Process simulator is performed mainly for two different purposes - design of a new process and assessment of an existing process. For the design purpose, it is crucial to simulate the unit processes rigorously since little information is known for them. But for the assessment purpose, a lot of operating condition and data are given, validation of these data becomes an important issue.
Since most of commercial process simulators cover the two cases simultaneously, they are neither cost-effective nor suitable to deal with given data if the user is only interested in assessing material and / or energy balance of existing processes.
Present research aims at developing a simple process simulator which is capable to calculate the steady-state mass balance as well as to reconcile the noisy operating data.
In this study, steady-state material balance simulator which:
is based on the I/O Matrix that describes process flow diagram
automatically generates source code for material balance model
automatically detects recycle stream and minimizes the problem size
uses MS Excel “solversolve” function to obtain the numerical result
has been developed.
The simulator has been successfully applied to example processes.
공정모사기는 크게 두가지 목적으로 수행된다. 새로운 공정을 디자인하는 것과 기존의 공정을 확인하는 것이다. 디자인을 위한 목적으로는 새 공정에 대한 정보가 거의 없으므로 단위 공정들을 얼마나 정확하게 모사하느냐가 중요하다. 그러나 확인을 위한 목적으로는 많은 조업 조건과 데이터가 주어지므로 그 데이터들을 확인하는 것이 중요한 문제가 된다.
그러나 기존의 대부분의 공정모사기들을 이 두가지 목적을 동시에 만족시키려고 하기 때문에 사용자가 단순히 기존 공정의 물질수지와 에너지수지를 확인하는 것에만 목적이 있을때는 비용이 낭비되고 주어진 데이터를 적절히 처리하지 못할 수 있다.
그래서 본 연구는 정상상태 물질수지를 계산할 수 있는 간단한 공정모사기를 개발하는 것이다. 이것은 또한 측정된 데이터를 보존 법칙과 다른 제한 조건에 맞게 보정하는 데이터 보정을 위한 제한 조건으로 사용될 수 있다.
본 연구로 공정 흐름도를 표현하는 입력, 출력 매트릭스를 기반으로 자동으로 물질 수지 모델에 대한 코드를 생성하고 자동으로 재순환 흐름을 찾아 문제 크기를 줄여 엑셀의 해 찾기 기능으로 수적인 계산 결과를 얻을 수 있는 정상 상태 물질 수지 모사기를 개발했다.
여러 예제 공정에 적용해 본 결과, 모사기는 훌륭하게 적용되었다.
