Dynamic modelling and performance optimization of an extractive fermentation

Authors


Abstract

A dynamic model for a continuous extractive fermentation process is proposed. Using this model and the Iterative Dynamic Programming algorithm, optimal operating profiles are identified for process start-up from conventional fermentation operation. Under the optimal operating profile, profit during the transient operation accumulates at a rate approaching that of steady state operation. A sensitivity analysis investigating the effect of economic variations on the overall profit function shows that optimization of manipulated variable profiles primarily reduces the impact of substrate cost, so that the profit function approaches a linear function of the product value.

Abstract

On propose un modèle dynamique pour le procédé de fermentation extractive continu. À l'aide de ce modèle et d'un algorithme de programmation dynamique itératif, des profils de fonctionnement optimaux sont déterminés pour le démarrage du procédé à partir d'une opération de fermentation traditionnelle. Avec le profil de fonctionnement optimal, le profit lors du fonctionnement transitoire s'accumule à une vitesse approchant celle du régime permanent. Une analyse de sensibilité étudiant l'effet des variations économiques sur la fonction de profit global montre que l'optimisation des profils de variables manipulées réduit principalement l'impact du coǔt du substrat, de sorte que la fonction de profit approche une fonction linéaire par rapport à la valeur du produit.

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