Environmental and Exergetic Analysis of Large-Scale Production of Citric Acid-Coated Magnetite Nanoparticles via Computer-Aided Process Engineering Tools
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Considering that functional magnetite (Fe 3 O 4 ) nanoparticles with exceptional physicochemical properties can be highly applicable in different fields, scaling-up strategies are becoming important for their large-scale production. This study reports simulations of scaled-up production of citric acid-coated magnetite nanoparticles (Fe 3 O 4 -cit), aiming to evaluate the potential environmental impacts (PEIs) and the exergetic efficiency. The simulations were performed using the waste reduction algorithm and the Aspen Plus software. PEI and energy/exergy performance are calculated and quantified. The inlet and outlet streams are estimated by expanding the mass and energy flow, setting operating parameters of processing units, and defining a thermodynamic model for properties estimation. The high environmental performance of the production process is attributed to the low outlet rate of PEI compared to the inlet rate. The product streams generate low PEI contribution (−3.2 × 10 3 PEI/y) because of the generation of environmentally friendlier substances. The highest results in human toxicity potential (3.2 × 10 3 PEI/y), terrestrial toxicity potential (3.2 × 10 3 PEI/y), and photochemical oxidation potential (2.6 × 10 4 PEI/y) are attributed to the ethanol within the waste streams. The energy source contribution is considerably low with 27 PEI/y in the acidification potential ascribed to the elevated levels of hydrogen ions into the atmosphere. The global exergy of 1.38% is attributed to the high irreversibilities (1.7 × 10 5 MJ/h) in the separation stage, especially, to the centrifuge CF-2 (5.07%). The sensitivity analysis establishes that the global exergy efficiency increases when the performance of the centrifuge CF-2 is improved, suggesting to address enhancements toward low disposal of ethanol in the wastewater.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».