Optimierung und Bewertung von Anlagen zur Erzeugung von ...

Anhang 1 – Modellierung 159
� � � � �
(A-120)
m G,
aus,
i mG
1,
ein,
i mG
2,
ein,
i
Der gesamte austretende Massenstrom m � G,
aus ergibt sich entsprechend aus der Summe der
Massenströme der n einzelnen austretenden Komponenten m � G,
aus,
i (Gleichung (A-121)).
n
�
i�1
m�
� m�
(A-121)
G,
aus
G,
aus,
i
Die Energiebilanz des Mixers ergibt sich aus der Enthalpie der eintretenden Stoffströme
H � G1,
ein und H � G 2,
ein sowie der Enthalpie des austretenden Stoffstromes aus G H � ,
(Gleichung (A-122)).
� � � � �
(A-122)
H G,
aus H G1,
ein H G2,
ein
Der Druck des Austrittsstromes p G, aus entspricht dem niedrigsten Druck der eintretenden
Ströme. Stoffströme mit einem höheren Druck werden vor dem Eintritt in den Mixer
entsprechend gedrosselt. Die Temperatur des Austrittsstromes wird aufgrund der
Temperaturabhängigkeit der Wärmekapazitäten der austretenden Gaskomponenten iterativ
bestimmt. Dabei dient die Energiebilanzgleichung der Iteration als Basis und muss erfüllt
werden.
Anhang 1.3.13 Abscheider
Die Funktionseinheit Abscheider dient der teilweisen Trennung ausgewählter
Komponenten vom Gasstrom. Dabei können die Abscheideraten, d. h. der Prozentsatz, um
den eine Gaskomponente reduziert wird, vom Anwender der Simulation vorgegeben
werden. Abscheider arbeiten isotherm, ohne interne Stoffumwandlung und können manuell
mit einem konstanten Druckverlust beaufschlagt werden.
m�
G,
ein
, H�
G,
ein
Abb. A.14 Bilanzraum der Funktionseinheit Abscheider
Die Massenbilanz um den Bilanzraum des Abscheiders (Abb. A.14) berechnet sich anhand
des eintretenden Gasmassenstroms m � G , ein , des Massenstroms des austretenden Gases m � G , aus
sowie des Massenstroms der Abscheidung m � AS , aus (Gleichung (A-123)).
� � � � �
(A-123)
m G,
ein mG,
aus mAS,
aus
G,
aus
G,
aus
Dabei ist die Abscheidung einer einzelnen Komponente m � AS , aus,
i durch das Produkt aus der
vom Anwender komponentenweise vorgegebenen Abscheiderate � i und dem
Massenstrom der eintretender Komponente m � G,
ein,
i definiert (Gleichung (A-124)).
m�
m�
, H�
AS,
aus
, H�
AS,
aus