Skocz do zawartości

  •  
  • Mini kompendium
  • MimeTeX
  • Regulamin

Zdjęcie

Chemiczno-matematyczny problem praktyczny

PODSTAWÓWKA

  • Nie możesz napisać tematu
  • Zaloguj się aby odpowiedzieć
Brak odpowiedzi do tego tematu

#1 yascoos

yascoos

    Nowicjusz

  • Użytkownik
  • 1 postów
0
Neutralny
  • Płeć:Mężczyzna

Napisano 02.12.2013 - 03:37

Witam forumowiczów

To mój pierwszy post na forum wiec proszę o wyrozumiałość i ewentualne przeniesienie go do właściwego działu.

Jakiś czas temu kolega pracujący w firmie chemicznej poprosił mnie o pomoc w rozwiązaniu pewnego problemu. On głowi się nad tym od kilku miesięcy, ja od miesiąca, i także nic ciekawego nie wpadło mi do głowy, stąd pomysł aby szukać porady tutaj.

Otóż firma owa produkuje różnego rodzaju środki chemiczne, które są w rzeczywistości roztworami wodnymi różnych związków. Produkcja jest ciągła, czyli cały czas coś leci z, powiedzmy, pięciu rur i 'spotyka' się w zbiorniku produktu gotowego.
Okresowo, kontrola jakości pobiera próbkę i określa czy stężenia określonych składników w gotowym produkcie mieszczą się w normie czy może należy dokonać korekt w ilości jednego lub więcej dozowanych surowców w stosunku do pozostałych.

I tutaj zaczyna się problem...

Zwiększenie lub zmniejszenie ilości wejściowej jednego lub więcej surowców (roztworów) pociąga za sobą wzrost lub spadek stężenia jednego ze składników (w roztworze końcowym) ale, w oczywisty sposób wpływa także na zawartość pozostałych, poprzez zmianę wzajemnych proporcji dozowanych roztworów.

Żeby nieco rozjaśnić posłużę się przykładem:

SUROWCE (każdy z surowców jest roztworem wodnym, zawierającym tylko jakiś procent wagowy potrzebnego nam składnika):
 

roztwór nr 1: zawiera 17% wagowych składnika A

           2:         30%                    B

           3:         20%                    C

           4:         55%                    D

           5:         32%                    A

Dwukrotna obecność składnika A w surowcach nie jest pomyłką. Często zdarza się, że dany składnik pochodzi z więcej niż jednego roztworu.

DOZOWANIE (dozujemy powyższe w sposób ciągły w następujących ilościach):
 

roztwór nr 1 (zawierający składnik A) dozowany w ilości: 37,5 kg/min.

           2                       B                     25

           3                       C                     12,5

           4                       D                     75

           5                       A                     50

Przy zachowaniu podanych stężeń i ilości na wyjściu otrzymujemy następujący roztwór końcowy:
 

8,95% wag. - składnika A

3,00%                  B

1,00%                  C

16,50%                 D

Niestety, nagminnie zdarza się, że oznaczony w laboratorium kontroli jakości skład otrzymanego roztworu końcowego różni się od obliczonego. Przyczyny takiego stanu rzeczy może być wiele, np. rożny od założonego skład roztworów surowcowych, nieprecyzyjne dozowanie itp. Zachodzi wtedy konieczność dokonania zmian w ilościach dozowanych surowców, tak aby osiągnąć wymaganą zawartość każdego ze składników w roztworze końcowym. Pamiętać należy, że korekty owe są dokonywane 'na ruchu' tzn. cały czas trwa proces produkcji.
 

Np.:  porządany skład: 8,95 | 3,0 | 1,0  | 16,5

       wynik kontroli: 9,1  | 3,2 | 0,9  | 16,4



    niezbędna korekta: -1%  | -5% | +10% | +1%   <- korekty przykładowe, proszę nie sugerować się tymi wartościami

Jaką metodę matematyczną, prawo, zasadę lub ich kompilację zastosować aby możliwe było precyzyjne wyliczenie niezbędnych korekt (najlepiej procentowo w stosunku do pierwotnie dozowanej ilości) w ilości dozowanego jednego lub więcej roztworów surowcowych (stężenie roztworów wejściowych jest zawsze stałe) aby na wyjściu otrzymać produkt o pożądanym składzie?

Idealnym rozwiązaniem byłaby możliwość ujęcia rozwiązania matematycznego w postaci arkusza kalkulacyjnego.

Dziękuję z góry za pomoc w rozwiązaniu lub choćby sugestie jak je osiągnąć.

Pozdrawiam!

 


  • 0

Afroman

    Kombinator

  • Użytkownik
3
  • Płeć:Kobieta

Napisano 25.09.2011 - 17:55