شبيه سازي ديناميكي برجهاي تقطير واكنشي

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

طراحي و شبيه سازي سيستمهاي تقطير واكنشي به علت وجود توام واكنش شيميايي با تعادل فازي پيچيده تر از سيستمهاي تقطير معمولي است و اثر متقابل واكنش و تعادل فازي، ترموديناميك تعادل فازي-واكنشي را مي طلبد. با استفاده از ترموديناميك تعادل فازي- واكنشي و معرفي پارامتر تصحيح z، مي توان يك تعادل فازي-واكنشي را به تعادل شبه فازي تبديل نمود. دو مدل مراحل تعادلي و مراحل غير تعادلي براي شبيه سازي برجهاي تقطير واكنشي بكار رفته اند.در شبيه سازي مدل مراحل تعادلي از روابط موازنه كلي جرم ، اجزاء مولي و انرژي و در مدل مراحل غير تعادلي از موازنه مولي اجزا براي هر فاز، شار مولي انتقال جرم و موازنه انتالپي استفاده مي گردد.نتايج شبيه سازي مدل مراحل تعادلي و مدل غير تعادلي همخواني دارد.مدل مراحل تعادلي علي رغم ساده تر بودن آن در مقايسه مدل مراحل غير تعادلي ، با بكارگيري اطلاعات اوليه كمتر به نتايج خوبي منجر مي گردد.با ارائه و بكارگيري الگوريتم براي حل مدل ديناميكي يك برج تقطير واكنشي مي توان پاسخ هاي مختلف اين برج را در اثر اعمال اغتشاشات مختلف در پارامترهاي متفاوت بدست آورده و مورد تجزيه و تحليل قرار داد. نتايج حاصل از شبيه سازي با نتايج تجربي مقايسه گرديدند. بر اساس گزارشات كلوكر بر روي يك برج آكنده مشخص گرديد كه به آساني نمي توان با داشتن ارتفاع معادل مرحله تعادلي ، مدل بكار گرفته شده در برجهاي سيني دار را براي برجهاي آكنده بكار برد.نتايج تجربي كوماتسو توافق خوبي را با نتايج شبيه سازي نشان مي دهد. اين توافق بين نتايج در جاييكه واكنش شيميايي عامل كنترل كننده است ، با بكار گيري پارامتر z، و در حالتي كه تعادل فازي عامل كنترل كننده مي باشد، بكارگيري رابطه تعادلي فازي بيشتر مشهود است

15874

فرآيندهاي جداسازي

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمدرضا احساني، رامين بزرگمهري

ارجمند مهرباني، محمودرضا پيشوايي