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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
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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