A "MINLP" Formulation for Optimal Design of a Catalytic Distillation Column Based on a Generic Non Equilibrium Model

This contribution proposes a Mixed Integer Non Linear Programming (MINLP) formulation for optimal design of a catalytic distillation column based on a generic nonequilibrium model (NEQ). The solution strategy for the global optimization combines Simulated Annealing (SA) and Sequential Quadratic Programming (SQP) in order to minimize the objective function. The solution of this MINLP problem yields the optimal values for the temperature, composition and flow rate profiles, tray geometry, column diameter, reflux ratio, reboiler duty, feed tray location, number of trays and catalytic stage location. Hydraulic constraints (entrainment flooding, down-flow flooding, weeping-dumpling) are also considered. For the example, the production of ETBE (Ethyl tert-butyl ether) is presented here

Infinite/infinite analysis as a tool for an early oriented synthesis of a reactive pressure swing distillation

The study contributes to the characterization of an original reactive pressure swing distillation system. The methyl acetate (MeAc) transesterification with ethanol (EtOH) to produce methanol (MeOH) and ethyl acetate (EtAc) is shown as illustrative example. The streams outside the units are evaluated by the ∞/∞ analysis to provide insights on the process behavior. Two simpler systems with recycling stream are also presented.The ∞/∞ analysis allows checking the interrelation of the system streams without any column design consideration. Unfeasible regions, low limit values, multiplicity regions, discontinuities, control difficulties, recommendable operation conditions and column profile combinations are predicted and discussed. All these information are useful to establish an early and suitable system design strategy

Modélisation par prise de moyenne volumique des phénomènes de transports en milieu poreux réactif (application au garnissage d'une colonne d'absorption gaz-liquide)

Le Laboratoire de Thermique, Energétique et Procédés de Pau travaille en parallèle depuis plusieurs années sur les deux thématiques suivantes, la modélisation des réacteurs multifonctionnels et la modélisation des transports en milieux poreux. Dans ce travail, un modèle général de transports en milieu poreux multiphasique multiconstituant réactif est développé puis appliqué au cas particulier de l absorption réactive afin de décrire les phénomènes se produisant au sein du garnissage. La modélisation débute par une description classique de chacune des phases continues grâce aux équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l énergie. Les phases fluides sont multiconstituantes et le siège de réactions homogènes. Bien qu à cette échelle les mécanismes soient parfaitement décrits, le passage à la simulation impose une étape d homogénéisation par prise de moyenne. Ce changement d échelle conduit à un système d équations à l échelle locale. Le modèle est appliqué à l absorption du dioxyde de carbone dans une solution aqueuse d hydroxyde de sodium au sein d une colonne garnie. Les simulations bidimensionnelles instationnaires fournissent des informations locales sur le procédé. Les résultats obtenus montrent une bonne adéquation avec la connaissance classique des mécanismes d absorption réactive.The Laboratoire de Thermique, Energétique et Procédés de Pau works on the two following subjects, modeling of multifunctional reactor and modeling of transport in porous media. In this work, a general model of transport in multiphase multi component reactive porous media is developed and then applied to the specific case of reactive absorption in order to describe the phenomena which occur within the packing. Modeling begins with a classic description of each continuous phase through the equations of conservation of mass, momentum and energy. The fluid phases are multi component and reactive. Although mechanisms are perfectly described at this scale, the simulation imposes a homogenization by volume averaging. This change of scale leads to a set of equations at the local scale. The model is applied to the absorption of carbon dioxide in an aqueous solution of sodium hydroxide within a packed column. Unsteady two-dimensional simulations provide local information about the process. The results obtained show a good agreement with the classical knowledge of reactive absorption mechanisms.PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF

Integrating process design and control: An application of optimal control to chemical processes

In this paper, the optimal design of process systems generically used in chemical industries is studied. The closely coupled nature of optimal design specification of the equipment, the determination of the optimal process parameters in steady-state, moreover, some issues of the application of optimal control is shown. The solution of the overall optimization problem including (i) optimal design of the equipment and (ii) specification of its optimal control strategy can be found relying on two different design concepts, namely, on the conventionally used sequential or, on the newly emerged simultaneous design approaches. This paper gives the theoretical background of the ideas and presents a comparative summary of the approaches. The two approaches are contrasted to each other in which the effects of the interaction of optimal process design and optimal control is highlighted. A new simultaneous optimization procedure providing economic and operability benefits over the traditional stand-alone approach is proposed. The applicability of the idea is demonstrated by means of a design study carried out for optimal design of a coaxial heat exchanger and a reactive distillation column for the synthesis of ethyl tert butyl ether (ETBE), relying on the benefits of the utilization of optimal control

