2.6. THE REACTOR, SEPARATOR AND REC

2.6. THE REACTOR, SEPARATOR AND RECYCLE PLANT

(A) Control the reactor holdup (and let the recycle flow float)

(B) Control the recycle flow (and let the reactor holdup float).

In case (A) one may encounter the so-called ”snowball effect” where the recycle goes to
infinity. This occurs because at infinite recycle flow we have ...&%liwhich gives the highest
possible production. In effect, the snowball effect occurs because the reactor is too small to
handle the given feed rate, so it is really a steady-state design problem.
Luyben (1992, 1994) has studied liquid phase systems and has concluded that control
strategy (B) (or a variant of it) with one flow fixed in the recycle loop should be used to
avoid the ”snowball effect”.
Wu and Yu (1996) also study the snowball effect for the reactor/separator and recycle plant. They propose as a remedy to the snowball effect to distribute the “work” evenly between the different units. To achieve this they suggest to

(C) Control the reactor composition constant.

Also in this case the reactor volume varies depending on the disturbance.
However, from an economic point of view one should usually for liquid phase systems keep the reactor level at its maximum value, Chapter 4. This maximizes the conversion per pass and results in the smallest possible recycle, which generally will reduce the operational cost. Thus, the recommendation of Luyben (1992, 1994) and (Wu and Yu, 1996), has an economic penalty which it seems that most researchers so far have neglected.
On the other hand, for gas phase systems, there is usually an economic penalty from
compression costs involved in increasing the reactor holdup (i.e. the reactor pressure), and
strategy (B) where we let the holdup (pressure) float may in fact be optimal. Indeed, such
schemes are used in industry, e.g. in ammonia plants. For example, for processes with gas
recycle and purge, Fisher et al. (1988a) recommend to keep the gas recycle constant at the
maximum value. For a simple gas phase plant and the recycle plant we have shown that the
economic optimum does not coincide with the maximum recycle flow, Chapter 5.
Wolff et al. (1992) studied a similar plant. They included an inert component and looked on the effects of recycle on the controllability of the process. Their conclusion is that the purge stream flow should be used to control the composition of inert. They did not consider the reactor holdup as a possible controlled variable.
