| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 10 / 18
First pagePrevious page12Next pageLast page
1.
2.
MINLP SINTEZA VODNIH OMREŽIJ IN OMREŽIJ TOPLOTNIH PRENOSNIKOV
Miloš Bogataj, 2010, dissertation

Abstract: V doktorski disertaciji obravnavamo dve tematiki s področja sinteze procesov. Prva je sinteza toplotno integriranih vodnih omrežij. Vodna omrežja so v takšni ali drugačni obliki integralni del praktično vseh kemijskih procesov. Zaradi relativno nizkih cen vode, nezavedanja o omejenosti vodnih virov in ohlapne okoljske zakonodaje so bila pogosto deležna premajhne pozornosti. Poleg same porabe vode in problematike, ki jo prinese njeno onesnaževanje z vrsto različnih onesnaževal, je enako problematična tudi spremljajoča poraba energije. V preteklosti se je izkazalo, da so rešitve sinteznih problemov, kadar obravnavamo snovne in energijske bilance ter investicijska sredstva in obratovalne stroške hkrati, v večini primerov boljše od tistih, ki jih dobimo na osnovi sekvenčnega pristopa. Iz tega razloga predlagamo simultan pristop k reševanju problematike toplotno integriranih vodnih omrežij. Sintezni problem zapišemo na osnovi matematičnega zapisa dveh med seboj povezanih superstruktur v obliki mešano celoštevilskega nelinearnega problema (MINLP). Prva je superstruktura vodnega omrežja, kjer so procesne enote med seboj povezane s tokovnicami preko mešalnikov in razdelivcev tokov. Druga je nadgrajena stopenjska superstruktura omrežja toplotnih prenosnikov, v kateri je omogočeno mešanje procesnih tokov. Predlagani pristop omogoča sintezo toplotno integriranih vodnih omrežij, v katerih je učinkovitost izrabe vode zasnovana na izkoriščanju možnosti njene ponovne uporabe in regeneracije. Energijsko učinkovitost dosegamo z izkoriščanjem posrednega prenosa toplote (v toplotnih prenosnikih) in neposrednega prenosa toplote (mešanje procesnih tokov). Strukture toplotno integriranih vodnih omrežij, ki jih dobimo z uporabo predlaganega pristopa, so topološko enostavne in ekonomsko učinkovite. Druga tematika je globalno optimiranje omrežij toplotnih prenosnikov. Ekonomsko ugodne rešitve problema sinteze omrežij toplotnih prenosnikov zagotovimo, kadar hkrati optimiramo investicijska sredstva, ki so vezana na ploščino toplotnih prenosnikov in obratovalne stroške, ki nastanejo zaradi porabe pogonskih sredstev. To zahteva formulacijo v obliki problema MINLP, ki je zaradi prisotnih nelinearnih funkcij nekonveksen. Posledično so dobljene rešitve lokalno optimalne. Za zagotavljanje globalne optimalnosti rešitev predlagamo formulacijo modela MINLP na osnovi stopenjske superstrukture in pridružene agregirane podstrukture, ki vsebuje število toplotnih prenosnikov in je blizu teoretičnega minimuma. Stopenjska superstruktura služi zgolj kot matrica za določanje termodinamsko dopustnih toplotnih stikov. Vse nekonveksnosti so prenesene v agregirano podstrukturo, kar močno zmanjša njihovo število. Konveksifikacijo nekonveksnih izrazov izvedemo z uporabo večnivojskih odsekovnih podcenitvenih funkcij, s katerimi zamenjamo vire nekonveksnosti. Konveksni model nato uporabimo za določevanje veljavne spodnje meje originalnemu nekonveksnemu problemu. Vrzel med veljavno spodnjo mejo in zgornjo mejo zmanjšamo do zadostitve tolerančnega kriterija z uporabo v ta namen razvitega večnivojskega algoritma, s katerim rešujemo konveksni problem MINLP.
Keywords: sinteza procesov, toplotno integrirana vodna omrežja, globalno optimiranje, omrežje toplotnih prenosnikov, mešano celoštevilsko nelinearno programiranje.
Published: 01.07.2010; Views: 2621; Downloads: 174
.pdf Full text (15,93 MB)

3.
Design of the optimal total site heat recovery system using SSSP approach
Andreja Goršek, Peter Glavič, Miloš Bogataj, 2006, original scientific article

