Published January 1, 2020
| Version v1
Publication
Open
Divided Wall Column Modeling and Simulation in an Open-Source Environment
Creators
- 1. Universidade Federal de São Carlos
- 2. Universidade Federal do Rio de Janeiro
- 3. Universidade Estadual de Maringá
- 4. University of Burgundy
Description
The divided wall column (DWC) can achieve sharp separations of three or more components in a single shell, substituting conventional sequences of two or more binary
distillation columns, with lower expenses. Despite these advantages, DWC models are not available in commercial chemical process simulators. To simulate DWC, users must employ instances of conventional column model and couple them in different configurations. In this paper, a DWC model was developed in EMSO (Environment for Modeling, Simulation and Optimization). DWC model was then used for simulating the separation of an equimolar mixture of three hydrocarbons. Results show that, depending on the number of trays, DWC presented energy savings compared to two ordinary distillation columns. Better separation was obtained when the number of divided trays was close to half the number of total trays. However, the liquid and vapor flow rates split into the divided section play a key role in the separation.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
، بنفقات أقل. على الرغم من هذه المزايا، لا تتوفر نماذج DWC في محاكيات العمليات الكيميائية التجارية. لمحاكاة DWC، يجب على المستخدمين استخدام مثيلات لنموذج العمود التقليدي وإقرانها بتكوينات مختلفة. في هذه الورقة، تم تطوير نموذج DWC في EMSO (بيئة النمذجة والمحاكاة والتحسين). ثم تم استخدام نموذج DWC لمحاكاة فصل خليط متساوي الأقطاب من ثلاثة هيدروكربونات. تظهر النتائج أنه، اعتمادًا على عدد الصواني، قدمت DWC توفيرًا في الطاقة مقارنةً بعمودي التقطير العاديين. تم الحصول على فصل أفضل عندما كان عدد الصواني المقسمة يقترب من نصف عدد الصواني الإجمالية. ومع ذلك، فإن معدلات تدفق السائل والبخار المقسمة إلى القسم المقسم تلعب دورًا رئيسيًا في الفصل.
binaires, avec des coûts inférieurs. Malgré ces avantages, les modèles DWC ne sont pas disponibles dans les simulateurs de processus chimiques commerciaux. Pour simuler DWC, les utilisateurs doivent utiliser des instances de modèle de colonne conventionnel et les coupler dans différentes configurations. Dans cet article, un modèle DWC a été développé dans EMSO (Environment for Modeling, Simulation and Optimization). Le modèle DWC a ensuite été utilisé pour simuler la séparation d'un mélange équimolaire de trois hydrocarbures. Les résultats montrent que, selon le nombre de plateaux, DWC présentait des économies d'énergie par rapport à deux colonnes de distillation ordinaires. Une meilleure séparation a été obtenue lorsque le nombre de plateaux divisés était proche de la moitié du nombre total de plateaux. Cependant, les débits de liquide et de vapeur divisés dans la section divisée jouent un rôle clé dans la séparation.
Translated Description (Arabic)
يمكن لعمود الجدار المقسم (DWC) تحقيق فواصل حادة لثلاثة مكونات أو أكثر في غلاف واحد، واستبدال التسلسلات التقليدية لاثنين أو أكثر من أعمدة التقطير الثنائية، بنفقات أقل. على الرغم من هذه المزايا، لا تتوفر نماذج DWC في محاكيات العمليات الكيميائية التجارية. لمحاكاة DWC، يجب على المستخدمين استخدام مثيلات لنموذج العمود التقليدي وإقرانها بتكوينات مختلفة. في هذه الورقة، تم تطوير نموذج DWC في EMSO (بيئة النمذجة والمحاكاة والتحسين). ثم تم استخدام نموذج DWC لمحاكاة فصل خليط متساوي الأقطاب من ثلاثة هيدروكربونات. تظهر النتائج أنه، اعتمادًا على عدد الصواني، قدمت DWC توفيرًا في الطاقة مقارنةً بعمودي التقطير العاديين. تم الحصول على فصل أفضل عندما كان عدد الصواني المقسمة يقترب من نصف عدد الصواني الإجمالية. ومع ذلك، فإن معدلات تدفق السائل والبخار المقسمة إلى القسم المقسم تلعب دورًا رئيسيًا في الفصل.
Translated Description (French)
La colonne à paroi divisée (DWC) peut réaliser des séparations nettes de trois composants ou plus dans une seule coquille, en substituant des séquences conventionnelles de deux ou plusieurs colonnes de distillationbinaires, avec des coûts inférieurs. Malgré ces avantages, les modèles DWC ne sont pas disponibles dans les simulateurs de processus chimiques commerciaux. Pour simuler DWC, les utilisateurs doivent utiliser des instances de modèle de colonne conventionnel et les coupler dans différentes configurations. Dans cet article, un modèle DWC a été développé dans EMSO (Environment for Modeling, Simulation and Optimization). Le modèle DWC a ensuite été utilisé pour simuler la séparation d'un mélange équimolaire de trois hydrocarbures. Les résultats montrent que, selon le nombre de plateaux, DWC présentait des économies d'énergie par rapport à deux colonnes de distillation ordinaires. Une meilleure séparation a été obtenue lorsque le nombre de plateaux divisés était proche de la moitié du nombre total de plateaux. Cependant, les débits de liquide et de vapeur divisés dans la section divisée jouent un rôle clé dans la séparation.
Translated Description (Spanish)
La columna de pared dividida (DWC) puede lograr separaciones nítidas de tres o más componentes en una sola carcasa, sustituyendo secuencias convencionales de dos o más columnas de destilación binarias, con menores gastos. A pesar de estas ventajas, los modelos DWC no están disponibles en los simuladores de procesos químicos comerciales. Para simular DWC, los usuarios deben emplear instancias de modelo de columna convencional y acoplarlas en diferentes configuraciones. En este documento, se desarrolló un modelo DWC en EMSO (Entorno para Modelado, Simulación y Optimización). A continuación, se utilizó el modelo DWC para simular la separación de una mezcla equimolar de tres hidrocarburos. Los resultados muestran que, dependiendo del número de bandejas, DWC presentó ahorros de energía en comparación con dos columnas de destilación ordinarias. Se obtuvo una mejor separación cuando el número de bandejas divididas era cercano a la mitad del número total de bandejas. Sin embargo, los caudales de líquido y vapor divididos en la sección dividida juegan un papel clave en la separación.Files
356811.pdf
Files
(4.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c7b2bb17f270f8e95060cb348b0e0e3d
|
4.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نمذجة العمود الجداري المقسم والمحاكاة في بيئة مفتوحة المصدر
- Translated title (French)
- Modélisation et simulation de colonnes murales divisées dans un environnement open source
- Translated title (Spanish)
- Modelado y simulación de columnas de pared divididas en un entorno de código abierto
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3095626942
- DOI
- 10.15255/cabeq.2020.1824
References
- https://openalex.org/W1581138783
- https://openalex.org/W1969932533
- https://openalex.org/W1975059031
- https://openalex.org/W1980739564
- https://openalex.org/W1991135537
- https://openalex.org/W2022041632
- https://openalex.org/W2036758868
- https://openalex.org/W2076002146
- https://openalex.org/W2093692473
- https://openalex.org/W2150475834
- https://openalex.org/W2181059252
- https://openalex.org/W2207256956
- https://openalex.org/W2432428747
- https://openalex.org/W2519886407
- https://openalex.org/W2586919849
- https://openalex.org/W2747745757
- https://openalex.org/W2914655409
- https://openalex.org/W2954845710
- https://openalex.org/W2974223875