All the above works have in common that the authors are searching for the right controlled variables to keep constant (recycle flow, reactor volume, composition, etc.). However, a common basis for comparing the alternatives seems to be lacking. In terms of future work, we propose that one first needs to define clearly the objective function (cost) for the operation of the reactor system. Only when this is given, may one decide in a rigorous manner on the best selection of controlled outputs, for example by using the idea of “self-optimizing” control and evaluating the loss. This is done in a systematic manner Chapter 4 and 5.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2.6.พืชเครื่องปฏิกรณ์ แยก และรีไซเคิล(A) ควบคุม holdup เครื่องปฏิกรณ์ (และปล่อยให้ลอยไหลรีไซเคิล)(ข) ควบคุมขั้นตอนการรีไซเคิล (และให้ลอย holdup เครื่องปฏิกรณ์)ในกรณี (ก) หนึ่งอาจพบเรียกว่า "ก้อนหิมะผล" ที่รีไซเคิลที่ไปอนันต์ นี้เกิดขึ้นเนื่องจากขั้นตอนการรีไซเคิลอนันต์มี... และให้% liwhich ที่สูงที่สุดจากสามารถผลิต ผล ผลก้อนหิมะเกิดขึ้นเนื่องจากเล็กเกินกว่าจะปล่อยจัดการอาหารอัตรากำหนด มีปัญหาในการออกแบบท่อนจริง ๆ Luyben (1992, 1994) ได้ศึกษาระบบเฟสของเหลว และได้สรุปว่า การควบคุมกลยุทธ์ (B) (หรือตัวแปรของมัน) กับกระแสหนึ่งที่ถาวรในการรีไซเคิล วนควรใช้หลีกเลี่ยงการ "ผลมนุษย์หิมะ" วูและยู (1996) ยังศึกษาผลต่อมนุษย์หิมะสำหรับเครื่องปฏิกรณ์/แยก และรีไซเคิลโรงงาน พวกเขานำเสนอเป็นการแก้เพื่อผลต่อมนุษย์หิมะกระจาย "ทำงาน" อย่างสม่ำเสมอระหว่างหน่วยแตกต่างกัน เพื่อให้บรรลุนี้จะแนะนำให้(ค) ควบคุมคงส่วนประกอบของเครื่องปฏิกรณ์นอกจากนี้ ในกรณีนี้ปริมาณเครื่องปฏิกรณ์แตกความยินดีกัน อย่างไรก็ตาม จากการเศรษฐกิจมอง หนึ่งควรปกติสำหรับระบบเฟสของเหลวไว้ระดับเครื่องปฏิกรณ์ที่ค่าสูงสุด บทที่ 4 นี้วางแปลงต่อผ่าน และผลลัพธ์ที่น้อยที่สุดที่สามารถรีไซเคิล ซึ่งโดยทั่วไปจะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน ดังนั้น การแนะนำของ Luyben (1992, 1994) และ (วูและยู 1996), มีการลงโทษทางเศรษฐกิจซึ่งดูเหมือนว่า นักวิจัยส่วนใหญ่จนได้ที่ไม่มีกิจกรรม บนมืออื่น ๆ สำหรับระบบแก๊สระยะ มีปกติการลงโทษทางเศรษฐกิจจากรวมต้นทุนในการเพิ่มเครื่องปฏิกรณ์ holdup (เช่นเครื่องปฏิกรณ์ความดัน), และกลยุทธ์ (B) ที่เราให้ลอย holdup (ความดัน) ดีที่สุดในความเป็นจริงได้ แน่นอน เช่นแผนงานที่ใช้ในอุตสาหกรรม เช่นในพืชแอมโมเนีย ตัวอย่างเช่น สำหรับกระบวนการอุตสาหกรรมรีไซเคิลและการล้างข้อมูล Fisher et al. (1988a) แนะนำให้รีไซเคิลแก๊สคงที่ค่าสูงสุด สำหรับโรงงานรีไซเคิลและพืชระยะแก๊สอย่าง เราได้แสดงที่เหมาะสมทางเศรษฐกิจไม่ลงรอยกับการรีไซเคิลสูงสุดไหล บทที่ 5 Wolff et al. (1992) ศึกษาพืชที่คล้ายกัน พวกเขารวมคอมโพเนนต์ inert และมองในผลกระทบของการรีไซเคิลใน controllability ที่ของกระบวนการ สรุปความได้ว่า ควรใช้การล้างข้อมูลกระแสข้อมูลไหลการควบคุมองค์ประกอบของ inert นอกจากนี้พวกเขาไม่ได้พิจารณา holdup เครื่องปฏิกรณ์เป็นตัวแปรควบคุมได้ มีผลงานดังกล่าวกันว่า ผู้เขียนกำลังค้นหาด้านขวาควบคุมตัวแปรให้คง (ไซไหล เสียงเครื่องปฏิกรณ์ องค์ประกอบ ฯลฯ) อย่างไรก็ตาม ข้อมูลพื้นฐานทั่วไปสำหรับการเปรียบเทียบทางเลือกน่า จะขาด ในอนาคตต่อไป เราเสนอว่า ครั้งแรกต้องกำหนดฟังก์ชันวัตถุประสงค์ (ต้นทุน) อย่างชัดเจนในการดำเนินงานของระบบเครื่องปฏิกรณ์ เมื่อนี้จะได้รับ หนึ่งอาจตัดสินใจอย่างเข้มงวดตัวเลือกแสดงผลควบคุม ตัวอย่าง โดยใช้ความคิดของ "ตนเองเพิ่มประสิทธิภาพ" การควบคุม และประเมินการสูญเสีย นี้จะทำในลักษณะระบบบทที่ 4 และ 5

