Massatase on kemiantekniikan perusperiaate, erityisesti monikomponenttierotusprosessien yhteydessä. Siihen kuuluu kaikkien materiaalisyötteiden, -tuotosten ja -kertymien kirjanpito järjestelmässä, jotta varmistetaan massan säilyminen. Tarkka laskelmat ovat välttämättömiä tehokkaiden erotusyksiköiden suunnittelussa ja niiden suorituskyvyn optimoinnissa.

Massatasapainon perusteet monikomponenttijärjestelmissä

Monikomponenttierotuksessa massatase käsittelee useita kemiallisia lajeja samanaikaisesti. Yleisen yhtälön mukaan järjestelmään tuleva kokonaismassa, josta on vähennetty järjestelmän sisäinen kokonaismassa, vastaa kertymistä. Vakaan tilan prosesseissa kertyminen on nolla, mikä yksinkertaistaa laskelmia.

Monikomponenttierotuksen laskelmat

Laskelmissa on otettava käyttöön massataseyhtälöt kullekin osalle. Nämä yhtälöt liittyvät sisään- ja ulostulovirtauksiin ja -koostumuksiin. Esimerkiksi komponentin i osalta massatase on:

Ilmavirta × sisääntulopitoisuus = Ulkovirta × ulostulopitoisuus + kertyminen

Vakaassa tilassa, kertyminen termi on nolla, mikä johtaa yksinkertaistettuja yhtälöitä. Solving nämä yhtälöt samanaikaisesti mahdollistaa määrityksen tuntemattomia virtausnopeuksia ja koostumusta.

Optimointitekniikat

Optimoinnin tavoitteena on parantaa erottelun tehokkuutta, vähentää energiankulutusta ja minimoida kustannukset.

  • Matemaattinen mallintaminen[ .
  • Lear programming . ... .....................................................................................................................................................................................................................................
  • Prosessin integrointi[ .
  • Parametriherkkyysanalyysi .

Näiden tekniikoiden soveltaminen auttaa suunnittelemaan parempia erotusyksiköitä ja saavuttamaan halutut puhtaustasot resurssien vähäisellä käytöllä.