کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6595223 458514 2016 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A superstructure-based framework for simultaneous process synthesis, heat integration, and utility plant design
ترجمه فارسی عنوان
یک چارچوب مبتنی بر ساختار اصلی برای سنتز همزمان فرایند، یکپارچه سازی گرما و طراحی گیاه کارخانه
کلمات کلیدی
طراحی فرآیند شیمیایی، برنامه نویسی غیر خطی عدد صحیح مختلط، بهینه سازی جهانی، سوخت های زیستی،
ترجمه چکیده
ما پیشنهاد می کنیم چارچوب بهینه سازی بالای ساختار برای سنتز فرایند با یکپارچه سازی حرارت همزمان و طراحی گیاهان برق پیشنهاد می شود. واحدهای پردازش در کارخانه شیمیایی می توانند با استفاده از مدل های واحد دقیق یا مدل های جایگزین تولید شده از نتایج تجربی یا محاسبات خارج از خط مدل سازی شوند. زیرسیستم گیاه دارویی شامل چند نوع بخار با دمای متغیر و فشار است. برای زیر سیستم یکپارچه گرما، ما بارهای گرمای متغیر جریانهای فرآیند و همچنین فواصل متغیر برای خدمات را در نظر می گیریم. برای ارتقاء راه حل مدل های برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مخلوط، ما (1) روش های جدید برای محاسبه خواص بخار، (2) الگوریتم های محاسبه محدود متغیر و (3) روش های سیستماتیک برای تولید محدودیت های بیش از حد را توسعه می دهیم. کاربرد چارچوب ما از طریق یک مطالعه موردی بیوفیلم که شامل تکنولوژی جدید هیدرولیز غیر آنزیمی و تکنولوژی جداسازی جدید است، که هر دو بر اساس نتایج آزمایشگاهی مدل سازی می شوند، نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
We propose a superstructure optimization framework for process synthesis with simultaneous heat integration and utility plant design. Processing units in the chemical plant can be modeled using rigorous unit models or surrogate models generated from experimental results or off-line calculations. The utility plant subsystem includes multiple steam types with variable temperature and pressure. For the heat integration subsystem, we consider variable heat loads of process streams as well as variable intervals for the utilities. To enhance the solution of the resulting mixed-integer nonlinear programming models, we develop (1) new methods for the calculation of steam properties, (2) algorithms for variable bound calculation, and (3) systematic methods for the generation of redundant constraints. The applicability of our framework is illustrated through a biofuel case study which includes a novel non-enzymatic hydrolysis technology and new separation technologies, both of which are modeled based on experimental results.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computers & Chemical Engineering - Volume 91, 4 August 2016, Pages 68-84
نویسندگان
, , , , ,