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2.6 เครื่องปฏิกรณ์, แยกและรีไซเคิลโรงงาน(A) การควบคุมการปล้นเครื่องปฏิกรณ์ (และปล่อยให้ลอยไหลรีไซเคิล) (B) การควบคุมการไหลรีไซเคิล (และปล่อยให้เครื่องปฏิกรณ์ปล้นลอย). ในกรณีที่ (A) หนึ่งอาจพบที่เรียกว่า "ผลก้อนหิมะ" ที่รีไซเคิลไปที่อินฟินิตี้ นี้เกิดขึ้นเนื่องจากการไหลที่ไม่มีที่สิ้นสุดรีไซเคิลเราได้ ... &% liwhich ให้มากที่สุดการผลิตที่เป็นไปได้ ผลผลมนุษย์หิมะเกิดขึ้นเนื่องจากเครื่องปฏิกรณ์ที่มีขนาดเล็กเกินไปที่จะจัดการกับอัตราการป้อนที่กำหนดเพื่อให้มันเป็นจริงปัญหาการออกแบบที่มั่นคงของรัฐ. Luyben (1992, 1994) ได้ศึกษาระบบของเหลวและได้ข้อสรุปว่าการควบคุมกลยุทธ์ (B ) (หรือตัวแปรของมัน) ด้วยการไหลคงที่ในวงรีไซเคิลควรจะใช้เพื่อหลีกเลี่ยง "ผลมนุษย์หิมะ". วูและยู (1996) นอกจากนี้ยังศึกษาผลก้อนหิมะสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ / แยกและโรงงานรีไซเคิล พวกเขาเสนอเป็นยาที่มีผลในการกระจายก้อนหิมะ "งาน" เท่า ๆ กันระหว่างหน่วยงานต่างๆ เพื่อให้บรรลุนี้พวกเขาขอแนะนำให้ใช้ (C) การควบคุมองค์ประกอบคงที่เครื่องปฏิกรณ์. นอกจากนี้ในกรณีนี้ปริมาณเครื่องปฏิกรณ์ที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความวุ่นวาย. แต่จากจุดทางเศรษฐกิจของมุมมองหนึ่งควรปกติสำหรับระบบของเหลวให้ระดับของเครื่องปฏิกรณ์ที่สูงสุด ค่าบทที่ 4 นี้เพิ่มการแปลงต่อผ่านและส่งผลในการรีไซเคิลที่เป็นไปได้ที่เล็กที่สุดซึ่งโดยทั่วไปจะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน ดังนั้นคำแนะนำของ Luyben (1992, 1994) และ (วูและยู, 1996) มีบทลงโทษทางเศรษฐกิจซึ่งดูเหมือนว่านักวิจัยมากที่สุดเพื่อให้ห่างไกลได้ละเลย. ในทางตรงกันข้ามสำหรับระบบเฟสก๊าซและมักจะมีทางเศรษฐกิจ โทษจากค่าใช้จ่ายในการบีบอัดที่มีส่วนร่วมในการเพิ่มเครื่องปฏิกรณ์ปล้น (เช่นความดันของเครื่องปฏิกรณ์) และกลยุทธ์ (B) ที่เราให้ปล้น (ความดัน) ลอยในความเป็นจริงอาจจะเป็นที่ดีที่สุด อันที่จริงเช่นรูปแบบที่ใช้ในอุตสาหกรรมเช่นในพืชแอมโมเนีย ตัวอย่างเช่นสำหรับกระบวนการที่มีก๊าซรีไซเคิลและล้างฟิชเชอร์และคณะ (1988a) แนะนำเพื่อให้ก๊าซรีไซเคิลคงที่ที่ค่าสูงสุด สำหรับโรงงานก๊าซที่ง่ายและโรงงานรีไซเคิลที่เราได้แสดงให้เห็นว่าเหมาะสมทางเศรษฐกิจไม่ตรงกับการไหลรีไซเคิลสูงสุดบทที่ 5. วูล์ฟและคณะ (1992) การศึกษาพืชที่คล้ายกัน พวกเขารวมถึงส่วนประกอบเฉื่อยและมองเกี่ยวกับผลกระทบของการรีไซเคิลในการควบคุมของกระบวนการ ข้อสรุปของพวกเขาคือการไหลของกระแสล้างควรจะใช้ในการควบคุมองค์ประกอบของเฉื่อย พวกเขาไม่ได้พิจารณาปฏิกรณ์ปล้นเป็นตัวแปรควบคุมเป็นไปได้. ทุกผลงานดังกล่าวข้างต้นมีเหมือนกันว่าผู้เขียนกำลังค้นหาตัวแปรควบคุมที่เหมาะสมเพื่อให้คงที่ (การไหลรีไซเคิลปริมาณเครื่องปฏิกรณ์องค์ประกอบอื่น ๆ ) อย่างไรก็ตามพื้นฐานทั่วไปสำหรับการเปรียบเทียบทางเลือกที่ดูเหมือนว่าจะขาด ในแง่ของการทำงานในอนาคตเราเสนอว่าหนึ่งในความต้องการแรกที่จะกำหนดอย่างชัดเจนฟังก์ชันวัตถุประสงค์ (ค่าใช้จ่าย) สำหรับการทำงานของระบบเครื่องปฏิกรณ์ เฉพาะเมื่อนี้จะได้รับอย่างใดอย่างหนึ่งอาจจะตัดสินใจในลักษณะที่เข้มงวดในการเลือกที่ดีที่สุดของผลการควบคุมตัวอย่างเช่นโดยการใช้ความคิดของ "ตัวเองเพิ่มประสิทธิภาพ" การควบคุมและประเมินการสูญเสีย นี้จะกระทำอย่างเป็นระบบบทที่ 4 และ 5

