift eller målfunktion.

Ursprunget till AR-teorin

Det ursprungliga konceptet med en uppnåbar region för kemiska processer föreslogs av Fritz Horn 1964, där han trodde på geometriska metoder för att förbättra processdesign. Dessa idéer förfinades senare och gjordes specifika för kemiska reaktorer av medutvecklarna David Glasser , Diane Hildebrandt och Martin Feinberg.

Översikt

AR definieras som insamlingen av alla möjliga utfall för alla tänkbara reaktorkombinationer. Geometriskt kan AR (till exempel) representeras som ett konvext område i tillståndsrymden som representerar alla möjliga utloppssammansättningar för alla reaktorkombinationer. En kombination av reaktorer kallas ofta för en reaktorstruktur. Ett exempel på de reaktorer som övervägs för denna teori är Continuous flow stirred-tank reactor (CSTR) och en Plug flow reactor model (PFR) .

Kunskap om AR hjälper till att ta itu med två områden inom kemisk reaktordesign:

1. Syntesproblemet i reaktornätverket: Givet ett system av reaktioner och matningspunkt hjälper konstruktionen av AR med att bestämma en optimal reaktorstruktur som uppnår en önskad plikt eller objektiv funktion. Det vill säga, AR-teorin hjälper till att förstå specifikt vilken typ och kombination av de kemiska reaktorerna som är bäst lämpade för ett visst system och uppdrag.
2. Prestandainriktning: Med tanke på en befintlig reaktordesign hjälper kunskap om AR att förstå om det finns andra reaktorstrukturer som skulle kunna uppnå överlägsen prestanda, jämfört med dess placering i AR. Eftersom AR representerar alla reaktorkonstruktioner per definition, måste olika föreslagna reaktorkonstruktioner ligga som en punkt i eller på AR i tillståndsrymden. Effektiviteten av varje design kan sedan bedömas genom att jämföra AR och deras relation till objektiva funktioner om några.

Tillämpningar av teori

Exempel på var AR-teori kan tillämpas är:

• Utformning av batch-reaktornätverk ; och
• Finfördelning (Fräsning).

Se även

• Kemiska reaktorer
• Kemisk reaktionsteknik

externa länkar

• Officiell hemsida
• Annan officiella webbplats