Research of integrated environmental benign processes with theoretical and experimental methodes  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
42600
Type K
Principal investigator Mizsey, Péter
Title in Hungarian Integrált környezetközpontú folyamatok kutatása elméleti és kísérleti módszerekkel
Title in English Research of integrated environmental benign processes with theoretical and experimental methodes
Panel Chemistry 2
Department or equivalent Department of Chemical and Environmental Process Engineering (Budapest University of Technology and Economics)
Participants Borus, Andor
Rév, Endre
Stéger, Csaba
Szanyi, Ágnes
Starting date 2003-01-01
Closing date 2006-12-31
Funding (in million HUF) 13.156
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatás főbb eredményei: • új, általános modellt dolgoztunk ki pervaporációra. A modellt sikeresen beépítettük professzionális folyamatszimulátorba, és alkalmaztuk szakaszos és folyamatos pervaporációra. Pervaporációt desztillációval kombinálva megállapítottuk az optimális kapcsolási sorrendet, miszerint a desztilláció után kapcsoljuk a pervaporációt; • négykomponensű erősen nemideális elegyekre új osztályozást javasoltunk, és kidolgoztuk az „extraktív hetero-azeotrop desztilláción” alapuló elválasztásukat, és erre stratégiát is; • az oldószer-regenerálás témakörét vizsgálva megállapítottuk, hogy bár a regenerálás mindig gazdaságos, de ha a regenerálási eljárás túlságosan komplikált, akkor környezeti hatása összemérhető az ártalmatlanítás (égetés) környezeti hatásával; • új irányítástechnikai elvet dolgoztunk ki és alkalmaztunk FCC üzemre. A „rough-set” alapú vizsgálattal hatékonyabb szabályozási struktúrát terveztünk, melyet az üzem meg is valósított; • valós ipari probléma a tetrahidrofurán (THF) regenerálása. Ennek során jelentős mennyiségű lúgos szennyvíz és THF veszteség jelentkezik. Új pervaporáción alapuló elválasztási eljárást dolgoztunk ki, melynek alkalmazásával megszüntethető a lúgos szennyvíz és jelentősen csökkenthető a THF veszteség; • ipari szennyvizek oldószer- és szerves halogéntartalmának csökkentésére desztilláción alapuló eljárásokat dolgoztunk ki. Az így kezelt, vegyipari üzemekből származó szennyvizek jelentős része közvetlenül csatornázhatóvá válik
Results in English
The major results of the research of the environmental benign integrated process design: • new, novel model is developed for the pervaporation. The model is successfully applied in professional flowsheeting environment for both batch and continuous pervaporation. Combining the pervaporation with distillation it is concluded that the optimal match is that the distillation is followed by the pervaporation; • a new classification and a special separation technique the so called “extractive heteroazeotrop distillation (EHAD)” are recommended for highly non-ideal quaternary mixtures. A separation strategy based on EHAD is also recommended; • solvent recovery option is also studied. It is found that although the solvent recovery is always economic but if the recovery technique is too complicated it can be higher burden upon the environment than the incineration; • new control strategy is developed with application of the “rough-set” methodology for an FCC plant. The new control strategy is installed; • a real industrial problem is the recovery of tetra-hydrofurane (THF) where significant alkalic wastewater and THF loss arise. A new, pervaporation based, separation technology is developed, that reduces the THF loss and eliminates the alcalic wastewater; • a new distillation based technology is developed for the treatment of wastewater of chemical industries. A significant portion of wastewaters treated with this technology can be effluented directly into the wastewater channel.
