ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ МАТЕМАТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

С. Н. Коледин, К. Ф. Коледина, И. М. Губайдуллин, А. Ф. Муллаянова, С. А. Габитов

Аннотация


В работе приведена схема информационной системы последовательного анализа каталитических реакций математическими методами. Анализ начинается с построения кинетической модели и заканчивается оптимизацией условий проведения химического процесса, базируясь на кинетической модели как на фундаментальных закономерностях его протекания. Задача оптимизации кинетических параметров стадий представлена в виде основных модулей: 1) ввод данных; 2) прямая кинетическая задача расчета концентраций веществ по заданным параметрам; 3) обратная кинетическая задача восстановления кинетических параметров по экспериментальным данным; 4) вывод результатов. В каждом модуле определены входные параметры и выполняемые функции. При решении обратной кинетической задачи происходит восстановление кинетических параметров исходя из соответствия экспериментальных данных и расчетных значений. Вводятся несколько параметров: вид функционала невязки; метод решения обратной задачи. При выборе численного метода расчета обратной кинетической задачи необходимо комбинировать методы для глобального поиска и поиска локального экстремума. Наиболее быстрые методы, то есть методы за меньшие сроки приводящие к требуемому функционалу невязки: глобальный поиск (global search) и multistart, метод Хука-Дживса (pattern search), генетический алгоритм, симуляция отжига (simulated annealing) и др.

Полный текст:

PDF

Литература


Слинько М.Г. История развития математического моделирования каталитических

процессов и реакторов // Теоретические

основы химической технологии. – 2007. –

Т. 41. - № 1. – С. 16-34.

Коледин С.Н., Карпенко А.П., Коледина

К.Ф., Губайдуллин И.М. Информационная

система для оценки взаимосвязи целевых

функций и исследования оптимальных условий проведения сложной каталитической

реакции методами многоцелевой оптимизации // Электротехнические и информационные комплексы и системы. – 2017. – Т. 13. -

№ 4. – С. 71-81.

Коледина К.Ф., Коледин С.Н.,

Губайдуллин И.М. Многокритериальная

оптимизация условий проведения каталитической реакции дегидрирования этанола в

этилацетат // Вестник Башкирского университета. – 2018. – Т. 23. - № 2. – С. 385-389.

Гламаздин Е.С., Новиков Д.А., Цветков

А.В. Управление корпоративными программами: информационные системы и математические модели. – М.: ИПУ РАН, 2003. –159 с.

Новичкова А.В., Бобренева Ю.О.,

Губайдуллин И.М., Коледина К.Ф. Информационный комплекс построения кинетической модели реакции гидроалюминирования

олефенов триизобутилалюминием //

Электротехнические и информационные

комплексы и системы. – 2014. - № 4. – Т. 10.

– С. 58-63.

Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор

оптимальных параметров в задачах со многими критериями: учеб. пособие для вузов;

-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2006.

–175 с.

Коледина К.Ф., Губайдуллин И.М.,

Сафин Р.Р., Ахметов И.В. Информационная

система построения кинетической модели

каталитической реакции, планирование экономически оптимального химического эксперимента // Системы управления и информационные технологии. – 2015. - № 3 (61).

– С. 79-84.

Спивак С.И., Коледина К.Ф., Коледин

С.Н., Губайдуллин И.М. Информационновычислительная аналитическая система теоретической оптимизации каталитических

процессов // Прикладная информатика /

Journal of applied informatics. – 2017. – Т. 12.

- № 1 (67). – С. 39-49.

Коноплева И.А., Хохлова О.А., Денисов

А.В. Информационные технологии. – М.: ТК

Велби, Изд-во Проспект, 2007 – 304 с.

Коледина К.Ф., Коледин С.Н.,

Щаднева Н.А., Губайдуллин И.М. Кинетика

и механизм каталитической реакции спиртов

с диметилкарбонатом // Журнал физической

химии. – 2017. – Т. 91. - № 3. – С. 422–428.

Koledina, K. F. Kinetic model of the

catalytic reaction of dimethylcarbonate with

alcohols in the presence Co2(CO)8 and W(CO)6

/ K. F. Koledina, S. N. Koledin, N. A. Schadneva,

Y. Yu. Mayakova, I. M. Gubaydullin // Reaction

Kinetics, Mechanisms and Catalysis. DOI:

1007/s11144-017-1181-3

Коледин, С.Н. Оптимальное управление и чувствительность оптимума в задачах

химической кинетики / С.Н. Коледин, К.Ф.

Коледина // Журнал СВМО. 2016. Т. 18. № 3.

- С. 137-144.

Коледин, С.Н. Определение оптимальных условий каталитических процессов

на основе экономических критериев / С.Н.

Коледин, К.Ф. Коледина, И.М. Губайдуллин,

С.И. Спивак // Химическая промышленность

сегодня. №10. 2016г. стр. 24-35.

Коледин, C.Н. Планирование экономически оптимального химического эксперимента на основе кинетической модели каталитической реакции взаимодействия спиртов

с диметилкарбонатом/ C.Н. Коледин, К.Ф.

Коледина // Журнал СВМО. 2015. Т.17. №2.

С.43-50.

Нурисламова Л.Ф.Разработка компактной кинетической модели пиролиза пропана методами анализа чувствительности /

Л.Ф. Нурисламова - диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук: Башкирский государственный университет. Уфа, 2015.

Карпенко, А.П.Основные сущности

популяционных алгоритмов для задачи глобальной оптимизации/ А.П. Карпенко //

Информационные и математические технологии в науке и управлении. – 2016. – № 2.

– С. 8-17.

Димитров, В.И Простая кинетика /

В.И Димитров – Новосибирск: Наука и

жизнь, 1982. – 380с.

Новичкова, А.В. Информационные

системы моделирования реакционной способности алкенов в реакции гидроалюминирования олефинов триизобутилалюминием. /

А.В. Новичкова, Ю.О. Бобренева, И.М.

Губайдуллин, К.Ф. Коледина //

Электротехнические и информационные

комплексы и системы. № 3, т. 10, 2014.

С. 55-61.

Губайдуллин, И.М. Структурная и

параметрическая идентификация кинетических моделей химических реакций с участием металлоорганических соединений на

основе информационно-вычислительной

аналитической системы / И.М. Губайдуллин,

К.Ф. Коледина, С.И. Спивак // Химическая

промышленность сегодня. 2014. № 11.

С. 18-27.

Зайнуллин, Р.З. Кинетика каталитического риформинга бензина // Кинетика и

катализ / Р.З. Зайнуллин, К. Ф. Коледина, А.

Ф. Ахметов, И. М. Губайдуллин., 2017, т. 58,

№ 3, С. 1–12.

Нурисламова, Л.Ф., Редукция детальных схем химических превращений окислительных реакций формальдегида и водорода

на основании результатов анализа чувствительности математической модели / Л.Ф.

Нурисламова, И.М. Губайдуллин //

Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии.

Т. 15. № 4. С. 685-696.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.