www.thuvien247.net

1

7 - THÁP

7.1. Lưu trình con (Column Subflowsheet)

2

7.2. Nguyên lý tháp (Column Theory)

8

7.3. Thiết lập tháp (Column Installation)

13

7.4. Giao diện thuộc tính tháp (Column Property View)

22

7.5. Các kiểu thuộc tính tháp (Column Specification Types) 73

7.6. Các thiết bị phụ trợ (Column-Specific Operations)

84

7.7. Tính toán tháp (Running the Column)

98

7.8. Sửa chữa lỗi (Column Troubleshooting)

100

7.9. Tài liệu tham khảo (References)

105

www.thuvien247.net

2

7.1. Column subflowsheet (lưu trình con của tháp)

Tháp là một loại thiết bị đặc biệt của Subflowsheet (lưu trình con) trong

HYSYS. Subflowsheet gồm thiết bị, dòng và trao đổi thông tin với flowsheet

(lưu trình chính) thông qua những dòng kết nối bên trong và bên ngoài thiết bị.

Từ môi trường mô phỏng chính, tháp hoạt động với một hoặc nhiều nguyên liệu,

một hoặc nhiều sản phẩm. Trong nhiều trường hợp có the xử lý tháp chính xác

theo các phương thức đó.

Có thể làm việc bên trong Column subflowsheet. Có thể “tập trung” sự chú ý

vào tháp. Khi vào môi trường xây dựng tháp, mô phỏng chính là “bộ nhớ

cache”. Tất cả các hướng của môi trường chính được tạm ngừng cho đến khi kết

thúc và ra khỏi môi trường xây dựng tháp. Khi trở lại môi trường chính, trên

màn hình sẽ xuất hiện lại như khi rời khỏi trước đó.

Cũng có thể vào môi trường xây dựng tháp khi muốn thiết lập một cấu hình tháp

tùy ý. Bên cạnh thiết bị như các loại máy bơm, các thiết bị phân tách, các thiết bị

chưng cất có thể được thêm từ Column property view trong phần mô phỏng

chính. Tuy nhiên, nếu mu ố n thiết lập nhiều tháp (sẽ được minh họa trong ví dụ

tháp) cần vào môi trường xây dựng tháp. Một mặt có thể truy cập vào các thao

tác cụ thể của tháp (tray section, heaters, coolers, condensers, reboilers...) và xây

dựng tháp như mong muốn một lưu trình khác nào đó.

Nếu muốn thiết lập một tháp mẫu theo yêu cầu sử dụng trong mô phỏng khác,

lựa chọn file-new trên menu bar và chọn column từ menu bên. Từ tháp mẫu này,

truy cập vào các môi trường xây dựng tháp trực tiếp từ Basis environment. Một

khi đã tạo ra các bản mẫu có thể lưu vào đĩa. Trước khi cài đặt bản mẫu trong

các mô phỏng khác nhau, chắc chắn rằng hộp thoại Use Input Experts trong giao

diện Session Preferences view là trống.

www.thuvien247.net

3

Column Subflowsheet cung cấp một số lợi thế:

- Cô lập c ủa công cụ tính toán tháp

- Sử dụng tùy ý các gói thuộc tính khác nhau

- Cấu trúc của các tháp mẫu theo yêu cầu

- Khả năng tính toán đồng thời nhiều tháp.

Tính độc lập của quá trình tính toán tháp (Isolation of Column Solver)

Một ưu điểm của môi trường xây dựng tháp là cho phép hoàn thành những trao

đổi và tập trung trên tháp mà không đ òi hỏi một sự tính toán lại toàn bộ lưu

trình. Khi vào môi trường xây dựng tháp, HYSYS sẽ làm sạch màn hình bằng

việc quan sát tất cả bộ nhớ có sẵn được mở ra khi bắt đầu lưu trình chính. Các

cửa sổ mà trước đó làm việc trong môi trường xây dựng tháp lại được mở ra.

