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? . 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. 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 : -. 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