bài báo cáo pro ii khoa quá trình và thiết bị

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC oOo abc GVHD: Sinh viên: MỤC LỤC A A TỔNG QUAN PRO II I Giới Thiệu Phần Mềm Pro/II B PROII phần mềm công ty SIMSCI, dẫn đầu lĩnh vực mô công nghệ từ năm 1967 Công ty SIMSCI thành viên Intelligent Automation Division, thuộc công ty Invensys (địa website: http://www.simsciesscor.com ) hoạt động lĩnh vực điều khiển tự động, cung cấp phần mềm ứng dụng công nghệ lọc hoá dầu, thực phẩm, lượng,… C Phần mềm PRO/II phần mềm mô trợ giúp kỹ sư công nghệ hoá học, dầu khí, Polimer…Từ việc tách dầu khí đến quy trình chưng cất, PRO/II kết hợp tài nguyên liệu thư¬ viện thành phần hóa học rộng lớn ph¬ương pháp dự đoán thuộc tính nhiệt động tiên tiến PRO/II công cụ tính toán dễ dàng cân vật chất lượng, nhằm mô quy trình trạng thái ổn định; theo dõi, tối ưu hóa, cải thiện suất… D Có thể vào trang chủ PRO/II để biết chi tiết phần mềm,cách dùng nhiều hổ trợ khác,có thể đăng kí mua PRO/II II Bảy bước sử dụng phần mềm PROII E Sự mô kết tới Desktop thực qua buớc: Vẽ sơ đồ qui trình sản xuất: F Lựa chọn hoạt động đơn vị thích hợp từ PRO/II từ biểu tượng thích hợp, trỏ vào nút biểu tượng, kích chuột, thả đơn vị phạm vi hoạt động cách kích lần Xác định rõ dòng cách chọn nút STREAM, kích chuột cho đầu vào đơn vị công nghệ Nhóm Đinh rõ thành phần G Kích nút biểu tượng thành phần để vào danh sách tất thành phần trình Chọn từ 1,700 thành phần đuợc xây dựng sở liệu SIMSCI cách đánh vào tên thành phần lựa chọn từ danh sách đuợc xác định trước Nhóm Lựa chọn phương án nhiệt động I J Kích nút để chọn phương thức nhiệt động từ danh sách phương thức thường sử dụng, khái quát hóa, phương trình trạng thái, phương thức chất lỏng hoạt động, gói liệu đặc biệt Định rõ dòng nhập liệu K L M N O Nhóm P Q R Cung cấp điều kiện cho quy trình S T U V W X Nhóm Y Chạy mô Z AA Một lần bạn cung cấp tất liệu đuợc yêu cầu không nhìn thấy vùng đỏ, bạn sẵn sàng để chạy mô Xem kết AB Bạn nhấp chuột phải vào thiết bị muốn theo dõi, chọn View Results Và theo dõi kết AC Hoặc chọn xuất file excel để dễ theo dõi AD AE AF AG AH AI AJ AK AL AM AN Nhóm III IV Sơ đồ quy trình dùng phần mềm PRO/II AO Nhập liệu chọn thuật toán AP Nhập liệu : AQ Khi nhập liệu cần ý đến tính hợp lý thông số công nghệ thực tế, thiết bị bị hư hỏng cho kết sai mà không biết.Chương trình muốn hội tụ thông số phải tương ứng hài hoà với Một thông số không hợp lý làm trình tính toán không hội tụ làm nguyên nhân AR Quá trình nhập liệu cần nhập phần giá trị cần thiết, thông số lại tính toán chạy chương trình - Thông số chia làm loại: • Thông số không đổi: thông số giữ cố định suốt trình tính toán áp suất, nhiệt độ, lưu lượng dòng trích ngang… • Thông số ước lượng : thông số phải khai báo không cần khai báo tuỳ ý Đối với thông số này, tính toán xem giá trị đầu thuật toán lặp, kết tính toán khác so với giá trị ước lượng ban đầu Tuy nhiên kết ước lượng phải gần kề với giá trị kết chương trình hội tụ • Thông số không cung cấp: thông số không cần nhập, phần mềm qui định AS Khi nhập xong liệu vào, ô thông số chuyển sang màu xanh Nếu kiện thiếu ô có màu đỏ cần bổ sung cho chuyển sang màu xanh chạy chương trình Chọn thuật toán: AT.Trong trình lặp, PRO II cần giá trị ban đầu thông số, từ PRÔ II tự động ước lượng công cụ IEG dựa thông số cung cấp IEG sử dụng hai thuật