Tin học trong công nghệ hóa học và thực phẩm

Trường ĐH Bách Khoa TP HCM
Khoa Kỹ Thuật Hóa Học
Bộ môn Quá trình & Thiết Bị

Tin học trong công nghệ hóa học và thực phẩm

GVHD: Trịnh Hoài Thanh
Nhóm sinh viên thực hiện
( Thực hành chiều thứ 7-nhóm 1)


Distillation
Thành viên nhóm:
1.Võ Ngọc Cẩm
2.Kim Thị Doan
3.Nguyễn Thị Thùy Dung
4.Lê Bảo Hoàng Long
5.Lê Cao Nhiên
6.Đặng Thị Thu Sương
7.Lê Triền Thảo
8.Trần Minh Thái


Tổng quan về PRO/II
PRO/II là phần mềm của công ty SIMSCI
Phần mềm PRO/II là phần mềm mô phỏng trợ giúp các kỹ
sư công nghệ hoá học, dầu khí, polimer…


Tổng quan về PRO/II
7 bước sử dụng PRO/II

Vẽ sơ đồ quy trình sản xuất
Định rõ những thành phần
Lựa chọn những phương thức tính toán nhiệt động
Định rõ những dòng được nhập liệu
Cung cấp những điều kiện cho qui trình
Chạy mô phỏng
Xem kết quả


Giới thiệu về Distillation
Distillation là một đơn vị mô phỏng quá trình chưng cất
của PRO/II được sử dụng nhằm mục đích mô phỏng và tính
toán quá trình chưng cất các chất trong công nghiệp hóa dầu
và khí.


Distillation
Thuật toán tính toán:
Thuật toán Inside Out
Thuật toán Chemdist
Thuật toán Eldist


Thiết bị và ứng dụng
Thiết bị và ứng dụng:
Chọn Distillation từ bảng PFD, sau đó nhấp vào màn hình mô phỏng:


Thiết bị và ứng dụng
Khi đó hộp thoại column configulation xuất hiện:

Number of Theoretical Trays: số mâm lý thuyết
Condenser và Reboiler: tương ứng với thiết bị ngưng tụ và
nồi đun.


Thiết bị và ứng dụng
Các ứng dụng khác:
Thiết lập điều kiện tính toán: nhấp đúp vào biểu tượng
distillation trên màng hình mô phỏng

Algorithm: cho phép lựa chọn thuật toán để tính toán
cho quá trình chưng cất ( được mặc định ban đầu là InsideOut)


Thiết bị và ứng dụng
Các ứng dụng khác:
Number of Stages: số mâm lý thuyết của thiết bị.
Number of Iterations: số vòng lặp cần thực hiện, thông
thường số vòng lặp càng lớn thì mức độ chính xác càng cao,
nhưng quá trình xử lý sẽ chậm hơn.


Thiết bị và ứng dụng
Các ứng dụng khác:
Pressure Profile: cung cấp cá thông số về áp suất của thiết
bị
Feed and Products: các thông số về dòng nhập liệu và dòng
sản phẩm
Condenser: giúp cho việc định nghĩa thiết bị ngưng tụ được

cụ thể và chính xác hơn
Pumparound: thiết lập các thông số cho bộ phận làm mát
bao gồm: số mâm, tên, năng suất (năng suất dương cho quá
trình làm nóng, năng suất âm cho quá trình làm mát).
Convergence Data: thiết lập các dữ kiện cho quá trình tính
toán hội tụ


Thiết bị và ứng dụng
Các ứng dụng khác:
Reboiler: thiết lập các thông số cho nồi đun.
Thermodynamic Systems: chọn phương trình nhiệt động
tính toán cho thiết bị.
Tray Hydraulics/ Packing: thiết lập các tính toán cho mỗi
mâm lý thiết bao gồm kích thước (sizing) và tỉ lệ giữa các
mâm (rating).
Tray Efficiency: cho phép thiết lập các thông số về hiệu
suất của mâm lý thuyết


Ví dụ 1
Mô phỏng tháp tách propan với các dữ kiện ban đầu như sau:
Nguyên liệu :+ Năng suất 400 tấn/ngày.
+P= 18bar.
+ Có thành phần 40% hơi gồm: 26% khối lượng propane
và 74% khối lượng butane.
Tháp :+ 22 đĩa lý thuyết
+Nhập liệu ở đĩa 11.
+Áp suất đỉnh:16,5 bar
+ Trở lực : 10mbar/ đĩa lý thuyết.

+ Thiết bị ngưng tụ hoàn toàn.
+áp suất bình tách :16,2 bar
Chỉ tiêu chất lượng sau: sản phẩm đỉnh có 1% khối lượng C4, sản phẩm
đáy có 2% khối lượng C3.
Hãy xác định:
Chỉ số hồi lưu.
Năng suất nhiệt của thiết bị đun sôi lại và thiết bị ngưng tụ
Lưu lượng sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy.


Ví dụ 1
Sơ đồ bài toán:


Ví dụ 1
Xác định hệ đơn vị đo: hệ METRIC


Ví dụ 1
Xác định thành phần cấu tử có trong hệ: propane và butane


Ví dụ 1
Lựa chọn phương trình nhiệt động thích hợp: chọn hệ GS


Ví dụ 1
Thiết lập các thiết bị có trong sơ đồ và các dòng vào và ra
các thiết bị:

Ví dụ 1
Xác định thành phần, trạng thái của các dòng, xác định
các dữ liệu về thiết bị:
Nhập dữ liệu cho dòng S1


Ví dụ 1
Xác định thành phần, trạng thái của các dòng, xác định
các dữ liệu về thiết bị:
Thiết lập các thông số cho Distillation


Ví dụ 1
Xác định thành phần, trạng thái của các dòng, xác định
các dữ liệu về thiết bị:
Thiết lập các thông số cho Distillation


Ví dụ 1
Mô phỏng và xem kết quả:


Ví dụ 1
Mô phỏng và xem kết quả:


Ví dụ 2
Sử dụng PRO/II để thiết kế tháp chưng cất dựa trên một
đề bài đồ án môn học: 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.


Ví dụ 2
Xác định số đĩa lý thuyết