Diễn đàn bộ môn Hóa Dầu - Trường ĐH Công Nghiệp TP.Hồ Chí Minh
Đăng nhập hoặc đăng ký để vào diễn đàn ngay các bạn nhé!



Diễn đàn lớp ĐH Hóa Dầu 4 - Bộ môn Hóa Dầu - ĐH Công Nghiệp TP.Hồ Chí Minh

[b]
Bài gửiNgười gửiThời gian
CADCAMJOBS-Vietnam - Fanpage tuyển dụng dành riêng cho lĩnh vực CAD/CAM/CAE VietCAD Co. Fri Dec 02, 2016 4:17 pm
ESTORE VIETCAD – GIẢI PHÁP CAD/CAM/CAE HIỆU QUẢ VietCAD Co. Thu Dec 01, 2016 3:57 pm
Bai tap co hoc luu chat+co loi giai minhan19xx Tue Nov 08, 2016 1:59 pm
XIn tài liệu kiểm tra phomal dinhbum Thu Nov 03, 2016 10:32 am
Nhận đào tạo về kiểm nghiệm các chỉ tiêu hóa học dinhbum Thu Nov 03, 2016 10:30 am
MÁY ĐÒNG GÓI HÚT CHÂN KHÔNG CHÈ phongson Mon May 09, 2016 10:17 pm
MÁY DÁN THÙNG CATON FJX6050 phongson Tue Feb 23, 2016 10:20 pm
BÀI TẬP TRUYỀN KHỐI nguyễn hữu tín Thu Nov 19, 2015 10:16 pm
Công nghệ chế biến condensat tram Fri Oct 16, 2015 4:42 pm
ai có ngân hàng câu hỏi môn truyền khối không? nguyễn hữu tín Sun Oct 11, 2015 10:17 am
HỌC NGOẠI NGỮ Ở TRUNG TÂM thesaintlove Thu Oct 01, 2015 9:23 am
giải đáp giúp em với thesaintlove Thu Oct 01, 2015 9:14 am
xin tài liệu về báo cáo thực hành hóa lý nâng cao thương bờ đê Thu Aug 27, 2015 7:26 am
phần mềm vẽ giản đồ pha hệ 2 và 3 cấu tử maithang Tue Aug 25, 2015 1:22 pm
hóa kỹ thuật đại cương maithang Tue Aug 25, 2015 1:14 pm
xin tài liệu thương bờ đê Thu Aug 20, 2015 7:30 am
Down tài liệu VIP trên tailieu.vn thương bờ đê Thu Aug 13, 2015 12:45 am
Đá bóng bị chấn thương và thoái hóa khớp gối nên điều trị bằng Đông y hay Tây y ??? Hoa của Gió Sat Aug 01, 2015 1:44 pm
Ai có phần mềm Hysys 7.1 or 7.2 với Crack cho mình xin tackehoang Thu Jul 23, 2015 6:32 pm
Share tài liệu về NMLD dhhd6 Wed Jul 22, 2015 4:22 pm
Xin các phương pháp xác định chỉ tiêu sản phẩm dầu mỏ TCVN tram Thu Jun 18, 2015 10:47 am
cho mình xin tài liệu môn kỹ thuật hoá học đại cương ( Hoá kỹ thuật) James007 Tue Jun 16, 2015 11:47 pm
CHƯƠNG TRÌNH KHUYẾN MÃI GIỜ VÀNG giovangfp Tue Jun 16, 2015 10:46 am
mình có nhu cầu học thêm về kế toán thực hành, bạn nào biết trung tâm nào dạy tốt thì cho mình ý kiến nha nhddat Wed Jun 10, 2015 1:35 pm
các sp dầu khí nhddat Wed Jun 10, 2015 1:34 pm
Hàng độc đây các bạn nhddat Wed Jun 10, 2015 1:34 pm
Xin file phần mềm Microsoft Visio minh ngần Sat May 09, 2015 11:49 am
Kỹ thuật thực phẩm 2 OhSehun Sat May 09, 2015 8:41 am
chemical process design numberoan Mon May 04, 2015 3:47 pm
Một số điều cần lưu ý khi nhận tài liệu qua mail (do FCC gửi) susan-helen Tue Apr 28, 2015 2:35 am

Share | 
 

 Thiết kế hệ thống tháp chưng cất bằng Pro/II

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Go down 
Tác giảThông điệp
FCC
.. :: Gasoline A92 :: ..
.. :: Gasoline A92 :: ..