toán lặp I/O Chemdist PRO/II Nhóm 8 Khi mô trính chưng cất dầu mỏ I/O thường sử dụng giải nhanh phù hợp cho hệ Hydrocacbon AU AV.Phương pháp tính lặp I/O (inside/outside): chia công việc tính toán thành hai vòng lặp, vòng lặp nội vòng lặp ngoại.Vòng lặp nội PRO/II giải phương trình cột chưng cất: phương trình cân vật chất, cân nhiệt điều kiện biên Vòng lặp nội dùng phương pháp tính gần nên xác định biên số nhanh AW AX.Sau vòng lặp nội hội tụ (sai số hai lần lặp đạt yêu cầu) PRO/II chuyển sang tính vòng lặp ngoại Tại vòng lặp ngoại, tính giá trịi K (độ bay tương đối ), H (enthalpy) dựa kết vòng lặp nội thành phần, nhiệt độ Việc tính toán phương trình nhiệt động chiếm tới 80% thời gian tính toán phương trình phức tạp thành phần áp suất AY.PRO/II chia làm hai vòng lặp nội ngoại để giảm số lần giải phương trình nhiệt động, có vòng lặp nội tính toán gần AZ BA.Lưu đồ tính toán phương pháp I/O BB.Khi chương trình không hội tụ, có nhiều nguyên nhân dẫn đến không hội tụ: BC.Thông số đầu vào không xác, kiện bị thiếu chặc chẽ nên không thực BD Do mô hình không hợp lý không đủ số mâm lý thuyết, thuật toán chọn sai, tính toán tính chất không phù hợp… BE.Do thông số mặc định cho phần mềm không thích hợp: trình hội tụ không đủ số vòng lặp nên đáp số, cần phải tăng thêm số vòng lặp tối đa cho phép giảm hệ số “damping” BF.Sai số khắc khe, khó đạt Nhóm V VI KIỂM TRA ĐỘ TIN CẬY CỦA KẾT QUẢ BG BH Khi phân tích kết thấy mô hình tính toán phù hợp qui trình thực tế kiểm tra độ tin cậy kết tính toán cách : BI Thay đổi tính toán tính chất (phải phù hợp với hệ mô phỏng) Thay đổi cấu tử giả dòng nhập liệu Khi tăng số cấu tử giả mà kết tính toán chênh lêch không đáng kể phải lấy kết xác BJ Nói chung bước kiểm tra độ tin cậy không thiết phải thực mối nghi ngờ MỘT SỐ CÔNG CỤ HỖ TRỢ Calculator BK Calculator module linh hoạt, nhiều tiện ích sử dụng thường xuyên trình mô quy trình công nghệ BL Các thông số cho trình tính toán lấy từ quy trình việc tính toán sử dụng ngôn ngữ FORTRAN BM Tính Calculator:  Tính toán tính chất dòng đặc biệt  Mô số thiết bị bình phản ứng  Xác định điều kiện vận hành  Kết tính toán từ số liệu quy trình công nghệ  Tính toán chi phí lợi nhuận kinh tế  Phục vụ cho công cụ Controller hàm mục tiêu công cụ Flowsheet optimizers BN Tiện ích Calculator phụ thuộc nhiều vào người sử dụng BO Calculator gồm phần : Setup Procedure  Setup: truy xuất thông số thiết bị dòng từ sơ đồ quy trình; gán số; thiết lập chuỗi cho dòng dòng vào; xác định kích thước mảng chế độ làm việc mở rộng muốn  Procedure: thể phép tính viết theo ngôn ngữ FORTRAN, cho phép thực chức tính toán, mở rộng hay tính lặp Một số hàm truy xuất thành phần tính chất dòng từ sơ đồ quy trình Các chương trình đặc biệt giúp ta tính kết trực tiếp từ dòng lưu chất BP Kết từ Calculator sử dụng cho việc vận hành thiết bị khác quy trình BQ Cách sử dụng Calculator: - Nhấn vào Edit/View Declarations cửa sổ Calculator để mở View Area Nhóm 10 WW WX BƯỚC 6: CHẠY MÔ PHỎNG WY - Click chuột vào nút bấm để PRO/II bắt đầu thực việc tính toán WZ - Khi phần mềm PRO/II thực việc tính toán, màu biểu tượng sơ đồ chuyển từ xanh sang xanh da trời XA XB XC XD BƯỚC 7: XEM KẾT QUẢ Nhóm 58 XE XF XG - Click chuột vào nút bấm để cửa sổ Generate Report XH XI.