Abstract: Site expansions or changes in production capacities are usually related with changes of utilities demands andžor utility system design. Despite several available and well established techniques for process synthesis and integration, very often, changes in process designs are made on the basis of intuition and experiences of engineers. In this paper possibilities of rational energy consumption and energy integration in an existing site for production of specialty chemicals were studied. On the basis of real process parameters and computer simulation results energy integration was re-examined.Total site analysis using modified Site Sink Source Profiles, which gives a profound insight into the site utility system configuration, heating-cooling demands and cogeneration design was performed. The existing site was found to be very well designed. With only few modifications additional 9% of hot utilities and 5% of cold utilities savings are possible.
Keywords: chemical engineering, process design, optimization, heat integration, cogeneration, pinch method, energy retrofit
Published: 30.05.2012; Views: 1710; Downloads: 53
URL Link to full text

4.
Synthesis of non-isothermal heat integrated water networks in chemical processes
Miloš Bogataj, Miguel J. Bagajewicz, 2008, original scientific article

Abstract: This paper presents a new approach for the simultaneous synthesis and optimization of heat integrated water networks. A new superstructure for heat exchanger network (HEN) synthesis is proposed. The procedure is based on mixed integer non-linear mathematical programming (MINLP). Four relevant examples are presented to illustrate various aspects of the proposed approach.
Keywords: chemical processing, chemical process design, process water networks, water networks, wastewater minimization, heat integration, MINLP, HEN synthesis, superstructures, process synthesis
Published: 31.05.2012; Views: 1221; Downloads: 48
URL Link to full text

5.
6.
7.
Corporate sustainability information and training in Europe : final report
Miloš Bogataj, 2012, final research report

Abstract:
Published: 29.07.2014; Views: 541; Downloads: 10
.pdf Full text (6,95 MB)

8.
SIMULACIJE IN OPTIMIZACIJE ODSTRANJEVANJA HLAPNIH ORGANSKIH SNOVI IZ ODPADNIH TOKOV
Tjaša Petrovič, 2016, master's thesis

Abstract: V magistrski nalogi smo izvedli modeliranje, simulacijo in optimizacijo procesa odstranjevanja HOS iz odpadnih vod s tehniko prepihovanja z zrakom (angl. air stripping). V prvem delu naloge smo ugotavljali vpliv ključnih procesnih parametrov na učinkovitost odstranjevanja. Rezultati kažejo, da se z višanjem temperature, razmerja volumskih pretokov zrak/voda, višine polnila in premera kolone, učinkovitost odstranjevanja povečuje. Sorazmerno s tem se povečujejo tudi skupni letni stroški procesa. Zaradi tega smo izvedli ekonomsko optimizacijo procesa, da bi dosegli zakonsko dovoljeno koncentracijo posameznih HOS v pitni vodi ob čim nižjih stroških. Enačbo odvisnosti skupnih letnih stroškov od posameznih procesnih spremenljivk smo pridobili z uporabo programa SuperPro Designer. Proces smo nato simulirali in optimizirali v programih Aspen Plus in GAMS. Rezultati optimizacije kažejo, da ima največji vpliv na stroške procesa temperatura, na katero mora grelnik segreti vodo pred vstopom v kolono. Simulator tako v vseh primerih optimizacije vzdržuje ta parameter na najnižji dovoljeni vrednosti, želene učinkovitosti odstranjevanja pa skuša dosegati predvsem s spremembo višine polnila. V primerih, ko to ne zadostuje, se spreminja tudi pretok zraka in s tem posledično razmerje volumskih pretokov zrak/voda. Simulator spreminja tudi premer kolone, ki pa je omejen na ozkem območju zaradi nevarnosti poplavljanja kolone, tako da ta parameter nima tako izrazitega vpliva. Optimizacijo smo izvedli za pet HOS: benzen, toluen, kloroform, etilbenzen in klorobenzen. Učinkovitosti, ki smo jih dosegli, so zelo visoke in znašajo tudi nad 99,95 %. Izračunani skupni letni stroški znašajo okoli 400 000 €/a, odvisno od zahtevane učinkovitosti odstranjevanja in od HOS, ki jo odstranjujemo iz odpadne vode. Rezultati kažejo, da se komponente z višjimi Henry-jevimi konstantami (etilbenzen, benzen, toluen) odstranjujejo lažje kot komponente z nižjimi vrednostmi teh konstant (klorobenzen, kloroform), ki za dosego enake učinkovitosti odstranjevanja zahtevajo višje letne stroške procesa.
Keywords: hlapne organske snovi, prepihovanje z zrakom, Aspen Plus, GAMS, simulacija, optimizacija, čiščenje odpadnih voda
Published: 29.02.2016; Views: 811; Downloads: 106
.pdf Full text (11,69 MB)

