Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 33

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  chemical engineering
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
W pracy przedstawiono problem optymalizacji dwóch wybranych procesów inżynierii chemicznej. Rozważano proces fluidalnego ogrzewania rozdrobnionego ciała stałego w poziomym fluidyzacyjnym wymienniku ciepła oraz reakcje chemiczne przebiegające w rurowym reaktorze przepływowym. Uwzględniono, że w strumieniu materiału przepływającym wzdłuż aparatu zachodzi proces mieszania na skutek występowania dyspersji wzdłużnej (osiowej). Opisano modele matematyczne dla rozważanych procesów i metodę ich przekształcenia do postaci umożliwiającej zastosowanie w wybranym algorytmie optymalizacyjnym - ciągłym algorytmie zasady maksimum, tzw. algorytmie Pontryagina. Dla problemu ogrzewania fluidalnego jako wskaźnik jakości przyjęto funkcję opisującą całkowity koszt tego procesu. Ten wskaźnik jakości przekształcono do równoważnej postaci, w której koszty procesu wyrażone są w jednostkach egzergii. W obliczeniach optymalizacyjnych poszukiwano optymalnego profilu temperatury gazu wzdłuż aparatu fluidyzacyjnego oraz optymalnej wartości przepływu tego gazu. W pierwszym etapie obliczenia optymalizacyjne przeprowadzono dla procesu ogrzewania z tłokowym przepływem ciała stałego wzdłuż wymiennika, następnie rozszerzono model, uwzględniając dyspersję wzdłużną, która opisuje proces mieszania się cząstek ciała stałego wzdłuż aparatu. Obliczenia przeprowadzono dla szerokiego zakresu parametrów procesu i parametrów ekonomicznych obecnych we wskaźniku jakości. Rozpatrywano cały zakres zmienności współczynnika dyspersji od procesu przebiegającego w złożu fluidalnym z idealnym wymieszaniem ciała stałego aż do procesu - w złożu z przepływem tłokowym. W problemach optymalizacji reaktorów rurowych z przepływem dyspersyjnym analizowano problem maksymalizacji końcowego stężenia pożądanego produktu dla trzech typów pierwszorzędowych reakcji chemicznych: reakcje odwracalne, reakcje równoległe i reakcje następcze. Wyprowadzono dwie równoważne postacie wskaźnika jakości opisujące końcowe stężenie pożądanego produktu, które mogą być zastosowane w przyjętym algorytmie optymalizacyjnym. W obliczeniach optymalizacyjnych poszukiwano optymalnego profilu temperatury i czasu przebywania w reaktorze maksymalizujących stężenie właściwego produktu. W obliczeniach optymalizacyjnych analizowano pełny zakres możliwych wartości współczynnika dyspersji od reaktora z idealnym wymieszaniem do reaktora z przepływem tłokowym dla różnych wartości hamiltonianu, który jest tu miarą kosztów inwestycyjnych. Dla każdego rozważanego typu reakcji chemicznej analizowano także proces izotermiczny zarówno dla zerowych, jak i skończonych wartości hamiltonianu. Dla obu rozważanych procesów, ogrzewania fluidalnego oraz reakcji chemicznych w przepływowym reaktorze rurowym, przedstawiono i przedyskutowano otrzymane wyniki obliczeń optymalizacyjnych. Przeanalizowano wpływ poszczególnych parametrów na przebieg procesów optymalnych, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu dyspersji.
