The relative exergy array—a new measure for interactions in process design and control

Canadian Journal of Chemical Engineering - Tập 89 Số 3 - Trang 545-549 - 2011
Juan M Montelongo-Luna1, William Y. Svrcek1, Brent R. Young2
1Department of Chemical & Petroleum Engineering, University of Calgary, 2500 University Dr. NW, Calgary, AB, Canada T2N 1N4
2Department of Chemical and Materials Engineering, The University of Auckland, Private Bag 92019, Auckland, New Zealand

Tóm tắt

AbstractIn this paper, we present the relative exergy array (REA), a tool to measure the relative exergetic efficiency and the controllability of a process when a proposed process and control structure is postulated. The REA is a means to compare thermodynamic efficiency for control structures of multi input–multi output processes. Although only steady‐state information is employed, it is a tool for quick comparison between several candidate process control structures. Guidelines for interpreting the results obtained from the REA are presented and explained. A case study of dual composition control of a distillation column is presented and the results discussed.Une bonne compréhension de tous les domaines du génie chimique ainsi que de nombreux aspects sont nécessaires afin de concevoir efficacement un processus chimique. Par exemple, les organismes gouvernementaux exigent que tous les secteurs d'activité respectent certaines règles en matière d'impact environnemental. L'ingénieur chimiste chargé de concevoir un processus doit prendre ces règles en compte tout en essayant de créer le meilleur processus possible afin d'optimiser les bénéfices. L'exergie peut servir à mesurer la qualité d'un système, notamment en matière d'efficacité du processus. Un processus présente une efficacité thermodynamique élevée et est par conséquent rentable et écoefficace si les valeurs exergétiques des produits issus d'un processus sont proches des valeurs des matières premières. Dans ce document, nous présentons un nouvel outil, le tableau d'exergie relative (TER) permettant de mesurer l'efficacité exergétique relative ainsi que la contrôlabilité d'un processus lorsqu'un processus et une structure de contrôle sont proposés. Le tableau d'exergie relative permet de comparer l'efficacité thermodynamique des structures de contrôle de processus à entrées multiples et sorties multiples. Bien que l'on utilise uniquement l'information de fonctionnement normal, il s'agit d'un outil utile pour comparer rapidement plusieurs structures de contrôle de processus proposées. Ce document présente et explique des directives générales d'interprétation des résultats obtenus grâce au TER. Une étude de cas d'une double structure de contrôle d'une colonne de distillation est également présentée et les résultats sont commentés. © 2010 Canadian Society for Chemical Engineering

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

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Canadian Journal of Chemical Engineering

Tập 89 Số 3

545-549

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