Resumen de Design and performance of distillation sequences for ternary systems using multiobjective optimization
C. L. Salas Aguilar, A. Bonilla Petriciolet
- español
Este artículo discute el diseño y desempeño de separación de esquemas de destilación para mezclas ternarias utilizando un enfoque de optimización multi-objetivo. Varios sistemas ternarios han sido considerados como casos de estudio para ilustrar las capacidades y limitaciones de configuraciones de destilación tradicional, nonsharp e intensificadas en términos de sus compensaciones entre la pureza de los compuestos claves y la energía requerida para su separación. Se ha realizado un análisis detallado de la eficacia del proceso de estas secuencias de destilación considerando el impacto de los parámetros de diseño tanto en la eficacia de separación como en la eficiencia energética. Los resultados demuestran que la eficacia de estos esquemas de separación puede variar sustancialmente cuando el consumo de energía y la composición del componente clave son los objetivos en conflicto. De hecho, la secuencia de destilación convencional directa puede ofrecer un mejor equilibrio entre la composición y el consumo de energía que los resultados obtenidos para esquemas intensificados en algunas de las mezclas ternarias estudiadas. Por tanto, este estudio destaca la importancia de realizar un diseño confiable de secuencias de separación multicomponente para evaluar sus ventajas y mejoras potenciales en aplicaciones industriales.
- català
Aquest article discuteix el disseny i desenvolupament de separació d’esquemes de destil·lació per a mescles ternàries utilitzant un enfocament d’optimització multiobjectiu. Diversos sistemes ternaris han estat considerats com a casos d’estudi per il·lustrar les capacitats i limitacions de configuracions de destil·lació tradicional, nonsharp i intensificades en termes de les seves compensacions entre la puresa dels compostos claus i l’energia requerida per a la seva separació. S’ha realitzat una anàlisi detallada de l’eficàcia del procés d’aquestes seqüències de destil·lació considerant l’impacte dels paràmetres de disseny tant en l’eficàcia de separació com en l’eficiència energètica. Els resultats demostren que l’eficàcia d’aquests esquemes de separació pot variar substancialment quan el consum d’energia i la composició del component clau són els objectius en conflicte. De fet, la seqüència de destil·lació convencional directa pot oferir un millor equilibri entre la composició i el consum d’energia que els resultats obtinguts per esquemes intensificats en algunes de les mescles ternàries estudiades. Per tant, aquest estudi destaca la importància de realitzar un disseny fiable de seqüències de separació multicomponent per avaluar les seves avantatges i millores potencials en aplicacions industrials.
- English
This paper discusses the design and separation performance of distillation schemes for ternary mixtures using a multi-objective optimization approach. Several ternary systems have been considered as cases of study to illustrate the capabilities and limitations of traditional, nonsharp and intensified distillation configurations in terms of their tradeoffs between the purity of target compounds and the energy required for the separation. A detailed analysis of the process effectiveness of these distillation sequences has been carried out where the impact of design parameters on both separation efficacy and energy efficiency has been considered. Results showed that the efficacy of these separation schemes can vary substantially when both the energy consumption and the composition of a key component are the targets in conflict. In fact, the conventional direct distillation sequence may offer a better tradeoff between composition and energy consumption than those obtained for intensified schemes in some tested ternary mixtures. Therefore, this study highlights the importance of performing a reliable design of multi-component separation sequences to evaluate their advantages and potential improvements for industrial applications.