Trong môi trường xây dựng tháp, có thể truy cập những thuộc tính, bảng tóm tắt

các giai đoạn và các dữ liệu khác cũng như là làm thay đổi các thuộc tính của

tháp, các thông số, thiết bị, các hệ số hay các phản ứng. Khi đã thực hiện những

thay đổi cần thiết, cho tháp hoạt động bằng cách nhấn phím run để đưa ra một

giải pháp hội tụ mới. Lưu trình chính sẽ không được tính toán lại cho đến khi trở

về môi trường xây dựng chính.

Khi đang làm việc trong môi trường xây dựng tháp, thực sự đang làm việc bên

trong lưu trình con của tháp (Column subflowsheets). Do đó, khi kích vào

Workbook hay PFD, sẽ thấy Workbook hoặc PFD của tháp chứ không phải của

lưu trình chính.

Môi trường của lưu trình con cho phép dễ dàng truy cập tới tất cả các dòng và

các thao tác được kết hợp với tháp. Nếu muốn truy cập thông tin về dòng sản

phẩm của tháp, xem Column workbook, hiển thị các thông tin về tháp.

Hệ nhiệt động độc lập (Independent Fluid Package)

HYSYS cho phép xác định Fluid Package duy nhất cho Column Subflowsheet.

Một số ví dụ cho thấy những tiện ích khi sử dụng Fluid Package độc lập:

www.thuvien247.net

4

■ Nếu một tháp không sử dụng tất cả các cấu tử trong lưu trình chính, thường

xác định một Fluid Package mới chỉ với các cấu tử cần thiết. Nó sẽ tăng tốc

độ tính toán tháp.

■ Trong một số trường hợp, một Fluid Package khác có thể phù hợp hơn với

các điều kiện của tháp. Ví dụ, mong muốn xác định lại các tham số tương

tác trong khoảng hoạt động của tháp.

■ Trong mô phỏng động, những tháp khác nhau có thể hoạt động tại nhiệt độ

và áp suất khác nhau. Với mỗi Fluid Package, có thể xác định một mô hình

động khác với thông số có thể thay đổi trong khoảng nhiệt độ và áp suất

thích hợp, vì thế, nâng cao được tính chính xác và ổn định của mô phỏng

động.

Khả năng thiết lậpcấuhình tháptuỳ theo yêu cầu

của người sử

dụng (Ability to construct Custom Column

Configurations)

Cấu hình của tháp tùy theo yêu cầu có thể được lưu trữ như các tháp mẫu và

được sử dụng lại cho các mô phỏng khác. Để thiết lập một tháp mẫu tùy theo

yêu cầu chọn New và sau đó chọn Column từ File trong Menu Bar. Khi lưu trữ

các tháp mẫu, file lưu sẽ có đuôi .col.

Có nhiều cách khác nhau để xác định cấu hình tháp và có thể xác định tháp với

nhiều mức độ tổ hợp khác nhau. Có thể sử dụng một tập hợp rộng các thao tác

của tháp sao cho tháp hoạt động đơn giản và linh hoạt.

Sử dụng thuật toán giải đồng thời (Use of

simultaneous solution algorithm)

Column subflowsheet sử dụng thuật toán giải đồng thời nhờ đó tất cả thao tác

trong phạm vi của subflowsheet được giải quyết đồng thời. Sự giải quyết đồng

thời cho phép người sử dụng có thể cài đặt nhiều đơn vị hoạt động trong phạm

vi subflowsheet (ví dụ các tháp được nối với nhau) không cần công cụ recycle.

Bảng thuộc tính của tháp (The Column Property Vview)

www.thuvien247.net

5

Column Property View (biếu diễn thuộc tính của tháp trong lưu trình chính) về

bản chất cung cấp cho truy cập toàn diện các thuộc tính của tháp. có thế vào

Column subflowsheet đế thêm phụ kiện mới cho thiết bị, ví dụ như bổ sung

Tray Section hay Reboilers.