EN
The paper presents an optimization problem of two selected processes of chemical engineering in which a partial mixing process occurs due to longitudinal (axial) dispersion occurring in the stream of transformed matter flowing through the apparatus. The paper considers processes of fluidized heating of fine solid particles in a horizontal fluidized heat exchanger and chemical reactions in tubular flow reactors. Mathematical models of these processes and their adaptation to the form used in the selected optimization algorithm (continuous algorithm of the Maximum Principle, also called the Pontryagin's algorithm) are described. The performance index (quality index) used for the fluidized bed problem describes the total cost of the heating process expressed in exergy units. The optimal profile of gas temperature and total gas flowrate was to be found in the course of optimization calculations. In the first stage, optimization calculations were performed for a heating process with plug flow of solid particles, then the model was extended with longitudinal dispersion that takes into account the mixing of solid particles along the apparatus. The calculations were performed for a wide range of values of process parameters and thermo-economic parameters occurring in the performance index. The whole range of dispersion coefficient variability (from processes with ideal mixing of solids particles to processes with plug flow of these particles) was investigated. Three types of first-order chemical reactions were considered in the optimization of tubular reactors. These were reversible reactions, parallel reactions and sequent reactions. A performance index used in this problem describes the final concentration of the desirable reaction product. Two equivalent performance indexes were derived that can be applied in the used optimization algorithm. Optimization calculations were performed to determine the optimal temperature profile along the reactor and optimum residence time which maximizes the final concentration of the desired reaction product. Like in the problem of fluidized heating, a full range of dispersion coefficient values was analyzed, i.e. from the reactor with ideal mixing to the reactor with plug flow. Moreover, a wide range of Hamiltonian values that were o measure of investment costs was investigated. At the beginning of each chapter related to a particular type of the considered chemical reaction, an isothermal process was analyzed. The method of applying the Pontryagin 's algorithm for optimization of isothermal processes was discussed for various Hamiltonian values. For both considered processes, the results of optimization calculations were presented and discussed to analyze the influence of process parameters on the optimal run of processes and especially the influence of the dispersion rate. Despite such different processes and quality indicators we can identify some characteristic similarities for dependences between optimal apparatus size and dispersion coefficients, as well as Hamiltonian values.
PL
Przedstawiono sytuację prawną, dane liczbowe i problemy kształcenia na kierunku Technologia chemiczna w polskich uczelniach. Zaprezentowano historię podstaw prawnych kształcenia oraz ich stan obecny. Zgromadzono dane statystyczne dotyczące absolwentów i studentów oraz przeanalizowano tok studiów. Przedstawiono szereg pytań dotyczących kształcenia do rozważenia przez środowisko akademickie i stowarzyszenia zawodowe.
EN
Legal situation, data in figures and issues concerning education in the filed of Chemical Engineering at Polish universities. The history of legal basis of the education and its current status are presented. The statistics concerning the graduates and students are gathered and the course of study is analysed. Several issues concerning the education are presented to be considered by the academia and Professional associations.
PL
Proces mieszania często występuje w różnych gałęziach przemysłu. W artykule rozważane jest sporządzanie mieszaniny aceton-octan etylu. Podstawowym celem jest uzyskanie właściwego stopnia jednorodności mieszaniny. W artykule zbudowano model matematyczny procesu mieszania i zaprojektowano warstwowy system sterowania. Składa się on z nadrzędnego regulatora rozmytego oraz warstwy bezpośredniej z regulatorami typu PID i sterowaniem binarnym. Przeprowadzono badania testowe działania układu sterowania w strukturze sprzętowej i dokonano analizy uzyskanych wyników sterowania.
EN
Mixing process is very often used in many various fields of industry. In this paper the mixture of acetone and ethyl acetate is considered. Desire is to achieve proper homogeneity of mixture. The paper presents mathematical model of mixing process and designed two-layer structure of control system. The fuzzy controller is implemented in upper layer. Direct layer consists of PID controllers and binary control. Control system is tested by simulation for hardware in the loop control system. The control results are analyzed.
EN
The Differential Evolution algorithm, like other evolutionary techniques, presents as main disadvantage the high number of objective function evaluations as compared with classical methods. To overcome this disadvantage, this work proposes a new strategy for the dynamic updating of the population size to reduce the number of objective function evaluations. This strategy is based on the definition of convergence rate to evaluate the homogeneity of the population in the evolutionary process. The methodology is applied to the solution of singular optimal control problems in chemical and mechanical engineering. The results demonstrated that the methodology proposed represents a promising alternative as compared with other competing strategies.
