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Keywords:

  • expert systems;
  • computer-aided design;
  • reverse osmosis desalination;
  • plant design

Abstract

The problem of computer-aided design and synthesis of a reverse-osmosis desalination plant is presented. A hybrid expert-procedural system has been developed that deal with the synthesis problem at two levels of abstraction. The expert part of the system uses qualitative data, and through heuristics, makes decisions about the structure of the plant. The procedural part of the system uses the decisions of the expert part as a basis for detailed design and optimisation. The heuristics used in the expert part come from experienced designers and from proposals of membrane manufacturers. The detailed calculations are based on mass balance equations and correlations for the permeators. The system developed can be used to propose a reverse-osmosis plant structure and to perform detailed calculations for possible design scenarios envisaged by the user. A case study on such a plant is also given and shows how the expert system handles the design problem of a reverse osmosis desalination plant.

On présente le problème de la conception et de la sythèse assistées par ordinateur d'une usine de dessalement par osmose inverse. On a mis au point un système expert-procédure hybride qui traite le problème de synthèse à deux niveaux d'abstraction. La partie expert du système fait appel à des données qualitatives, et par des approches heuristiques, prend des décisions concernant la structure de l'usine; la partie procédure utilise les décisions de la partie expert comme base pour la conception et l'optimisation détaillée. Les heuristiques employées dans la partie expert proviennent de concepteurs expérimentés et de propositions de fabricants de membranes. Les calculs détaillés reposent sur des équations de bilan massique et des corrélations pour les perméateurs. Le système mis au point peut servir pour proposer une structure d'usine d'osmose inverse et réaliser des calculs détaillés en vue des divers scénarios de conception envisagés par l'utilisateur. Une étude de cas sur une telle usine est également proposée et montre comment le système expert appréhende le problème de conception d'une usine de dessalement par osmose inverse.