سوال شبیه سازی دینامیکی و کنترل برج های تقطیر

خانه / برنامه نویسی و شبیه سازی / سوال شبیه سازی دینامیکی و کنترل برج های تقطیر

سوال شبیه سازی دینامیکی و کنترل برج های تقطیر

سوال شبيه سازی ديناميکی و کنترل برج های تقطيرReviewed by رضا فرضی on Jun 23Rating: 5.0سوال شبيه سازی ديناميکی و کنترل برج های تقطيرسوال شبيه سازی ديناميکی و کنترل برج های تقطير

مخلوط آب و متانل در یک برج تقطیر معمولی بگونه ای تقطیر می شود تا کسر مولی آب در محصول بالای برج کمتر از یک درصد مولی و همچنین کسر مولی متاتل در محصول پائین برج کمتر از یک درصد مولی باشد. شمای برج تقطیر مذکور بصورت زیر است:

aspen

الف) با کمک روش تقطیر میان بر (Short cut) موارد زیر را مشخص نمائید:

  • حداقل تعداد مراحل مورد نیاز
  • حداقل نسبت جریان برگشتی
  • تعداد مراحل مورد نیاز و سینی مناسب برای ورود خوراک (R =1.2 Rmin)
  • خصوصیات محصول بالا و پائین برج (ترکیب اجزاء، دبی مولی، دما و فشار)
  • انرژی خروجی در کندانسور، دمای کندانسور، انرژی مصرفی در جوش آور و دمای جوش آور

ب) با استفاده از زیر مجموعه RacFrac و با توجه به تعداد مراحل حاصله از روش میان بر و محل سینی خوراک، موارد زیر را مشخص کنید:

  • نسبت جریان برگشتی
  • ترکیب، دبی، دما و فشار محصول بالا و پائین برج
  • انرژی مصرفی در جوش آور و خروجی در کندانسور

ج) سینی های مناسب جهت کنترل تک نقطه و دو نقطه دما بر اساس معیار حساسیت را تعیین کنید. بدین منظور تغییرات پله ای در نسبت جریان مایع برگشتی و انرژی مصرفی در جوش آور اعمال نموده و در هر حالت نمودار تغییر دمای سینی ها را رسم کنید.

د) اندازه دستگاههای دارای ماندگی مایع شامل سینی های برج تقطیر، ظرف نگهداری مایع برگشتی و ظرف نگهداری مایع پائین برج را تعیین کنید (Liquid holdup in reflux drum and bottom = 5 min, Approach to flooding (for tray sizing) = 70%).

ه) واحد فوق را در حالت دینامیکی شبیه سازی کنید. در شبیه سازی پنج یا شش حلقه کنترل در نظر بگیرید (یک حلقه کنترل فشار، دو حلقه کنترل سطح، یک حلقه کنترل دبی خوراک و یک یا دو حلقه کنترل دما). برای تنظیم پارامترهای حلقه های کنترل کننده دما از روش پسخور رله استفاده نمائید.

و) عملکرد سیستم کنترل تک نقطه و دو نقطه برج تقطیر به ازای تغییرات پله ای مثبت و منفی در دبی خوراک به اندازه ده درصد را با هم مقایسه کنید. نمودارهای نحوه تغییرات دمای سینی های انتخاب شده جهت کنترل، بار حرارتی جوش آور، نسبت جریان برگشتی و کسر مولی آب در بالای برج و کسر مولی متانل در پائین برج را رسم کنید.

ز) عملکرد سیستم کنترل تک نقطه و دو نقطه برج تقطیر به ازای تغییرات پله ای مثبت و منفی در غلظت خوراک به اندازه ده درصد را با هم مقایسه کنید. نمودارهای نحوه تغییرات دمای سینی های انتخاب شده جهت کنترل، بار حرارتی جوش آور، نسبت جریان برگشتی و کسر مولی آب در بالای برج و کسر مولی متانل در پائین برج را رسم کنید.

در شبیه سازی واحد از اطلاعات زیر استفاده نمائید:

  • خصوصیات خوراک:

Temp. = 30 oC, Press. = 3.0 atm, Methanol flowrate = 0.2 kmol/s, Water flowrate = 0.3 kmol/s

  • فشار برج و مابقی تجهیزات:

Condenser = 1.2 atm, Pressure drop in each stage = 0.1 psi

Pressure drop in each valve = 10 psi, Pressure increase in each pump = 50 psi

  • مدل ترمودینامیکی : NRTL
رضا فرضی
رضا فرضی
رضا فرضی هستم متولد 71 در شهرستان دیر استان بوشهر، فارغ التحصیل مقطع کارشناسی رشته مهندسی شیمی دانشگاه خلیج فارس بوشهر و در حال حاضر دانشجوی مقطع ارشد مهندسی شیمی دانشگاه شیراز می باشم..
Recent Posts

ارسال نظر


*

تماس با ما

پیغام خود را بگذارید تا در سریع ترین زمان پاسخگوی شما باشیم.

قابل خواندن نیست ؟ تغییر دهید.. captcha txt

متن خود را برای جستجو وارد نماید