5
Content available Replacement of PETN by Bicyclo-HMX in Semtex 10
EN
Bicyclo-HMX (BCHMX) was studied in the form of a plastic explosive bonded by the plastic matrix of the explosive Semtex 10 and the results were compared with the original Semtex 10 which contains PETN as an explosive filler. The tests included measurements in the sensitivity to impact and friction. The thermal stability was studied using differential thermal analysis (DTA) with the evaluation of the outputs using the Kissinger method. The detonation velocity was measured experimentally and the detonation characteristics were calculated by means of EXPLO 5 code and the Kamlet & Jacobs method. On the basis of mutual comparison of all the obtained results, it was concluded that replacement of PETN by Bicyclo-HMX enhances the friction sensitivity, thermal stability and the detonation parameters of the explosive Semtex 10, while the impact sensitivity is approximately the same. Calculated results of EXPLO 5 code showed good agreement with the experimental detonation velocities.
6
Content available remote Multiscale modelling of chemical reactors
EN
A general framework of the concept of multi-aspect and multi-scale approach to reactor modelling has been presented. Numerical methods employed in reactor design, based on computational fluid dynamics, computer aided process engineering and computational chemistry have been described. The published strategies of integrating those methods and examples of their applications to reactor design have been collected and discussed.
PL
Przedstawiono ogólną koncepcję wieloaspektowego i wieloskalowego podejścia do modelowania reaktorów. Omówiono metody numeryczne wykorzystywane w projektowaniu reaktorów, oparte na numerycznej mechanice płynów, komputerowo wspomaganej inżynierii procesowej i chemii obliczeniowej. Omówiono sposoby integracji tych metod i podano przykłady zastosowania w projektowaniu reaktorów.
7
Content available remote Future challenges for research in chemical and process engineering
EN
The increased demand of specialized materials and active compounds which are of much more complex form than the commodity chemicals has shifted the focus of manufacturing from the process design to product design and the key question is now what product would be manufactured and not how it will be produced. The study presents an analysis of the experimental tools and theoretical methods being indispensable in solving such multiscale and interdisciplinary problems.
PL
Rosnące zapotrzebowanie na materiały specjalistyczne, jak również produkty o ściśle określonej strukturze molekularnej i zdefiniowanych właściwościach przesunęło punkt ciężkości sposobu planowania produkcji z projektowania procesu na projektowanie produktu i kluczową kwestią jest obecnie jaki produkt zostanie wytworzony w wyniku zaprojektowanego procesu. W pracy dokonano analizy narzędzi eksperymentalnych i metod teoretycznych nieodzownych dla metodyki rozwiązywania tego typu wieloskalowych i interdyscyplinarnych problemów.
EN
This paper presents the results of experimental investigations of the lubricity and sorptive properties of selected gear oils. Four base gear oils with the same kinematic viscosity were investigated comparatively. These oils contained different quantities of a lubricity additive (Additin RC2515). The lubricity properties of the oils were tested according to ASTM D2596-69, ASTM D2270-77 and PN-76/C-04147 on the 4-Ball Test Machine. The sorptive properties of oils were evaluated by an indirect method, i.e. by means of differential scanning calorimeter DSC141. Two research aims have been realised. The first aim depended on checking the usability of differential scanning calorimetry for the indirect assessment of sorptive properties (adsorption) of oils on the true material of the tribology joint of 4-Ball Test Machine, which was used in the next test for the assessment of the lubricity properties of the oils. The second aim depended on the confirmation of interdependence: when we have better sorptive properties of an oil, than we also have a better lubricating ability.