Từ Column Property View, có thế thay đổi kết nối nguyên liệu vào và sản

phẩm, các thuộc tính, các thông số, áp suất, đánh giá, hiệu quả, các phản ứng,

các thao tác, và xem profiles, worksheet, và Summary. cũng có thế chạy tháp từ

main flowsheet (lưu trình chính) như từ Column subflowsheet (lưu trình con của

tháp). Điều này được mô tả trong Section 7.4-Column Prroperty View.

Nếu muốn thực hiện một thay đổi nhỏ đế cho một hoạt động của tháp (ví dụ,

thay đổi kích thước bình ngưng) có thế thực hiện thao tác này bằng cách sử

dụng Object Navigator mà không cần vào Column subflowsheet. Khi có thay

đổi lớn, ví dụ như thêm một bộ đĩa thứ 2, đòi hỏi vào Column subflowsheet. Đế

truy cập môi trường xây dựng tháp, chọn phím Column Environment tại phía

dưới của Column Property view.

Quan hệ lưu trình chính và lưu trình con (Main/column

subflowsheet relationship)

Không giống hoạt động của các thiết bị mô phỏng khác, tháp có lưu trình con

của riêng nó, được đặt trong lưu trình chính. Khi đang làm

'K Columrt: Ĩ-1ŨQ ì CŨL1 hluid Pkg: Baeis-1 / Peng Hobinson

Decigr , Poramoloit /SideDp? y/RaHrq y/v/oik Sheet / Pccbmn^nsB /novvĩteat /Reactbn; y/Dyn^rric: /

Ddete I Colurnr EnnionmBnt. I R^n I Resel I f7 Updolcũulbls I- Ịg-iored

Jrolilpf

«• Mdcí

www.thuvien247.net

6

việc trong lưutrình chính, tháp xuất hiện như các thiết bị mô phỏng

khác, với đầu vào và đầu ra của các dòng và một số các thông số điều chỉnh

khác nhau. Nếu có sự thay đổi bất cứ một thông số cơ bản nào của tháp, cả tháp

và lưu trình chính (parent flowsheets) sẽ được tính toán lại.

Khi thiết lập tháp, HYSYS tạo ra một lưu trình con (subflowsheet) bao gồm tất

cả các thiết bị và dòng được kết hợp với tháp mẫu đã chọn. Lưu trình con này

(subflowsheet) hoạt động như là một thiết bị trong lưu trình chính (main

flowsheet). Hình dướ i đây mô tả Column subflowsheet trong main flowsheet.

Khái niệm Lưu trình chính / Lưu trình con (Main

Flowsheet / Subflowsheet Concept)

Xét quá trình hấp thụ Hơi - Lỏng đe loại CO2 từ dòng khí sử dụng dung môi là

H2O. Một phương pháp điển hình để thiết lập bài toán sẽ là như sau:

1. Tạo dòng khí nguyên liệu, FeedGas, và dòng dung môi nước, WaterIn,

trong main flowsheet (lưu trình chính).

www.thuvien247.net

7

2. Chọn phím Absorber từ Object Palette và cung cấp các tên dòng, số đĩa,

áp suất và các số liệu ước tính. Đồng thời, phải cung cấp tên của các dòng ra:

khí sạch, CleanGas và nước ra, WaterOut.

3. Bắt đầu tính toán: bấm vào phím Run từ lưu trình chính có giao diện thể

hiện các thuộc tính của tháp (main flowsheet Column property view).

Khi kết nối các dòng đến tháp, HYSYS tạo ra các dòng bên trong cùng tên. Các

điểm kết nối hoặc “đánh dấu” sẽ kết nối các dòng trong lưu trình chính (main

flowsheet) đến các dòng trong lưu trình con (subflowsheet) và tạo điều kiện

truyền thông tin giữa hai lưu trình. Chẳng hạn, dòng WaterIn trong lưu trình

chính “được kết nối” đến dòng WaterIn trong lưu trình con.

