การพัฒนาโปรแกรมการออกแบบเครือข่ายแลกเปลี่ยนความร้อนและมวลร่วม สำหรับโปรแกรม Aspen Plus

Development of Simultaneous Heat and Mass Development of Simultaneous Heat and Mass

Name: เขมทัต เทอญพระเกียรติ

keyword: โปรแกรมการออกแบบเครือข่ายแลกเปลี่ยนความร้อน

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาโปรแกรมการออกแบบเครือข่ายแลกเปลี่ยนความร้อนและมวลร่วมสำหรับโปรแกรม แอสเพนพัส ตัวโปรแกรมได้ ถูกสร้างขึ้นจากโปรแกรมวิชัวล์เบสิก เพื่อวัฒถุประสงค์สองข้อ คือเพื่อที่จะใช้ เชื่อมโยงข้อมูลที่จำเป็นในการออกแบบเครือข่ายของกระบวนการทางเคมีซึ่ง ถูกจำลองขึ้นในโปรแกรมแอสเพนพัสและเพื่อที่จะใช้ส่งผ่านข้อมูลไปยังโปรแกรมซึ่งใช้ในการออก แบบเครือข่ายดังกล่าว ในส่วนของการออกแบบเครือข่ายและเปลี่ยนความร้อนและมวลรวมเทคนิคเรัยกว่า "เสตทไวส์ ซุปเปอร์สตรักเจอร์" ถูกนำมาประยุกต์ใช้ เทคนิคนี้เดิมถูกเสนอขึ้นโดย Yee และ Grossmann ในปี คศ.1990 ด้วยทฤษฏีที่ไม่ยึดติดกับตำแหน่งพินช์ ทำให้แบบ จำลองทางคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้น อยู่ในชุดของสมการเรียกว่า MINLP สาเหตุที่ทำให้แบจำลอง ดังกล่าวอยู่ในชุดสมการ MINLP ถึงแม้ว่าสมการข้อจำกัดต่างๆจะอยู่ในรูปแบบของสมการ เชิงเส้น ก็เพราะสมการวัตุประสงค์ที่ตั้งขึ้นเป็นการหาราคารวมต่อปีที่จ่ำที่สุดของเครือข่าย ซึ่งหมายความว่า มีการรวมทั้งราคาของตัวทำละลาย ราคาของพลังงานภายนอก และราคาของอุปกรณ์ที่ใช้ในการแลกเปลี่ยน มวลและความร้อนด้วย สำหรับขั้นตอนการทดสอบโปรแกรม กรณีศึกษาสามตัวอย่างได้ถูกจำลองบนโปร แกรมแอสเพนพัสได้แก่ 1 การออกแบบเครือข่ายแลกเปลี่ยนความร้อนในระบบ 2 การออกแบบ เครือข่ายแลกเปลี่ยนมวลของกระบวนการกำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ในระบบ 3 การออกแบบ เครือข่ายแลกเปลี่ยนมวลกระบวนการกำจัดไฮโดนเจนซัลไฟด์ในระบบ โดยมีการนำความร้อนที่เหลือจ่าก การออกแบบเครือข่ายแลกเปลี่ยนความร้อนเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย

Abstract: In this work, the development of simultaneous heat and mass exchanger networks module for ASPEN PLUS has been introduced. The module is developed as a user interface to retrieve supplemental data from the process simulated in ASPEN PLUS and to communicate with the optimizer called GAMS. In the network synthesis point of view, the stage-wise superstructure originally proposed by Yee and Grossmann (1990) is applied to construct the network structure. With the principle that the concept of pinch is not concerned, the model formulation of the aforementioned network thus can be classified in the class of mixed-integer nonlinear programming (MINLP) optimization model. Although all available constraints in the model are linear, the target on the minimum total annual cost causes the objective function in the model become nonlinear. Therefore, the operating cost of MSAs as well as external hot/cold utilities, and the annualized equipment cost for heat/mass exchangers can be minimized simultaneously. Three case studies from literature - including those with 1) heat integration system for nine process streams, 2) a single waste component for the sweetening of coke oven gas (COG) process which attempts to remove an undesirable hydrogen sulfide, and 3) sweetening of COG process with simultaneous heat integration - are examined to demonstrate the applicability of proposed superstructure approach. From the results, the synthesis of simultaneous heat and mass exchanger networks can satisfy heat/mass balance of the process and also obtain the lower total annual cost of the network.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด.

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: ธงไชย ศรีนพคุณ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2552-10-23

Modified: 2552-10-23

Issued: 2552-10-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: CHE1967

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเคมี

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	CHE1967.pdf	1.52 MB	84	2026-05-26 18:16:01
2	CHE1967ab.pdf	36.86 KB	23	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.037049 วินาที