Nam Horse
Tổng số bài gửi : 691
Được cảm ơn : 43 Birthday : 20/11/1990
Join date : 28/04/2011
Age : 26
Đến từ : gần Nghi Sơn

Bài gửiTiêu đề: Thiết kế hệ thống tháp chưng cất bằng Pro/II   Wed May 09, 2012 9:57 pm

[Nguyên văn từ: Trịnh Hoài Thanh'blog ]

Hôm nay, để kỷ niệm vừa mới thi CC xong. Mình quyết định post một bài về sử dụng pro/ii để thiết kế tháp chưng cất dựa trên một đề bài đồ án môn học mà thầy Nam đã ra trước đây (tuy nhiên có chỉnh sửa chút xíu [You must be registered and logged in to see this image.]).
Đề bài này được phát biểu như sau: Thiết kế hệ thống tháp chưng cất mâm chóp để chưng cất hỗn hợp Benzene - Toluen có năng suất nhập liệu 0,5 m3/h;
Nồng độ nhập liệu 40% mol bezene; Nồng độ sản phẩm đỉnh: 90% mol bezene; Nồng độ sản phẩm đáy: 10% mol bezene (cái này mình chỉnh sửa cho khác với đề (^_^)).

I/ Xác định số đĩa lý thuyết
Bước 1: Nhập thông tin mô tả vấn đề
[You must be registered and logged in to see this image.]
Thông tin ở phần này thì mỗi người tự ghi, làm sao cho dễ nhớ và mô tả được vấn đề đang làm.

Bước 2: Nhập các cấu tử trong hệ
[You must be registered and logged in to see this image.]
Trong bài là: bezene và toluen.

Bước 3: Nhập mô hình nhiệt động
[You must be registered and logged in to see this image.]
Tùy thuộc vào từng bài toán cụ thể mà ta sẽ chọn mô hình nhiệt động thích hợp. Ở đây chọn mô hình NRTL để làm ví dụ.

Bước 4: Vẽ lưu đồ quá trình
[You must be registered and logged in to see this image.]
Ta sẽ tiến hành vẽ thiết bị shortcut (để phục vụ cho việc tính tóan số đĩa lý thuyết) và bổ sung các dòng (stream) vào lưu đồ như hình vẽ.

Bước 5: Nhập thông số cho dòng nhập liệu (tính chất của dòng nhập liệu)
Tuần tự nhập các thông số cần thiết cho dòng nhập liệu như sau:
[You must be registered and logged in to see this image.]
Nhập các thông số nhiệt độ và áp suất

[You must be registered and logged in to see this image.]
Nhập nồng độ và lưu lượng dòng nhập liệu

Bước 6: Nhập các thông số cho thiết bị shortcut
[You must be registered and logged in to see this image.]

[You must be registered and logged in to see this image.]

[You must be registered and logged in to see this image.]

Bước 7: Chạy phân tích kết quả
Sau khi đã nhập đầy đủ các dữ kiện cần thiết, ta nhấn vào nút run (mũi tên tam giác) để chương trình phân tích các dữ kiện vừa đưa vào. Nếu bài tóan hội tụ thì lưu đồ sẽ tòan màu xanh dương như hình sau:
[You must be registered and logged in to see this image.]

Tương tự như vậy, ta thay đổi dữ kiện bài tóan để có được bảng sau:
(Chọn cách này vì đây là phương pháp đơn giản và trong đồ án thường hay làm)


[You must be registered and logged in to see this image.]
Vẽ đồ thị liên hệ giữa N(R 1) và R. Từ đó ta chọn ra tỷ số hồi lưu thích hợp ứng với N(R 1) --> min.