- Chọn dòng click chuột vào nút bấm Flash Hot-key kiện dòng S1 XJ XK XL để hiển thị điều Báo cáo với dòng Excel: Nhóm 59 XM Chọn mục Tools/Spreadsheet…/Stream Properties cửa sổ Pro II.Báo cáo dòng tự động định dạng Excel XN XO XP XQ XR PHÂN XƯỞNG Đặt vấn đề: XS Xây dựng hệ thống phân xưởng tạo hỗn hợp khí gồm oxi hidro từ hai dòng oxi dòng hidro có lẫn tạp chất AlCl3 XT Với tổng lưu lượng nhập liệu 3020 kg/h, nhiệt độ 1000C, áp suất 1kg/cm3 XU Tính toán lợi nhuận xây dựng hệ thống với XV C1= giá dòng S1= 3$/l XW C2= giá dòng S2= 2$/l XX C4= giá bán dòng S4= 10$/l Xây dựng hệ thống XY Vẽ sơ đồ hệ thống hình: II Nhóm 60 XZ YA YB YC YD Các bước thực toán mô phỏng: a Bước 1: Vẽ sơ đồ thiết bị Nhóm 61 YE b Bước 2: Khai báo cấu tử gói nhiệt động: YF YG YH YI Vì cấu tử khí rắn nên ta chọn gói nhiệt động Ideal Nhóm 62 YJ YK YL Xác đinh kích thước hạt rắn c Bước 3: Thiết lập liệu dòng: YM YN Nhóm 63 YO YP YQ YR d Bước 4: Thiết lập liệu cho thiết bị YS Nhóm 64 YT YU YV YW YX YY YZ Click Ok chạy Bước 5: Tính toán lợi nhuận công cụ Calculator: Nhóm 65 ZA Lấy từ công cụ pallet ZB ZC ZD Thiết lập Parameter Nhóm 66 ZE ZF Thiết lập constant: ZG Nhóm 67 ZH Thiết lập results ZI ZJ.Xuất kết từ Calculator: ZK ZL a Bước 6: Tối ưu hóa qua công cụ optimizer ZM ZN Lựa chọn tối ưu hóa cực đại lợi nhuận Nhóm 68 ZO Nhóm 69 ZP ZQ ZR Chạy xuất kết Nhóm 70 ZS ZW nhuận ZX ZT ZU ZV Biểu đồ casestudy biểu diễn ảnh hưởng dòng nhập liệu đến lợi Nhóm 71 ZY ZZ AAA AAB AAC AAD J TÀI LIỆU THAM KHẢO AAE Các trình thiết bị công nghệ hoá học_ tập 14 Chưng cất hỗn hợp nhiều cấu tử, Võ Thị Ngọc Tươi-Hoàng Minh Nam, nxb Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh AAF Quá trình thiết bị công nghệ hoá học thực phẩm_bài tập Truyền khối, Trịnh Văn Dũng, nxb Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh AAG Tập giảng ứng dụng tin học công nghệ hoá học , Nguyễn Đình Thọ AAH ProII documentation AAI Tài liệu chưng cất với phần mềm ProII blog`s hoaithanh&nhatquyen AAJ Nhóm 72 [...]... Tools/Spreadsheet…/Stream Properties trong cửa sổ chính của Pro II Báo cáo đối với dòng sẽ được tự động định dạng trong Excel JA IV CALCULATOR : 1 Giới thiệu JB Calculator gồm 2 phần chính : Setup và Procedure Nhóm 8 30 - - Setup: truy xuất thông số của thiết bị và dòng được từ sơ đồ quy trình; gán các hằng số; thiết lập các chuỗi cho dòng ra và dòng vào; xác định kích thước của các mảng chế độ làm việc và có thể... Pro II Báo cáo đối với dòng sẽ được tự động định dạng trong Excel HC II MIXER 1 Tổng quan: HD Thiết bị Mixer được sử dụng để trộn hai hay nhiều dòng nhập liệu lại với nhau thành một dòng với thành phần và trạng thái xác định HE Các bước 1,2,3,4 thực hiện như thiết bị splitter 2 Mixer setup HF BƯỚC 5: THIẾT LẬP DỮ LIỆU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ HG - Click đôi chuột vào biểu tương M1 HH HI HJ - Click chuột vào outlet... cửa sổ Generate Report HY - Chọn từng dòng và click chuột vào nút bấm Flash Hot-key để hiển thị điều kiện của dòng S1 HZ IA .Báo cáo với dòng trong Excel: IB.Chọn mục Tools/Spreadsheet…/Stream Properties trong cửa sổ chính của Pro II Báo cáo đối với dòng sẽ được tự động định dạng trong Excel IC III GAS/ SOLID CYCLONE 1 Tổng quan ID.Gas/ solid cyclone là thiết bị dùng để lắng lọc chất khí hay chất lỏng... IO.BƯỚC 5: THIẾT LẬP DỮ LIỆU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ IP - Click đôi chuột vào biểu tương CYC1 IQ IR IS Nhập các thông số cần thiết cho tháp: nhập đường kính của thiết bị cyclone và dữ liệu tính toán số nguyên IT BƯỚC 7: XEM KẾT QUẢ IU IV.