Systematic methods for calculating minimum flow rate and cost of water in industrial plants

• Autorzy: Jeżowski J. , Walczyk K. , Szachnowskij A. , Jeżowska A.

Warianty tytułu

PL

Algorytmiczne metody minimalizacji natężenia przepływu i kosztu wody procesowej w instalacjach przemysłowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper addresses targeting approaches for optimising water consumption in industrial plants. Calculations are performed in initial stages of designing of optimal water network consisting of water-using operations. Systematic methods have been developed for calculating minimum fresh water flow rate for a single source. A simple linear optimisation model has been also developed for minimizing fresh water cost in the case of multiple water sources of various unit costs, contaminant concentrations and availability limitations. The methods are limited to a single contaminant case. Examples of applications are presented.

PL

Artykuł dotyczy obliczeń preoptymalizacyjnych zużycia świeżej wody w instalacjach przemysłowych. Obliczenia te są wykonywane w początkowych etapach projektowania optymalnej sieci wody procesowej składającej się z operacji używających wodę. Opracowano algorytmiczne metody obliczania minimalnego natężenia przepływu świeżej wody dla jednego źródła. Zaproponowano też prosty, liniowy model optymalizacyjny minimalizacji kosztu świeżej wody w przypadku wielu źródeł różniących się kosztem jednostkowym pobieranej wody, stężeniem zanieczyszczenia oraz ograniczeniami na jej pobór. Ograniczono się do jednego zanieczyszczenia. Pokazano przykłady zastosowania metod obliczeniowych w praktyce.

Słowa kluczowe

EN

consumption of fresh water; pre-optimization calculations; contamination; costs; numerical methods

PL

zużycie świeżej wody; obliczenia preoptymalizacyjne; zanieczyszczenia; koszty; metody obliczeniowe

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Inżynieria Chemiczna i Procesowa
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 27, z. 3/2
• Strony: 1137--1154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., wykr.

Twórcy

autor

Jeżowski J.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej

autor

Walczyk K.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej

autor

Szachnowskij A.

• Narodowy Uniwersytet Ukrainy KPI, Kijów

autor

Jeżowska A.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej

Bibliografia

• [1] KECKLER S.E., ALLEN D.T., J. Ind. Ecology, 1999, 2, 79.
• [2] NOBEL C.E., ALLEN D.T., Trans IChemE B„ 2000 78, 295.
• [3] SMITH R., Chemical Process Design and Integration, Wiley, Chichester, 2005.
• [4] WANGY.P., SMITH R., Chem. Eng. Sci., 1994,49, 981.
• [5] WANG Y.P., SMITH R., Trans IChemE A, 1995, 73, 889.
• [6] DHOLE R.V., RAMCHANDANI N„ TAINSH R.A., WASILEWSKI M., Chem. Eng., January 1996, 100.
• [7] BAETENS D., TAINSH R.A., Paper H2.8, International Congress of Chemical and Process Engineering CHISA 2000, Prague, Czech Republic.
• [8] SHENOY U.V., Heat Exchanger Network Synthesis, Gulf Publishing Company, Houston, 1995.
• [9] JEŻOWSKI J., Projektowanie podsystemów odzysku ciepła w warunkach pewnych danych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 1995.
• [10] BIEGLER L.T., GROSSMANN I.E., WESTERBERG A.W., Systematic Methods of Chemical Process Design; Prentice Hall PTR: Upper Saddle River. New York, 1997.
• [11] SEADER W.D., SEIDER J. D., LEWIN D.R., Synthesis, Analysis, and Evaluation, Wiley, USA, 2004.
• [12] FLOUDAS CA., Nonlinear and Mixed-Integer Optimization, Oxford University Press, New York, 1995.
• [13] JEŻOWSKI J., JEŻOWSKA A., Inż. Ap. Chem., 2004, 3, 70.
• [14] BAGAJEWICZ M.J., Comput. Chem. Eng., 2000, 24, 2093.
• [15] HALLALE N., Adv. Environ. Research. 2002, 6, 377.
• [16] PRAKASH R„ SHENOY U.V., Chem. Eng. Sei., 2005, 60, 255.
• [17] EL-HALWAGI M.M., Pollution Prevention through Process Integration, Academic Press, San Diego, 1997.
• [18] SHETHNA H.K., JEŻOWSKI J.M., CASTILLO F.J.L., Inż. Chem. Proc, 2000, 21, 625.
• [19] SAVELSKI M.J., BAGAJEWICZ M.J., Trans IchemE A, 2001, 79, 600.