American Journal of Drug Delivery and Therapeutics Offener Zugang

Abstrakt

Modellierung der Auswahl einer Destillationskontrollstruktur für energieeffizienten Betrieb binärer Methanol-Wasser- und Benzol-Toluol-Systeme

Iganga Christian U

Destillationsprozessanlagen stellen für Regelungstechniker eine große Herausforderung dar, da sie für eine Vielzahl von Konfigurationen mit unterschiedlichen Betriebszielen komplex gestaltet sind und es erhebliche Wechselwirkungen zwischen dem Regelkreis und bestimmten Einschränkungen gibt. Diese Arbeit präsentiert eine neutrale netzwerkbasierte Strategie für die Modellierung und Optimierung von Destillationskolonnen für binäre Methanol-Wasser- und Benzol-Toluol-Systeme unter Einbeziehung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik. Die Analyse des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik gibt an, wie gut ein System im Vergleich zur optimal möglichen Leistung funktioniert, und gibt daher einen guten Hinweis auf den tatsächlichen Energieverbrauch des Prozesses. Für die Simulation der Destillationssysteme wurde Aspen HYSYS verwendet. Die Betriebsbedingungen für die Eingaben in das Modell umfassen Zulaufdurchflussrate, Zulauftemperatur und Produktspezifikationsdurchflussraten. Neutrale Netzwerkmodelle für Exergieeffizienz und Produktzusammensetzungen werden aus simulierten Prozessbetriebsdaten entwickelt und verwendet, um die Energieeffizienz zu maximieren und gleichzeitig die Produktqualitätsbeschränkungen einzuhalten. Die aus der Modellierung der Trennkolonnen der binären Systeme Methanol-Wasser und Benzol-Toluol erzielten Ergebnisse zeigten eine Verbesserung der Exergieeffizienz des Systems von 43,35 % bzw. 54,63 %.