EXPERIMENTAL STUDIES OF SOLUBILITY OF ELEMENTAL SULPHUR IN SUPERCRITICAL CARBON DIOXIDE BETWEEN 10 AND 40 MPA

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Kanata: Hållbar turism i Kanada? Lärdomar från Covid-19 pandemin I ett historiskt perspektiv

The thesis will be centred on the topic of tourism in Canada and the steps the tourism industry took in handling the Covid-19 pandemic. The aim of this thesis will be to examine how Canadian tourism has evolved through time and analyse the way Indigenous tourism has grown despite its limited support. The main research questions addressed will include how has Canadian tourism adapted to the crises of the Covid-19 pandemic? How have the snowbird, Nature and Indigenous tourism groups been impacted by Covid-19 and how can we understand the history of these forms of tourism? What old and new debates were provoked by the Covid pandemic? What strategies were put in place to mitigate effects and how did historical structures of colonialism affect mitigation? The thesis is built using a series of academic texts, newspaper sources, and reports published by tourism and Indigenous tourism associations. The text will be approached through a historical perspective using the postcolonial theory and Adaptive co-management. The case studies analyses of Nature and Indigenous tourism are important as they represent tourism in Canada and illustrate the effects of colonialism stressing the need for reconciliation. The text will conclude with a look forward and a potential path tourism can take, learning from the Covid pandemic, to become more sustainable. Cette thèse aborde le tourisme au Canada et les étapes que l’industrie du tourisme a pris en réponse à la pandémie du Covid-19. Le but de cette thèse est d’examiner l’évolution du tourisme Canadien et d’analyser la manière dans laquelle le tourisme Indigène a grandi malgré les adversités. La question principale est d’adresser comment le tourisme Canadien s’est adapté face à la crise de la pandémie Covid-19 ? Comment les groupes de tourisme de snowbirds, Nature et Indigène ont subi les influences du Covid-19 et comment nous comprenons l’histoire de ces formes de tourisme ? Quels débâtes, vieux et neuf, ont été provoqués par la Covid-19 ? Quelles stratégies ont été mises en place pour atténuer ces effets et comment la structure historique du colonialisme a affecté ces atténuations ? Cette thèse est bâtie sur une série de textes académiques, des journaux, et des rapports publiés par des associations touristiques et des associations Indigènes de tourisme. Ce texte sera approché d’un point de vue historique dont une théorie postcoloniale et d’adaptation à la gestion partagée. Les cas analysés de tourisme Indigène et tourisme de nature sont des cas importants car ils représentent le tourisme au Canada, illustrent les effets du colonialisme et soulignent la nécessité d’une réconciliation. Ce texte se termine avec un regard vers le futur et une avenue potentielle que le tourisme pourrait utiliser, en tirant profit des leçons de la pandémie Covid-19, pour devenir plus durable.

Kanata: Hållbar turism i Kanada? Lärdomar från Covid-19 pandemin I ett historiskt perspektiv