- Click chuột vào nút bấm để hiện ra cửa sổ Generate Report IW - Chọn từng dòng và click chuột vào nút bấm Flash Hot-key để hiển thị điều kiện của dòng S1 IX IY Báo cáo với... sản phẩm đều có thành phần và pha xác định Sự phân tách pha dòng sản phẩm không thực hiện được trong thiết bị này, khi cần thiết, thiết bị flash sẽ thực hiện quá trình này b) Phương pháp tính toán: DU Áp suất dòng ra có thể được thiết lập theo ý muốn, nhiệt độ và pha dòng ra được xác định bằng một thiết bị flash đoạn nhiệt DV Với N dòng sản phẩm, splitter đòi hỏi phải khai báo đặc tính của N-1 dòng... BƯỚC 1: TẠO DỰNG BẢN SƠ ĐỒ QUÁ TRÌNH EA * Thiết bị: EB - Click chuột vào biểu tượng Splitter trên bảng công cụ di động PFD, và click lần nữa vào vị trí trên sơ đồ PFD nơi muốn đặt thiết bị EC * Dòng: ED - Click chuột vào nút bấm Stream trên Bảng công cụ PFD EE - Thêm dòng bằng cách click chuột tại điểm khởi đầu và kết thúc của dòng Tiếp tục cho đến khi cả 3 dòng được đưa vào Nhóm 8 18 EF EG BƯỚC 2:... số từ sơ đồ quy trình cho Calculator Những thông số này sẽ được truy cập vào Calculator procedure như là các phần tử của ma trận P Nhóm 8 11 BU - Nhấn vào Constants… để nhập các hằng số sử dụng trong quá trình tính toán Những hằng số này sẽ được truy cập vào Calculator procedure như là các phần tử của ma trận C Tuy các hằng số có thể nhập trực tiếp trong quá trình viết code ở phần Procedure, nhưng... đến 2 tham số khác nhau của s ơ đồ quy trình CR CS Biến số: CT Biến số của quá trình được nhập vào bằng cách click vào chữ Variables Trong cửa sổ Parameter, xác định thông số sẽ thay đổi, tương tự như trong việc xác định hàm mục tiêu Đối với biến số cho dòng hay thiết bị, ta phải nhập vào giá trị cực tiểu và cực đại CU Kích thước bước tiến và giới hạn: CV Click vào default step sizes trong cửa sổ Optimizer... JD - Click vào nút bấm Parameters… để nhập các thông số từ sơ đồ quy trình cho Calculator Những thông số này sẽ được truy cập vào Calculator procedure như là các phần tử của ma trận P JE Click tiếp vào Calculator parameter để mở cửa sổ Definition để xác định rõ thông số từ dòng hay thiết bị trong quy trình Nhóm 8 31 JF - Click vào nút bấm Constants… để nhập các hằng số sử dụng trong quá trình tính... Nhấn vào Stream Sequence… để thiết lập trật tự cho các dòng Bảng này có 2 chức năng chính: kết nối thông tin dòng chảy giữa các Procedure và các dòng trong sơ đồ quy trình; kiểm soát vòng lặp trong quá trình thực hiện thủ tục Nhóm 8 13 BZ CA - Khi hoàn thành việc khai báo trong Setup, click Hide Declarations để đóng cửa sổ View Area • Về Calculator Procedure: CB Đây là phần bắt buộc trong việc lập trình ... mua PRO/ II II Bảy bước sử dụng phần mềm PROII E Sự mô kết tới Desktop thực qua buớc: Vẽ sơ đồ qui trình sản xuất: F Lựa chọn hoạt động đơn vị thích hợp từ PRO/ II từ biểu tượng thích hợp, trỏ vào... phải vào thiết bị muốn theo dõi, chọn View Results Và theo dõi kết AC Hoặc chọn xuất file excel để dễ theo dõi AD AE AF AG AH AI AJ AK AL AM AN Nhóm III IV Sơ đồ quy trình dùng phần mềm PRO/ II. .. dòng sản phẩm không thực thiết bị này, cần thiết, thiết bị flash thực trình b) Phương pháp tính toán: DU Áp suất dòng thiết lập theo ý muốn, nhiệt độ pha dòng xác định thiết bị flash đoạn nhiệt DV