Математическое
жүктеу/скачать 1.14 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Cond press drop
- Condenser mode Specification Сomponent
- Tray efficiency profile
- Specify reactor type: РИВ
- Thermal mode
- Specify calculation mode
- Specify utility flow di- rection Concentration option
| Condenser Type (Тип конденсатора) Полный (0 Total or
None); Top Pressure (Давление верха колон- ны) Cond press drop(Перепад давления в конденсаторе) Colm press drop(Перепад давления в колонне) 15.5 бар 1 бар
1.5 бар No. of stages (Количество тарелок) 152 (150+куб+конденсатор) Feed tray for stream 1 (Тарелка питания) 110 Перейти на вкладку Specifications, внести данные: Конденсатор: Condenser mode Specification Сomponent12 Distillate component mass frac- tion Кипятильник: 0.95 пропилен Select Reboiler mode Specification Сomponent 12 Bottom component mass fraction 0.95 пропанПерейти на вкладку Convergence. В области Estimations задать оцен- ки: T Top (Верх колонны) 40 С T Bottom (Низ колонны) 50 С В области Stage efficeincy внести данные: Top stage (Верхняя тарелка) 0.6 Last stage (Нижняя тарелка) 0.6 Провести расчет схемы командой Run/Run/Run All. Проанализиро- вать полученное качество разделения. Выяснить, в какой фазе нахо- дятся потоки, отбираемые с верха и из куба колонны. Сохранить зада- ние. Проведем моделирование парциального режима работы конденсатора. Отбор дистиллята будем моделировать как боковой отбор с тарелки 1 в количестве 10500 кг/ч. В этом случае поток, отбираемый с верха ко- лонны будет сдувками (паровая фаза). Провести в режиме Flowsheet модификацию схемы согласно рис. 5.10. Открыть окно настроек колонны и на вкладке General в списке Con- dencer type выбрать режим работы конденсатора 1 Partial (Парциаль- ный). Перейти на вкладку Specifications и в области Side Product Speci- fications задать параметры для бокового отбора: Stage (Тарелка) 1 Side product mode(Режим бокового отбора) Liquid mass Flow Specification (Параметры) 10500. Рис. 5.10. Технологическая схема установки разделения пропан- пропиленновой фракции с отбором дистиллята и сдувками на колонне Провести расчет схемы командой Run/Run/Run All. Проанализировать полученное качество разделения. Какова массовая доля пропилена в дистилляте? Выяснить, в какой фазе находятся потоки сдувок (2) и дистиллята (4). Получить содержание пропилена в дистилляте 95% массовых. Выполнение этой задачи можно провести при помощи контроллера. В режиме Flowsheet провести модификацию схемы согласно рис. 5.11. 13.В заданном режиме работы конденсатора модель колонны обеспечи- вает требуемое качество разделения не в потоке дистиллята, а в сдув- ках. Рис. 5.11. Технологическая схема установки разделения пропан- пропиленновой фракции с контроллером Контроллер должен подбирать массовую долю пропилена в сдувках, чтобы обеспечить массовую долю пропилена в боковом отборе (дис- тилляте) 0.95. Эта задача решается при помощи режима работы кон- троллера Feed-backward. Подбираемая переменная в данном случае – «Спецификация конден- сатора оборудования 1», размерность внутренняя. Диапазон измене- ния переменной зададим как [0.9 ; 0.99]. Контролируемая переменная – «Массовая доля пропилена в потоке 4». Требуемое значение контролируемой переменной 0.95, размерность внут- ренняя. В окне контроллера задать на вкладке General Setting параметры со- гласно рис. 5.12. Провести расчет схемы командой Run/Run/Run All. Проанализиро- вать полученное качество разделения. Сохранить задание PPFCOL- UMN. Рис. 5.12. Окно настроек модуля Controller Упражнение. Моделирование установки получения водно- гликолевого раствора гидратацией оксида этилена При заданных