Articles & Issues

Conflict of Interest: In relation to this article, we declare that there is no conflict of interest.

This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/bync/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

All issues

제품이상을 고려한 회분식 공정에서의 중간저장조 설계

Design of Intermediate Storage in Noncontinuous Process under Periodic Batch Failure

정성윤 이경범 이의수

Jeong SY Yi G Lee ES

HWAHAK KONGHAK, October 1998, 36(5), 804-812(9), NONE

Download PDF

Abstract

회분식 공정은 공정의 대부분이 비정상상태로 운용되어지므로 중간저장조를 설치하면공정의 불안정한 요소를 완화시켜주고 공정의 이용도를 증가시키며, 공정의 조업에 유연성을 얻게 된다. 본 논문에서는 회분식 공정에서의 중간저장조 설계를 위하여, 여러 개의 회분장치가 평행하게 놓여있는 공정구조를 대상으로 제품의 이상과 같은 공정이상 변수를 고려한 중간저장조 크기결정 모델을 제시하였다. 중간저장조의 크기결정 모델은 상류공정에서 중간저장조로 유입되는 유량과 중간저장조에서 하류공정으로 유출되는 유량의 크기에 따라 두 가지 형태로 구하였다. 회분식 공정에서 여러 개의 장치가 평행하게 놓여 있을 경우 공정의 운용방법은 동상조업과 이상조업으로 대별될 수 있다. 이와 관련하여 상류공정이 다수의 평행한 장치로 구성되고 하류공정은 하나만 존재하는MISO(Multiple Input/single Output)구조에서 동상조업의 경우와 제품이상이 대칭적으로 일어나는 이상조업의 경우에 대한 중간저장조크기결정 모델을 제시하고 분석적해를 구하였다. 이를 확장하여 일반화된 MIMO(Multiple Input/Single Output)구조 및 Serial구조에서의 중간저장조 크기결정 모델을 제시하였다.

Batch process which is operated in a unsteady state mode is subject to various process imbalances. Consequently intermediate storage vessel can take an important role for mitigating parameter variations, increasing plant availability and providing flexibility in sequencing and scheduling. A mathematical model of intermediate storage vessel sizing in parallel batch units subject to batch failure is derived. The case in which the inlet flow rate to the storage vessel is greater than or equal to the outlet flow rate from the storage vessel followed by the opposite case is considered. Two operation mode is considered, that is, in-phase operation and out of-phase operation. In phase operation refers to the delay times in parallel units while out of operation to distintly different delay times in the set of units. Analytical expressions for the limiting volume are obtained for several network configurations, i.e. multiple input single output(MISO) system, multiple input multiple output(MIMO) system and serial system.

Keywords

Intermediate Storage Batch Failure Parallel Units MISO System MIMO System

References

Lee HK, Lee IB, Chang KS, HWAHAK KONGHAK, 30(2), 237 (1992)
Jung JH, Lee IB, Yang DR, Chang KS, HWAHAK KONGHAK, 32(2), 133 (1994)
Lee HK, Kim M, Lee IB, HWAHAK KONGHAK, 34(2), 257 (1996)
Yi G, Reklaitis GV, Korean J. Chem. Eng., 12(1), 123 (1995)
Yi G, Reklaitis GV, Korean J. Chem. Eng., 12(1), 100 (1995)
Karimi IA, Reklatis GV, AIChE J., 29, 588 (1983)
Karimi IA, Reklatis GV, AIChE J., 31, 44 (1985)
Lee ES, Reklatis GV, Comput. Chem. Eng., 13, 491 (1989)
Lee ES, Reklatis GV, Comput. Chem. Eng., 13, 1235 (1989)
Karimi IA, Reklaitis GV, AIChE J., 31, 1516 (1985)
Karimi IA, Reklaitis GV, AIChE J., 31, 1528 (1985)
Lee ES, Korean J. Chem. Eng., 12(3), 358 (1995)
Jan JT, "Engineering Mathematics Handbook," 2nd ed., McGraw-Hill, New York, NY (1979)