Differential-Algebraic Approach to Dynamic Simulations of Flash Drums with Rigorous Evaluation of Physical Properties
Simulation dynamique de séparateurs de mélanges liquide-vapeur avec une approche différentielle algébrique et évaluation rigoureuse des propriétés physiques
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Programa de Engenharia Química / COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, CEP 21945-970, Rio de Janeiro, RJ - Brazil
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Department of Chemical and Petroleum Engineering, United Arab Emirates University, PO Box 17555, Al Ain - United Arab Emirates
Corresponding authors: lima.eduardo@gmail.com mcastier@uaeu.ac.ae evaristo@peq.coppe.ufrj.br
The dynamics of flash drums is simulated with rigorous physical properties calculations using an equation of state to model each phase present. The formulation results in a set of differential-algebraic equations (DAE), whose differential equations describe the material and energy balances and the algebraic equations result from the conditions for thermodynamic equilibrium inside the drum. PSIDE (Parallel Software for Implicit Differential Equations) [Lioen et al., 1998] is used to solve the set of DAE with an efficient differential–algebraic approach. In this approach, the equations are solved simultaneously, with direct iterations in temperature, phase volumes and mole number of each component in each phase. The results show the efficiency of this methodology for the simulation of flash drums.
Résumé
La dynamique de séparateurs de mélanges liquide-vapeur est simulé avec des propriétés physiques rigoureusement calculées en utilisant une équation d'état pour modéliser chaque phase. La formulation fournit un ensemble d'équations différentielles algébriques (DAE), dont les équations différentielles décrivent les bilans matérielles et énergétiques et les équations algébriques décrivent les conditions d'équilibre à l'intérieur du séparateur. PSIDE (Parallel Software for Implicit Differential Equations) [Lioen et al., 1998] est utilisé pour résoudre l'ensemble des DAE avec efficacité. Dans cette approche, les équations sont résolues simultanément, avec des itérations directes de température, de volumes de phase et de nombre de moles de chaque composant dans chaque phase. Les résultats montrent l'efficacité de cette méthode de simulation des séparateurs de mélanges liquide-vapeur.
© IFP, 2008