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2.6 เครื่องปฏิกรณ์ , แยกและรีไซเคิลพืช

( ควบคุมเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้น ( และปล่อยให้ไซลอยไหล )

( b ) ควบคุมการรีไซเคิล ( และปล่อยให้เครื่องปฏิกรณ์ขึ้นลอย )

ในกรณี ( ก ) หนึ่งอาจพบสิ่งที่เรียกว่า " ผล " ก้อนหิมะที่รีไซเคิลไป

อนันต์ ปัญหานี้เกิดขึ้นเนื่องจากการไหลที่อนันต์รีไซเคิลได้ . . . . . . . & % liwhich ให้สูงสุด
เป็นไปได้ในการผลิต ผลก้อนหิมะผลเกิดขึ้นเนื่องจากเครื่องปฏิกรณ์มีขนาดเล็กเกินไป

จัดการให้อัตราการป้อน ดังนั้นมันจริงๆเป็นปัญหาการออกแบบคงที่ .
luyben ( 2535 , 2537 ) ได้ศึกษาระบบเฟสของเหลวและสรุปได้ว่ากลยุทธ์การควบคุม
( b ) หรือ ( แปร ) กับการไหลคงที่ในห่วง รีไซเคิล ควรใช้
หลีกเลี่ยง " ก้อนหิมะผล "
วูและยู ( 2539 ) ศึกษาก้อนหิมะผลสำหรับถังปฏิกรณ์ / แยกและรีไซเคิลพืช พวกเขาเสนอเป็นยาก้อนหิมะผลที่จะแจกจ่าย " ทำงาน " อย่างเท่าเทียมกันระหว่างหน่วยงานที่แตกต่างกัน เพื่อให้บรรลุนี้พวกเขาแนะนำให้

( C ) การควบคุมเครื่องปฏิกรณ์องค์ประกอบคงที่

นอกจากนี้ในกรณีนี้เครื่องปฏิกรณ์ ระดับเสียงจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับ
แต่ความวุ่นวายจากมุมมองทางเศรษฐกิจหนึ่งมักจะควรให้ระบบเฟสของเหลวให้ระดับของเครื่องปฏิกรณ์ที่มูลค่าสูงสุดของบทที่ 4 นี้จะเพิ่มการแปลงต่อผลลัพธ์ที่ผ่าน และในที่สุด รีไซเคิล ซึ่งโดยทั่วไปจะลดต้นทุนการดำเนินงาน ดังนั้น แนะนำ luyben ( ปี 2537 ) และ ( Wu และยู , 1996 )มีการลงโทษทางเศรษฐกิจ ซึ่งดูเหมือนว่า นักวิจัยจนละเลย .
บนมืออื่น ๆสำหรับระบบก๊าซมีมักจะมีการลงโทษทางเศรษฐกิจจากการบีบอัดค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องในการเพิ่ม
เครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้น ( เช่นเครื่องปฏิกรณ์ความดัน ) ,
( B ) และกลยุทธ์ที่เราปล่อยให้ขึ้น ( ความดัน ) ลอย ในความเป็นจริงอาจจะเหมาะสมที่สุด แน่นอน เช่น
แบบใช้ในอุตสาหกรรม เช่นในพืช แอมโมเนีย ตัวอย่างเช่นกระบวนการรีไซเคิลและกำจัดแก๊ส
Fisher et al . ( หนังสือ ) แนะนำให้ใช้แก๊สคงที่ที่
มูลค่าสูงสุด สำหรับพืชระยะก๊าซที่เรียบง่ายและรีไซเคิล โรงงานเราได้แสดงให้เห็นว่า
ที่เหมาะสมทางเศรษฐกิจ ไม่ตรงกับการไหลสูงสุดรีไซเคิล บทที่ 5
วูลฟ์ et al . ( 2535 ) ได้ศึกษาพืชที่คล้ายกันพวกเขารวมเป็นส่วนประกอบที่เฉื่อยและเห็นผลของการรีไซเคิลในการควบคุมของกระบวนการ บทสรุปของพวกเขาคือการกวาดล้างกระแสไหลควรใช้เพื่อควบคุมองค์ประกอบของก๊าซเฉื่อย พวกเขาไม่ได้พิจารณาเครื่องปฏิกรณ์เพิ่มขึ้นเป็นไปได้
ควบคุมตัวแปรทั้งหมดข้างต้นทำงานได้เหมือนกันว่าผู้แต่งจะหาตัวแปรที่ถูกควบคุมให้คงที่ ( รีไซเคิลการไหล ปริมาณ องค์ประกอบ ฯลฯ เครื่องปฏิกรณ์ ) อย่างไรก็ตาม พื้นฐานทั่วไปสำหรับการเปรียบเทียบทางเลือกที่ดูเหมือนว่าจะขาด ในแง่ของการทำงานในอนาคต เราเสนอว่า แรกต้องกำหนดชัดเจนฟังก์ชันวัตถุประสงค์ ( ค่าใช้จ่าย ) สำหรับการดำเนินงานของระบบเครื่องปฏิกรณ์เมื่อนี้จะได้รับอาจตัดสินใจในลักษณะที่เข้มงวดในการเลือกที่ดีที่สุดของควบคุมผลผลิต เช่น การใช้ความคิดของตนเอง " ในการ " ควบคุมและประเมินการสูญเสีย นี้จะกระทำในลักษณะที่เป็นระบบ บทที่ 4 และ 5 .