Full text http://real.mtak.hu/693/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Emhamed, A.; Lelkes, Z.; Rev, E.; Farkas, T.; Fonyo, Z.; Fraser, D.M.:: New Hybrid Method for Mass Exchange Network Optimization, European Symphosium On Computer Aided Process Engineering ISBN 044451874 877-882, 2005
Farkas, T.; Rev, E.; Lelkes, Z.: Process Flowsheet Superstructures: Structural Multiplicity and Redundancy. Part I: Basic GDP and MINLP Representations, Comp. Chem. Eng., 29(10) 2180-2197, 2005
Farkas, T.; Rev, E.; Lelkes, Z.: Process Flowsheet Superstructures: Structural Multiplicity and Redundancy. Part II: Ideal and Binarily Minimal MINLP Representations, Comp. Chem. Eng., 29(10) 2198-2214, 2005
Steger, C.; Varga, V.; Horvath, L.; Rev, E.; Fonyo, Z.; Meyer, M.; Lelkes, Z.:: Feasibility of extactive distillation process variants in batch rectifer column, Chem. Eng. Proc. 44 (10) 1237-1256, 2005
Mizsey, P.; Koczka, K.; Deák, A.; Fonyó, Z.: Pervaporáció szimulációja az ''oldódás-diffúziós'' modellel, Magyar Kémikusok Lapja 60(7) 239-242, 2005
Molnarne, M.; Mizsey, P.; Schröder, V.:: Estimation of flammability of gas mixtures containing inert gases, Journal of Hazardous Materials, 121(1-3) 45-49, 2005
Szanyi, A.; Mizsey, P.; Fonyo, Z.:: Separation of highly non-ideal quaternary mixtures with extarcitve heterogenous-azeotropic distillation, Chem. Biochem. Eng. Q. 19(2) 111-121, 2005
Baharev, A.; Frits, E.R.; Steger, C.; Lelkes, Z.; Rev, E.:: Application of interval arithmetics for exploring feasibility region of extractive distillation, 10th International Workshop on Chemical Engineering Mathematics, 2005
Benko, T.; Szanyi, A.; Koczka, K.; Mizsey, P.:: Comparison of Flue Gas Desulphurization Precess Based on Life Cycle Assessment, Lecture on CAPE forum, Transylvania, 2005
Czuczai, B.; Farkas, T.; Rev, E.; Fonyo, Z.; Lelkes, Z.:: Desztillációs kolonna R-gráf alapú szuperstruktúrája és MINLP modellje, ISBN 9639495719 MÜKKI 212-215, 2005
Cséfalvay, E.; Mizsey, P.:: Többkomponensű elegyek pervaporációjának vizsgálata, ISBN 9639495719 MÜKKI 174-175, 2005
Emhamed, A.; Lelkes, Z.; Rev, E.; Farkas, T.; Fonyo, Z.; Fraser, D.M.:: New hybrid method for mass exchange network optimization, ISBN 9639495719 MÜKKI 217, 2005
Farkas, T.; Rev, E.; Czuczai, B.; Fonyo, Z.; Lelkes, Z.:: R-graph-based distillation column superstructure and MINLP model, European Symphosium On Computer Aided Process Engineering ISBN 044451874 p:889-894, 2005
Frits, E.R.; Baharev, A.; Rév, E.; Lelkes, Z.; Marót, M.; Csendes, T.:: Intervallumaritmetika alkalmazása vegyipari számítási feladatok megoldására, ISBN 9639495719 MÜKKI 216, 2005
Frits, E.R.; Baharev, A.; Rév, E.; Lelkes, Z.; Marót, M.; Csendes, T.:: Feasibility study by interval arithmetics: Application of interval arithmetics for exploring feasibility of extractive distillation variants, Proceeding of the International Workshop on Global Optimization 103-108, 2005
Kencse, H.; Máté, G.; Mizsey, P.:: Energiaintegrált desztilláló rendszerek modellezése, ISBN 9639495719 MÜKKI 223-224, 2005
