La precisión de los modelos matemáticos y simuladores de procesos para predecir el rendimiento de las membranas de separación de gases
Autores: Alqaheem, Yousef
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
La precisión de los modelos matemáticos y simuladores de procesos para predecir el rendimiento de las membranas de separación de gases
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Unidad de membrana
Separación de gases
Simuladores de procesos
Datos industriales
Módulo de membrana
Unidad de membrana
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Una unidad de membrana para separación de gases no está disponible en la mayoría de los simuladores de procesos, por lo que necesita ser construida manualmente. Sin embargo, las unidades desarrolladas se basan en suposiciones y el sistema se resuelve numéricamente. La precisión de estos modelos con datos industriales rara vez se discute en la literatura, pero es necesario para confirmar la confiabilidad de los simuladores de procesos. En este trabajo, la unidad de membrana fue desarrollada en dos software de simulación diferentes, como UniSIM comercial y el software gratuito CAPE-OPEN to CAPE-OPEN (COCO). En UniSIM, el módulo de membrana fue construido internamente utilizando un divisor de componentes, una hoja de cálculo y funciones de ajuste. En COCO, la unidad de membrana fue desarrollada mediante programación con el software computacional externo, Scilab. Las unidades de membrana desarrolladas fueron evaluadas con datos de campo para el acondicionamiento de gas combustible. Los resultados muestran que la unidad de membrana fue más fácil de construir en UniSIM, pero al calcular el caudal y la composición de todos los compuestos en los lados permeado y retentado, UniSIM da un error del 17,4% mientras que COCO da un error ligeramente menor del 17,1%. El alto error estaba relacionado con los efectos de plastificación y polarización de concentración, que no fueron tenidos en cuenta en el modelo matemático.
Descripción
Una unidad de membrana para separación de gases no está disponible en la mayoría de los simuladores de procesos, por lo que necesita ser construida manualmente. Sin embargo, las unidades desarrolladas se basan en suposiciones y el sistema se resuelve numéricamente. La precisión de estos modelos con datos industriales rara vez se discute en la literatura, pero es necesario para confirmar la confiabilidad de los simuladores de procesos. En este trabajo, la unidad de membrana fue desarrollada en dos software de simulación diferentes, como UniSIM comercial y el software gratuito CAPE-OPEN to CAPE-OPEN (COCO). En UniSIM, el módulo de membrana fue construido internamente utilizando un divisor de componentes, una hoja de cálculo y funciones de ajuste. En COCO, la unidad de membrana fue desarrollada mediante programación con el software computacional externo, Scilab. Las unidades de membrana desarrolladas fueron evaluadas con datos de campo para el acondicionamiento de gas combustible. Los resultados muestran que la unidad de membrana fue más fácil de construir en UniSIM, pero al calcular el caudal y la composición de todos los compuestos en los lados permeado y retentado, UniSIM da un error del 17,4% mientras que COCO da un error ligeramente menor del 17,1%. El alto error estaba relacionado con los efectos de plastificación y polarización de concentración, que no fueron tenidos en cuenta en el modelo matemático.