CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Combination of AI techniques and software with advanced reactor equipment for efficient kinetics analysis in the chemical industry (AITEKIN)

Article Category

Article available in the following languages:

Brakujące ogniwo w kontroli procesów chemicznych

Naukowcy finansowani przez UE opracowali zautomatyzowany pakiet analizy reakcji chemicznych. Łącząc go z komercyjnie dostępnym oprogramowaniem, dostarczyli także w pełni funkcjonalny zautomatyzowany system kontroli procesów chemicznych.

Energia icon Energia

Inżynieria chemiczna definiuje liczbę procesów "jednostkowych" – tych, które mają jedną określoną funkcję – prowadzących do produkcji środków chemicznych i obejmujących takie funkcje, jak rozdzielanie, oczyszczanie i mieszanie. Reaktory wykonują prawdopodobnie najbardziej decydujący proces jednostkowy, proces reakcji, w łańcuchu transformacji prowadzących od "surowca" chemicznego do pożądanych produktów końcowych. Dla operacji jednostkowych istnieje szereg symulacji komercyjnych i pakietów optymalizacji, zwykle nie licząc reaktorów chemicznych w związku z różnorodnością i złożonością parametrów. Jednak aby "powiększyć skalę" reakcji chemicznej z laboratoryjnej do przemysłowej, niezbędne jest dokładne zrozumienie parametrów rządzących kinetyką reakcji. Na kinetykę wpływa wiele czynników, łącznie z temperaturą, ciśnieniem, miejscami katalitycznych wiązań cząsteczek i stechiometrią, tj. stosunkiem, z jakim dochodzi do wiązania molekuł. Potrzeba wykonania licznych eksperymentów przeprowadzonych przez wysoko wykwalifikowanych chemików teoretycznych w celu zdefiniowania kinetyki reakcji często prowadzi do niedopuszczalnie wysokich kosztów. Celem projektu Aitekin była automatyzacja umożliwiająca zaawansowaną kontrolę reakcji. Modele reaktora z przepływem tłokowym (PFR) są powszechnie używane do opisywania reakcji chemicznych w systemach przepływu ciągłego. Ciecz jest modelowana do formy licznych cienkich "korków", co przypomina pokrojenie w plasterki salami, a następnie złożenie do z powrotem w jedną całość. PFR umożliwia przewidywanie zachowania reaktora chemicznego, prowadząc do optymalizacji konstrukcji reaktora. Zespół projektu Aitekin udostępnił PFR ze sprzętem do prowadzenia eksperymentów kinetycznych w zakresie skanowania temperatur (TS), gdzie TS używane jest do pomiaru szybkości reakcji, temperatur towarzyszących i poziomów konwersji chemicznej szybko i dokładnie. TS zintegrowano z oprogramowaniem opartym na technologii sztucznej inteligencji (AI) w celu umożliwienia identyfikacji mechanizmów kinetycznych i zaprojektowania reaktora na skalę przemysłową oraz kontroli systemu z ograniczonym udziałem człowieka. Oprogramowanie TS-AI symulujące jednostkę reakcji chemicznej kontroli procesu zostało następnie połączone z dwoma powszechnie dostępnymi symulatorami innych etapów procesu. W ten sposób zespół projektu Aitekin dostarczył w pełni operacyjną wersję beta pakietu symulacyjnego ze wszystkimi jednostkami procesu, łącznie z jednostką procesu reakcji chemicznej rzadko dostępną w oprogramowaniu komercyjnym. Zdolność do automatycznej identyfikacji mechanizmów reakcji kinetycznej powinna zaoszczędzić bezcenny czas i pieniądze, znacznie pobudzając europejski przemysł chemiczny.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania