BATCH-WISE CHEMICAL PLANTS



Ähnliche Dokumente
Computer-gestützter Entwurf von absatzweise arbeitenden chemischen Mehrproduktanlagen

Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft

COMPUTER-AIDED PROCESS SCHEDULING MULTI-PURPOSE BATCH CHEMICAL PLANTS AND PRODUCTION PLANNING FOR. Dipl. Chem. Ing. (ETH-Zürich)

Modellbasierte Regelung. des Ladedrucks und der Abgasrückführung. beim aufgeladenen PKW-Common-Rail-Dieselmotor

Finite Difference Method (FDM)

Tara-Wood. Specialize in Manufacture of High Quality Solid Wood Flooring. TARA GROUP OF COMPAINES PRICE LIST - Catalogue

Newest Generation of the BS2 Corrosion/Warning and Measurement System

Introduction FEM, 1D-Example

On the List Update Problem

Introduction FEM, 1D-Example

Future plans. Exercise 1: Read the text below.

Nichtlineare und adaptive Filter für die Flugzeugverfolgung

BAGS GROUP I PRICE IN EUR/PCS TECHNICAL SPECIFICATION 1,47 1,05 1,86 1,31 1,51 1,09 0,90 0,88 1,06 0,79 0,81 0, , ,76 0,77 0,74

Number of Maximal Partial Clones

Magic Figures. We note that in the example magic square the numbers 1 9 are used. All three rows (columns) have equal sum, called the magic number.

Pilot Project Biogas-powered Micro-gas-turbine

Ewald s Sphere/Problem 3.7

Bayesian Networks. Syntax Semantics Parametrized Distributions Inference in Bayesian Networks. Exact Inference. Approximate Inference

Lehrstuhl für Allgemeine BWL Strategisches und Internationales Management Prof. Dr. Mike Geppert Carl-Zeiß-Str Jena

Titelmasterformat Object Generator durch Klicken bearbeiten

Anleitung für einen Perlen-Metallring in abgewandeltem Cubic-RAW Tutorial for a beaded metal ring in modified Cubic-RAW

Research Collection. Zur Chemie der α-aminonitrile: γ,{delta}-dehydroleucin-nitril. Doctoral Thesis. ETH Library. Author(s): Buser, Hans-Peter

Snap-in switch for switches PSE, MSM and MCS 30

A Classification of Partial Boolean Clones

Konfiguration von eduroam. Configuring eduroam

STRATEGISCHES BETEILIGUNGSCONTROLLING BEI KOMMUNALEN UNTERNEHMEN DER FFENTLICHE ZWECK ALS RICHTSCHNUR FR EIN ZIELGERICHTETE

Prof. Guillaume Habert

Multicriterial Design Decision Making regarding interdependent Objectives in DfX

ELBA2 ILIAS TOOLS AS SINGLE APPLICATIONS

Geometrie und Bedeutung: Kap 5

Rev. Proc Information

Bosch Rexroth - The Drive & Control Company

Zurich Open Repository and Archive. Anatomie von Kommunikationsrollen. Methoden zur Identifizierung von Akteursrollen in gerichteten Netzwerken

Level 1 German, 2014

Dienstleistungsmanagement Übung 5

Walter Buchmayr Ges.m.b.H.

FEM Isoparametric Concept

Level 2 German, 2013

Verbesserung der Fehlertoleranz lagerloser Elektromotoren

Evidence of Performance

Supplementary material for Who never tells a lie? The following material is provided below, in the following order:

Harry gefangen in der Zeit Begleitmaterialien

NEWSLETTER. FileDirector Version 2.5 Novelties. Filing system designer. Filing system in WinClient

Word-CRM-Upload-Button. User manual

German translation: technology

Informatik - Übungsstunde

Globale Symmetrie von stochastischen Teilchenbewegungen mit lokal symmetrischer Interaktion

prorm Budget Planning promx GmbH Nordring Nuremberg

EXPOSÉ. Mercedes-Benz 220 Cabriolet A ID 1246

Prediction of Binary Fick Diffusion Coefficients using COSMO-RS

Challenges for the future between extern and intern evaluation

Quantitative IR-Laserchemie mono- und bichromophorer Fluorbutane Geschwindigkeitskonstanten, Isotopen-Trennung und Modenselektivität

Analysis Add-On Data Lineage

FEM Isoparametric Concept

Soll der Staat aktiv Innovationen fördern? Das Beispiel Airbus A400M

Wie man heute die Liebe fürs Leben findet

Big Data Analytics. Fifth Munich Data Protection Day, March 23, Dr. Stefan Krätschmer, Data Privacy Officer, Europe, IBM

Test automation for database management systems and database applications

B I N G O DIE SCHULE. Bingo card: Classroom Items abcteach.com

Rechnergestützte Netzanalysen. Computational Methods Winter Semester

JTAGMaps Quick Installation Guide

Field-Circuit Coupling for Mechatronic Systems: Some Trends and Techniques

Customer-specific software for autonomous driving and driver assistance (ADAS)

Seeking for n! Derivatives

Analyse und Interpretation der Kurzgeschichte "Die Tochter" von Peter Bichsel mit Unterrichtsentwurf für eine 10. Klassenstufe (German Edition)

Exercise (Part II) Anastasia Mochalova, Lehrstuhl für ABWL und Wirtschaftsinformatik, Kath. Universität Eichstätt-Ingolstadt 1

2 3. Harz 199: ZUSCHNITTSFERTIGUNG IN DER REGEL- UND ALGORITHMENBASIERTE FLEXIBLEN BLECHBEARBEITUNG. vorgelegt von. geboren am 25.

CABLE TESTER. Manual DN-14003

Level 1 German, 2012

There are 10 weeks this summer vacation the weeks beginning: June 23, June 30, July 7, July 14, July 21, Jul 28, Aug 4, Aug 11, Aug 18, Aug 25

Scheduling. chemistry. math. history. physics. art

EXPOSÉ. Mercedes-Benz 220 Cabriolet A ID 1293

Extract of the Annotations used for Econ 5080 at the University of Utah, with study questions, akmk.pdf.

Pressglas-Korrespondenz

Copyright by Max Weishaupt GmbH, D Schwendi

e n t a l

Wirtschaftlichkeit. VeloCity Vienna. Speakers: Bernhard Fink, MVV, Markus Schildhauer, ADFC. ADFC-MVV folding bike

Separation of Manure and Digestate with the Aim of Phosphore and Biogas Utilization

WN1-1. Bedeutung / Meaning flzn/nc/tl/x/720h/c(0,12-0,18)

GERMAN LANGUAGE Tania Hinderberger-Burton, Ph.D American University

Level 2 German, 2015

Dexatek's Alexa Smart Home Skills Instruction Guide

Automatentheorie und formale Sprachen reguläre Ausdrücke

THE SELECTABLE COURSES MSC ECONOMICS EUROPEAN POLITICAL ECONOMY IN WS 2010/11, UPDATED ON

J RG IMMENDORFF STANDORT F R KRITIK MALEREI UND INSPIRATION ERSCHEINT ZUR AUSSTELLUNG IM MUSEUM LU

Vergleichende lichtmikroskopische Untersuchungen von Banding und Schraubenstruktur in Chromosomen von Erythronium revolutum Smith

DIBELS TM. German Translations of Administration Directions

Electrical tests on Bosch unit injectors

Attention: Give your answers to problem 1 and problem 2 directly below the questions in the exam question sheet. ,and C = [ ].

SWC SPANNLAGER UND GEHÄUSE SWC RADIAL INSERT BALL BEARINGS AND HOUSING

Exercise (Part XI) Anastasia Mochalova, Lehrstuhl für ABWL und Wirtschaftsinformatik, Kath. Universität Eichstätt-Ingolstadt 1

Tube Analyzer LogViewer 2.3

Wortdekodierung. Vorlesungsunterlagen Speech Communication 2, SS Franz Pernkopf/Erhard Rank

Paper Reference. Paper Reference(s) 4375/01 London Examinations IGCSE German Paper 1: Listening

Quick Guide Home Network Mode

The verbose-note style

Efficient Design Space Exploration for Embedded Systems

Transkript:

Diss. ETH 5340 THE COMPUTER-AIDED DESIGN OF MULTI-PRODUCT BATCH-WISE CHEMICAL PLANTS ABHANDLUNG zur Erlangung des Titels eines Doktors der technischen Wissenschaften der EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE ZÜRICH vorgelegt von ROBERT EDWARD SPARROW B. Tech., (Bradford), M. A., (Lancaster) geboren am 12. September, 1947 London, England Angenommen auf Antrag von Prof. Dr. D. W. T. Rippin (Referent) Prof. Dr. W. Richarz (Korreferent) aku-fotodruck Zürich 1974

