ỨNG DỤNG PHẦN MỀM HYSYS MÔ PHỎNG CÁC CÔNG NGHỆ TÁCH NƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT ETHANOL TUYỆT ĐỐ
4.2.2.1 Thiết kế thiết bị tách nước Dehydrator
Dòng vào tháp tách nước Dehydrator gồm: • Dòng nguyên liệu F1 ở 98oC vào đĩa 15 của tháp
• Dòng S1: gồm dòng cyclohexan mới (Makeup) và dòng hồi lưu từ đỉnh tháp CH Stripper thu hồi cyclohexan, vào đĩa thứ 10 của tháp.
• Dòng hồi lưu đỉnh Top từ phần nhẹ của bình tách lỏng lỏng. Sơ đồ này sử dụng bơm để tăng áp cho các dòng ở pha lỏng. Thành phần của dòng nguyên liệu vào tháp tách nước:
Bảng 4.9 – Thành phần lưu lượng nguyên liệu vào tháp tách nước
Recycle Makeup S1 F1 Top
Nhiệt độ, oC 70 65 70 98 50
Áp suất, kg/cm2 1.033 2.113 2.113 2.139 2.066
Lưu lượng mole,
kgmole/h 282.4 0.855 283.2 244.64 284.41
% mole nước, % 21.05 --- 20.99 11.5 0.29
% mole CH, % 7.96 1 8.23 --- 92.05
Tháp tách nước Dehydrator chỉ có thiết bị đun sôi lại, gồm 31 đĩa, áp suất đỉnh là 2.066 kg/cm2 (2 atm), áp suất đáy là 2.221 kg/cm2 (2.15 atm).
Trở lực 5 mbar/đĩa, bỏ qua trở lực thiết bị đun sôi lại đáy tháp.
Hình 4.26 – Thông số vận hành tháp tách nước với chưng bằng CH
Tiêu chuẩn sản phẩm đáy là 92% khối lượng ethanol.
Hình 4.27 – Hội tụ tháp Dehydrator với chưng bằng CH
Nguyên liệu Sản phẩm đỉnh (Out) Sản phẩm đáy (Ethanol) S1 F1 Top Nhiệt độ, oC 70 98 50 83.9 98.9 Áp suất, kg/cm2 2.113 2.139 2.066 2.066 2.221
Lưu lượng mole,
kgmole/h 283.2 244.64 284.41 586.8 225.4
% mole ethanol, % 70.78 88.5 7.66 43.26 82.0
% mole nước, % 20.99 11.5 0.29 8.15 18.0
% mole CH, % 8.23 --- 92.05 48.59 0
Trong sơ đồ mô phỏng này ethanol thu được chỉ đạt 92% về khối lượng (82% mole), nếu tăng thêm chỉ tiêu về chất lượng sản phẩm đáy thì phần mềm không thể hội tụ được, do trong quá trình mô phỏng các hệ số tương tác giữa các cấu tử (ethanol với nước, nước với CH…) chỉ để các giá trị mặt định trong Hysys, vì vậy kết quả mô phỏng không đúng với giá trị thực tế thu được đối với cân bằng lỏng hơi trong tháp tách nước gồm 3 cấu tử: ethanol, nước và CH.