Ismerkedés az UniSim-mel (2)

Az előadások a következő témára: "Ismerkedés az UniSim-mel (2)"— Előadás másolata:

1 Ismerkedés az UniSim-mel (2)
Gyakorlatot tartja Kunovszki Péter

2 Hol tartunk eddig? Remélem, mindenki megtalálta a múlt órán készített fájlját. Metanolüzemet modellezünk, elhelyeztük a reaktort, elkészítettük a termék-reaktáns szétválasztást, bekötöttük az elreagálatlan reaktánsok recirkulációját. Szerencsénk van, a termék elválasztás nem fog visszahatni a reaktorra. (Ez nem mindig van így.)

3 Tekintsük meg, mit kell feldolgozni!
Liq Products Temperature: 40 °C Pressure: 2850 kPa Molar flow: 32,91 kmol/h Composition: Methanol: 49,6 n/n% H2O: 49,8 n/n% CO2; H2 <1n/n% (Ettől még el kell majd bánni velük)

4 Mi jön most? Az áramunk metanolt és vizet tartalmaz, csak desztillációval választhatjuk őket szét. A desztilláló oszlopba nem célszerű jóval a forrpont alatti folyadékot bevezetni, ezért elő kell melegíteni az áramunkat.

5 Dist preheater – melegítő (heater)
Inlet: Liq products Outlet: To distill Energy: Preheat duty Az áram hőmérséklete legyen 160 °C, nyomása 1000 kPa! (Worksheet, vagy közvetlenül)

6 A desztilláció tervezése nem egyszerű feladat
Hány szabad változónk van? (És így még csak a kimenetekkel foglalkoztunk) Hány egyenlet teremt ezek között kapcsolatot? anyagmérleg: komponensmérleg: Tehát két szabadsági fokunk maradt.

7 A szabadsági fokok lekötése
A termék metanol max. 1 m/m% vizet tartalmazhat A gyártott metanol minimum 96 %-át nyerjük ki a termékben. Ez a két feltétel független egymástól, tehát több megkötéssel nem élhetünk. (Még nem foglalkoztunk a tányérszám-refluxarány kérdéssel)

8 Dist col – desztilláló oszlop (distillation coloumn)
Sok mindent kell beállítani, nem kell megijedni Tányérszám beállítása az oszlop rajz közepén: n = 20 Inlet: To distill; 15_Main TS (azaz a 15.tányérra) Condenser: Partial Condenser energy: Cond duty Ovhd outlets: Uncondensed (felső), Methanol (alsó)

9 Reboiler energy: Reboiler duty
Bottoms outlet: Water Most tudsz Next-et nyomni Condenser pressure: 1000 kPa Reboiler pressure: 1100 kPa Next, Next, Done Meg lehetne adni közvetlenül az üzemelési körülményeket, de most azt szeretnénk, hogy a megadott kikötéseink szerint számoltassanak ki.

10 Kikötések megadása Oldalt – monitor:
Először is az Active-okat kapcsoljuk ki Új kikötést az Add spec gombbal adunk meg Column component recovery (egy bizonyos komponens mekkora része jöjjön ki a fej vagy fenéktermékben) Name: MeOH rec (ezekkel egy ideig el fogunk bíbelődni, szóval nem árt, ha jól beazonosítható nevet adsz neki)

11 Egyből Active-ra tette a rendszer
Draw: (Fontos! Itt csak név a metanol, a rendszer még nem tudja, hogy tényleg a metanolra gondoltunk) Spec value 0,96 (ez felel meg a 96%-nak) Components: Methanol Figyelem! Tényleg följebb adod meg, hogy mennyit, és csak alatta, hogy miből. Erre figyelj nagyon, mert később szerintem nem egy csapatnak lesz ebből gondja. Egyből Active-ra tette a rendszer

12 Második kikötés Column component fraction (egy komponens aránya mekkora legyen egy bizonyos helyen) Alapvetően tányérra van állítva, de mi most a termékben néznénk, így alul állítsuk át Stage-ről Stream-re! Name: Water in prod Draw: Basis: Mass fraction

13 Spec value: 0,01 Components: Water Ezzel ez is Active lett. Ha most megnézzük az ablak jobb alsó sarkát, még mindig maradt 1 szabadsági fokunk. Persze, mert a nem kondenzálódó gázok elvezetése miatt plusz egy kivezetést kötöttünk be. Ezt kell még megoldanunk.

14 Nem kondenzálódó gázok elvezetése
Nézzük meg, mennyi ilyen gáz megy be az oszlopba! To distill áram – Composition (oldalt) Basis gomb – átállítjuk, hogy a móltörtek helyett moláramokat mutasson: Mole flows Összesen kb 0,17 kmol/h nem kondenzálódó gázunk van. Lépjünk vissza a desztilláló oszlopba!

15 Column draw rate (mennyi az összes elvétel egy áramban)
Name: Uncondensed Draw: Flow basis: Molar Spec value: 0,17 Ezzel az értékkel lehet kicsit játszadozni, a cél az, hogy a kondenzátor hőmérséklete ne legyen irreálisan alacsony, és persze a metanol jó része ne jusson az Uncondensed-be.

16 A desztilláció számolása
Eddig az oszlop számítása le volt állítva. Ha az összes szabadsági fokot lekötöttük, akkor nyomjuk meg a Run gombot az ablak alján. Remélhetőleg konvergált. Methanol: 478 kg/h, 97,9 n/n%-os

17 Kitárolási hőmérséklet
A (mellék)termékeknek kezelhető nyomáson és hőmérsékleten kell elhagyniuk az üzemet. Legyen ez most légköri nyomás (100 kPa) és 25 °C! Ezekkel majd a projektmunka során is törődni kell annak ellenére, hogy nem ez adja a költség jelentős részét.

18 MeOH cooler – hűtő (cooler)
Inlet: Methanol Outlet: To MeOH tank Energy: MeOH cooling Az áram hőmérséklete legyen 25 °C, nyomása 100 kPa! (Worksheet, vagy közvetlenül)

19 WW cooler – hűtő (cooler)
Inlet: Water Outlet: WasteW Energy: WW cooling Az áram hőmérséklete legyen 25 °C, nyomása 100 kPa! (Worksheet, vagy közvetlenül)

20 Ezt csináltuk ma

21 Ez pedig a teljes üzemmodell

22 Köszönöm az együttműködéseteket!
Elkészültünk! Köszönöm az együttműködéseteket!