A general algorithm for multistage multicomponent separation calculations

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Abstract

This paper presents a new general calculational method for equilibrium stage processes. The method employs a multivariate Newton procedure to solve all equations simultaneously for corrections to temperatures, flow rates and compositions. The linearized model equations are selected so that only 2N (1 + NCP) partial derivatives need to be evaluated per iteration. Experience to date indicates that the method is reliable for both distillation and absorption problems and requires less computing time than current procedures. The rigorous solution of a reboiled absorber problem for 16 stages and 15 components required 5 iterations and 14.4 seconds on an IBM 360/67 computer even when the Chao-Seader correlation was employed for the direct calculation of composition dependent equilibrium and enthalpy data.

Abstract

On présente une nouvelle méthode générale de calcul dans le cas des processus étagés d̂équilibre; on y emploie le procédé de Newton à variables multiples pour résoudre en même temps toutes les équations relatives aux corrections des températures, des vitesses d̂écoulement et des compositions. On choisit les équations linéarisées du modèle de manière qu'il ne faille évaluer par itération que les dérivés particls 2N (1 + NCP). L̂expérience a indiqué jusqu'ici que la méthode est fiable dans le cas des problèmes de distillation et d̂absorption et qu'elle exige moins de temps de calcul que les procédés actuels. La solution rigoureuse du problème d̂un absorbeurbouilleur, dans le cas de 16 étages et 15 composants, a exigé 5 itérations et 14.4 secondes sur un ordinateur IBM 360/67, même en utilisant la corrélation de Chao et Seader pour le calcul direct des résultats relatifs à l̂équilibre dépendant de la composition et à l̂enthalpie.

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