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Separation column in MOSAIC

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Distillate

Bottom product

2

Feed

Definition of the system boundaries

One Tray:

Feed

Vj

LjVj+1

Lj-1

Lj-2Vj-1

Vj+2Lj+1

j-1

Liquidphase

Vaporphase

Vaporphase

Vaporphase

Liquidphase

Liquidphase

.

.

.

j+1

j

VjYi,j

hjV

Vj+1

Yi,j+1

hj+1V

Xi,j-1Lj-1

hj-1L

Lj

Xi,j

hjL

Tj ; pj

Fj

Z(Y or X)i,j

hjF Vaporphase

Liquidphase

j

Interficial Area

Qj

Qj

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Distillate

Bottom product

3

Feed

Definition of the system boundaries

One Tray:

Feed

Vj

LjVj-1

Lj+1

Lj+2Vj+1

Vj-2Lj-1

j+1

Liquidphase

Vaporphase

Vaporphase

Vaporphase

Liquidphase

Liquidphase

.

.

.

j-1

j

VjYi,j

hjV

Vj-1

Yi,j-1

hj-1V

Xi,j+1Lj+1

hj+1L

Lj

Xi,j

hjL

Tj ; pj

Fj

Z(Y or X)i,j

hjF Vaporphase

Liquidphase

j

Interficial Area

Qj

Qj

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4

1. Mass balance

2. Energy balance

3. Component balance

4. Momentum balance?

5. Auxiliary equations

(e.g. Phase equilibrium)

Equation system of a tray

Vjyj,i

hjV

Vj-1yj-1,i

hj-1V

xj+1,iLj+1

hj+1L

Lj

xj,i

hjL

Tj pj

Fj

xFi,j

hFj

Qj

Tray j:

HUj

Tj+1

pj+1

pj-1

Tj-1

Connector: V=GF=Feed

In MOSAIC not the positionof Indices are importent onlythe name

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STEADY STATE TRAY MODEL

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Literature: Component Material balance

0 = Lj+1 + Gj-1 - Lj - Gj

0 = Lj+1 xLj+1,i + Gj-1 xV

j-1,i - Lj xLj,i - Gj xV

j,i + Fj xF,j,i

∑ x j,i -1 = 0

∑ y j,i -1 = 0

y j,i = Kj,i xj,i

0 = Lj+1 hLj+1,i + Gj-1 hV

j-1,i - Lj hLj,i - Gj hV

j,i + Fj hF,j,i

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d|b|t|aFachgebiet Dynamik und Betrieb technischer AnlagenGeneric equation system in MOSAIC

Superscript m massSuperscript n mol

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Definition of the indices

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Instantiated equation system

10 generic equations 2 components10 trays

-> 130 Equations

After instantiaton

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Specification of the variables

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Code exportC++

MatlabgPROMS

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DYNAMIC TRAY MODEL

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d|b|t|aFachgebiet Dynamik und Betrieb technischer AnlagenGeneric equation system

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Definition of the indices

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29 generic equations 2 components10 trays

-> 323 Equations

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d|b|t|aFachgebiet Dynamik und Betrieb technischer AnlagenVariable definition

Time horizon

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d|b|t|aFachgebiet Dynamik und Betrieb technischer AnlagenCode generation

C++

Matlab