Đang tải... (xem toàn văn)
Sử dụng pro II để thiết kế tháp chưng cất Sử dụng pro II để thiết kế tháp chưng cất Sử dụng pro II để thiết kế tháp chưng cất Sử dụng pro II để thiết kế tháp chưng cất Sử dụng pro II để thiết kế tháp chưng cất Sử dụng pro II để thiết kế tháp chưng cất
Mô chưng cất hỗn hợp benzene, toluene, ethylbenzene o–xylene Pro/II SIMSCI I/ Bài toán Chưng cất hỗn hợp gồm 30% mol benzene, 25% mol toluene, 40% mol ethylbenzene 5% o-xylene,dòng nhập liệu FEED có suất lượng mole 100 kmol/h, nhiệt độ 300K với áp suất 101.33 kPa a) (Flash) Để tăng hiệu suất tách benzene tháp chưng cất nên ban đầu ta cho qua thiết bị tách sơ lỏng- flash drum nhiệt độ 370 K Dòng lỏng gia nhiệt lên 400K qua Simple Hx Dòng vapor liquid hòa trộn Mixer tiến hành chưng cất Xác định: Thành phần lỏng dòng vapor, liquid sau thiết bị Flash Năng suất nhiệt thiết bị tách b) (Shortcut - Distillation – Side column) Dòng khỏi mixer vào tháp chưng cất Người ta tận dụng tháp chưng cất T1 (50 mâm) có gắn tháp phụ (stripper column- 10 mâm) Tháp T1: Mong muốn tách 99% benzene SP đỉnh 1% benzene đáy, R/ Rmin =1,5 Nhập liệu khảo sát vị trí mâm 44, chưng áp suất dư 200 kPa Side-column áp suất chân không 40 kPa Dòng sản phẩm đáy tháp T1 vào tháp nhằm mong muốn thu hồi 99% mol toluene đỉnh, 1% mol toluene hỗn hợp Ethylbenzene- o-Xylene, R/Rmin = Dòng sản phẩm đáy tháp tiếp tục vào tháp chưng cất mong muốn tách thành hỗn hợp có 99% mol Ethylbenzene đỉnh; đáy chứa 99% mol o-xylene, R/Rmin = 2.5 Dòng sản phẩm đỉnh tháp 1, dòng sản phẩm đáy tháp phụ trộn lại vào tháp thứ để thu hồi benzene toluene với nồng độ cao hơn, R/ Rmin = 3,5, nồng độ benzene dòng SP đỉnh đáy mong muốn 99% va 1% Dòng nước từ condenser có suất lượng kmol/h cho tháp Xác định: Số đĩa lý thuyết tối thiểu tháp phương pháp Shortcut Chỉ số hồi lưu thực tế tháp Heat duty: nhiệt nồi đun tháp c) (Case study) Vẽ đồ thị biễu diễn nồng độ toluene dòng sản phầm đáy khỏi tháp theo số mâm nhập liệu (Feed tray) tháp distillation d) (Optimizer) Tối thiểu chi phí nồi đun (Heat Duty) cho tháp tách ethylbenzene oxylene (tháp 3) II/ Quy trình mô toán: Bước 1: Chọn hệ đơn vị đo Bước 2: Nhập cấu tử hệ Trong là: bezene, toluene, ethylbanzene, o-xylene nước Bước 3: Nhập mô hình nhiệt động Tùy thuộc vào toán cụ thể mà ta chọn mô hình nhiệt động thích hợp Ở chọn mô hình Grayson-Streed Bước 4: Thiết lập mô hình mô phỏng: Flash: 1.1 Thiết bị phân tách lỏng Flash: • Thông số dòng nhập liệu FEED: • Thông số flash 1.2 Thiết bị Simple HX Mixer: • Simple HX: Chọn dòng lạnh Thông số: • Mixer: Shortcut - Distillation – Side column: 2.1 Thiết bị shortcut: Nhập thông số cho thiết bị shortcut: Chạy phân tích kết Sau nhập đầy đủ kiện cần thiết, ta nhấn vào nút run (mũi tên tam giác) để chương trình phân tích kiện vừa đưa vào Ta biết suất lượng dòng số mâm tối thiểu tháp chưng cất Ở ta ta tận dụng tháp chưng cất T1 (50 mâm) có gắn tháp phụ (stripper column- 10 mâm) nên sử dụng số mâm tối thiểu cho tháp distillation 2.2 Tháp Distillation: Ta thay shortcut distillation thêm dòng nước đỉnh Nhập thông số: 10 11 2.3 Side Column Vào tháp distillation T1 thêm liệu cho side side column: Nhập liệu cho side column: 12 Bước 5: Tính toán kết quả: 13 Mô hình mô hình sau thêm tháp T2, T3 T4 Các tháp thiết lập tương tự tháp T1 cách sử dụng shortcut sử dụng kết số mâm xuất từ shortcut làm số mâm thực a) Thành phần lỏng dòng vapor, liquid sau thiết bị Flash 14 15 • Năng suất nhiệt thiết bị tách Flash: • Số đĩa lý thuyết tối thiểu tháp phương pháp Shortcut: • Chỉ số hồi lưu thực tế tháp Tháp T1 b) Cái chạy mà giữ lại kết shortcut gửi t có nước làm lại Tháp T2 16 Tháp T3 Tháp T4 • Heat duty: nhiệt nồi đun tháp c) (Case study) Đồ thị biễu diễn nồng độ toluene dòng sản phầm đáy khỏi tháp T2 theo số mâm nhập liệu (Feed tray) tháp T2 17 d) (OPTIMIZER) Tối thiểu chi phí nồi đun (Heat Duty) cho tháp tách ethylbenzene o-xylene (tháp T3)?? Làm lại tháp khác Sơn! Bước 6: Kết sau tách hỗn hợp: 18 Kết dòng benzene 19 • Kết dòng toluene 20 • Kết dòng ethylbenzene: 21 • Kết dòng o-xylene: 22 23 [...]... Side Column Vào tháp distillation T1 thêm dữ liệu cho side side column: Nhập dữ liệu cho side column: 12 Bước 5: Tính toán kết quả: 13 Mô hình trên là mô hình sau cùng khi thêm các tháp T2, T3 và T4 Các tháp này được thiết lập tương tự tháp T1 bằng cách sử dụng shortcut và sử dụng kết quả số mâm xuất ra từ shortcut làm số mâm thực a) Thành phần lỏng hơi của từng dòng vapor, liquid sau thiết bị Flash... Năng suất nhiệt của thiết bị tách Flash: • Số đĩa lý thuyết tối thiểu của từng tháp bằng phương pháp Shortcut: • Chỉ số hồi lưu thực tế từng tháp Tháp T1 b) Cái này ai chạy mà còn giữ lại kết quả shortcut gửi t đi chứ có nước làm lại mới ra Tháp T2 16 Tháp T3 Tháp T4 • Heat duty: nhiệt nồi đun từng tháp c) (Case study) Đồ thị biễu diễn nồng độ toluene của dòng sản phầm đáy ra khỏi tháp T2 theo số mâm... sản phầm đáy ra khỏi tháp T2 theo số mâm nhập liệu (Feed tray) của tháp T2 17 d) (OPTIMIZER) Tối thiểu chi phí nồi đun (Heat Duty) cho tháp tách ethylbenzene và o-xylene (tháp T3)?? Làm lại tháp khác đi Sơn! Bước 6: Kết quả sau khi tách hỗn hợp: 18 Kết quả dòng benzene 19 • Kết quả dòng toluene 20 • Kết quả dòng ethylbenzene: 21 • Kết quả dòng o-xylene: 22 23