Flip Vertical, 90 Clockwise.
Перейти в режим Simulation и сохранить задание.
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
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
|
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.
При помощи инструмента панели инструментов вызвать окно вво- да параметров потоков питания и ввести параметры согласно заданию.
Ввести спецификации оборудования согласно заданию.
Провести расчет схемы командой Run/Run/Run All.
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 Font – Regular, Size 6.
Поместить блок с данными ниже технологической схемы.
Перейти в режим Simulation. Проанализировать степень конверсии оксида этилена после каждого из реакторов.
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.
Сохранить задание. Создать вариант задания GLYCOL1.
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.
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).
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.
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).
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
Достарыңызбен бөлісу: |