Ẹyọ 3 / 11

Itumọ Simulation Ilana: Ṣiṣe oye ti Aspen ati Awọn abajade DWSIM

Awọn anfani:

  • Agbara lati ṣe iṣiro iyara pupọ / iwọntunwọnsi agbara ati awọn metiriki bọtini nipa ṣoki awọn ọgọọgọrun awọn laini ti iṣelọpọ kikopa pẹlu oye atọwọda
  • Agbara lati loye pe kikopa jẹ afihan ti awoṣe thermodynamic ti a yan ati ibamu awoṣe ibeere ati ipolowo ti ara
  • Agbara lati ṣe idaniloju isọdọkan, iyapa iwọntunwọnsi ati awọn ibuwọlu oddball nipa ifiwera pẹlu esiperimenta/data itọkasi

Ni kete ti apẹrẹ ilana ba ti pari lori iwe, o to akoko lati “ṣiṣẹ” lori kọnputa naa. Simulation ilana — sọfitiwia ti o yanju nọmba, agbara, ati ihuwasi iwọntunwọnsi ti ohun elo nipasẹ awọn awoṣe thermodynamic — ṣe iṣiro awọn reactors, awọn ọwọn distillation, awọn paarọ ooru, ati ṣiṣan lapapọ. Awọn irinṣẹ ti o wọpọ julọ jẹ sọfitiwia bii Aspen Plus / Aspen HYSYS (awọn simulators boṣewa iṣowo ile-iṣẹ) ati DWSIM (aṣayan yiyan orisun ṣiṣi). Awọn irinṣẹ wọnyi ṣe agbejade awọn tabili nla ti awọn nọmba: iwọn sisan, iwọn otutu, titẹ, akopọ, enthalpy ti ṣiṣan kọọkan (agbara ooru ti ṣiṣan gbe), awọn iṣẹ ti nkan elo kọọkan. Ninu ẹyọ yii iwọ yoo kọ ẹkọ bii o ṣe le lo oye atọwọda bi oluranlọwọ ti o ṣe akopọ, ṣe afiwe ati awọn asia ti o ṣeeṣe awọn aiṣedeede ninu okun ti awọn nọmba; Ṣugbọn a yoo kọ idi ti o yẹ ki o pinnu boya kikopa naa baamu fisiksi tabi rara.

Jẹ ká bẹrẹ pẹlu kan lominu ni o daju: awọn kikopa ni a otito ti awọn thermodynamic awoṣe ati awọn awqn ti o yan; Kii ṣe otitọ funrararẹ. Ti o ba yan package thermodynamic ti ko tọ (ohun-ini / ọna thermodynamic — awoṣe ti o ṣe iṣiro iwọntunwọnsi ati awọn ohun-ini ti awọn olomi; fun apẹẹrẹ bojumu, NRTL, Peng-Robinson), simulator yoo gbejade dan ati idaniloju ṣugbọn awọn abajade aṣiṣe patapata. AI ṣe iranlọwọ itumọ awọn abajade wọnyi ṣugbọn ko le ṣe iṣeduro deede ti awoṣe.

Igbese-nipasẹ-Igbese AI atilẹyin ni kika kikopa iṣelọpọ

1. Iṣakoso isọdọkan. Ni akọkọ rii boya kikopa naa yanju gangan. Iyipada ni nigbati ojutu nọmba ba de abajade iduroṣinṣin; Abajade ti kii ṣe iyipada jẹ asan. O le fun awọn igbasilẹ ojutu si AI ati akopọ awọn ikilo ati awọn aṣiṣe.

2. Ibi-ati iwọntunwọnsi agbara. A ti o dara kikopa idaniloju wipe ni = jade. AI le ṣajọ apapọ igbewọle-jade lati tabili sisan ati awọn iyapa asia ni iwọntunwọnsi. Ti iyapa ba tobi, awoṣe tabi iṣeto jẹ aṣiṣe.

3. Akopọ bọtini esi. Ọja ti nw, reboiler/condenser ojuse, iwe profaili, iyipada - awọn oṣuwọn ni eyi ti awọn reactant wa sinu ọja ni riakito. AI fa awọn metiriki bọtini wọnyi lati awọn ọgọọgọrun awọn ori ila sinu tabili akojọpọ kan.

4. Ifiwera ohn. AI ni kiakia ṣe afihan iyatọ laarin awọn ṣiṣe meji (fun apẹẹrẹ ipin reflux oriṣiriṣi): “Iyipada wo ni o yipada nipasẹ melo, iṣẹ wo ni o pọ si?”

5. Isamisi aiṣedeede. Awọn iye aiṣedeede ti ara - oṣuwọn sisan odi, akopọ ti o kọja opin solubility, iwọn otutu ti ko ni ironu - le ṣe afihan bi “ṣayẹwo” nipasẹ AI.

6. Aala ati reasonableness àlẹmọ. Ṣe abajade naa baamu fisiksi bi? Njẹ mimọ ọja jẹ thermodynamically ṣee ṣe? Iwọ ni ẹniti o ṣe asọye yii.