PL
W pracy przedstawiono rezultaty eksperymentalnych badań właściwości smarnościowych i sorpcyjnych wybranych olejów przekładniowych. Badano porównawczo cztery oleje bazowe o tej samej lepkości kinematycznej. Oleje te zawierały zróżnicowaną ilość dodatku smarnościowego (Additin RC2515). Właściwości smarnościowe olejów oceniono zgodnie ze znormalizowaną metodą według ASTM D2596-69, ASTM D2270-77, PN-76/C-04147 na aparacie czterokulowym. Właściwości sorpcyjne olejów oceniono metodą pośrednią, tzn. za pomocą różnicowego kalorymetru skaningowego DSC 141. Zostały zrealizowane dwa cele badawcze. Pierwszy cel polegał na sprawdzeniu przydatności różnicowej kalorymetrii ska-ningowej do pośredniej oceny właściwości sorpcyjnych (adsorpcji) olejów na rzeczywistym materiale węzła tribologicznego aparatu czterokulowego, który następnie był użyty do oceny właściwości smarnościowych tych olejów. Drugi cel polegał na potwierdzeniu zależności: jeśli lepsze są właściwości sorpcyjne oleju, to lepsze są jego właściwości smarnościowe.
9
Content available remote Neural network representation of multicomponent vapour-liquid equilibria
PL
Zastosowanie modeli termodynamicznych opisujących równowagę ciecz-para do generowania danych niezbędnych w symulacji, projektowaniu i sterowaniu urządzeń destylacyjnych i rektyfikacyjnych często się wiąże z dużymi trudnościami obliczeniowymi. W ostatnich latach zastosowano z powodzeniem sztuczne sieci neuronowe do opisu równowagi ciecz-para w układach dwu- i trójskładnikowych. W niniejszej pracy podjęto próbę oceny możliwości zastosowania sieci neuronowych do odwzorowania równowagi ciecz-para w układzie sześcioskładnikowym. Otrzymany model neuronowy jest zdolny do odtwarzania danych równowagowych w całej przestrzeni składu cieczy w prosty i dokładny sposób.
EN
The use of thermodynamic models of vapour-liquid equilibrium (VLE) to obtain data necessary in simulation, design and controlling of distillation equipment is very often associated with significant computational effort. Artificial neural networks, widely known for their excellent approximating capabilities, have been successfully used in recent years as an alternative way of VLE data prediction in binary and ternary systems. In this paper, an attempt has been made to assess the possibilities of neural networks to map VLE in a six-component system. The neural model designed is capable of reproducing the VLE data in the entire liquid composition space in a straightforward manner and with a good accuracy.
11
Content available remote Zastosowanie elementów nauczania dystansowego w nauczaniu inżynierii chemicznej
PL
W artykule zawarto informacje dotyczące tzw. nauczania dystansowego ze szczególnym uwzględnieniem inżynierii chemicznej. Przedstawione zostały podstawowe modele nauczania synchronicznego i asynchronicznego oraz narzędzia charakterystyczne dla tej formy nauczania.
EN
The paper includes general information on distance learning in chemical engineering teaching. The synchronous and asynchronous models and their characteristic tools are also described.
PL
Tezy wykładu dotyczą wykładu podstaw technologii chemicznej, przeznaczonego dla studentów wydziałów chemicznych uczelni technicznych. Na tle ogólnej ewolucji studiów inżynierskich powraca od dawna dyskutowany problem kształcenia inżynierów chemików o profilu technologicznym. Przyjmuje się, że współczesny wykład technologii chemicznej główną uwagę powinien poświęcać podstawowym metodom organizacji procesów technologicznych, uwzględniając zagadnienia techniczne, ekonomiczne, ekologiczne i in., istotne dla przemysłu chemicznego. Treść wykładu powinna obejmować trzy podstawowe poziomy organizacji: 1) organizację procesu zachodzącego w pojedynczym aparacie, 2) organizację typowych układów technologicznych (instalacji produkcyjnych) oraz 3) organizację całego przedsiębiorstwa (lub jego wyodrębnionej części – zakładu, oddziału). Referat nawiązuje do znanej opinii Józefa Zawadzkiego, że w nauczaniu technologii chemicznej ważna jest nie tylko odpowiedź na pytanie „jak?”, ale przede wszystkim „dlaczego?” W takim ujęciu wykładu, szczególne znaczenie ma jego część wstępna, której poświęcono najwięcej uwagi. W tej części omawia się wielkości opisujące przebieg i dynamikę procesu chemicznego oraz przykładowe charakterystyki termodynamiczne i kinetyczne typowych układów reagujących, jednak główną jej treść stanowi wyjaśnienie podstawowych zasad organizacji procesów w pojedynczych aparatach (reaktorach i in.) i w układach technologicznych. W tej części wykładu stosuje się uproszczone modele aparatów i schematów technologicznych. Pozostałą (większą) część wykładu wypełniają przykłady organizacji procesów technologicznych, zaczerpnięte z różnych gałęzi przemysłu chemicznego i dziedzin pokrewnych. Służą one do pogłębienia dyskusji nad zasadami organizowania procesów chemicznych w praktyce przemysłowej. Na zakończenie zwrócono uwagę na wpływ, jaki ma sposób prowadzenia egzaminu z podstaw technologii chemicznej, na opanowanie i zrozumienie przez słuchaczy złożonych problemów dotyczących organizacji procesów w przemyśle chemicznym.
