Non-linear optimisation and energy integration of a particles separation–classification process
| Autor: | Mirta Raquel Barbosa, Cecilia Inés Paulo, Eugenia Borsa |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2017 |
| Předmět: |
General Engineering
ENERGY INTEGRATION 02 engineering and technology INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS 021001 nanoscience & nanotechnology PARTICLES SEPARATION PROCESSES 020401 chemical engineering Political science CYCLONE Energy integration Ingeniería Medioambiental y Geológica Geotécnicas Ingeniería del Medio Ambiente 0204 chemical engineering 0210 nano-technology Humanities NON-LINEAR OPTIMISATION |
| DOI: | 10.1080/19397038.2017.1387185 |
| Popis: | The gas–solid separation has several industrial applications in engineering process. The collection efficiency and the energy consumption are critical variables in particles separation process. In this study, a non-linear programming problem is proposed to maximise the cyclone efficiency in a 34,560.0 ton/year particles separation–classification plant. A new process integration scheme is proposed to energy consumption minimisation. The units included in the model are a powder feeder, a high efficiency cyclone, a bag filter and a blower. Stairmand and Swift’s high efficiency cyclones models are evaluated and compared. Four particulate materials are considered: limestone, dolomite, sawdust and toner. The particles diameters range studied is 0.1–1000 (Formula presented.)m. Mass and energy balances are solved with an initial solid concentration of 500 g/m(Formula presented.). Stairmand’s cyclone proved to be more efficient than Swift for all materials analysed. The highest cyclone efficiency is achieved for sawdust ((Formula presented.) 99%). The cyclone separates more than 34,000 ton/year of particles (Formula presented.)m. The energy integration scheme consumes 43% less energy than the basic one for all cases studied. The proposed optimisation model results a valuable tool for optimal process design, reducing the environment process impact and adaptable to operate at high temperatures values with different materials. Fil: Paulo, Cecilia Inés. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina Fil: Borsa, Eugenia. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina Fil: Barbosa, Mirta Raquel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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