Bereikbaregebiedsteorie

Bereikbaregebiedsteorie (BG-teorie) is 'n tak van chemiese ingenieurswese, spesifiek chemiese reaksie-ingenieurswese, wat meetkundige en wiskundige optimaliseringskonsepte gebruik om met die ontwerp van netwerke van chemiese reaktore te help. BG-teorie is 'n metode om die beste reaktorvloeistaat te help definieer deur grafiese tegnieke vir 'n gewenste doeltreffendheid of ander objektiewe funksie te gebruik.^[1]^[2]

Oorsprong van bereikbaregebiedsteorie

Die aanvanklike konsep van 'n bereikbare gebied vir chemiese prosesse is voorgestel deur Fritz Horn in 1964, waar hy in meetkundige metodes om prosesontwerp te verbeter geglo het.^[3] Hierdie idees is later verfyn en spesifiek vir chemiese reaktore gemaak deur mede-ontwikkelaars David Glasser, Diane Hildebrandt,^[4] en Martin Feinberg.^[3]

Oorsig

Die bereikbaregebiedsteorie word gedefinieer as die versameling van alle moontlike resultate vir alle denkbare reaktorkombinasies.^[5] Geometries kan die BG-teorie byvoorbeeld voorgestel word as 'n konvekse streek in staatsruimte wat alle moontlike uitlaatsamestellings vir alle reaktorkombinasies verteenwoordig. 'n Kombinasie van reaktore word dikwels 'n reaktorstruktuur genoem. 'n Voorbeeld van die reaktore wat vir hierdie teorie oorweeg word, is Deurlopende vloei-geroerde tenk reaktor- en 'n Prop-vloeireaktormodel.

Kennis van die bereikbaregebiedsteorie help om twee areas in chemiese reaktorontwerp aan te spreek:

Die reaktornetwerk sinteseprobleem: Gegewe 'n sisteem van reaksies en toevoerpunte, konstruksie van die BG-teorie help met die bepaling van 'n optimale reaktorstruktuur wat 'n verlangde doeltreffendheid of ander objektiewe funksie bereik. Dit wil sê, BG-teorie help om spesifiek te verstaan watter tipe en kombinasie van die chemiese reaktore die beste geskik is vir 'n bepaalde stelsel en doeltreffendheid.^[6]

Prestasieteikens: Gegewe 'n bestaande reaktorontwerp, kennis van die BG-teorie help om te verstaan of daar ander reaktorstrukture is wat voortreflike werkverrigting kan behaal, in vergelyking met sy ligging in die BG-teorie. Aangesien die BG-teorie per definisie alle reaktorontwerpe verteenwoordig, moet verskillende voorgestelde reaktorontwerpe as 'n punt in of op die BG-teorie in staatsruimte lê. Die doeltreffendheid van elke ontwerp kan dan almal beoordeel word deur die BG-teorie en hul verhouding tot objektiewe funksies, indien enige, te vergelyk.^[6]

Toepassings van teorie

Voorbeelde van waar BG-teorie toegepas kan word, sluit in die ontwerp van bondelreaktornetwerke^[7] en maalwerke.^[8]

Kyk ook

Verwysings

↑ "Reactor Systems Design (Attainable Regions)". UNISA (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 15 Augustus 2016. Besoek op 1 Februarie 2022.
↑ "Attainable Region Theory – University of Michigan". University of Michigan (in Engels). Besoek op 1 Februarie 2022.
↑ ^3,0 ^3,1 Feinberg, Martin (9 Februarie 2002). "Toward a Theory of Process Synthesis". Industrial & Engineering Chemistry Research (in Engels). American Chemical Society (ACS). 41 (16): 3751–3761. doi:10.1021/ie010807f. ISSN 0888-5885.
↑ Ming, David; Glasser, David; Metgzer, Matthew; Hildebrandt, Diane; Glasser, Benjamin (10 Oktober 2016). Attainable Region Theory: An Introduction to Choosing an Optimal Reactor (in Engels). ISBN 978-1119157885.
↑ Metzger, Matthew; Glasser, Benjamin; Glasser, David; Hausberger, Brendon; Hildebrandt, Diane (2007). "Teaching Reaction Engineering Using the Attainable Region" (PDF). Chemical Engineering Education (in Engels): 258.
↑ ^6,0 ^6,1 Feinberg, Martin; Hildebrandt, Diane (1997). "Optimal reactor design from a geometric viewpoint—I. Universal properties of the attainable region". Chemical Engineering Science (in Engels). Elsevier BV. 52 (10): 1637–1665. doi:10.1016/s0009-2509(96)00471-x. ISSN 0009-2509.
↑ Ming, David; Glasser, David; Hildebrandt, Diane (2013). "Application of attainable region theory to batch reactors". Chemical Engineering Science (in Engels). Elsevier BV. 99: 203–214. doi:10.1016/j.ces.2013.06.001. ISSN 0009-2509.
↑ Khumalo, Ngangezwev; et al. (2006). "The application of the attainable region analysis to comminution" (PDF). Chemical Engineering Science (in Engels).

Eksterne skakels

Webwerfbegeleiding vir die boek "Attainable Region Theory: An Introduction to Choosing an Optimal Reactor".

[UNISA-1] "Reactor Systems Design (Attainable Regions)". UNISA (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 15 Augustus 2016. Besoek op 1 Februarie 2022.

[Fogler-2] "Attainable Region Theory – University of Michigan". University of Michigan (in Engels). Besoek op 1 Februarie 2022.

[Feinberg-3] 3,0 ^3,1 Feinberg, Martin (9 Februarie 2002). "Toward a Theory of Process Synthesis". Industrial & Engineering Chemistry Research (in Engels). American Chemical Society (ACS). 41 (16): 3751–3761. doi:10.1021/ie010807f. ISSN 0888-5885.

[Ming-4] Ming, David; Glasser, David; Metgzer, Matthew; Hildebrandt, Diane; Glasser, Benjamin (10 Oktober 2016). Attainable Region Theory: An Introduction to Choosing an Optimal Reactor (in Engels). ISBN 978-1119157885.

[Metzger-5] Metzger, Matthew; Glasser, Benjamin; Glasser, David; Hausberger, Brendon; Hildebrandt, Diane (2007). "Teaching Reaction Engineering Using the Attainable Region" (PDF). Chemical Engineering Education (in Engels): 258.

[Feinberg_Hildebrandt-6] 6,0 ^6,1 Feinberg, Martin; Hildebrandt, Diane (1997). "Optimal reactor design from a geometric viewpoint—I. Universal properties of the attainable region". Chemical Engineering Science (in Engels). Elsevier BV. 52 (10): 1637–1665. doi:10.1016/s0009-2509(96)00471-x. ISSN 0009-2509.

[Ming2013-7] Ming, David; Glasser, David; Hildebrandt, Diane (2013). "Application of attainable region theory to batch reactors". Chemical Engineering Science (in Engels). Elsevier BV. 99: 203–214. doi:10.1016/j.ces.2013.06.001. ISSN 0009-2509.

[Khumalo-8] Khumalo, Ngangezwev; et al. (2006). "The application of the attainable region analysis to comminution" (PDF). Chemical Engineering Science (in Engels).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]