EN
Remarks presented in the paper concern the lectures on fundamentals of chemical technology in the curricula of chemistry students in technical universities. It is commonly accepted now that the chemical technology comprises a large group of industrial processes for manufacturing materials of the definite composition, by means of chemical or physical transformations, often accompanied by changes in the energy content of the material. To this group belong not only processes usually applied in the chemical industry but also those occurring in other branches such as metallurgy, fuel industry, etc. The general feature common for those different branches lies in the principal methods being developed for organizing the processes in production units. It seems reasonable, therefore, to state that the essence of the contemporary chemical technology consists in the knowledge of the organization of technological processes, being the area of a number of technical, economic, ecological and other problems. Three kinds of tasks may be distinguished here: 1) to organize a process in a single apparatus (e.g. reactor), 2) to organize a production unit (plant) composed of a number of apparatus, 3) to organize the industrial company (or company’s department) having an established program of activity and composed of a number of plants. The elucidation of the main methods of the chemical processes organization is one of the principal tasks of the lectures on fundamentals of chemical technology. Of particular importance is, however, the introductory section including definitions of the quantities being used for describing chemical processes, the examples of thermodynamic and kinetic characteristics of typical processes, as well as the basic principles useful for organizing the processes both in a single apparatus and in a complex production unit. In this part of the lecture, use is made of simplified models of apparatus and of generally outlined technological systems. That introduction will prepare students to the larger part of the lecture where the selected examples of processes chosen from various branches of the chemical industry (and related domains), are presented and discussed. As has been formulated by J. Zawadzki, the main question to be answered there is not only “how” but first of all “why”. On the other hand, the attention should be drown to the form of examination which should test the students’ understanding of the principal methods developed in the modern chemical industry.
PL
Artykuł jest kontynuacją pracy [1]. Przedstawiono w nim problemy optymalizacyjne z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej rozwiązane przy użyciu metod stochastycznych opisanych w [1]. Były to nieliniowe problemy zawierające tylko zmienne ciągłe lub też zarówno zmienne dyskretne i ciągłe. We wszystkich przypadkach uzyskano wyniki uważane w literaturze za rozwiązanie globalnie optymalne.
EN
The paper presented is a continuation of the work [1]. In this part, optimization problems typical for chemical and process engineering, solved by stochastic methods described in [1] are presented. The nonlinear problems comprising only continuous or both discrete and continuous variables have been treated. In all cases, the results obtained are considered in professional literature as globally optimum solutions.
PL
Artykuł stanowi pierwszą część pracy poświęconej zastosowaniu optymalizacji stochastycznej w inżynierii chemicznej i procesowej. Omówiono w nim podstawy trzech popularnych metod stochastycznych: symulowanego wyżarzania, algorytmów genetycznych adaptacyjnego przeszukiwania losowego. Przedstawiono też podstawowe informacje dotyczące programu komputerowego OPTY-STO opracowanego przez autorów.
EN
In the first part of the paper a use of stochastic optimization in chemical and process engineering is presented. The bases of three popular methods as simulated annealing, genetic algorithms and adaptive random seeking are discussed. Main information dealing with the OPTY-STO software elaborated by the paper authors is given.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.