Imọran: Nigbati o ba funni ni iṣelọpọ kikopa si AI, tun sọ fun iru package thermodynamics ti o nlo. AI beere “Ṣe package yii dara ninu eto yii (fun apẹẹrẹ awọn paati pola, azeotrope)?” - ṣugbọn yiyan awoṣe ikẹhin jẹ ipinnu imọ-ẹrọ.

Thermodynamic awoṣe: wọpọ farasin aṣiṣe

Pupọ julọ awọn aṣiṣe iṣeṣiro kii ṣe oni-nọmba ṣugbọn wa lati yiyan awoṣe. Lilo awoṣe ti o dara julọ si adalu pola kan ṣe azeotrope - aaye ti omi ati oru jẹ kanna ni akopọ ti a fun, ko le ṣe iyatọ nipasẹ distillation - alaihan. AI le ṣe itumọ abajade, ṣugbọn ko le rii daju pe awoṣe ti o yan ni ibamu si eto naa; Eyi nilo imọ ti thermodynamics ati lafiwe ti data esiperimenta. Ikilọ “iye yii jẹ ajeji” ti tọka si nipasẹ AI nigbagbogbo jẹ abajade ti yiyan awoṣe aṣiṣe.

Išọra: Simulation kii ṣe deede nitori pe o “kojọpọ ati fun aworan ti o wuyi”. Apo thermodynamic ti ko tọ jẹ iru aṣiṣe ti o lewu julọ nitori abajade dabi idaniloju. Ṣe afiwe iṣelọpọ nigbagbogbo pẹlu data esiperimenta, iṣiro ọwọ, tabi itọkasi ti a mọ.

mẹta mini igba

Ọran 1 - Akopọ akoko ti o fipamọ. Onimọ ẹrọ kan yoo ṣe iṣiro awọn laini iṣelọpọ 600 lati ṣiṣe Aspen ti o ni awọn ṣiṣan 40 ati ohun elo 12. AI fa mimọ ọja, awọn iṣẹ ọwọn, ati iyipada sinu tabili akojọpọ; Ẹlẹrọ naa de awọn ipinnu bọtini ni iṣẹju 10 dipo iṣẹju 45 ti kika. Iye bọtini kọọkan tun jẹrisi ni tabili orisun.

Case 2 - Ikilọ awoṣe. Ni iyapa omi-ethanol, simulation naa mu 99.9% mimọ. “Pẹlu package thermodynamic pipe, ko si azeotrope ti o han ninu eto yii; eyi jẹ ibeere ti ara, ”YZ tọka si. Nigbati ẹlẹrọ ṣe iyipada idii naa si NRTL, azeotrope han ati opin mimọ to daju (isunmọ 95.6 ọpọ%) han. AI ko yanju aṣiṣe naa, ṣugbọn o ṣe ibeere ti o tọ.

Ọran 3 - Iwontunwonsi iyapa. Ni ṣiṣe DWSIM kan, 1,000 kg / wakati wọ inu ati 940 kg / wakati kan jade. AI samisi 6% iyatọ. Nigbati o ba ṣayẹwo, ṣiṣan nya si ni a ti ge asopọ. Laisi iṣakoso iwọntunwọnsi, abajade aṣiṣe yii yoo ti royin.

Mẹrin daakọ awọn awoṣe

1) Akopọ kikopa:

Rẹ ipa: ilana kikopa Oluyanju. Emi yoo fun ọ ni apẹrẹ sisan simulator kan (package thermodynamics: [package]). Fifun: (1) tabili akojọpọ ti awọn iye bọtini fun ṣiṣan kọọkan (oṣuwọn ṣiṣan, T, P, awọn akopọ pataki), (2) ibi-ijade-jade ati iwọntunwọnsi agbara ati iyapa, (3) mimọ ọja ati awọn iye ojuse bọtini. Lo awọn nọmba gangan lati tabili, maṣe ṣe iye naa. Tabili: [lẹẹ mọ]

2) Ijẹrisi iwọntunwọnsi:

Lati tabili sisan yii, ṣafikun ibi-apapọ (ati ti o ba ṣee ṣe agbara) titẹ ati ijade lọtọ, ṣe iṣiro iyatọ ati fun ipin ogorun. Ti iyatọ ba tobi ju 0.5%, samisi eyi ti sisan le jẹ diẹ sii / kere si. Ti atunlo ba wa, ṣayẹwo pe ko ka ilọpo meji. Tabili: [lẹẹmọ]

3) Ibeere ibamu awoṣe:

Eto mi: [awọn paati, awọn ipo, azeotrope/polar/electrolyte state]. Thermodynamic package Mo lo: [package]. Ṣe package yii dara fun eto yii, ni awọn ọran wo ni yoo jẹ ṣina? Daba package yiyan ki o ṣalaye idi ti yoo fi dara julọ. Emi yoo rii daju yiyan ikẹhin pẹlu data esiperimenta; Maṣe ṣe idajọ ikẹhin, fun idalare.

