Математическое


Flip Vertical, 90 Clockwise



бет63/73
Дата05.11.2022
өлшемі1.14 Mb.
#464073
1   ...   59   60   61   62   63   64   65   66   ...   73
Mathematical modeling in ChemCad 2 (1)

Flip Vertical, 90 Clockwise.


Перейти в режим Simulation и сохранить задание.

    1. Вызвать команду Format/Engeneering Units, в окне которой настроить основной профиль единиц измерения метрический кнопкой Metric. В полученном профиле настроить поля согласно рис. 5.14.




Рис. 5.14. Настройка профила единиц измерения

    1. Используя командку Thermophysical/Component List, включить в спи- сок компонентов, участвующих в процессе, следующие вещества:




      Брутто-формула

      № в банке данных

      Оксид этилена

      C2H4O

      129

      Моноэтиленгликоль

      С2H6O2

      165

      Диэтиленгликоль

      C4H10O3

      163

      Триэтиленгликоль

      C6H14O4

      176

      Тетраэтиленгликоль

      C8H18O5

      180

      Вода

      H2O

      62

    2. В окне команды Thermophysical/K Value выбрать в качестве модели парожидкостного равновесия модель PSRK. Остальные опции окна не изменять.

Используя команду Thermophysical/Entalphy, выбрать модель энталь- пии Mixed model.

    1. При помощи инструмента панели инструментов вызвать окно вво- да параметров потоков питания и ввести параметры согласно заданию.

    2. Ввести спецификации оборудования согласно заданию.

    3. Провести расчет схемы командой Run/Run/Run All.

    4. Дополнить схему таблицей потоков, используя PFD диаграмму.

Для построения PFD диаграммы вызвать команду Output/Main PFD. Затем вызвать команду Format/Add Stream Box. В окне выбора пото- ков отметить опцию All streams (Все потоки). В окне Dialog Property Options отметить свойства Mass Flow Rate, Temperature, Pressure, Mole Vapor Fraction, Enthalpy. В списке Composition Option вы- брать Mass Flowrate, отметить опцию Include all components.
В окне Databox Setting выбрать FontRegular, Size 6.
Поместить блок с данными ниже технологической схемы.
Перейти в режим Simulation. Проанализировать степень конверсии оксида этилена после каждого из реакторов.

    1. Используя контроллер, подобрать такой расход циркуляционной воды с температурой 165°С, чтобы степень конверсии по ОЭ после реактора 3 была равна 0.996. Степень конверсии по ОЭ рассчитывается по фор- муле

1 - (Gпосле реакции ОЭ / Gисходного ОЭ),
где G – массовый расход вещества.
В режиме Flowsheet работы ChemCad в поток 10 вставить модуль контроллера. Перейти в режим Simulation и настроить режим его ра- боты так, чтобы он подбирал такое значение «расхода потока цирку- ляционной воды 8», что отношение «массового расхода компонента оксид этилена в потоке 6» к «массовому расходу компонента оксид этилена в потоке 1» равнялось 0.004. Контроллер должен работать в режиме Feed-backward.
Настроить контроллер.
Провести расчет схемы. Проанализировать полученный расход цирку- ляционной воды для обеспечения требуемой конверсии оксида этиле- на.

    1. Сохранить задание. Создать вариант задания GLYCOL1.

    2. Открыть задание GLYCOL1. Отключить контроллер. Расход цирку- ляционной воды принять 7000 кмоль/ч.

Используя Анализ чувствительности, исследовать влияние мольного соотношения исходных компонентов
«ОЭ» : «вода» (от 1:0.3 до 1:50)
на состав получаемого водного раствора этиленгликолей.
Определить, при каких соотношениях максимальны выходы МЭГ, ДЭГ, ТЭГ, ТетраЭГ. Необходимое условие безопасного ведения процесса – поддержание температуры реакционной смеси ниже кипения.
Поскольку в предложенном задании в рассматриваемом отношении
«ОЭ» : «вода» меняется только количество воды, анализ чувствитель-
ности будем проводить только по одной независимой переменной
«мольный расход компонента вода в потоке 2».
Для нее нужно задать диапазон изменения значений с левой границей, равной 0.3*100=30 кмоль/ч, и правой границей, равной 50*100=5000 кмоль/ч.
В качестве зависимых переменных следует выбрать переменные:

  • массовый расход компонента МЭГ в потоке 7;

  • массовый расход компонента ДЭГ в потоке 7;

  • массовый расход компонента ТЭГ в потоке 7;

  • массовый расход компонента тетраЭГ в потоке 7.

    1. Провести расчет анализа чувствительности. Построить графические за- висимости массового расхода МЭГ, ДЭГ, ТЭГ, ТетраЭГ в потоке 7 от мольного расхода воды в реакционной смеси. Проанализировать полу- ченные зависимости (рис. 5.15).

    2. Используя Анализ чувствительности, построить температурный профиль по длине реактора 3 для реакционной смеси и циркуляцион- ной воды. Расходы реагентов задать согласно п.1 задания. Расход цир- куляционной воды принять 7000 кмоль/ч.

Рекомендации:
в качестве независимой переменной выбрать длину трубок реактора (параметр 10 Length of Tubes), диапазон изменения длины трубок взять от 10 м до 80 м;
в качестве зависимых переменных выбрать температуру потока 6 и температуру потока 9.

    1. Провести расчет анализа чувствительности. Построить графические за- висимости температур потоков 6 и 10 от длины трубок реактора 3. Объ- яснить поведение кривых на диаграмме (рис. 5.16).

    2. Сохранить задание GLYCOL1.




Рис. 5.15. Зависимость выхода продуктов реакции от подачи воды
Рис. 5.16. Изменение температур реакционной смеси и циркуляционной воды по длине трубок реактора 3


  1. Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   59   60   61   62   63   64   65   66   ...   73




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет