Bài giảng : NGUYÊN LÝ HÓA CÔNG NGHIỆP part 5 pptx

Nguyên lý hóa công nghiệp 37 Nguyên lý hóa công nghiệp 37

Nguyên lý hóa công nghiệp 38
Bài toán 2: Mô phỏng thiết bị tách khí - lỏng
Cho vào thiết bị tách khí lỏng một dòng nguyên liệu với các dữ liệu sau:
• Lưu lượng : 100 kmol/h; t = 30
0
C ; P = 10 bar
• Thành phần hóa học: Méthane : 13 kmol/h
Ethane : 22 kmol/h
Propane : 38 kmol/h
Butane : 22 kmol/h
Pentane : 5 kmol/h
Điều kiện làm việc của thiết bị tách: 30
0
C và 7 bar
Hãy xác định:
1. Phần mol bay hơi của nguyên liệu trong điều kiện của bình tách?
2. Thành phần của lỏng và hơi ra khỏi thiết bị tách?
3. Năng suất nhiệt của thiết bị tách?

Nguyên lý hóa công nghiệp 39
Bài toán 3: Tính nhiệt độ sôi của một hỗn hợp hai pha ở một áp suất
nhất định
Nguyên liệu có thành phần như bài toán 2, lưu lượng = 5500 kg/h.
Hãy xác định:
1. Nhiệt độ sôi của hỗn hợp nguyên liệu này ở áp suất 7 bar?
2. Hằng số cân bằng pha của các cấu tử ?
3. Thành phần hỗn hợp hơi cân bằng với lỏng?
4. Năng suất nhiệt của thiết bị tách?
⇒ Giải quyết bài toán

Để giải quyết bài toán trên, ta tiến hành các bước:
• Giả thi
ết cho hỗn hợp nguyên liệu này đi vào một bình tách làm việc ở áp suất là 7
bar.
• Tiến hành mô phỏng như bài toán 2
• Vì muốn xác định nhiệt độ sôi của hỗn hợp ⇒ ở cửa sổ Flash Drum, ở mục Second
Specification ⇒ Chọn Bubble point ở mục Unit Specification
• Do phải xác định hằng số cân bằng pha của các cấu tử ⇒ ở cửa sổ
Flash Drum, ở
mục Print Option ⇒ Chọn Include Component K - values
Nguyên lý hóa công nghiệp 40
Sơ đồ bài toán

Bài toán 4: Mô phỏng tháp tách propane
Tính cho tháp Depropanizer với các dữ liệu ban đầu như sau :
• Nguyên liệu :
- năng suất : 400 tấn/ngày
- P = 18 bar
- có thành phần 40% hơi gồm : 26% khối lượng C3 và 74 % khối lượng C4
• Tháp :
- 22 đĩa lý thuyết; nạp liệu ở đĩa 13
- áp suất đỉnh : 16,5 bar; trở lực : 10 mbar/đĩa lý thuyết
- thiết bị ngưng tụ hoàn toàn ; áp suất bình tách : 16,2 bar
• Chỉ tiêu chất lượ
ng sau :
- sản phẩm đỉnh : có 0,5% khối lượng C4
Nguyên lý hóa công nghiệp 41
- sản phẩm đáy : có 0,5% khối lượng C3
⇒ Hãy xác định :
- Chỉ số hồi lưu ?

- Năng suất nhiệt của thiết bị đun sôi lại và thiết bị ngưng tụ (MkCal/ngày)
- Lưu lượng sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy ?
Sơ đồ bài toán

Nguyên lý hóa công nghiệp 42
Bài toán 5: Xác định đĩa nạp liệu tối ưu cho tháp tách propane bằng
công cụ Optimiser


Tính cho tháp Depropanizer với các dữ liệu ban đầu như sau :
• Nguyên liệu :
- năng suất : 400 tấn/ngày
- P = 18 bar
- có thành phần 40% hơi gồm : 26% khối lượng propane và 74 % khối lượng
butane
• Tháp :
- 22 đĩa lý thuyết
- áp suất đỉnh : 16,5 bar; trở lực : 10 mbar/đĩa lý thuyết
Nguyên lý hóa công nghiệp 43
- thiết bị ngưng tụ hoàn toàn
- áp suất bình tách : 16,2 bar
• Chỉ tiêu chất lượng sau :
- sản phẩm đỉnh : có 0,5% khối lượng C4
- sản phẩm đáy : có 0,5% khối lượng C3
⇒ Hãy xác định đĩa nạp liệu tối ưu để năng suất của thiết bị đun sôi lại là bé nhất


Nguyên lý hóa công nghiệp 44
Bài toán 6: Xác định số đĩa lý thuyết tối thiểu và chỉ số hồi lưu tối
thiểu cho tháp tách propane bằng phương pháp shortcut

Bài toán
Tính cho tháp Depropanizer với các dữ liệu ban đầu như sau :
• Nguyên liệu :
- năng suất : 400 tấn/ngày
- P = 18 bar
- có thành phần 40% hơi gồm : 26% khối lượng propane và 74 % khối lượng
butane
• Tháp :
- áp suất đỉnh : 16,5 bar
- trở lực : 10 mbar/đĩa lý thuyết
Nguyên lý hóa công nghiệp 45
- thiết bị ngưng tụ hoàn toàn
- áp suất bình tách : 16,2 bar
• Chỉ tiêu chất lượng sau :
- sản phẩm đỉnh : có 0,5% khối lượng C4
- sản phẩm đáy : có 0,5% khối lượng C3
⇒ Hãy xác định :
- Số đĩa lý thuyết tối thiểu?
- Chỉ số hồi lưu tối thiểu?