9.
Optimiranje konstant PID regulatorjev za kaskadno regulacijo nivoja tekočin z metodologijo odzivnih površin
Žiga Šrot, 2019, undergraduate thesis

Abstract: Diplomsko delo obravnava tematiko regulacije nivoja tekočin v rezervoarju s kaskadno regulacijo. Regulacija nivoja v rezervoarju zahteva obvladovanje procesa z integracijsko aktivnostjo in taki procesi so z vidika regulacije težko obvladljivi. Glavni problem diplomskega dela je, kako določiti konstante regulatorjev kaskadne regulacije, da dosežemo hiter in stabilen odziv sistema na motnjo ali spremembo referenčne vrednosti regulirane spremenljivke. Eksperimentalno delo je potekalo na demonstracijski napravi RT 674 proizvajalca Gunt GmbH. Eksperimente smo izvedli v skladu z I-optimalnim eksperimentalnim načrtom. Za merilo učinkovitosti regulacijskega sistema smo izbrali metriki: integral absolutne napake in integral časovno utežene absolutne napake. Z metodo odzivnih površin smo razvili polinomska modela, ki opisujeta funkcijsko odvisnost med izbranima metrikama in vrednostmi konstant regulatorjev. Optimalne vrednosti konstant regulatorjev smo določili z minimiranjem vrednosti obeh metrik. Rezultati potrjujejo hipotezo diplomskega dela, da lahko z izvedbo relativno majhnega števila eksperimentov, ki so v skladu z ustreznim eksperimentalnim načrtom, in uporabo metodologije odzivnih površin, določimo vrednosti konstant PID regulatorjev primarne in sekundarne zanke, ki omogočajo učinkovito kaskadno regulacijo nivoja tekočin.
Keywords: regulacija nivoja tekočin, kaskadna regulacija, uglaševanje regulatorjev, eksperimentalni načrt, metoda odzivnih površin.
Published: 10.10.2019; Views: 13; Downloads: 7
.pdf Full text (3,77 MB)

10.
Napovedovanje posledic ob požaru in izlitju nevarnih kemikalij
Katja Šekoranja, 2019, undergraduate thesis

Abstract: V diplomskem delu smo modelirali izlitje vodne raztopine amonijaka in posledice tega dogodka. Analizirali smo masni pretok izhlapevanja sedmih raztopin, ki so podane v računalniškem orodju Evaporation Calculator. Največji pretok smo ugotovili pri vodni raztopini amonijaka, zato smo v programu ALOHA modelirali izpust te kemikalije. Največji vpliv na izhlapevanje amonijaka in tvorbo plinastega oblaka imajo hitrost vetra, temperatura zraka, stabilnost in vlažnost ozračja. Pri modeliranju smo izbrali opcijo izračuna toksičnega oblaka nevarnega plina in sistem mejnih vrednosti AEGL. Rezultati modeliranja izlitja amonijevega hidroksida podnevi so pokazali, da bi bili v smrtni nevarnosti vsi, ki bi bili od točke izpusta oddaljeni manj kot 107 metrov ob 60 minutni izpostavljenosti. Tisti, ki bi bili od točke izpusta oddaljeni manj kot 291 metrov, bi lahko občutili dolgotrajne škodljive učinke na zdravje. Rezultati izlitja amonijevega hidroksida ponoči pri 60 minutni izpostavljenosti so pokazali, da bi bila območja nevarnosti večja kot podnevi. Glede nevarnosti požara smo ugotovili, da bi bilo območje nevarnosti za vnetljivost doseženo samo pri modeliranem scenariju v nočnih razmerah. V primeru požara v bližini rezervoarja z amonijevih hidroksidom je potencialno mogoča eksplozija BLEVE, a je malo verjetna. Med ukrepi ob izrednem dogodku razlitja sta najpomembnejša ustavitev izhlapevanja amonijaka in evakuacija zaposlenih.
Keywords: izlitje amonijevega hidroksida, modeliranje izlitja, modeliranje požara, ALOHA
Published: 10.10.2019; Views: 44; Downloads: 5
.pdf Full text (1,82 MB)

Search done in 0.34 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica