Основни понятия и дефиниции на теорията на графовете
Процесите на химическата технология са сложни физикохимични процеси, които протичат както в пространството, така и във времето. Те включват енергийни потоци (топлина и студ) и многофазни и многокомпонентни потоци на материята.
Когато се разработва схема за специфичен химически технологичен процес, чрез оптимизация трябва да се намери най-доброто (според приетия критерий) решение от краен набор от алтернативни. Този начин на избор на вариант на схема често се нарича синтез на веригата. Синтезът на схемите се предшества от физикохимично изследване на първоначалната смес, проведено с цел идентифициране на ограниченията за получаване на необходимите (крайни) продукти. Такова изследване може да се нарече схема за предварително синтезиране. Предварителният синтез на вериги позволява в повечето случаи както значително да намали измерението на оптимизирания набор от алтернативни опции, така и на самото начално ниво да отхвърли нереализуемите опции при синтезиране на оптимални схеми. Друг етап от разработването на схема за химико-технологичен процес (CTP) е изборът на оптимални опции за проектиране и експлоатация на конкретни устройства и възлови вериги.
Разработването на схема на химико-технологичен процес може да се разглежда като йерархична задача, разделяща я на няколко нива на йерархия. В този случай резултатите от по-ниско ниво определят резултатите на по-високо ниво и ако решението е двусмислено на по-високо ниво, е възможно връщане към по-ниско. Всяко ниво на йерархията може да се състои от няколко поднива, свързани или не свързани помежду си чрез обратни връзки.
Целта на този курс за оптимизиране на конструкцията на HTP не е толкова да преподаде набор от стандартни решения, а да научи как да мисли, анализира даден проблем, да може да търси решения и да оценява техните резултати. Какво означава това при нашите конкретни обстоятелства? Разполагайки с информация за целта, първоначалните вещества, набор от ограничения, възможен набор от ефекти върху системата, формулиране на конкретни и общи критерии за оптимизация и намиране на „най-добрите възможни“ опции.
Ето няколко полезни определения. Химическата технологична система (CTS) е съвкупност от взаимосвързани технологични потоци и функциониращи като цяло устройства, в които се извършва определена последователност от технологични операции (подготовка на суровини, самата химическа трансформация, изолиране на целевите продукти). Елемент на химико-технологичния процес е апарат, в който протича типичен химико-технологичен процес.