ECO-Optimization of rinsing and recycling networks in metal finishing

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Pinar Erol Eksioglu

In dieser Studie soll eine ECO-Optimierung von Vorbehandlungsanlagen, in der die ökologischen und ökonomischen Aspekte simultan optimiert werden, erzielt werden. Diese Vorbehandlungsstraße ist ein komplizierter Prozess, der durch dynamische Gradientenwichtung optimiert werden soll.Die Vorbehandlungsstraße besteht aus vielen verschiedenen Prozessschritten, wie Entfettung, Phosphatierung, Passivierung und Vernickelung. Um dieses System vereinfacht betrachten zu können, wird beispielhaft ein Teilproblem, wie Vernickelung, einzeln betrachtet. Durch die von uns SAEIS (Simultaneous Analysis of Environmental Impacts Sensitivity) genannte Methode wird die Prozesssynthese jedes Teilsystems der Vorbehandlungstrassen mit dessen Spül- und Regenerator- Systems durchgeführt.Für die Prozesssynthese des Teilsystems mit Spül- und Regenerator-System wurde eine Hyperstruktur entwickelt und in GAMS modelliert. Im Modell wird lediglich ein Element der Ökobilanzierung ? der so genannte Wirkungsabschätzungsprozess ? verwendet. Dazu wurden Werte, die so genannten Ti-Werte, für alle relevanten Wirkungskategorien berechnet. Die Sensitivität der Prozesssynthese ? Entscheidungen des MINLP (gemischt-ganzzahlig- nichtlineare Programmierung) hinsichtlich der Ti-Werte - wird durch Normierung auf den Standardfall (3-stufiges Spülsystem) berücksichtigt. Nach einer logarithmischen Skalierung zur Vereinheitlichung der Größenordnung wird der jeweils sensitivste Ti-Wert als ?Repräsentant? für die ökologischen Auswirkungen ausgewählt (SAEIS). Die Ergebnisse dieser Analyse werden vom MINLP-Solver simultan mit den jährlichen Gesamtkosten (TAC) in der multi-kriteriellen Zielfunktion verwendet.

Förderzeitraum:
01.12.2002 - 30.11.2005

Institut:
Universität Bremen
Fachgebiet Verfahrenstechnik
der Wertstoffrückgewinnung

Betreuer:
Prof. Dr. Jorg Thöming

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