thiết bị trao đổi nhiệt

Giáo viên hướng dẫn : Trịnh Hoài Thanh
Nhóm 5 (chiều thứ 6) :
SVTH : 1.Hoàng Ngọc Thạch
2.Phan Trung Thành
3.Phạm Văn Dương Lâm
4.Đinh Thanh Hà
5.Trương Thiên Vũ
6.Võ Ngọc Trường
7.Nguyễn Quang Tuyến

60602271
60602229
60601213
60600567
60603093
60602752
60602849


NỘI DUNG


PHẦN 1 : ĐẶT VẤN ĐỀ



PHẦN 2 : VÍ DỤ CỤ THỂ



PHẦN 3 : ỨNG DỤNG

Phần 1 : Đặt vấn đề




Trong ngành công nghệ hóa học, thiết bị trao đổi nhiệt là
thiết bị được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều quá trình
như hấp thu, chưng cất, chế biến khí…
Thiết bị trao đổi nhiệt là những thiết bị (cụm thiết bị)
được dùng để trao đổi nhiệt giữa hai dòng quá trình
(process stream), hoặc giữa dòng quá trình và dòng hữu
ích (utility stream) (có thể là nước, không khí hoặc một
loại môi chất lạnh nào đó), hoặc để đun nóng (hay làm
nguội) một dòng quá trình đơn giản nào đó




Thiết bị trao đổi nhiệt được mô phỏng trong PRO/II :

Simple HX
Rigorous HX
LNG HX
Air Cooled HX
Mục tiêu là phân tích ứng dụng của thiết bị trao đổi nhiệt
đơn giản, từ đó đề ra phương pháp sử dụng thiết bị trong
thực tế

Phần 2 : Ví dụ cụ thể


Bài toán ví dụ:
Sử dụng thiết bị phản ứng chuyển đổi (Conversion
Reactor), cùng với thiết bị trao đổi nhiệt đơn giản
(Simple HX) và bộ phận điều khiển (Controllers).
Ta có dòng nhập liệu ở 390F và 390 psia với thành
phần và tốc độ dòng của mỗi thành phần được trình
bày trong bảng sau:

Thành phần

H2

N2

CO

CO2

Tốc độ,
lbmol/h

10.000

5.000

50

5


Để loại bỏ CO và CO2 ra khỏi dòng nhập liệu trên
người ta sử dụng phản ứng metan hóa như sau:
4H2 + CO2 ↔ CH4 + 2H2O
3H2 + CO ↔ CH4 + H2O
Sau đó dòng sản phẩm sau phản ứng sẽ được làm
mát tới 25oF bằng cách dùng NH3 ở -25oF và 20 psia.
Vì phản ứng metan hóa là phản ứng tỏa nhiệt, nên
dòng sản phẩm sau phản ứng thường được đem đi
trao đổi nhiệt với dòng nhập liệu ban đầu trong
thiết bị trao đổi nhiệt E1 trước khi trao đổi nhiệt
với dòng NH3 trong thiết bị trao đổi nhiệt E2 ở -25oF
và 20 psia.


Dòng nhập liệu
H2

10000

Lb-Mol/Hr

N2

5000

CO

50

CO2

5

CH4

0

NH3

0

H2O

0

Nhiệt độ

39

F

Áp suất

390

Psia

Sản phẩm

Nhiệt độ

25

Càng ít CO và CO2 càng tốt
Dòng NH3 được bổ sung vào thiết bị trao đổi nhiệt E2 ở -25 oF và 20 Psia
Áp suất giảm mỗi bên của thiết bị trao đổi nhiệt/phản ứng là 3 Psia
Nhiệt độ tăng trong thiết bị phản ứng là 10oF

F


B1: Nhập cấu tử


B2: Nhập hàm nhiệt động


B3: Vẽ mô phỏng


B4: Nhập thông số đầu vào cho dòng
S1


B4: Nhập thông số đầu vào cho dòng
S1

B4: Nhập thông số đầu vào cho dòng
S1


B4: Nhập thông số đầu vào cho thiết
bị trao đổi nhiệt E1


B4: Nhập thông số đầu vào cho thiết
bị trao đổi nhiệt E1


B4: Nhập thông số đầu vào cho thiết
bị trao đổi nhiệt E1


B4: Nhập thông số đầu vào cho thiết
bị trao đổi nhiệt E1


B4: Nhập thông số đầu vào cho bình
phản ứng R1


B4: Nhập thông số đầu vào cho bình
phản ứng R1

B4: Nhập thông số đầu vào cho thiết
bị trao đổi nhiệt E2


B4: Nhập thông số đầu vào cho thiết
bị trao đổi nhiệt E2


B4: Nhập thông số đầu vào cho thiết
bị trao đổi nhiệt E2


B4: Nhập thông số đầu vào cho thiết
bị trao đổi nhiệt E2


B4: Nhập thông số đầu vào cho dòng
S6


B4: Nhập thông số đầu vào cho dòng
S6