Работа №5 Вывод собранной модели на режим

1. Цель работы

Целью работы является овладение навыками вывода на режим ранее собранной модели в Unisim.

2. Задание на выполнение работы

Запустите на компьютере среду моделирования Honeywell Unisim через ярлык Unisim Design R460 OTS и откройте сохраненный ранее Вами файл из предыдущей работы.

Выполнив все задания, сохраните Вашу работу. Сделайте выводы по проделанной Вами работе.

3. Порядок выполнения работы

После запуска собранной ранее схемы, на графический экран поместили поток и назовем его INIT. Задали состав данного потока в соответствии с рисунком 5.1.

Рисунок 5.1– Состав потока INIT

Далее в свойствах потока перешли во вкладку Dynamics, установили галочки в полях Pressure и Molar Flow. Pressure задали значение 101,3 кПа, а Molar Flow оставили равным 0.

Затем полностью выделили выбранную схему, кроме потока INIT, нажали правой кнопкой мыши и выбрали пункт Add Object to Default. После чего в открывшемся окне перешли на вкладку Cold Initialization, а затем Configuration и настроили все так, как показано на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2– Задание конфигурации инициализации

Далее перешли на вкладку Fluid Packages и указали все в соответствии с рисунком 5.3. После настройки нажали на кнопку Cold Initialize Object и закрыли окно.

Рисунок 5.3– Выбор потока для инициализации и задание его свойств

После того, как инициализация была произведена, вывели, собранную схему, на режим, подводя показания датчиков схемы, к требуемым значениям. Для этого постепенно открыли клапана, изменили параметры оборудования, регуляторов и т.д.

Основные технологические параметры процесса вывели в отдельном окне.

Рисунок 5.4 – Создание трендов

После вывода собранной схемы на режим, заполнили таблицу 5.1.

Рисунок 5.5– Вывод модели на режим. Графики роста содержания n-бутана и уменьшения n-пентана в потоке 214

Вывод: овладели навыками вывода на режим ранее собранной модели в Unisim.

Работа №6 Моделирование производства ксантогената

1. Цель работы

Целью работы является овладение навыками вывода на режим ранее собранной модели в Aspen Hysys.

2. Задание на выполнение работы

С помощью пакета Aspen Hysys рассчитать технологическую схему производства ксантогената калия и определить расходные нормы бутанола, сероуглерода и гидроксида калия для получения 1 т. технического продукта.

Выполнив все задания, сохраните Вашу работу. Сделайте выводы по проделанной Вами работе.

3. Порядок выполнения работы

Запускаем Aspen Hysys. Предварительно создаем список компонентов.

Однако калиевой щелочи нет в данном пакете, поэтому мы задаем значения присущие калиевой щелочи натриевой. Меняем энтальпию образования по условиям задачи. А также меняем молярную массу натриевой щелочи на калиевую.

Создаем гипотетические компоненты (побочные продукты) и задаем им данные по условию задачи, нажав кнопку «Add».

Переходим к заданию термодинамического пакета. Наиболее удовлетворяющим термодинамическим пакетам для условий данной задачи является UNIGUAC. Далее, выбрав данный пакет, принимаем компонент щелочи, нажав на кнопку «Keep Components».

Переходим во вкладку «Binary Coeffs» и вписываем значения данные по условию задачи.

Затем переходим во вкладку «Reactions», и добавляем две реакции, при добавлении реакции выбираем тип «Conversion». Первая реакции будет основной, а вторая – побочная. Вводим также стехиометрические данные по условию задачи для каждого компонента в реакции.

После этого добавляем эти реакции к выбранному нами ранее термодинамическому пакету путём нажатия кнопки «Add to FP», далее кнопки «Add set to Fluid Package»

Далее переходим в расчетную среду, нажав вкладку «Simulation».

Задаём 5 потоков, нажав на иконку .

Нажав по потоку дважды, откроется окно с параметрами, в которое мы вводим данные по условию задачи.

После этого выбираем оператор параметров (Set), нажав иконку .

Далее нажав дважды по оператору параметров, выбираем связываем зависимый поток и источник и задаем их параметры, согласно условиям задачи.

Вставляем смеситель, нажав на иконку «Mixer» , а также после него ставим поток.

После этого задаем смесителю входящие и выходящие потоки. Также задаём потоку 1 параметры, как делали это выше.

Задаём конверсионный реактор, он находится в разделе «Columns». В данном разделе выбираем «Conversion Reactor», имеющий вид значка . Также после вставки реактора, вставляем 3 потока (один из них энергетический). Задаём реактору параметры исходя из условий задачи.

Для проведения операции «сушки» выбираем покомпонентный делитель «Component Splitter» , вставляем его. Нажав по делителю, вводим данные по условию задачи. Добавляем 3 потока (один из них энергетический) и называем их соответствующе задаче. Также для потоков вводим данные исходя из условий задачи.

Затем для процесса конденсации находим холодильник «Coller» и вставляем его. Также выбираем потоки (один из них энергетический). Задаём данные исходя из условий задачи.

Затем выбираем трёхфазный сепаратор «3-Phase Separator» . Задаём три потока. Вводим данные для сепаратора и потоков в соответствии с условиями задачи.

Находим теплообменник «Heat Exhanger» .

Задаём неполную ректификационную колонну «Reboiled Absorber» . А также исходящие из него потоки и входящий энергетический поток.

Вводим данные ректификационной колонне исходя из условий задачи.

Задаём потоку 11 давление равное одному, остальные показатели рассчитаются автоматически. Называем его «Rect-BuOH»

Рядом с потоком «VodSloy» ставим смеситель и исходящий от него поток. Далее после потока 11 вставляем теплообменник и исходящий из него поток. Задаем неполную ректификационную колонну, как делали это выше, также параметры и названия потокам исходя из условий задачи.

Затем к потокам 9 и 13 ставим смеситель, далее поток, после потока – холодильник и исходящие из него потоки. Задаём всем составляющим параметры.

Далее ставим трёхфазный сепаратор, как делали это выше.

Выбираем инструмент рецикл «Recycle» и добавляем его. Задаём параметры: входящим потоком будет являться под номером 19, а выходящим 20. Далее поток 20 соединяем со смесителем.

Так выглядит принципиальная технологическая схема производства ксантогената калия.

Далее определяем расходные нормы бутанола. Для начала вставим смеситель, в который будут входить потоки Rect-BuOH и 18. Из него будет выходить возвратный бутанол «VozvrBuOH».

Выбираем таблицу в панели инструментов «Spreadsheet» и вводим данные исходя из условий задачи.

Вставляем потоки и смесители, как показано на рисунке снизу.

Выбираем команду «Adjust» в панели инструментов. Нажав два раза, введем данные сверяя с таблицей.

Далее переходим в этом же окне во вкладку «Parameters» и задаем значения.

Нажав на кнопку таблицы, увидим концентрации и расход компонентов.

Вывод: овладели навыками вывода на режим ранее собранной модели в Aspen Hysys.

37