Cristin-resultat-ID: 1790053
Sist endret: 25. januar 2021, 15:20
NVI-rapporteringsår: 2020
Resultat
Vitenskapelig artikkel
2020

Minimum entropy production in a distillation column for air separation described by a continuous non-equilibrium model

Bidragsytere:
  • Diego Kingston
  • Øivind Wilhelmsen og
  • Signe Kjelstrup

Tidsskrift

Chemical Engineering Science (CES)
ISSN 0009-2509
e-ISSN 1873-4405
NVI-nivå 2

Om resultatet

Vitenskapelig artikkel
Publiseringsår: 2020
Publisert online: 2020
Volum: 218
Artikkelnummer: 115539
Open Access

Importkilder

Scopus-ID: 2-s2.0-85079395017

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

Minimum entropy production in a distillation column for air separation described by a continuous non-equilibrium model

Sammendrag

In this work, we apply the rate-based model of Taylor and Krishna to describe the separation of air in a low-pressure, packed distillation column. By use of numerical optimization, we identify the temperature profile for heat exchange with the column and its surroundings that minimizes the total entropy production. Optimal operation of the column reduces the entropy production by nearly 50%, and the total heating- and cooling duties by 30% and 50%, respectively. We find that the local entropy production is more uniform for the optimal solution than in the adiabatic column, a property that may be helpful for new designs. Using the equilibrium stage model, the state of minimum entropy production has higher cooling/heating duties than in the rate-based model case. This shows that more sophisticated models can be beneficial for the development of reliable strategies to improve the energy efficiency of distillation columns.

Bidragsytere

Diego Kingston

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Universidad de Buenos Aires

Øivind Wilhelmsen

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for energi- og prosessteknikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Gassteknologi ved SINTEF Energi AS
Aktiv cristin-person

Signe Helene Kjelstrup

Bidragsyterens navn vises på dette resultatet som Signe Kjelstrup
  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for kjemi ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet
1 - 3 av 3