Einladung zum Vortrag im Kolloquium Systemdynamik und Prozesstechnik

Rechnergestuetzte Synthese von Prozessfliessbildern

Prof. Dr. Andreas Linninger , University of Illinois, Chicago

    Zeit: Montag · 15. 7. 2002 · 13:00 Uhr
    Ort: Hörsaal V 9. 12 · Pfaffenwaldring 9 · Campus Stuttgart-Vaihingen

Abstract

Eine neue Methodik zum rechnergestuetzten Entwurf verfahrenstechnischer Prozesse sieht einen zweistufigen Loesungsansatz vor. In Phase 1 (Superstruktur Synthese) waehlt ein linearer Planungsalgorithmus moegliche verfahrenstechnische Grundoperationen aus einer Liste verfuegbarer Schritte aus. Eine erfolgreiche Auswahl erfordert die Erfuellung zumindest einer Teilaufgabe des gewuenschten Prozesses sowie seine technische Machbarkeit. Jeder akzeptierte Verfahrensschritt wird als Baustein einer moeglichen Prozessvariante gespeichert. Durch wiederholte Anwendung entsteht schrittweise ein Netzwerk von Reaktions- und Trennschritten, die Superstruktur des Problems. Die so erstellte Superstruktur ist ein gerichteter Graph, deren Knoten moegliche Reaktions-und Trennschritte modellieren, waehrend die Seiten die Zustaende aller Prozesstroeme speichern. Phase 2 (Superstruktur Optimierung) zielt nun auf die Auffindung der besten Verfahrensvarianten innerhalb der Superstruktur. Diese Optimierungaufgabe erfordert zwei Arten von Entscheidungen: binaere Stukturvariablen selektieren den besten Verfahrensweg unter den Millionen von Loesungskandidaten, waehrend kontinuierliche Prozessvariablen die dazugehoerigen Betriebsparameter festlegen.
Anwendungen werden anhand des rechnergestuetzten Entwurfs von Recycle und Behandlungsmethoden fuer Nebenprodukte aus Mehrstoffanlagen eroertert. Die Fallbeispiele beinhalten weiters den automatischen Entwurf von Destillationssequenzen mit optimalem Kompromiss zwischen Kosten und Umwelteinfluessen. Ein geschlossener praediktiver Regelkreis fuer die Abfallvermeidung und optimale Investitionsplanung fuer gesamte Produktionsanlagen wird vorgestellt.