The thesis will be centred on the topic of tourism in Canada and the steps the tourism industry took in handling the Covid-19 pandemic. The aim of this thesis will be to examine how Canadian tourism has evolved through time and analyse the way Indigenous tourism has grown despite its limited support. The main research questions addressed will include how has Canadian tourism adapted to the crises of the Covid-19 pandemic? How have the snowbird, Nature and Indigenous tourism groups been impacted by Covid-19 and how can we understand the history of these forms of tourism? What old and new debates were provoked by the Covid pandemic? What strategies were put in place to mitigate effects and how did historical structures of colonialism affect mitigation? The thesis is built using a series of academic texts, newspaper sources, and reports published by tourism and Indigenous tourism associations. The text will be approached through a historical perspective using the postcolonial theory and Adaptive co-management. The case studies analyses of Nature and Indigenous tourism are important as they represent tourism in Canada and illustrate the effects of colonialism stressing the need for reconciliation. The text will conclude with a look forward and a potential path tourism can take, learning from the Covid pandemic, to become more sustainable. Cette thèse aborde le tourisme au Canada et les étapes que l’industrie du tourisme a pris en réponse à la pandémie du Covid-19. Le but de cette thèse est d’examiner l’évolution du tourisme Canadien et d’analyser la manière dans laquelle le tourisme Indigène a grandi malgré les adversités. La question principale est d’adresser comment le tourisme Canadien s’est adapté face à la crise de la pandémie Covid-19 ? Comment les groupes de tourisme de snowbirds, Nature et Indigène ont subi les influences du Covid-19 et comment nous comprenons l’histoire de ces formes de tourisme ? Quels débâtes, vieux et neuf, ont été provoqués par la Covid-19 ? Quelles stratégies ont été mises en place pour atténuer ces effets et comment la structure historique du colonialisme a affecté ces atténuations ? Cette thèse est bâtie sur une série de textes académiques, des journaux, et des rapports publiés par des associations touristiques et des associations Indigènes de tourisme. Ce texte sera approché d’un point de vue historique dont une théorie postcoloniale et d’adaptation à la gestion partagée. Les cas analysés de tourisme Indigène et tourisme de nature sont des cas importants car ils représentent le tourisme au Canada, illustrent les effets du colonialisme et soulignent la nécessité d’une réconciliation. Ce texte se termine avec un regard vers le futur et une avenue potentielle que le tourisme pourrait utiliser, en tirant profit des leçons de la pandémie Covid-19, pour devenir plus durable.

Étude des machines frigorifiques à absorption et à absorption-diffusion utilisant un mélange d'alcanes (étude systémique et modélisation rigoureuse de l'absorbeur)

Le présent travail est consacré en premier lieu à l'investigation des limites de fonctionnement et de performances des machines frigorifiques à absorption et absorption-diffusion utilisant des mélanges d'alcanes comme fluides de travail et l'analyse en second lieu du processus d'absorption le long d'un absorbeur à film tombant en présence d'un gaz inerte. Dans le cas d'un refroidissement à l eau les meilleures performances réalisées sont celles d'une machine utilisant le binaire C H /n-C H avec un COP de l'ordre de 0.51 dans l'intervalle de la température de la chaleur motrice [110-125 ]. Une machine à absorption-diffusion utilisant ce même mélange en combinaison avec l hydrogène permet de réaliser un COP de l'ordre de 0.44 pour une température de la chaleur motrice ne dépassant pas 120 . Une étude approfondie est par suite menée sur l absorption en présence d un gaz inerte. Les résultats des l étude ont montré entre autres que les deux résistances aux transferts de chaleur et de matière sont toutes les deux prédominantes en phase vapeur et ont révélé un taux d'absorption de l'ordre de 34% à travers une surface d'échange de 0.15m . Pour évaluer la réponse du système aux variations de ses principaux paramètres caractéristiques une étude paramétrique a été menée. Cette étude a permis d'appréhender le comportement complexe du processus d'absorption en présence d'un gaz inerte.This work is aimed primarily to investigate the feasibility limits and the performance of absorption and absorption-diffusion cooling machines using light alkane mixture as working pairs and secondarily to analyze the absorption process along a falling film absorber in the presence of an inert gas. It is shown that in the case of water cooling the best performances are those of an absorption machine using the C H /n-C H binary mixture with a COP of about 0.51 in the heat driving temperature range 110-125 . A COP of about 0.44 is attained with an absorption-diffusion cooling machine using the same mixture in combination with hydrogen with a heat driving temperature of 120 . A detailed study of the absorption process with the C H /n-C H pair and hydrogen as inert gas is conducted. The study results show that the heat and the mass transfer resistances are both prevalent in the vapor phase. An absorption rate of about 34% through an exchange surface of 0.15m is calculated. A parametric study is carried out to evaluate the system response to the changes of its main characteristic parameters. This study allows a better understanding of the complex behavior of the absorption process in the presence of an inert gas.PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF

Dynamic simulation of the energy recovery in an incineration plant

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Optimisation de la configuration de réseau de chaleur : Cas d’étude

National audienc