بهینه سازی شرایط راکتور کاتالیستی اکسیداسیون مونواکسیدکربن با استفاده از الگوریتم ژنتیک

اکسیداسیون مونواکسیدکربن از دیرباز مورد توجه محققین بوده است. کاهش آلودگی هوا، لیزرهای دی اکسیدکربن و تجهیزات ایمنی کار در معادن، از موارد کاربرد اکسیداسیون کاتالیستی مونواکسیدکربن می باشند. علاوه بر این، در طی سال های اخیر و با روند رو به رشد استفاده از پیل های سوختی، از واکنش کاتالیستی اکسیداسیون مونواکسیدکربن بمنظور حذف مونواکسیدکربن موجود در جریان گاز ورودی به پیل، استفاده می شود. در این پایان نامه به بهینه سازی راکتور کاتالیستی اکسیداسیون مونواکسیدکربن پرداخته شده است. با توجه به اینکه بهینه-سازی نقش عمده ای در طراحی یک فرآیند دارد، لذا پس از تدوین و اثبات مدل، با استفاده از الگوریتم ژنتیک به بهینه سازی سیستم واکنشی پرداخته شده است. برای طراحی سیستم مورد نظر، با اعمال انتگراسیون فرآیند، چهار حالت (یک حالت بدون منبع حرارتی و سه حالت با منبع حرارتی) در نظر گرفته شده است. سپس با در نظر گرفتن هزینه ی کلی سالیانه به عنوان تابع هدف، و با استفاده از بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک، پارامترهای مناسب طراحی برای چهار حالت ذکر شده تعیین گردیده اند. بر طبق نتایج حاصل از این این پایان نامه، در صورت پیش-گرم کردن خوراک ورودی به راکتور، میزان 60 درصد در هزینه ی کلی سالیانه نسبت به حالت پایه صرفه جویی حاصل می شود. استفاده از جریان گرم خروجی از راکتور به منظور پیش گرمایش گاز ورودی، ضمن کاهش 40 درصدی در هزینه ی کلی سالیانه، با توجه به عدم استفاده از منابع گرمایی خارجی، از لحاظ زیست محیطی مورد توجه بیشتری می باشد.