Frits, E.R.; Baharev, A.; Rév, E.; Lelkes, Z.; Marót, M.; Csendes, T.:: Use of Interval Optimization for finding Limited Flows of Batch Extractive Distillation, European symposium on Computer Aided Process Engineering ISBN 0444519874 661-666, 2005
Horváth, M.; Mizsey, P.:: Recirkulációt tartalmazó rendszerek vizsgálata és irányítástechnikai problémái, ISBN 9639495719 MÜKKI 198-201, 2005
Koczka, K.; Mizsey, P.; Fonyo, Z.:: Analysis and optimization of hybrid separation systems based on pervaporation, Lecture on CAPE Forum, Transylvania, 2005
Lelkes, Z.; Rev, E:; Farkas, T.; Fonyo, Z.; Kovacs, T.; Jones, I.:: Többértékes széllítási és elosztási probléma optimalizálása, ISBN 9639495719 MÜKKI 208-211, 2005
Lelkes, Z.; Rev, E:; Farkas, T.; Fonyo, Z.; Kovacs, T.; Jones, I.:: Multicommodity transportation and supply problem with stepwise constant cost function, European Symposium on Computer Aided Process Engineering ISBN 0444519874 1069-1074, 2005
Meszaros, A.; Mizsey, P.; Bakosova, M.; Sperka, L.:: Adaptive gain compensator for a recycle process, Joint ISIC-MED, Lymasol, 187-192, 2005
Rodriguez-Donis, I.; Varga, V.; Gebaud, V.; Lelkes, Z.; Rev, E.; Fonyo, Z.; Joulia, X.:: Feasibility Study of Heterogenous Batch Extractive distillation, European Symposium on Computer Aided Process Engineering ISBN 0444519874 895-900, 2005
Sperka, L.; Meszaros, A.; Mizsey, P.; Andrásik, A.:: Control of Ph in a Laboratory Frementer Using Neuro-Fuzzy Technique, IFAC, Prague, 2005
Stéger, C.; Meyer, M.; Rév, E.; Fonyó, Z.; Lelkes, Z.:: Szakaszos extractív desztilláció megvalósítása middle-vessel kolonnában, ISBN 9639495719 MÜKKI 206-207, 2005
Szanyi, A.; Mizsey, P.; Fonyo, Z.:: Classification and separation of highly non-ideal quaternary mixtures containing minimum boiling azeotropes, Lecture on CAPE Forum, Transylvania, 2005
Valentinyi, E.; Szanyi, Á.; Mizsey, P.:: Négykomponensű nemideális elegyek elválasztása extraktív heteroazeotrop desztillációval, ISBN 9639495719 MÜKKI 223-224, 2005
Racz, L., P. Mizsey, A. Kraslawski: Application of the rough-set data analysis for the development of the control structure of an FCC unit, Periodica Polytechnica ser. Chem. Eng. 50(2) pp. 109-128, 2006
Frits, E.R.; Markót, M. Cs.; Lelkes, Z.; Fonyo, Z; Csendes, T.; Rev, E.: Use of an interval global optimization tool for exploring feasibility of batch extractive distillation, J. Global Optimization, Published online: 10 January 2007, 2006
Repke, J.U.; Stéger, C.; Lelkes, Z.; Rév, E.; Lukács, T.; Fonyó, Z.: Design of batch reactive distillation with equilibrium limited consecutive reactions, SIMO 2006 (Système d’Information Modélisation, Optimisation Commande en Génie des Procédés) 11-12 Octobre 2006 - Toulouse (France), 2006
Stéger, C.; Rev, E.; Horvath, L.; Fonyo, Z.; Meyer, M.; Lelkes, Z.: New Extractive Configuration Separating Azeotropic Mixture in Semi-Batch Way, Separ. Purif. Techn., 52(2), 343-356, 2006
Lukács, T.; Stéger, C.; Repke, J.U.; Rév, E.;Fonyó, Z.: Design of batch reactive distillation with equilibrium limited consecutive reactions, ", CHISA-06 Praha, 27-31 August 2006, 2006