Theo đồ thị, ta chọn R/Rmin = 2. Và số đĩa lý thuyết tương ứng là 8 đĩa, vị trí mâm nhập liệu là mâm số 4.

II/ Tính tóan sơ bộ tháp chưng cất

[You must be registered and logged in to see this image.]
Thay thế shortcut bằng thiết bị chưng cất như hình vẽ với số đĩa lý thuyết là 8 đĩa và vị trí mâm nhập liệu là 4.

[You must be registered and logged in to see this image.]
Nhập ví trí đĩa nhập liệu vào và lượng sản phẩm đỉnh đi ra (dự đóan để làm giá trị khởi tạo ban đầu cho pro/ii tính tóan mà thôi)

[You must be registered and logged in to see this image.]
Nhập các specification tương tự như trong thiết bị shortcut

Nhập đầy đủ các thông số còn thiếu của thiết bị chưng cất vào và bắt đầu chạy chương trình. Ta được các kết quả như sau:



Trích dẫn

---------- NET FLOW RATES ----------- HEATER
TRAY TEMP PRESSURE LIQUID VAPOR FEED PRODUCT DUTIES
DEG C KG/CM2 KG-MOL/HR M*WATT
------ ------- -------- -------- -------- --------- --------- ------------
1C 81.2 1.00 5.5 1.9L -0.0645
2 84.0 1.00 5.4 7.4
3 87.7 1.00 5.3 7.3
4 91.8 1.00 5.2 7.2
5 95.1 1.00 11.7 7.1 5.1L
6 98.5 1.00 11.6 8.5
7 102.0 1.00 11.6 8.4
8R 105.1 1.00 8.4 3.2L 0.0784


TRAY SIZING RESULTS


DESIGN NUMBER ----- DOWNCOMER WIDTHS -------
SECTION TRAY DIAMETER NP OF VALVES SIDE CENTER OFF-CENTER
NUMBER MM OR CAPS MM MM MM
------- ------ -------- -- --------- ------ ------- ----------
1 4 610. 1 13 69.693 N/A N/A
2 5 762. 1 22 133.212 N/A N/A

TRAY SELECTION FOR TRAY RATING

BUBBLE CAP DIAMETER 101.6 MM
BUBBLE CAP SPACING 25.4 MM

TRAY RATING AT SELECTED DESIGN TRAYS

PRES WEIR DOWNCOMER
TRAY VAPOR LIQUID VLOAD DIAM FF NP DROP RATE BACKUP, PCT
M3/S M3/S M3/S MM KG/CM2 CM3/S/MM TRAY SPACING
---- ----- ------- ----- ---- ---- -- ------ -------- ------------
2 0.062 0.00015 0.004 610. 17.7 1 0.002 0.387 34.09
3 0.062 0.00015 0.004 610. 17.8 1 0.002 0.391 34.13
4 0.062 0.00015 0.004 610. 17.9 1 0.002 0.397 34.18
5 0.074 0.00035 0.004 762. 16.2 1 0.002 0.609 34.05
6 0.074 0.00036 0.004 762. 16.4 1 0.002 0.619 34.13
7 0.075 0.00036 0.004 762. 16.6 1 0.002 0.630 34.23


Như vậy là ta đã tính tóan lựa chọn đường kính tháp đoạn chưng và đoạn cất, số chóp trên một mâm, khỏang cách mâm, và nhiều thông số khác mà pro/ii tính tóan ra.

Tuy nhiên, để xác định vị trí đĩa nhập liệu tối ưu, ta đưa thêm công cụ optimizer vào mô hình để thực hiện việc tính tóan vị trí đĩa nhập liệu thích hợp sao cho nhiệt cung cấp cho nồi đun là thấp nhất.

