Synthese rektifikativer Trennprozesse mit überlagerter chemischer Reaktion mit Hilfe gemischt-ganzzahliger Algorithmen

本文将混合非线性规划（Mixed Non-Linear Programming，MINLP）的求解方法与反应动力学相结合。MINLP是一种新的工具，它是合成和优化过程的重要组成部分。MINLP-最佳化的第一个步骤是定义一个Prozeßüberstruktur，我的Prozeßvarianten enthält。定义一个超结构是最佳过程本身的综合。为了保证这一点，所有物理过程的结构都是可变的，而且也是最佳的，因此，这是一个很好的方法，它基于热力学过程的信息来进行改进。在第二次施里特将一个严格的数学模型的Überstruktur erstelt。该模型使二进制变量变得更大，使一个Prozeßelnen元素变得更韦尔登，而只使Werte null或annehmen knnen。如果Binärvariable是一个，那么它将是更好的Prozeßelement，如果Binärvariable是null，那么它将不会被Prozeßelement所取代。在Kolonne的优化中，这韦尔登不仅仅是Betriebsparameter，它也是Prozeßstruktur。在第一个财务周期中，必须对反应堆结构的定义方法进行研究，并将MINLP模型应用于韦尔登改造的过程中，这一点非常重要，因为它具有更好的实体、相结构和反应机制。

Das vorgelegte Forschungsprojekt betrifft die Anwendung der gemischt-ganzzahligen nichtlinearen Optimierung (Mixed Integer Non Linear Programming, MINLP) auf die Reaktivrektifikation. MINLP ist ein neuartiges Werkzeug, das der Synthese und Optimierung verfahrenstechnischer Prozesse dient. Der erste Schritt bei der MINLP-Optimierung ist die Definition einer Prozeßüberstruktur, die mehere Prozeßvarianten enthält. Die Definition einer Überstruktur ist dabei einfacher als die Synthese des letztendlich optimalen Prozesses selbst. Um zu garantieren, daß diese Prozeßüberstruktur alle physikalisch sinnvollen Prozeßvarianten, und damit auch die optimale, enthält, ist es zweckmäßig, sie basierend auf Informationen aus der Thermodynamik des betrachteten Prozesses zu entwickeln. Im zweiten Schritt wird ein rigoroses mathematisches Modell der Überstruktur erstellt. Dieses Modell enthält sogenannte Binärvariablen, die mit einzelnen Prozeßelementen verknüpft werden und nur die Werte null oder eins annehmen können. Ist die Binärvariable eins, existiert das betreffende Prozeßelement, ist die Binärvariable gleich null, wird das gesamte Prozeßelement nicht berücksichtigt. Auf diese Weise werden nicht nur die Betriebsparameter in der Kolonne optimiert, sondern auch die Prozeßstruktur. Im Rahmen des Fortsetzungsantrages sollen die in der ersten Finanzierungsperiode ermittelten Methoden zur Definition der Überstruktur von Reaktivkolonnen und das erstellte MINLP-Modell auf mehrere Prozesse der Reaktivrektifikation angewendet werden, die sich hinsichtlich der beteiligten Substanzen, des Phasengleichgewichtes und der Reaktionsmechanismen unterscheiden.