ZUSAMMENFASSUNG Es wird die Entwicklung von Berechnungsverfahren und der Aufbau eines Programrapaketes MULTI-BATCH für den computerunterstützten Entwurf von Multiprodukt-Batch-Anlagen beschrieben. In Multiprodukt- Batch-Anlagen erfolgen die wesentlichen Verfahrensschritte chargenweise (zyklischer Betrieb: Füllen, Verarbeiten und Leeren), und man erzeugt eine Anzahl verschiedener Produkte in zusammen hängenden Kampagnen oder Produktionsperioden in ein und derselben Anlage. Solch eine Anlage ist im allgemeinen für eine festgelegte Serie von Produkten konzipiert, wobei alle Produkte die Anlage auf ungefähr dem gleichen Weg durchlaufen. Für die Dimensionierung der Prozesseinheiten in Multiprodukt- Batch-Anlagen werden zwei neue Methoden entwickelt zur Lösung des praktischen Problems der Wahl von Standardgrößen und der Anzahl von parallelen Batch-Einheiten, Die erste dieser Methoden ist ein heuristiches Verfahren, das eine brauchbare Kombination von Prozesseinheiten erzeugt. Die Qualität der erzeugten Lösung ist jedoch, wie bei allen heuristischen Methoden, ungewiss. Die zweite Methode beruht auf dem "Branch and Bound"- Verfahren und wählt Standardgrossen und die Anzahl paralleler Batch-Einheiten derart, dass die totalen Kapitalkosten der Batch-Einheiten minimal sind. Die Entwicklung einer rechnerisch effizienten Version des "Branch and Bound" Algorithmus wird beschrieben. Die beiden Dimensionierungsmethoden werden hinsichtlich der erzeugten Lösungen und ihrer rechnerischen Bedürfnisse verglichen. Es wird gezeigt, dass beide gewisse Vorteile haben, und dass beide zur Verwendung in einem Programm für den computerunterstützten Entwurf geeignet sind. Nach Erläuterung der Struktur eines Programmpaketes zum Entwurf und zur wirtschaftlichen Evaluation von Multiprodukt-Batch-Anlagen wird die bei der Anwendung einer ersten Version des Programrapaketes an einer Anzahl verschiedener Beispiele gewonnene Erfahrung beschrieben.

- ii - Eine zweite Version des Programmes, welche auf den Erkenntnissen aus dem ersten Programm beruht, wird dann vorgestellt. Diese Version kann für die folgenden Berechnungen an Multiprodukt-Batch- Anlagen verwendet werden: die Berechnung von Wärme- und Material- Bilanzen für jedes Produkt, die Dimensionierung der Prozesseinheiten, um die verlangte Produktion in der verfügbaren Produktionszeit herzustellen und die Schätzung der Kosten der Prozesseinheiten, der Produktionskosten und der Wirtschaftlichkeit des Projektes. Die Verwendung dieses Beispiel erläutert. Programmpaketes wird an einem einfachen

ABSTRACT The development of computational methods and the construction of a Computer package, MÜLTI-BATCH, for the computer-aided design of multi-product batch-wise chemical plants is described. A multiproduct batch-wise plant is one in which the main processing steps are carried out in equipment which operates batch-wise (cyclic Operation: filling, processing and emptying) and which achieves a ränge of products by producing one product at a time in a campaign or production run. Such a plant is usually designed for a fixed set of products, all products following essentially the same path through the process, Two methods are presented for sizing equipment in multi-product batch-wise plants which are directed at the practical problems of choosing Standard sizes of equipment and the number of items of batch equipment in parallel. The first of these methods is a heuristic procedure capable of producing a feasible set of equipment but, like all heuristic methods, does not guarantee the quality of the Solution generated. The second method is based on the technique of branch and bound and sezects Standard sizes of batch equipment and the number of items of batch equipment in parallel to minimise the total capital cost of batch equipment items. The development of a computationally efficient Version of the branch and bound algorithm is described. The two equipment sizing methods are compared with respect to the Solutions they generate and their computational requirements. It is shown that they each have certain advantages and both are suitable for use in a computer-aided design package. After presenting the basic structure of a Computer package for the design and economic evaluation of multi-product batch-wise chemical plants, the experience gained in using an initial Version of the package on a number of different examples of multi-product plants is described. A second version of the package is then presented which is based on the experience gained from using the first. This package

- iv - can be used to carry out the following calculations for multiproduct batch-wise plants: the calculation of a heat and material balance for each product» the sizing of equipment to achieve the production requireraents in the available production time and the estiraation of the equipment costs, the manufacturing costs and the project economics. The use of this package on a simple design example is presented.