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dc.contributor.author
Mores, Patricia Liliana
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dc.contributor.author
Arias, Ana Marisa
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dc.contributor.author
Scenna, Nicolas Jose
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dc.contributor.author
Caballero, José A.
dc.contributor.author
Mussati, Sergio Fabian
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dc.contributor.author
Mussati, Miguel Ceferino
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dc.date.available
2019-12-09T21:50:33Z
dc.date.issued
2018-11
dc.identifier.citation
Mores, Patricia Liliana; Arias, Ana Marisa; Scenna, Nicolas Jose; Caballero, José A.; Mussati, Sergio Fabian; et al.; Membrane-based processes: Optimization of hydrogen separation by minimization of power, membrane area, and cost; MDPI; Processes; 6; 11; 11-2018; 1-20
dc.identifier.issn
2227-9717
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/91826
dc.description.abstract
This work deals with the optimization of two-stage membrane systems for H2 separation from off-gases in hydrocarbons processing plants to simultaneously attain high values of both H2 recovery and H2 product purity. First, for a given H2 recovery level of 90%, optimizations of the total annual cost (TAC) are performed for desired H2 product purity values ranging between 0.90 and 0.95 mole fraction. One of the results showed that the contribution of the operating expenditures is more significant than the contribution of the annualized capital expenditures (approximately 62% and 38%, respectively). In addition, it was found that the optimal trade-offs existing between process variables (such as total membrane area and total electric power) depend on the specified H2 product purity level. Second, the minimization of the total power demand and the minimization of the total membrane area were performed for H2 recovery of 90% and H2 product purity of 0.90. The TAC values obtained in the first and second cases increased by 19.9% and 4.9%, respectively, with respect to that obtained by cost minimization. Finally, by analyzing and comparing the three optimal solutions, a strategy to systematically and rationally provide 'good' lower and upper bounds for model variables and initial guess values to solve the cost minimization problem by means of global optimization algorithms is proposed, which can be straightforward applied to other processes.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
MDPI
dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.subject
COST
dc.subject
DESIGN
dc.subject
ENERGY
dc.subject
GAMS
dc.subject
H2 SEPARATION
dc.subject
MATHEMATICAL PROGRAMMING
dc.subject
MEMBRANE AREA
dc.subject
MEMBRANES
dc.subject
MULTI-STAGE PROCESS
dc.subject
NLP
dc.subject
OPERATION
dc.subject
OPTIMIZATION
dc.subject.classification
Ingeniería de Procesos Químicos
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dc.subject.classification
Ingeniería Química
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dc.subject.classification
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
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dc.title
Membrane-based processes: Optimization of hydrogen separation by minimization of power, membrane area, and cost
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2019-10-22T17:34:39Z
dc.journal.volume
6
dc.journal.number
11
dc.journal.pagination
1-20
dc.journal.pais
Suiza
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dc.journal.ciudad
Basilea
dc.description.fil
Fil: Mores, Patricia Liliana. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina
dc.description.fil
Fil: Arias, Ana Marisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina
dc.description.fil
Fil: Scenna, Nicolas Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina
dc.description.fil
Fil: Caballero, José A.. Universidad de Alicante; España
dc.description.fil
Fil: Mussati, Sergio Fabian. Universidad Tecnológica Nacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentina
dc.description.fil
Fil: Mussati, Miguel Ceferino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentina
dc.journal.title
Processes
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://www.mdpi.com/2227-9717/6/11/221
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.3390/pr6110221
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