Premium
The relative exergy array—a new measure for interactions in process design and control
Author(s) -
MontelongoLuna Juan M.,
Svrcek William Y.,
Young Brent R.
Publication year - 2011
Publication title -
the canadian journal of chemical engineering
Language(s) - French
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.404
H-Index - 67
eISSN - 1939-019X
pISSN - 0008-4034
DOI - 10.1002/cjce.20422
Subject(s) - humanities , exergy , physics , controllability , political science , mathematics , art , thermodynamics
In 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