Схема получения пропиленгликоля 2

3 Схема получения пропиленгликоля

3.1 Введение

В этом примере рассматривается схема получения пропиленгликоля из окиси пропилена и воды в реакторе идеального перемешивания.

Полностью рассчитанный пример приведен в папке Aspen HYSYS\Samples\TUTOR3.

Моделирование этой задачи, аналогично другим, включает следующие этапы:

1Создание набора единиц

2Выбор компонент

3Выбор термодинамического пакета

4Задание реакций

5Задание потоков питание

6Задание и расчет моделей аппаратов: смесителя, реактора, ректификационной колонны.

Взадаче используются два основных интерфейса: Рабочая тетрадь и Графический экран PFD. В Рабочей тетради отображаются параметры потоков, а графическом экране пользователь наглядно видит рассчитываемую схему.

3.2 Расчет схемы в стационарном режиме

3.2.1Создание набора настроек

Откройте новую задачу.

1 В меню Инструменты выполните команду Настройки.

Схема получения пропиленгликоля 3

2На странице Опции закладки Расчет проследите, чтобы опция Инспектор ввода использовалась, а опция Использовать модальные окна – не использовалась.

Создание набора единиц

3Откройте страницу Единицы закладки Переменные.

4Выберите систему единиц SI, либо скопируйте ее и создайте на ее базе свой набор единиц.

5Закройте окно настроек расчета.

3.2.2Создание пакета свойств

Построение модели начинается с создания Пакета свойств, который должен содержать по крайней мере список компонент и термодинамичекий пакет.

1В окне Диспетчера базиса нажмите кнопку Добавить, чтобы создать новый список компонент.

Выберите компоненты propylene oxide, Propylene Glycol и Н2О.

2Закройте окно компонент и перейдите на закладку Пакеты свойств.

3Выберите пакет UNIQUAC и перейдите на закладку Бинарные коэффициенты.

4Для коэффициентов Aij выберите метод расчета UNIFAC VLE и нажмите кнопку Только неизвестные.

5Закройте окно Пакета свойств.

3.2.3Задание реакций

1 Перейдите на закладку Реакции окна Диспетчер базиса.

В рассматриваемом примере протекает следующая реакция:

H2O C3H6O + C3H8O2

Схема получения пропиленгликоля 4

Чтобы задать реакцию в программе ХАЙСИС необходимо выполнить следующие действия:

1Создать и определить кинетическую реакцию.

2Создать набор реакций, содержащий данную реакцию.

3Активизировать набор реакций, сделав его доступным для использования в расчетах.

Выбор компонент реакции

В нашем случае все компоненты, имеющиеся в задаче, принимают участие в реакции, поэтому нет необходимости изменять список компонент. В более сложных случаях бывает необходимо добавлять и удалять компоненты. Для этого откройте список компонент с помощью кнопки Добавить.

Задание реакции

1В группе Реакции нажмите кнопку Доб. реакцию. В появившемся списке отметьте нужную реакцию (данном случае кинетическую) и нажмите кнопку

Добавить реакцию.

2 Заполните страницы открывшегося окна следующим образом:

Схема получения пропиленгликоля 5

Е – ккал/кмоль
3 Закройте окно кинетической реакции и со списком реакций.
В группе Реакции окна Диспетчера базиса появилось имя реакции Rxn-1.
Если окно Диспетчера базиса закрыто, нажмите кнопку Диспетчер базиса.	Кнопка Диспетчер
В группе Наборы реакций ХАЙСИС предлагает общий набор реакций (Global	базиса
Reactions Set), содержащий все реакции, имеющиеся в задаче. В этом примере
рассматривается только одна реакция, и потому можно было бы сделать
доступным для расчета в реакторе именно общий набор реакций. Но для
наглядности выполним все необходимые процедуры.

Задание набора реакций

Для чего нужны наборы реакций? Предположим, в рассматриваемой схеме протекает пять реакций, из которых три – в реакторе: одна основная и две побочных. Объединим эти три реакции в набор реакций и подсоединим его к операции Реактор. А оставшиеся реакции подсоединим к операциям, в которых они протекают (предварительно создав другие наборы реакций).

1В группе Наборы реакций нажмите кнопку Добавить. Откроется окно

Набор реакций Set-1.

2В столбце Активные откройте падающий список и выберите реакцию Rxn-1 (в данном случае она одна).

Схема получения пропиленгликоля 6

3 Закройте окно.

Добавление набора реакций в пакет свойств

Теперь необходимо созданный набор реакций сделать доступным для расчета в пакете свойств.

1Отметьте набор реакций Set-1 в группе Наборы реакций.

2Нажмите кнопку Добавить в пакет свойств.

3В открывшемся окне отметьте нужный пакет свойств (в данном случае он один) и нажмите кнопку Добавить в пакет свойств.

4Перейдите на закладку Пакет свойств, чтобы проверить всю заданную информацию.