Потоки Q1, Q2, Q3 и Q4 являются энергетическими. Процесс получения формалина рассматривается при атмосферном давлении и гидравлическое сопротивление аппаратов в данной технологической схеме не учитывается (рисунок 2.2), поэтому энергетический поток Q1 равен нулю. Энергетический поток Q2 отводит избыточное тепло из реактора GBR – 100. Поток Q3 – связь по тепловому потоку между нагревателем Е – 100 и холодильником Е – 101. Энергетический поток Q4 отводит избыток тепла из покомпонентного делителя Х – 100. В технологической же схеме на рисунке 1.3* избыток тепла осуществляется через выносные теплообменники 6.
Дополнительно в пакете Hysys использовались объекты, позволяющие провести расчет в модельной технологической схеме (рисунок 2.2).
Подбор ADJ – 1 изменяет значение одной переменной технологической схемы (независимая переменная) так, чтобы некоторая зависимая (целевая) переменная схемы приняла заданное значение. В данной технологической схеме (рисунок 2.2) подбор является регулятором расхода отработанного газа 2 (независимая переменная). При определенном значении расхода отработанного газа в спиртовоздушной смеси (целевая) поддерживается 7 % метанола (по массе) во избежание взрываемости реакционной смеси.
Операция баланс BAL – 1 предназначен для выполнения различного рода тепловых и материальных балансов. Для операции должны быть заданы имена входных и выходных потоков. Баланс BAL – 1 имеет пять типов операций:
- мольный;
- массовый;
- тепловой;
- мольный и тепловой;
- общий.
В рассматриваемом процессе использовалась следующая операция баланса – массовый баланс. Эта операция рассчитывает общий массовый баланс. Были заданы составы и расходы всех входящих и выходящих потоков, кроме потока 13 (на факел). Операция массовый баланс рассчитала неизвестный расход потока 13 (таблица Б.3 приложения Б).
На рисунке 2.2 поток 14 (газ в рецикл) возвращается на вход системы, поэтому требуется операция рецикл RCY – 1. Рецикл RCY – 1 представляет собой теоретический блок, который вставляется в технологический поток. Поток 14, входящий в рецикл, называется рассчитываемым рецикловым потоком (он рассчитывается в технологической схеме), а поток 2, выходящий из рецикла, называется задаваемым рецикловым потоком, его значение определяется операцией рецикл RCY – 1 (таблица Б.1 приложения Б). В процессе расчета рециклаосуществляются следующие шаги:
- Оператор рецикла задает значение выходному потоку 2 и проводится расчет технологической схемы до тех пор, пока не будет определен (пересчитан) входной поток рецикла 14;
- Оператор рецикла сравнивает параметры входного и выходного потоков рецикла;
- анализируя разницу между параметрами этих потоков, оператор присваивает новые значения выходному потоку;
- процесс повторяется до тех пор, пока значения параметров входного и выходного потоков рецикла не совпадут с заданной точностью.
Условия, при которых протекает процесс получения формальдегида на оксидном катализаторе, сведены в таблице Б.1 (приложение Б)
Физико-химические и теплофизические свойства исходных, промежуточных и готовых продуктов указаны в таблице Б.2 (приложение Б)
Материальный баланс сведен в таблицу Б.3 (приложения Б), для каждого потока указывается его состав, расход в кг/час и м3/час.
При моделировании технологической схемы на рисунке 2.2 были получены расчетные данные (приложение Б). Далее эта модель использовалась в качестве аналога для создания технологической схемы парофазного окисления этиленгликоля в глиоксаль (рисунок 2.4).
Рисунок 2.2 –Модель ХТС производства формальдегида на оксидном катализаторе
СМ -100,101 – смесители; Е -100 – нагреватель; Е -101 – холодильник; GBR – 100 -реактор; Х -100 – покомпонентный делитель,К -100 –компрессор; В – 100 – ветвитель; RCY – 1 – рецикл ;ADJ – 1 – подбор ;BAL – 1 -баланс; Q1,Q2,Q3,Q4 – энергетические потоки; 1 – 12 –потоки.
2.2 Модель ХТС парофазного окисления этиленгликоля в глиоксаль
2.2.1 Анализ моделирования ХТС
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.