[You must be registered and logged in to see this image.]
Hình vẽ các thông số cần nhập vào cho optimizer
Từ đó, chạy lại optimizer một lần nữa, ta sẽ có được vị trí đĩa nhập liệu tối ưu là: 5


Trích dẫn
Optimizer 'OP1'

** BEST OBJECTIVE FUNCTION = 7.84142E-02 AT CYCLE NUMBER 4

VARY --------- VARIABLE ----------
INDEX INITIAL VALUE OPTIMUM VALUE
----- ------------- -------------
1 4.00000E 00 4.98625E 00

III/ Bổ sung thiết bị hồi nhiệt và thiết bị gia nhiệt vào hệ thống
Trong phần trước, ta đã xác định được vị trí mâm nhập liệu là mâm thứ 5 (từ trên đếm xuống). Vì vậy, trong lưu đồ ta thay đổi lại vị trí mâm nhập liệu.
Dựa vào phân bố nhiệt độ trên mâm, ta có được nhiệt độ nhập liệu cần gia nhiệt là vào khoảng 95 - 96 độ C.
Vẽ lưu đồ quy trình công nghệ như sau:
[You must be registered and logged in to see this image.]

Ta xác định nhiệt độ đầu ra của thiết bị gia nhiệt là 96 độ C. Nhiệt độ của dòng sản phẩm đáy sau khi ra khỏi nhiệt độ là 70 độ C.
Sau đó, chạy kết quả phân tích ta sẽ được lượng nhiệt cần thiết cung cấp cho thiết bị gia nhiệt và lượng nhiệt trao đổi trong thiết bị hồi nhiệt và các thông số khác về tính chất của dòng.

[You must be registered and logged in to see this image.]

IV/ Tính tóan tối ưu quá trình
Trong phần II, ta đã tính tóan vị trí đĩa nhập liệu dựa trên việc tối thiểu hóa chi phí nồi đun. Tuy nhiên, để quá trình thiết kế ra có tính kinh tế, đạt lợi nhuận cao, ta cần phải cân đối giữa chi phí cần tiêu hao cho quá trình và lợi nhuận thu được. Dựa vào đó, ta sẽ tính tóan tối ưu hóa quá trình với hàm mục tiêu là tối đa hóa lợi nhuận đạt được.

Trong ví dụ này, ta coi như lợi nhuận đạt được = Thu nhập từ việc bán các sản phẩm thu được - chi phí năng lượng (chi phí nồi đun).

Với:
C1 = giá benzen = $4/gal.
C2 = giá toluen = $3.62/gal.
C3 = chi phí nồi đun = $10/kj năng lượng cung cấp

Như vậy:
PROFIT = C1*P(1) C2*P(2) - C3*P(3)*3600/1000

Cách thiết lập các thông số cho caculator như sau:
[You must be registered and logged in to see this image.]
Thiết lập các parameter

[You must be registered and logged in to see this image.]
Thiết lập các constant

Để kết hợp với công cụ optimizer, ta làm như sau:
[You must be registered and logged in to see this image.]

Như vậy, ta đã thiết lập xong các thông số cần thiết cho quá trình tối ưu này. Bây giờ, chỉ còn một việc cuối cùng nữa là nhấn nút Run trên thanh toolbar để chương trình phân tích và cho ra kết quả.
[You must be registered and logged in to see this image.]



Trích dẫn

UNIT 5, 'CA1', 'Tinh toan loi nhuan'

Result Name Value
--------- ------------ ------------
1 profit 4.93036E 02

Parameter Value Parameter Value
--------- ------------ --------- ------------
1 4.52708E 01 3 6.44009E-02
2 8.68153E 01



Optimizer 'OP1', 'Toi uu vi tri dia nhap lieu'

** BEST OBJECTIVE FUNCTION = 4.93024E 02 AT CYCLE NUMBER 1

VARY --------- VARIABLE ----------
INDEX INITIAL VALUE OPTIMUM VALUE
----- ------------- -------------
1 5.00393E 00 5.00393E 00

---------------- CONSTRAINT -----------------
CNSTR MINIMUM MAXIMUM FINAL
INDEX VALUE VALUE VALUE
----- ------------- ------------- -------------
1 0.00000E 00 3.00000E-03 4.93024E 02
2 N/A 1.00000E-03 6.47531E-02