4) Ifiwera oju iṣẹlẹ:

Emi yoo fun meji kikopa gbalaye (Awọn oju iṣẹlẹ A ati B). Ṣe afihan awọn igbewọle oriṣiriṣi ati ipa wọn lori awọn abajade bọtini (mimọ, iṣẹ, iyipada, agbara) ni tabili afiwe. Sọ iru oju iṣẹlẹ ti o ga julọ nipasẹ kini awọn ibeere, ṣugbọn jẹ ki n pinnu. O kan lo awọn nọmba ti a fun.A: [lẹẹ mọ] B: [lẹẹ mọ]

Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia

Ibere ​​ailagbara:

Ṣe abajade iṣeṣiro yii dara?

"O dara" jẹ aisọye: kini ami-ara, ibi-afẹde wo, awoṣe wo? AI le fun jeneriki ati sinilona alakosile.

Ibere ​​ti o lagbara:

Rẹ ipa: kikopa Oluyanju. Ibi-afẹde mi: 99% benzene mimọ ni oke ti ọwọn, dinku iṣẹ agbara. Thermodynamics package: Peng-Robinson.Lati awọn wọnyi sisan chart, nianfani: (1) mimo waye ati ijinna si afojusun, (2) reboiler/condenser ojuse, (3) ibi-iwontunwonsi ati fiseete ni GIDI awọn nọmba. Samisi ti o ba ti wa ni eyikeyi hohuhohu ti ara iye. Fi ọrọ kan kun ṣugbọn fi ipinnu ikẹhin silẹ fun mi; iye ibamu.Table: [lẹẹmọ]

Iyatọ naa jẹ kedere: ibi-afẹde, ami-ami, awoṣe, ati idiwọ “nọmba gidi” yi abajade pada si itupalẹ igbeja.

Pinpin ipa ni itumọ kikopa

iṣowo

Ipa ti AI

ipinnu eniyan

Ayẹwo iyipada

Akopọ Ikilọ

Wo abajade ti o wulo

Iwontunws.funfun / agbara

Lapapọ ati iyapa

Aṣiṣe root fa

Akopọ awọn abajade bọtini

tabili Lakotan

Amọdaju ti afojusun

Aṣayan awoṣe

Ikilọ wiwa

Package ipinnu, ṣàdánwò

Ifiwera ohn

Tabili iyatọ

Aṣayan apẹrẹ

odd iye

isamisi

ti ara itumọ

Awọn aṣiṣe ti o wọpọ

  • Itumọ abajade ti kii ṣe convergent. Simulation ti a ko yanju jẹ asan; convergence ti wa ni timo akọkọ.
  • Beere fun awọn asọye laisi fifun package thermodynamics. AI n funni ni idaniloju aṣiṣe lai mọ awoṣe naa.
  • Asise kan lẹwa kikun bi otitọ. Awoṣe aṣiṣe ṣe agbejade idaniloju ṣugbọn abajade aṣiṣe; Afiwera pẹlu ṣàdánwò.
  • Fojusi iyapa iwọntunwọnsi. Paapaa iyatọ 1% le jẹ ami ti ṣiṣan fifọ tabi aṣiṣe.
  • Lilo nọmba ti AI ṣe. Gba laaye nikan awọn iye tabili gangan; Ṣeto “awọn nọmba nikan ti a fun” ni ihamọ.

Ni akojọpọ

AI ni kikopa ilana; O jẹ oluranlọwọ ti o lagbara ti o ṣe akopọ awọn ọgọọgọrun awọn laini ti iṣelọpọ, ṣayẹwo iwọntunwọnsi iwọn/agbara, ṣe afiwe awọn oju iṣẹlẹ, ati awọn asia awọn iye aiṣedeede ti ara. Ṣugbọn kikopa naa jẹ afihan ti awoṣe thermodynamic ti a yan ati awọn imọran; Ibamu ti awoṣe, ibamu ti abajade pẹlu fisiksi ati ipinnu apẹrẹ jẹ ti eniyan. AI jẹ ki o beere awọn ibeere to tọ; Onimọ-ẹrọ yan awoṣe, jẹrisi abajade pẹlu idanwo, ati ṣe ipinnu.

Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe

Gba iṣẹjade kikopa (tabi apẹrẹ sisan ayẹwo). Jade awọn metiriki bọtini ati iwọntunwọnsi pupọ lati AI pẹlu “akopọ kikopa” ati awọn awoṣe “ijẹrisi iwọntunwọnsi”. Ti iyapa ba wa, wa idi. Lẹhinna lo awoṣe “ibeere ibaramu awoṣe” lati jiroro ni ibamu ti package thermodynamics rẹ fun eto rẹ ki o ṣe afiwe rẹ pẹlu o kere ju iye idanwo/itọkasi kan.

akojọ ayẹwo

  • [] Mo timo wipe kikopa converged.
  • [] Mo timo wipe awọn ibi-(ati ti o ba ti ṣee ṣe agbara) iwontunwonsi idaduro.
  • [] Mo beere iwulo ti package thermodynamic fun eto mi.
  • [] Mo ṣe afiwe awọn abajade bọtini si o kere ju itọkasi kan/iye adanwo.
  • [] Mo fi idiwo "awọn iye tabili gidi nikan" lori AI.