технологических параметрах работы оборудования про- извести моделирование стационарного режима работы установки полу- чения водно-гликолевого раствора гидратацией оксида этилена. Гидратацию оксида этилена (ОЭ) (по стадию образования тетраэти- ленгликолей (тетраЭГ)) можно описать следующими химическими ре- акциями: C2H4O + H2O → HO-CH2-CH2-OH, 2. C2H4O + HO-CH2-CH2-OH → H-(-O-CH2-CH2-)2-OH, 3. C2H4O + H-(-O-CH2-CH2-)2-OH → H-(-O-CH2-CH2-)3-OH, 4. C2H4O + H-(-O-CH2-CH2-)3-OH → H-(-O-CH2-CH2-)4-OH, где реакция 1– получение моноэтиленгликоля (МЭГ), реакция 2– по- лучение диэтиленгликоля (ДЭГ), реакция 3– получение триеэтиленг- ликоля (ТЭГ), реакция 4 – получение тетраЭГ. Кинетические и сте- хиометрические параметры этих реакций имеют значения: Таблица 5.1 Кинетические и стехиометрические параметры реакций
Описание технологической схемы установки получения водно- гликолевого раствора гидратацией оксида этилена (рис. 5.13) Оксид этилена и вода (в мольном соотношении 1:15), а также возврат- ный МЭГ смешиваются в смесителе 1 и подаются в подогреватель 2, где нагреваются до необходимой температуры циркуляционной водой с начальной температурой 165°С. Подогретая до 120-135°С реакцион- ная смесь подается в гидрататор 3, где осуществляется гидратация ОЭ до степени превращения 99.6% по ОЭ. Полная гидратация ОЭ осуще- ствляется в полом реакторе 4. Для поддержания необходимого темпе- ратурного режима в гидрататор подается циркуляционная вода после подогревателя. В качестве подогревателя 2 и гидрататора 3 в реальной установке ис- пользуются кожухотрубчатые теплообменники, в качестве полого реак- тора 4 – емкость. Для моделирования протекания реакций в этих аппа- ратах будем использовать модуль кинетического реактора KREA в ре- жиме РИВ. Рис. 5.13. Технологическая схема получения водно-гликолевого раствора Потоки питания:
Спецификации смесителя 1: Output Pressure 21 кгс/см2; Таблица 5.2 Спецификации подогревателя 2, гидрататора 3, реактора 4: Спецификации Подогрева- тель 2 Гидрата- тор 3 Полый реактор 4 Модуль KREA Спецификации вкладки General Specifications Specify reactor type: РИВNumber of reactions 4 Pressure Drop 0.3Фаза протекания ре- акции Liquid (Только жидкость) Thermal mode:Specify PFR utility U (Задано условие вспо- могательного потока для РИВ) Adiabatic (no heat exchange) (Адиабатиче- ский (без теп- лообмена)). Продолжение таблицы 5.2 передачи
окончание таблицы Specify Volume, Calculate conversion (Задан объем реактора, рассчитать сте- пень превращения) Спецификации вкладки More Specifications Length of tubes 7.6 м 60 м 9 м Diameter of tubes 0.025 м 0.04 м 0.9 м Number of tubes 121 38 1 Specify utility flow di- rection Concentration option(Единицы концентрации) Partial pressure (Парциальное давление) Activation energy (Энергия активации) Molar flow (Мольный расход) 1 Co current (Противоток) 0 – moles/volume (0 – моли/объемные) 9 – kg/cm2 6 – Cal 2 – Gm-moles Volume (Объем) 2 – Liter Mass flow (Массовый расход) 2 – g Time (Время) 0 – Hours (0 – Часы) Создать новое задание GLYCOL. Перейти в режим Flowsheet и создать технологическую схему согласно приведенному рисунку. Для доступа к пиктограмме смесителя 1 нужно в палитре Main Palette щелкнуть правой кнопкой мыши по элементу Mixer #1 и в дополнительной палитре выбрать пиктограмму Mixer #7. Для доступа к пиктограмме кинетического реактора нужно в палитре Main Palette щелкнуть правой кнопкой мыши по элементу Kinetic reac- tor#1 и в дополнительной палитре выбрать пиктограмму Kinetic reactor #2. Для вращения пиктограмм использовать команды контекстного меню жүктеу/скачать 1.14 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||