CONCEPTOS IMPLICADOS EN LA OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS

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OPTIMIZACIÓN

Para optimizar un sistema se debe establecer una función objetivo, la cual trata de maximizar algún tipo de beneficio o salidas del sistema, o de minimizar algún tipo de costos o entradas del proceso.

Si existe un solo grado de libertad, se tiene un caso de optimización de una variable; si existen varios grados de libertad, entonces la optimización se conoce como multivariable

CONCEPTOS IMPLICADOS EN LA OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS QUÍMICOS

La optimización es el método que busca resolver el problema de minimizar o maximizar una función objetivo que relaciona la variable a optimizar con las variables de diseño y de operación.

MODELACIÓN DE PROCESOS

Consiste en una serie de relaciones que se establecen para cada equipo que forma parte del sistema.

Relaciones termodinámicas y ecuaciones cinéticas

Ecuaciones de diseño

Balance de energía

Balance de materia

Balance de cantidad de movimiento

TIPOS O CLASIFICACIÓN

Método de Fibonacci

Un procedimiento similar del método de la Sección Dorada, lo constituye el método de Fibonacci, con la variación de que el factor de contracción no es constante, si no que cambia en cada interación.

Método de la Sección Dorada

El método se basa en la colocación de puntos de búsquedas simétricos, de tal manera que en cada interacción, el punto que se conserva sirve como base para la selección del nuevo punto, el cual a su vez se debe conservar la simetría original, pero acotando la solución óptima dentro de un intervalo de búsqueda menor.

GRADOS DE LIBERTAD

Para el análisis y diseño de procesos se requiere de modelos que describan el comportamiento del sistema. Estos modelos que gobiernan el sistema consiste de M ecuaciones independientes que involucran N variables

C) M < N. Con objeto de definir el sistema se necesitan N - M relaciones adicionales, que pueden ser en forma de valores establecidos de algunas variables de diseño. Se dice que en estos casos que el sistema tiene F grados de libertad, dador por: F = N - M

B) M = N. El sistema está completamente definido y tiene solución.

A) M > N. En este caso el sistema está sobre especificado y no tiene solución.