OPTIMIZER HISTORY

---- DERIVATIVES ----
CYCLE BEST - 1 2
---------- ----------- -----------
CNSTR 1
/VARY 1 -9.2747E-02 N/A
CNSTR 2
/VARY 1 2.4669E-03 N/A
OBJECTIVE
/VARY 1 -9.2747E-02 N/A

---- SHADOW PRICES ----
CYCLE BEST - 1 2
---------- ----------- -----------
VARY 1 0.0000E 00 1.0720E 04
CNSTR 1 0.0000E 00 0.0000E 00
CNSTR 2 0.0000E 00 0.0000E 00

---- VALUES ----
CYCLE BEST - 1 2
---------- ----------- -----------
VARY 1 5.0039E 00 4.6885E 00
CNSTR 1 4.9302E 02 4.9289E 02
REL ERR 0.00E 00 0.00E 00
CNSTR 2 6.4753E-02 6.8498E-02
REL ERR 0.00E 00 0.00E 00
SUM SQ ERR 0.0000E 00 0.0000E 00
OBJECTIVE 4.9302E 02 4.9289E 02


V/ Kết luận
Như vậy, ta đã thực hiện qua một số bước trong công việc thiết kế tháp chưng cất. Có thể nói, nhờ các công cụ mô phỏng, công việc tính tóan cũng như tra các bảng tra sẽ giảm đi rất nhiều nhờ có cơ sở dữ liệu khá lớn mà pro/ii đã cung cấp cho chúng ta. Tuy nhiên, trong bài này cũng khá nhiều vấn đề chưa được giải quyết.

Vấn đề đầu tiên cần phải đề cập đến, đó là từ đầu đến cuối, ta chỉ thao tác trên số đĩa lý thuyết mà chưa đưa vào hiệu suất đĩa và chưa thao tác trên số đĩa thực. Phần
này các bạn sinh viên tự tìm hiểu lấy một cách dễ dàng.

Vấn đề thứ hai là việc sử dụng công cụ shortcut. Cần phải đọc kỹ trong trường hợp nào thì có thể sử dụng shortcut để kết quả của mô phỏng phù hợp.

Vấn đề thứ ba là mô hình nhiệt động. Việc chọn mô hình nhiệt động có thể nói là quan trọng bậc nhất trong việc tính tóan mô phỏng quá trình.
Để có thể lựa chọn mô hình nhiệt động phù hợp thì ta có thể tham khảo trong các tài liệu đi kèm của chương trình mô phỏng hoặc các tài liệu khác có liên quan.

Một vấn đề mà ta không thể tính tóan được thông qua pro/ii đó là tính tóan kết cầu thiết bị (bề dày thiết bị, kết cấu ống chảy truyền, ống nhập liệu,...) và đây lại là phần khá quan trọng trong đồ án môn học của sinh viên.

Mặc dù vậy, những gì được trình bày trên đây sẽ là những bước khởi đầu khá tốt cho việc tìm hiểu các chương trình mô phỏng và cách sử dụng chúng. Nếu có gì sai sót,
mình cũng mong nhận được những góp ý từ phía các bạn để bổ sung, chỉnh sửa.
Sửa lần cuối onalone Sửa vào2008/06/28 15:22

Tags: process , simulation , proii , work , computer , chemical

----:-) Chào mừng bạn đã đến với diễn đàn ĐH Hóa Dầu 4. Hãy đăng ký làm thành viên để tìm tài liệu, học hỏi và chia sẻ những kiến thức bổ ích.---- (-:



Đây là lần cuối mình lên diễn đàn (9-7). Những topic gửi tài liệu của mình đã để ở chế độ khóa. Dù sao thì cũng trả xong món nợ với những gì mình nhận từ internet. Hẹn gặp lại các bạn trên đường đời!
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
 

Thiết kế hệ thống tháp chưng cất bằng Pro/II

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang 
Trang 1 trong tổng số 1 trang

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
Diễn đàn bộ môn Hóa Dầu - Trường ĐH Công Nghiệp TP.Hồ Chí Minh :: Tài liệu nghành Hóa :: Công nghệ LỌC HÓA DẦU-
Free forum | © phpBB | Free forum support | Report an abuse | Have a free blog with Sosblogs