Модели типовых операций. Общие понятия
Допустимы материальные потоки любого класса
Типы входных и выходных потоков должны быть одинаковыми (исключения - Mixer и ClChng)
Нераспознанные атрибуты не изменяются при прохождении потока через блок
Некоторые модели позволяют указывать спецификации для каждого потока технологической схемы (например - Sep, RStoic)
При разделении парожидкостной системы твердые вещества остаются в жидкости
Если не указано иначе, выходные потоки твердых веществ находятся в тепловом равновесии с потоком MIXED
3.8. Задание для самостоятельного моделирования по работе с твердыми веществами
Задание 1. Постройте модель процесса сушки твердого вещества SiO2 с помощью воздуха. Содержание воды в потоке изменяется от 0.5 до 0.1 масс %.
Рис.64. Модель процесса сушки
Таблица 61.
-
Поток
AIR
Условия
Total flow (расход)
0.45 кмоль/час
T
88°C
P
1.034 bar
Состав, мольные доли
N2
0.79
O2
0.21
Таблица 62.
-
Поток
WET
Условия
T
21°C
P
1.034 bar
Расходы компонентов, кг/час
SiO2
451.32
H2O
2.27
Таблица 63.
-
Сушилка
DRYER
ΔP
0
Тип
Adiabatic (адиабатная)
Пакет свойств
SOLIDS
Имя файла
SOLIDTASK1
Метод решения
На форме Components>Specifications>Global измените тип компонента SiO2 на Solid
На форме Setup>Stream class> Stream class измените класс потока на MIXCISLD
На форме Streams>WET>Input>Specifications в поле Substream name для SiO2 выберите CISOLID
Температура и давление должны быть одинаковы во всех субпотоках (Substream) одного потока
Задайте спецификации:
Установите целевое значение содержания SiO2 в потоке DRY 99.9 масс %. Следует отметить, что Вы должны учесть оба вложенных потока, то есть задать целевое значение для следующей функции SiO2/(SiO2+субпоток MIXED) = 99.9 вес. %
Изменяйте расход воздуха от 0.45 до 4.5 кмоль/час
Задание 2. Постройте модель процесса удаления твердых частиц из газа с использованием различных типовых блоков.
Процесс перебработки газов, содержащих небольшое количество твердых частиц затрудняется из-за склонности этих частиц к взаимодействию практически со всеми элементами установки (например, возможны засоры, эрозия поверхности аппаратов). Таким образом, необходимо удалить большинство частиц из потока газа. Для этой цели используются различные аппараты (циклоны, мешочные фильтры, скрубберы Вентури, электрофильтры), а эффективность их работы зависит от конструкции и рабочих условий. Окончательный выбор оборудования осуществляется после сравнения производительности, эффективности и стоимости аппаратов.
Таблица 64.
-
Поток
FEED
Условия
T
650°C
P
1 bar
Расход газового потока
1000 кмоль/час
Расход потока золы
200 кг/час
Состав, мольные доли
CO
0.19
CO2
0.20
H2
0.05
H2S
0.02
O2
0.03
CH4
0.01
H2O
0.05
N2
0.35
SO2 (SULFUR-DIOXID)
0.10
Распределение по размеру частиц (PSD)
Размер частиц (mu)
Масс %
0-44
30
44-63
10
63-90
20
90-130
15
130-200
10
200-280
15
Таблица 65.
-
Поток
LIQ
Условия
T
40°C
P
1 bar
Расход потока
700 кг/час
Таблица 66.
-
Циклон
CYC
Design Mode (Режим проектирования)
High Efficiency (Высокая эффективность)
Separation Efficiency (эффективность разделения)
0.98
Таблица 67.
-
Скруббер Вентури
V-SCRUB
Design Mode (Режим проектирования)
Separation Efficiency (эффективность разделения)
0.98
Таблица 68.
-
Электрофильтр
ESP
Design Mode (Режим проектирования)
Dielectric constant (Диэлектрическая постоянная)
1.5
Separation Efficiency (эффективность разделения)
0.98
Таблица 69.
-
Мешочный фильтр
FAB-FILT
Design Mode (Режим проектирования)
Максимальное ΔP
0.048 бар
Рис.65. Модель процесса удаления твердых частиц из газа
Сохраните под именем SOLIDWK.BKP
Угольная зола (Coal ash) относится к нестандартным твердым веществам. Задайте этот компонент на форме Components>Specification>Nonconvertional
Используйте пакет свойств IDEAL
На форме Properties>Advanced>NC-Props используйте модели HCOALGEN и DCOALIGT с атрибутами ULTANAL,PROXANAL,SULFANAL для расчета энтальпии и плотности угольной золы
Атрибуты компонентов указываются на форме Stream>Input. Для золы ASH PROXANAL и ASH ULTANAL равно 100, приравняйте все атрибуты, не имеющие к ней отношения, к нулю
Распределение по размерам частиц указывается на форме Setup>Substreams>PSD.