Synthesis of heat integrated distillation sequences with mixed integer nonlinear programming
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 46795
- Danışmanlar: PROF.DR. BENO KURYEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Damıtma, Maliyet, Distillation, Cost
- Yıl: 1995
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ABSTRACT In this work, the aim was to model the general configuration of heat integrated distillation column sequences and choose the optimal sequence which had the minimum annual cost. The minimum total annual cost comprised of the investment costs for the distillation columns and heat exchangers plus the operating costs based on utility consumption. The mathematical formulation of this model was formulated as a mixed integer nonlinear programming (MTNLP) problem whose objective was to minimize the total annual cost. Short-cut design and costingmethodswere used to develop the cost functions to be used in this formulation. Computer programs were developed to solve short-cut design and costing problems of single multicomponent distillation columns (Single) and to estimate the physical properties (Crane). Branch and bound aided random search methods were used for the solution of this problem. The heat integration options were incorporated in the defined formulation through the assignment of integer variables representing the potential condenser-reboiler matches. The optimal distillation sequence and heat integration matches as well as the condenser temperatures required for each column was provided with this method. The solution of this model was illustrated with three-component example problem in detail. ABSTRAK Bu çalışmada amaç, ısı entegrasyonlu destilasyon kolon dizilerinin yapışım modelleyip, en düşük yıllık maliyete sahip optimum diziyi seçmektir. En düşük toplam yıllık maliyet, destilasyon kolonlarının ve ısı değişikliklerinin sabit yatırım maliyetleri ile tüketilen ütilitelerin işletme maliyetlerinin toplamından oluşur. Modelin matematik yapısı karışık tamsayılı doğrusal olmayan programlama (MENLP) problemi olarak tanımlanmış olup amaç toplam yıllık maliyeti minimize etmektir. Bu problemin maliyet fonksyonlarının geliştirilmesinde kısa yoldan tasarım ve maliyetlendirme sonuçlankullanılmıştır. Çok bileşenli destilasyon kolonlarının kısa yoldan tasarım ve maliyetlendirme yöntemlerinin kapsandığı“Single”ve gerekli fiziksel özelliklerin belirlendiği“Crane”adlı programlar geliştirilmiştir. Bu problemin çözümünde dallandırma ve sınırlama stratejisi destekli rasgele arama yöntemi kullanılmıştır. Isı entegrasiyomı seçenekleri tanımlanmış formülasyonda, potansiyel yoğuşturucu-reboiler eşleşmelerini temsil eden tamsayı değişkenlerinin atanması yolu ile ele alınmışlardır. Bu yöntemle çözülen problemden, optimum destilasyon dizisi ve ısı entegrasyon eşleşmelerinin yanı sıra her kolon için gereken yoğuşturucu sıcaklıkları da saptanır. Bu modelin çözümü, 3-bileşenli örnek problem üzerinde detaylı olarak gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this work, the aim was to model the general configuration of heat integrated distillation column sequences and choose the optimal sequence which had the minimum annual cost. The minimum total annual cost comprised of the investment costs for the distillation columns and heat exchangers plus the operating costs based on utility consumption. The mathematical formulation of this model was formulated as a mixed integer nonlinear programming (MTNLP) problem whose objective was to minimize the total annual cost. Short-cut design and costingmethodswere used to develop the cost functions to be used in this formulation. Computer programs were developed to solve short-cut design and costing problems of single multicomponent distillation columns (Single) and to estimate the physical properties (Crane). Branch and bound aided random search methods were used for the solution of this problem. The heat integration options were incorporated in the defined formulation through the assignment of integer variables representing the potential condenser-reboiler matches. The optimal distillation sequence and heat integration matches as well as the condenser temperatures required for each column was provided with this method. The solution of this model was illustrated with three-component example problem in detail. ABSTRAK Bu çalışmada amaç, ısı entegrasyonlu destilasyon kolon dizilerinin yapışım modelleyip, en düşük yıllık maliyete sahip optimum diziyi seçmektir. En düşük toplam yıllık maliyet, destilasyon kolonlarının ve ısı değişikliklerinin sabit yatırım maliyetleri ile tüketilen ütilitelerin işletme maliyetlerinin toplamından oluşur. Modelin matematik yapısı karışık tamsayılı doğrusal olmayan programlama (MENLP) problemi olarak tanımlanmış olup amaç toplam yıllık maliyeti minimize etmektir. Bu problemin maliyet fonksyonlarının geliştirilmesinde kısa yoldan tasarım ve maliyetlendirme sonuçlan
Benzer Tezler
- Copyrolysis of avgamasya asphaltite and Göynük oil shale for pitch precursorsi characterisation and carbon fibre production
Zift eldesi için avgamasya asfaltiti ve Göynük bitümlü şistinin kopirolizi: Zift karakterizasyonu ve karbon fiber üretimi
MEVLUDE EBRU APAK
- Adsorption heat pumps utilizing zeolite coatings grown on metal surfaces
Metal yüzeyler üzerinde sentezlenen zeolit kaplamalarının kullanıldığı adsorpsiyon ısı pompaları
MELKON TATLIER
Doktora
İngilizce
2000
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AYŞE ERDEM ŞENATALAR
- Tarihsel Japon bahçeleri ve ülkemizdeki uygulanabilirliğinin değerlendirilmesi
Historical Japanese gardens and evaluating the availability of their applications in our country
FİLİZ DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LALE BERKÖZ AKKAL
- Aktif tüm-geçiren anahtarlı kapasite filtrelerinin kaskad kafes yapılarla gerçeklenmesi
Cascaded lattice realization of active all-pass switched capacitor filters
DOĞAN ALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. CEVDET ACAR
- Enerji korunumlu yapıların yönlendirilmesi ve biçimlendirilmesi için yeni bir metod
A New method for the orientation and design of a building of minimal energy consumption
AYŞE ELAGÖZ