Multiobjective Optimization of a Four-Step Adsorption Process for Postcombustion CO2 Capture Via Finite Volume Simulation

烟气 有限体积法 体积热力学 过程(计算) 变压吸附 瞬态(计算机编程) 能源消耗 还原(数学) 工艺优化 工艺工程 巴(单位) 吸附 计算机科学 数学优化 数学 环境科学 化学 工程类 热力学 物理 废物管理 几何学 有机化学 气象学 电气工程 操作系统 环境工程
作者
Reza Haghpanah,Aniruddha Majumder,Ricky Nilam,Arvind Rajendran,Shamsuzzaman Farooq,Iftekhar A. Karimi,Mohammad Amanullah
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:52 (11): 4249-4265 被引量:227
标识
DOI:10.1021/ie302658y
摘要

In this study, we first report the development of a robust and efficient finite volume based adsorption process simulator, essential for rigorous optimization of a transient cyclic operation without resorting to any model reduction. We present a detailed algorithm for the common boundary conditions encountered in nonisothermal and nonisobaric adsorption process simulations. A comprehensive comparison of the high-resolution total variation diminishing (TVD) schemes, namely, van Leer and Superbee, with the weighted essentially nonoscillatory (WENO) finite volume scheme is performed, and trade-off plots are presented to identify the numerical scheme most suitable for attaining speed and accuracy at the same time. The simulator is then used to perform rigorous optimization of a four-step process for postcombustion CO2 capture from dry flue gas on zeolite 13X. The aim is to identify operating conditions at which the purity and recovery demands are met and to calculate corresponding energy consumption and process productivity. The purity–recovery and energy–productivity Paretos are generated using multiobjective optimization. It is shown that, for a strict vacuum swing adsorption (VSA) process, an evacuation pressure of 0.02 bar is required to satisfy regulatory demands of attaining a CO2 purity and recovery of 90%. It is also quantitatively shown that pressurizing the flue gas is detrimental to the energy consumption of process, although offering improvement in productivity.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
英俊凡波发布了新的文献求助20
刚刚
顾矜应助纯真路灯采纳,获得10
刚刚
刚刚
凡空发布了新的文献求助10
刚刚
俭朴琦完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
小朱雀完成签到 ,获得积分10
2秒前
小蘑菇应助孙孙孙采纳,获得10
2秒前
顺心的超短裙应助实验室采纳,获得200
2秒前
领导范儿应助狗蛋采纳,获得10
3秒前
可爱的函函应助123采纳,获得30
3秒前
顾矜应助铁头霸霸采纳,获得10
4秒前
Kiki发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
共享精神应助小鱼采纳,获得10
5秒前
6秒前
风轩轩发布了新的文献求助10
6秒前
kaige88完成签到,获得积分10
6秒前
小白菜发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
AN应助大魏王司徒采纳,获得30
6秒前
科研中发布了新的文献求助10
7秒前
酷波er应助优秀的向日葵采纳,获得10
7秒前
8秒前
parry应助水晶虾虾采纳,获得30
8秒前
8秒前
以七应助细腻的歌曲采纳,获得10
8秒前
少7完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研通AI6.4应助fxl采纳,获得10
10秒前
10秒前
纯情男人完成签到 ,获得积分10
10秒前
三火发布了新的文献求助10
11秒前
小朱雀关注了科研通微信公众号
11秒前
幽默向日葵完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
烂漫乐曲发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7737998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287203
关于积分的说明 20181937
捐赠科研通 7315717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305747
关于科研通互助平台的介绍 2458004
邀请新用户注册赠送积分活动 2315475