Modellgestützte Optimierung des Designs einer Batch-Rektifikation mit Mittelbehälter mittels eines Evolutionären Algorithmus

摘要

Es wird ein neuer Ansatz für die modellgestützte Optimierung des Designs einer Batch-Rektifikation mit Mittelbehälter mittels eines Evolutionären Algorithmus vorgestellt. Der Beitrag setzt sich aus drei Teilen zusammen. Im ersten wird die Entwicklung eines rigorosen mathematischen Modells für die betrachtete Rektifikationskolonne gezeigt. Eine erfolgreiche Validierung wurde mit Hilfe einer Technikumsanlage durchgeführt. Im zweiten Teil ist ein leistungsfähiger Evolutionärer Algorithmus für Optimierungsaufgaben mit einer Zielfunktion dargestellt. Schließlich wird im dritten Teil die Anwendung dieses Algorithmus für die modellgestützte Optimierung des Designs einer Batch-Rektifikation mit Mittelbehälter gezeigt. Die erzielten Ergebnisse unterstreichen die Leistungsfähigkeit der vorgeschlagenen Methodik. A new approach of the model based optimisation of middle vessel batch distillation design by using an evolutionary algorithm is presented. The contribution is divided into three major parts. First, the development of a rigorous mathematical model of the distillation column is shown. A successful validation on a pilot plant is conducted. Second, an efficient hybrid evolutionary algorithm for optimisation problems with one objective function is presented. Third, the application of this algorithm is shown by optimization of the design of a middle vessel batch distillation. The results achieved emphasise the feasibility of the proposed methodology.