Về cơ bản các bƣớc thiết lập mô hình trong Aspen Adsorption bao gồm:
- Nhập các thông số vật lý của các cấu tử trong hệ (trong trƣờng hợp này là không khí, Nitơ và Oxy) từ ngân hàng dữ liệu của Aspen Properties.
- Trong phần “Gas Dynamic” của thƣ viện “Libraries” của Aspen Adsorption, chọn các biểu tƣợng đầu vào (gas feed), van các loại (valves), cột hấp phụ (gas bed), đầu ra (gas product) và các đƣờng nối (connections) để xây dựng sơ hệ thống thiết bị phù hợp với mô hình nhƣ Hình 4.1.
- Click đúp chuột và từng thành phần trong sơ đồ đã xây dựng để nhập thông số hoặc chọn các thông số sẵn có trong cơ sở dữ liệu.
- Trong phần công cụ “Tool”, chọn “Cycle Organizer” để thiết lập chu trình làm việc 4 bƣớc nhƣ đã m tả ở phần trên.
- Tiến hành chạy mô phỏng bằng công cụ “Run”. Sau mỗi lần chạy, tiến hành điều chỉnh thời gian trong “Cycle Organizer” để tìm điều kiện làm việc phù hợp và trích xuất kết quả.
Lựa chọn mô hình VSA có sẵn trong Demonstration hay có thể thiết lập nhƣ hình theo các bƣớc nhƣ trên ta có sơ đồ dây truyền công nghệ nhƣ sau:
HVTH: Đỗ Phú Khánh Trang 78
H 4.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ tạo khí Oxy theo chu trình VSA
trong phần mềm Aspen Adsorption
Tiến hành nhập các thông số đầu vào F1 nhƣ hình 4.2 với: - Nhiệt độ dòng vào: 296,15K
- Áp suất dòng vào: 1,5 bar
- Nồng độ phần mol của Nitơ: 0,78 - Nồng độ phần mol của Oxy: 0,22
HVTH: Đỗ Phú Khánh Trang 79
H 4.3: Các thông số kỹ thuật của dòng vào F1
Tiếp đó, cài đặt chu kỳ làm việc trong Cycle Organizer.
H 4.4: Bảng cài đặt chu kỳ làm việc
Các bƣớc trong chu kỳ làm việc gồm 8 bƣớc sau:
- Bƣớc 1: Cột 1 điều áp và hấp phụ, cột 2 hút chân không.
Với thời gian điều chỉnh áp suất ở hai cột là 12 giây, chọn Time driven = 12s. - Bƣớc 2: Cột 1 điều áp và lấy sản phẩm, cột 2 hút chân không.
HVTH: Đỗ Phú Khánh Trang 80
- Bƣớc 3: Cột 1 xả áp, cột 2 giải hấp phụ. Chọn Time driven = 5s.
- Bƣớc 4: Cân bằng áp suất giữa cột 1 và cột 2. Chọn Time driven = 3s.
- Các bƣớc từ 5-8 giống các bƣớc từ 1-4 nhƣng đổi vai trò giữa cột 1 với cột 2. Trong Cycle Organizer, chọn Step vào Manipulated để tiến hành cài đặt hoạt động của các van trong từng bƣớc của chu kỳ, với các thông số hoạt động nhƣ sau:
Có thể tiến hành thêm hay bớt biến trong phần Variable, thêm hay bớt bƣớc trong chu kỳ trong step/ add insert step.
Các bƣớc cài đặt hoạt động van giống nhƣ sơ đồ dây chuyền công nghệ đã đề cập ở phần trên.
H 4.5: Cài đặt các thông số hoạt động của các van
Sau khi cài đặt xong các bƣớc trong chu kỳ, vào Cycle chọn Generate Task, cài đặt hoàn thành khi xuất hiện và ở góc dƣới Cycle Organizer.
HVTH: Đỗ Phú Khánh Trang 81
Tiếp theo cài đặt cột hấp phụ trong Froms, có thể điều chỉnh các thông số của cột hấp phụ, chất hấp phụ, các chế độ trao đổi chất, trao đổi nhiệt bên trong.
Trong mục Default from, cài đặt các thông số: chiều kiểu cột, biên dạng cột, chiều cao của lớp chất hấp phụ trong cột, đƣờng kính trong của cột.
H 4.6: Cài đặt các thông số kỹ thuật bên trong cột 1
Sau khi hoàn thành tất cả các cài đặt chọn nút trên thanh công cụ, quá trình mô phỏng bắt đầu.
Quá trình mô phỏng hoàn thành khi hiển thị bảng sau:
HVTH: Đỗ Phú Khánh Trang 82