Side column Tin học ứng dụng trong công nghệ hóa học

Side column

1. Giới thiệu thiết bị side column
Side column là một thiết bị phản ứng dùng để phân tách các cấu tử pha hơi hoặc
pha lỏng. Được dùng trong kĩ thuật chưng cất dầu khí .

Hình 1: thiết bị side column
Sử dụng đính kèm với main column(distillation). Có tác dụng tăng cường độ tinh
khiết ở các sản phẩm thu từ các vị trị giữa thân tháp chưng cất; làm giảm chiều
cao, to của tháp chưng.


Hình 2: thiết bị side tripper column và tháp chưng cất
Có 2 dạng dùng Side column:
1. Side Stripper Column: (Hình 2) sản phẩm lỏng ra từ tháp chưng cất cho
vào đĩa trên cùng của thiết bị side column; dòng nhiệt vào đĩa dưới cùng của
thiết bị; sản phẩm thu được ở đáy side column là sản phẩm lấy với độ tinh
khiết cao hơn. Dịng hơi ra ở đỉnh được hồn lưu trở lại vào đĩa liền kề phía
trên đĩa lỏng lấy ra từ tháp chưng cất. Có thể sử dụng thiết bị gia nhiệt
(reboiler) ở đáy thiết bị thay cho dòng gia nhiệt.
2. Side Rectifier column: ngược với stripper, dòng sản phẩm hơi từ main
column ở các đĩa phía trên là dòng nhập liệu của thiết bị side column ở vị trí
đáy thấp nhất, dịng nhiệt vào ở phía trên của thiết bị. Sản phẩm thu được ở
đính thiết bị đã được tách bớt pha lỏng và lỏng sẽ hoàn lưu ở đáy. Có thể sử
dụng thiết bị ngưng tụ (condeser) để thay cho dịng lỏng gia nhiệt.
Về thuật tốn: thiết bị side column có duy nhất 1 thuật tốn là Inside-Out.

2.Bài tốn ví dụ và thiết lập các thơng số cho thiết bị

Áp suất vào 15atm; tỉ lệ lỏng 60%; nhập liệu 1500kgmol/h;
Yêu cầu : Tăng lượng lỏng là pentan thu từ đĩa 15 của tháp chưng cất.

Hướng dẫn:
Sau khi cài đặt dịng vào dịng ra và các thơng số làm việc cần thiết cho tháp
chưng cất. Đưa thiết bị side column vào môi trường làm việc và đặt các dịng
vào , ra như hình 3


Hình 3: Tháp chưng cất và side column
Double clik vào thiết bị side column xuất hiện cửa sổ Side column

Hình 4 : cửa sổ Side column


Tại đây có thể đặt tên cho thiết bị ở vị trí “Description” nhập số đĩa cần thiết.
Vào pressure profile pressure profile
Tại “overall Specification” nhập giá trị áp suất đỉnh; nhập trở lực cho mỗi đĩa ở
mục “Pressure Drop” (Hình 5) OK

Hình 5:Pressure profile
Vào feed and products (hình 6)
Cài đặt số đĩa cho dòng vào (feed)
Cài đặt dòng sản phẩm (product) , nhập lưu lượng sản phẩm sao cho phù hợp ở đây
chọn 50kgmol/h.  OK


Hình 6: Feeds and products
Vào performance specification lúc này các giá trị đã được khai báo mặc định từ
tháp chưng cất.  OK

Hình 7 : specification and variable

Sau khi khai báo xong ấn Run để chạy mô phỏng.
Xem báo cáo dòng ra S4 ở đĩa số 15 của tháp chưng cất và dòng S7 sau khi ra khỏi
thiết bị side column cho thấy phần mol Pentan ở S7 tăng lên đồng thời cũng các cấu
tử pha nhẹ cũng giảm.

Hình 8: số liệu dịng S4

Hình 9: số liệu dòng S7

Kết luận: sử dụng thiết bị side column làm tách bớt pha hơi trong pha
lỏng hoặc ngược lại pha lỏng trong pha hơi làm tăng độ tinh khiết của
sản phẩm lấy ra từ giữa tháp. Việc này giùm giảm chiều cao tháp, kinh tế
hơn.