Tiến hành chạy mô phỏng hệ thống tạo khí Oxy bằng phần mềm Aspen Adsorption ở chế độ Dynamic. Vì vậy mô phỏng cũng đƣợc tiến hành ở áp suất hấp phụ của cột là 1,4 bar và áp suất nhả hấp phụ là 0,3bar. Biến thiên áp suất trong cột 1 và cột 2 đƣợc biểu diện trong Hình 4.8.
H 4.8: Biến thiên áp suất và nhiệt độ
Nhìn vào đồ thị ta thấy, hai cột áp suất có biến thiên áp suất giống nhau, nhƣng lệch pha nửa chu kỳ làm việc (30 giây).
Theo chu kỳ làm việc 8 bƣớc, khí Oxy sản phẩm đƣợc lấy ra gián đoạn. Biến thiên phần mol của khí Oxy sản phẩm đƣợc biểu diễn trong Hình 4.9. Kể từ khi hệ thống bắt đầu làm việc, sau khoảng 10 chu kỳ thì phần mol của khí Oxy trong dòng sản phẩm đạt đƣợc khoảng 93-95%.
HVTH: Đỗ Phú Khánh Trang 83
H 4.9: Biến thiên phần mol của Oxy và Nitơ trong dòng khí sản phẩm
Kết quả này là khả quan và phù hợp với kết quả thực tế điều này cho thấy Aspen Adsorption là công cụ đáng tin cậy để mô phỏng và tối ƣu các quá trình và thiết bị hấp phụ.
Oxy
HVTH: Đỗ Phú Khánh Trang 84
KẾT LUẬN
Phƣơng pháp phân tách Oxy bằng chu trình VSA là một trong những phƣơng pháp tƣơng đối mới mẻ ở Việt Nam. Sau thời gian nghiên cứu và triển khai, đề tài đã thu đƣợc một số kết quả sau:
1. Đƣa ra đƣợc các cơ sở lý thuyết chung sản xuất Oxy từ không khí và các lý thuyết về hấp phụ.
2. Lựa chọn và xây đựng đƣợc mô hình sản xuất Oxy theo chu trình hấp phụ VSA.
3. Đƣa đƣợc kết quả mô phỏng chế độ làm việc của thiết bị tạo Oxy theo chu trình VSA. Chế độ làm việc của thiết bị đƣợc thiết lập dựa trên các kết quả mô phỏng bằng phần mềm Aspen Adsorption. Kết quả mô phỏng là hoàn toàn phù hợp với lý thuyết đã đƣa ra điều này cho thấy Aspen Adsorption là công cụ đáng tin cậy để mô phỏng và tối ƣu các quá trình và thiết bị hấp phụ.
Hƣớng nghiên tiếp theo của đề tài:
1. Do những hạn chế nhất định nên kết quả tính toán, mô phỏng chỉ mới đƣa ra đƣợc các số liệu, cần phải có mô hình thực nghiệm để kiểm chứng các kết quả này.
2. Tiếp tục chạy thêm nhiều mô phỏng để đánh giá ảnh hƣởng của các thông số và điều kiện làm việc đến chế độ làm việc của thiết bị, từ đó xác lập bộ thông số công nghệ tối ƣu để chuyển từ thiết kế phòng thí nghiệm sang quy mô công nghiệp.
HVTH: Đỗ Phú Khánh Trang 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Bin (2008), Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực
phẩm, Tập 4, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
2. Nhiều tác giả (2006), Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, Tập 2, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
3. Vũ Đình Tiến (2015), Giáo trình hấp phụ và trao đổi ion. (Đang biên soạn). 4. R. Agrawal và D.M. Herron (2000), "Air liquefaction: Distillation", Air
Products and Chemicals, p. 1895-1910.
5. Jeong-Geun Jeeet al . (2006), "Comparison of vacuum swing adsorption process for air separation using Zeolite 10X and 13X", Revue Roumaine de
Chimie. 51(11), p. 1095-1108.
6. D.M Ruthven (1984), Principles of Adsorption and Adsorption Process,
Wiley, NewYork.
7. A.R. Smith và J. Klosek (2001), "A review of air separation technologies and their integration with energy conversion processes", Fuel Processing Technology. 70(2), p. 115-134.6
8. Richard S. Toddet al . "Fast Finite-Volume Method for PSA/VSA Cycle SimulationsExperimental Validation", Industrial & Engineering Chemistry Research. 40, p. 3217-3224.
9. Argon, truy cập ngày 20/08/2016, tại trang web
https://vi.wikipedia.org/wiki/Argon.
10. Cho bệnh nhân thở Oxy, truy cập ngày 15/9/2016, tại trang web
http://www.ykhoa.net/baigiang/dieuduong/bai29.htm. 11. Không khí, truy cập ngày, tại trang web
https://vi.wikipedia.org/wiki/Không_khí. 12. Nitơ, truy cập ngày 20/8/2016, tại trang web
HVTH: Đỗ Phú Khánh Trang 86
13. Ôxy, truy cập ngày 19/8/2016, tại trang web
https://vi.wikipedia.org/wiki/Ôxy.
14. Sự thật ít biết về mặt nạ dưỡng khí trên máy bay, truy cập ngày 10/9/2016,
tại trang web https://tinhte.vn/threads/su-that-it-biet-ve-mat-na-duong-khi- tren-may-bay.2456516/.
15. Vacuum Swing Adsorption, truy cập ngày 20/9-2016, tại trang web