ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΘΑΡΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΩΝ

Transcript

1 ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΚΑΘΑΡΩΝ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΩΝ 1 ο Υπολογιστικό εργαστήριο Δρ. Νικολακόπουλος Θανάσης, Ε.ΔΙ.Π 1

2 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 2

3 MatLab Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 3

4 WATER ds/download_maintpage.asp C-5 Sugars Concentration - Stripping Stage C-5 Sugars Concentration Stripping Stage Lignin precipitation Lignin Precipitation LP-1 Water source Fresh water Washing stage FGSTAGE 2 Discharge Discharge Washing stage FGSTAGE 3 3 Deacidification Washing FGSTAGE stage 1 1 Deacidification Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 4

5 Περιεχόμενα Παραδείγματα με τη γραφική μέθοδο (MatLab ) Υπολογισμός στόχων επαναχρησιμοποίησης με προσομοίωση της γραφικής μεθόδου Άσκηση 1: Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Άσκηση 2: Υπολογισμός στόχων επαναχρησιμοποίησης Εντοπισμός μονάδων για τροποποίηση Εξέταση σεναρίων Παραδείγματα στο λογισμικό Water Υπολογισμός στόχων επαναχρησιμοποίησης Σχεδιασμός δικτύων Άσκηση 3: Βιοδιυλιστήριο Υπολογισμός στόχου παροχής καθαρού νερού με επαναχρησιμοποίηση με την γραφική μέθοδο (Matlab ) Σχεδιασμός δικτύου χρήσης νερού με στόχο την επίτευξη του στόχου (WATER ) Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 5

6 ΓΡΑΦΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ - Eφαρμογή σε MatLab Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 6

7 Eφαρμογή σε MatLab - Προετοιμασία Κατέβασμα του συμπιεσμένου αρχείου Matlab_1st_lab.7z από: και αποσυμπίεση Αποθήκευση σε κοινό φάκελο των αρχείων Limiting_Composite_Curve_TOOL_v2.m και Data5.xls Άνοιγμα του Current folder του Matlab στο φάκελο όπου έχουμε αποθηκεύσει τα αρχεία Άνοιγμα των αρχείων: Limiting_Composite_Curve_TOOL_v2.m : από το current folder Data5.xls: από το φάκελο Εισαγωγή δεδομένων στο αρχείο Data5.xls Τρέξιμο στο Matlab: F9 ή εισαγωγή του ονόματος Limiting_Composite_Curve_TOOL_v2 στο Command window και enter ή πατώντας το «play» > Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 7

8 Παράδειγμα Line 7: Data_matrix = xlsread('data5.xls', 'B2:F7'); Αλλάζουμε το Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 8

9 Οριακές γραμμές διεργασιών και Σύνθετη καμπύλη Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 9

10 Σύνθετη καμπύλη, Γραμμή καθαρού νερού, Κόμβος ανάσχεσης και Ελάχιστη ροή καθαρού νερού Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 10

11 Άσκηση 1 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Οι διεργασίες 2 κ 3 συμμετέχουν στον κόμβο ανάσχεσης Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 11

12 Άσκηση 1 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Σενάριο 1 process No mass of component (g/h) Cin_max (ppm) Cout_max (ppm) Limiting flowrate (t/h) process No mass of component (g/h) Cin_max (ppm) Cout_max (ppm) Limiting flowrate (t/h) t/h 65 t/h Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 12

13 Άσκηση 1 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Σενάριο 2α process No mass of component (g/h) Cin_max (ppm) Cout_max (ppm) Limiting flowrate (t/h) process No mass of component (g/h) Cin_max (ppm) Cout_max (ppm) Limiting flowrate (t/h) t/h 70 t/h Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 13

14 Άσκηση 1 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Σενάριο 2β process No mass of component (g/h) Cin_max (ppm) Cout_max (ppm) Limiting flowrate (t/h) Παρατήρηση: Συγκέντρωση μεγαλύτερη από του κόμβου ανάσχεσης δεν φέρνει πρόσθετα αποτελέσματα process No mass of component (g/h) Cin_max (ppm) Cout_max (ppm) Limiting flowrate (t/h) t/h 70 t/h Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 14

15 Άσκηση 2 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Υπολογισμός στόχων επαναχρησιμοποίησης Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 15

16 Άσκηση 2 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Υπολογισμός στόχων επαναχρησιμοποίησης Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 16

17 Άσκηση 2 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Υπολογισμός στόχων επαναχρησιμοποίησης Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 17

18 Άσκηση 2 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 18

19 Άσκηση 2 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Σενάριο 2α Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 19

20 Άσκηση 2 η Στοχευμένες τροποποιήσεις στις μονάδες της διεργασίας Εντοπισμός μονάδων για τις οποίες έχει νόημα τροποποίηση ορίων Εξέταση σεναρίων Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 20

21 ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΜΕΝΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΠΑΚΕΤΟ WATER --> WATER Standalone installation keyfile : download water_keyfile C-5 Sugars Concentration - Stripping Stage C-5 Sugars Concentration Stripping Stage Lignin precipitation Lignin Precipitation LP-1 Water source Fresh water Washing stage FGSTAGE 2 Discharge Discharge Washing stage FGSTAGE 3 3 Deacidification Washing FGSTAGE stage 1 1 Deacidification Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 21

22 Παράδειγμα αρχείο WATER : data5_example.wwf πηγή Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 22

23 Παράδειγμα (2) 4 5 Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 23

24 Αναφορά αποτελεσμάτων και γραφική λύση 6 Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 24

25 Γραφική αναπαράσταση δικτύου <unnamed_src> Unit : Source 1 [source] Flowrate out : [t/hr] pr1 Unit : Process 1 [pr1] Flowrate in : [t/hr] Flowrate out : [t/hr] Unit : Process 2 [pr2] Flowrate in : [t/hr] Flowrate out : [t/hr] pr2 pr3 Unit : Process 3 [pr3] Flowrate in : [t/hr] Flowrate out : [t/hr] pr4 Unit : Process 4 [pr4] Flowrate in : [t/hr] Flowrate out : [t/hr] Unit : Discharge 1 [Discharge] Flowrate in : [t/hr] Contaminant : 1 [cont1] [ppm] Discharge Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 25

26 Βιοδιυλιστήριο - Στόχος από Matlab αρχείο Excel: data4.xls Limiting process No mass of component g/h Cin_max ppm Cout_max ppm flowrate t/h , , ,54 10, ,00 328, ,23 5, ,00 0,00 337,04 6,11 Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 26

27 Αποτελέσματα WATER : data4_example.wwf Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 27

28 Γραφική αναπαράσταση δικτύου Ολοκλήρωση στη χρήση νερού 28