Расчет состава смесей с заданным набором свойств

  • Просмотров 127
  • Скачиваний 10
  • Размер файла 26
    Кб

Расчет состава смесей с заданным набором свойств В.И. Вершинин, Р.Ю. Симанчев, Омский государственный университет, кафедра аналитической химии и химии нефти Постановка задачи. В химической технологии нередко требуется получать композиции с заданными свойствами, смешивая N однотипных компонентов. При этом массовые или объемные доли компонентов подбирают эмпирически в ходе длительных экспериментов или заранее рассчитывают

с учетом свойств каждого компонента. Расчеты возможны только в том случае, когда процесс смешивания протекает аддитивно, то есть без химического или какого-либо иного взаимодействия между компонентами. Состав смеси рассчитать тем труднее, чем большее число свойств смеси надо учесть. Например, для получения бензина с октановым числом (ОЧ) = 92 можно смешивать бензины с ОЧ = 76 и ОЧ = 95, и расчет доли каждого из них (xj) не вызывет

затруднений. Подбирая же состав бензиновой смеси по четырем свойствам одновременно, например, добиваясь заданных значений ОЧ, температуры вспышки, плотности и предела выкипания, придется смешивать несколько компонентов, а для точного расчета состава смеси решать систему из 4 линейных уравнений с несколькими неизвестными xj. Предварительный выбор возможных компонентов проводится так, чтобы по единичному свойству одни из них

имели бы более высокие, а другие - более низкие значения, чем требуемая смесь. Однако это условие - необходимое, но не достаточное; решения должны отвечать естественным ограничениям, а именно: доля любого компонента должна попадать в интервал (0, 1), а сумма xj должна равняться единице. Рассчитать "идеальный" состав смеси "в лоб", то есть решая систему линейных уравнений, удается редко. Несомненно, для подбора качественного

и расчета количественного состава аддитивных смесей перспективно применение ЭВМ. Смеси определенного вида (например, нефтепродукты) могут быть рассчитаны с помощью зарубежных многоцелевых лицензионных программ [1], но нам неизвестны программы, позволяющие решать подобные задачи в общем виде с учетом требуемой точности прогноза. Целью настоящей работы было создание алгоритма и программного обеспечения для нахождения