Frits, E.R.; Lelkes, Z.; Fonyo, Z; Rev, E.; Markót, M. Cs.; Csendes, T.: Finding limiting flows of batch extractive distillation with interval arithmetic, AIChE Journal, 52(9), 3100-3108, 2006
Varga, V.; Frits, E.R.; Gerbaud, V.; Fonyo, Z.; Joulia, X.; Lelkes, Z.; Rev, E.: Separation of Azeotropes in Batch Extractive Stripper with Intermediate Entrainer, 16th European Symposium On Computer Aided Process Engineering and 9th International Symposium of Process Systems Engineering, Ed.: Marquardt, W. & Pantelides, C., Ser. CA, 2006
Steger, C.; Rev, E.; Fonyo, Z.; Meyer, M.; Lelkes, Z.: Feasibility Study of Batch Reactive Distillation in Hybrid Columns, 16th European Symposium On Computer Aided Process Engineering and 9th International Symposium of Process Systems Engineering, Ed.: Marquardt, W. & Pantelides, C., Ser. CA, 2006
Baharev, A.; Frits, E.; Lelkes, Z.; Rév, E.: Megbízható fázisegyensúlyi számítások, Proc. of Conference of Chemical Engineering ’06, Ed.: Nagy, E., ISBN 963 9495 867, Pannon Egyetem, MÜKKI, Veszprém, Hungary, 25-27 Apr.; p. 288-289, 2006
Varga, V.; Rev, E.; Gerbaud, V.; Lelkes, Z.; Fonyo, Z.; Joulia, X.: Batch Extractive Distillation with Light Entrainer, Chem. Biochem. Eng. Quarterly, 20(1) 1-24, 2006
Szitkai, Z.; Farkas, T.; Lelkes, Z.; Rev, E.; Fonyo, Z.; Kravanja Z.: Fairly linear mixed integer nonlinear programming model for the synthesis of mass exchange networks, Ind. Eng. Chem. Research, 45(1) 236-244, 2006
Horváth M. , Mizsey P.: Recirkulációt tartalmazó vegyipari rendszerek modellezése, irányítása és dinamikája, Műszaki Kémiai Napok '06 ISBN 963 9495 86 7 pp284-287, 2006
Cséfalvay E. Szitkai Zs. Mizsey P: Izoporopanol vízmentesítése pervaporációval, Műszaki Kémiai Napok '06 ISBN 963 9495 86 7 pp 14-17, 2006
Cséfalvay E., Szitkai Zs., Mizsey P.: Izoporopanol vízmentesítése pervaporációval, Műszaki Kémiai Napok '06 ISBN 963 9495 86 7 pp 14-17, 2006
Valentinyi E., Szanyi Á., Mizsey P.: Az extraktív heteroazeotrop desztilláció stabilitásának vizsgálata, Műszaki Kémiai Napok '06 ISBN 963 9495 86 7 p 290, 2006
A. Lovász, P. Mizsey, Z. Fonyó: Rigorous modelling of pervaporation in flowsheeting environment, CHISA 2006 Separation processes ISBN 80-86059-45-6 pp361-364, 2006
Lovász A., Mizsey P.: Membrán-modul terner alkohol-víz elegyre kiterjesztett, kísérleti munkán alapuló szimulációja, Műszaki Kémiai Napok '06 ISBN 963 9495 86 7 pp 295-298, 2006
H. Kencse, M. Gábor, P. Mizsey: Comprehensive investigation of energy-integrated distillation, CHISA 2006 Separation processes ISBN 80-86059-45-6 pp346-347, 2006
E. Valentinyi, Á. Szanyi, P. Mizsey: Investigation of the stability of extractive heterogenous azeotropic distillation, CHISA 2006 Separation processes ISBN 80-86059-45-6 pp 340-341, 2006
M. Horváth, P. Mizsey: Investigation of controllability of systems with recycle, CHISA 2006 Separation processes ISBN 80-86059-45-6 pp 340-341, 2006
Tamás Benkő, Ágnes Szanyi, Péter Mizsey, Zsolt Fonyó: Environmental and economic comparison of waste solvent treatment options, Central European Journal of Chemistry 4(1) 2006 92-110, 2006



Back »