Conceptual design for an early stage process analysis of reaction and separation processes in future biorefineries

Ρέκκας-Βεντήρης, Μιχαήλ; Rekkas-Ventiris, Michail

dc.contributor.author	Ρέκκας-Βεντήρης, Μιχαήλ	el
dc.contributor.author	Rekkas-Ventiris, Michail	en
dc.date.accessioned	2016-03-24T11:16:12Z
dc.date.available	2016-03-24T11:16:12Z
dc.date.issued	2016-03-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42252
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16046
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.)	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Chemical engineering	en
dc.subject	Biofuels	en
dc.subject	Biorefineries	en
dc.subject	RNFA	en
dc.subject	Energy sources	en
dc.title	Conceptual design for an early stage process analysis of reaction and separation processes in future biorefineries	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Chemical engineering	en
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-09-21
heal.abstract	Τα βιοκαύσιμα μπορούν να αποτελέσουν εναλλακτική λύση των ορυκτών καυσίμων. Πολλές έρευνες διεξάγονται εντός και εκτός της Ευρωπαικής ένωσης με την φιλοδοξία της μείωσης των εκομπών του διοξειδίου του άνθρακα και την απόκτηση μιας σχετική ενεργειακής ανεξαρτησίας. Η δεύτερη γενιά βιοκαυσιμων δεν ειναι ανταγωνισιτική ως προς τα προϊόντα της διατροφικής αλυσίδας και είναι πιο ελπιδοφόρα. Στο πολυτεχνείο του Άαχεν έχει αναπτυχθεί μια μεθοδολογία επιλογής βιοκαυσίμων απο μεγάλα δίκτυα αντιδράσεων. Η μεθοδολογία ονομάζεται Reaction Network Flux Analysis (RNFA). Ο σκοπός της εργασίας αυτής είναι να προστεθεί ένα συμπληρωματικό κριτήριο στην RNFA όσον αφορά τις διαδικασίες διαχωρισμού οι οποίες μέχρι τώρα θεωρούνταν ιδανικές. Η μεθοδολογία θα πρέπει να είναι σε θέση να εφαρμοστεί σε κάθε δίκτυο αντίδρασεων με την προϋπόθεση ότι οι ιδιότητες των ενώσεων είναι γνωστές. Η ραχοκοκαλιά αυτής της εργασίας είναι ενας κώδικας γραμμένος σε Matlab. Αρχικά εξετάζεται η επιλογή της διεργασίας διαχωρισμού για το δυαδικο μίγμα σε κάθε περίπτωση που κρίνεται απαραίτητο. Στην συνέχεια υπολογίζεται το κόστος και η απαιτούμενη ενέργεια του διαχωρισμού. Η κατάταξη των υποψηφίων καυσίμων τείνει να αλλάξει κατά την εφαρμογή χαμηλότερων αποδόσεων διαχωρισμού και αυτό δείχνει την ανάγκη αυτού του συμπληρωματικού κριτηρίου σχετικά με τις διαδικασίες διαχωρισμού. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης παρουσιάζονται και στην συνέχεια γίνεται μια ανάλυση ευαισθησίας για να εξετασθεί κατα πόσο οι παράμετροι και οι παραδοχές επηρεάζουν τα αποτελέσματα. Η ανάλυση δείχνει ότι τα αποτελέσματα μπορεί να είναι αξιόπιστα σε πρώιμο στάδιο σχεδιασμού ενός βιοδιυλιστηρίου, παρά κάποιες αβεβαιότητες που μπορεί να εμφανιστούν σε συγκεκριμένους υπολογισμούς. Η μεθοδολογία οδηγεί σε κάποια ασφαλή συμπεράσματα, καθώς και κάποιες πιθανές βελτιώσεις που θα μπορούσαν να γίνουν.	el
heal.abstract	Biofuels serve as a renewable alternative to fossil fuels and a lot of research is carried out about them in the EU with the ambition of reducing the carbon dioxide’s emissions and improve the EU’s security of supply. The aim of this work is to add a complementary criterion in Reaction Network Flux Analysis (RNFA) regarding the separations processes which until now were considered ideal. The methodology should be able to be implemented to every reaction network with the precondition that the properties of the compounds are known. The backbone of this work is a code written in Matlab R concerning firstly the choice of the separation process for the binary system examined and then the estimation of the cost and the energy demand. The ranking of the fuel candidates tends to change when implementing lower separation efficiencies and this indicates the necessity of this complementary criterion concerning the separation processes. As a result this complementary criterion may be crucial for the evaluation of the fuel candidates pathways. The results of the evaluation are presented and then a sensitivity and a monte carlo analysis are executed to appraise the reliability of the methodology. The analysis shows that the results can be reliable at an early stage design of a biorefinery, despite some uncertainties that may appear in some calculations. The methodology leads to some safe conclusions as well as some possible improvements that could be made.	en
heal.advisorName	Κοκόσης, Αντώνιος	en
heal.committeeMemberName	Κοκόσης, Αντώνιος	en
heal.committeeMemberName	Σαρίμβεης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Παπαγιαννάκος, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	68 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true