• SYSTEM ENGINEERING • Previous Articles     Next Articles

A simultaneous optimization method for the structure and composition differences of a mass  exchange network

CHENLia,b;GAOZhihuia;DUJiana;YAOPingjinga   

  1. a School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116012, China
    b School of Environmental & Chemical Engineering, Dalian University, Dalian 116622, China
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2007-04-28 Published:2007-04-28
  • Contact: CHEN Li

质量变换网络结构与浓度差的同步优化方法

陈理a,b; 高志辉a; 都健a; 姚平经a   

  1. a School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116012, China
    b School of Environmental & Chemical Engineering, Dalian University, Dalian 116622, China
  • 通讯作者: 陈理

Abstract: This article presents a new method to calculate the composition differences (ε) for targeting the minimum total annualized cost (TAC) of a mass exchange network (MEN), which is based on the combination of composition interval diagram (CID) with mathematical programming. The total cost target consists of the capital cost of the process units and the operating cost for mass separating agents (MSAs). The value of total cost varies considerably with the composition differences, so the values of ε should be optimized in order to obtain minimum TAC of a MEN. This article considers ε as a set of unequal variables for each equilibrium equation of a rich-lean stream pair, employing them to build the CID and mathematical model, which optimizes the structure and composition differ-ences simultaneously. Two examples are applied to illustrate the proposed method and the results demonstrate that the approach introduced by this article is simpler and more convenient than the methods in previous literatures.

Key words: mass exchange network, optimal composition difference, total annualized cost

摘要: This article presents a new method to calculate the composition differences (ε) for targeting the minimum total annualized cost (TAC) of a mass exchange network (MEN), which is based on the combination of composition interval diagram (CID) with mathematical programming. The total cost target consists of the capital cost of the process units and the operating cost for mass separating agents (MSAs). The value of total cost varies considerably with the composition differences, so the values of ε should be optimized in order to obtain minimum TAC of a MEN. This article considers ε as a set of unequal variables for each equilibrium equation of a rich-lean stream pair, employing them to build the CID and mathematical model, which optimizes the structure and composition differ-ences simultaneously. Two examples are applied to illustrate the proposed method and the results demonstrate that the approach introduced by this article is simpler and more convenient than the methods in previous literatures.

关键词: mass exchange network;optimal composition difference;total annualized cost