Chú ý rằng những dòng được kết nối không cần thiết có cùng các thông số - tất

cả giá trị được thiết lập sẽ giống nhau, nhưng các biến dòng được tính toán có

thể khác nhau phụ thuộc vào Fluid Packages và Transfer Basis.

Khi đang làm việc trong môi trường mô phỏng chính, sẽ thấy tháp như các thiết

bị mô phỏng khác, với một bảng tính chất có các thông số như số bậcvà áp

suất ở đáy, đỉnh. Nếu thay đổimột trongsố các

thông số này lưu trình con sẽ tính toán lại (ngay khi bấm phím Run); lưu trình

chính cũng sẽ tính lại một lần nữa để đưa ra một giải pháp mới cho tháp.

Tuy nhiên, nếu đang ở trong môi trường xây dựng lưu trình con của tháp, có

nghĩa là đang làm việc trong một lưu trình khác hoàn toàn. Để thực hiện một

thay đổi lớn đối với tháp như thêm một reboiler, cần phải vào Column

subflowsheet build enviroment. Khi vào môi trường này, main flowsheet đặt ở

chế độ “chờ” cho đến khi quay lại.

8

7.2. Nguyên lý tháp (Column Theory)

Tháp chưng cất nhiều phân đoạn, như chưng cất dầu thô và chưng cất chân

không, tháp tách metan, và tháp chưng cất chiết tách là các thiết bị phức tạp

nhất được mô phỏng trong HYSYS. Phụ thuộc vào hệ thống được mô phỏng,

mỗi tháp này gồm một loạt các trạng thái phân tách pha cân bằng hoặc không

cân bằng.

Hơi đi lên phía trên qua các đĩa và lỏng đi xuống phía dưới tháp qua các đĩa.

Một đĩa có the có một hoặc nhiều dòng tiếp xúc với nhau ở tại mỗi đĩa đó, sản

phẩm lỏng hoặc hơi được lấy ra từ đây. Và nó có thể được đun nóng hay làm

lạnh với thiết bị trao đổi nhiệt bên sườn.

Hình sau đây mô tả một đĩa j tiêu biểu trong một tháp đang sử dụng sơ đồ đánh

số từ trên xuống dưới. Đĩa trên là j-1 và đĩa dưới là j+1. Tên dòng được ký hiệu

trong hình vẽ sau.4-1 vi

I

]

r

I

' Stage j -*—.

I t

1

Vi Lj

Trong đó: F = dòng nguyên liệu

L = dòng lỏng di chuyển xuống đĩa phía dưới

V = dòng hơi di chuyển lên đĩa phía trên LSD

= dòng lỏng lấy ra từ đĩa này VSD = dòng hơi

lấy ra từ đĩa này Q = dòng năng lượng vào đĩa

này

Có nhiều tháp phức tạp hơn có thể dùng bơm lấy lỏng ra từ một đĩa của tháp và

bơm lên đĩa cao hơn của tháp. Những tháp nhỏ, được gọi là tháp cất, có thể sử

dụng một số tháp để hỗ trợ cho việc làm sạch sản

www.thuvien247.net

9

phẩm lỏng. Ngoại trừ các tháp chưng cất dầu thô, hầu hết các tháp sẽ có tất cả

các mục này, nhưng hầu như bất cứ tháp nào cũng có thể được mô phỏng với sự

kết hợp của các đặc điểm.

Điều quan trọng cần lưu ý rằng tháp có khả năng thực hiện tất cả các ứng dụng

chưng cất khác nhau. HYSYS có khả năng chạy các tháp làm lạnh sâu, hệ thống

hấp thụ TEG áp suất cao, tháp chưng cất nước chua, tháp hấp thụ dầu, tháp

chưng cất dầu thô, tháp chưng cất đẳng phí không lý tưởng... Không giới hạn lập

trình cho số lượng các cấu tử và số đĩa chưng cất. Kích thước tháp mà có thể giải

quyết sẽ sự phụ thuộc vào cấu hình phần cứng và dung lượng bộ nhớ máy tính

có.

7.2.1 Lý thuyết ba pha (Theree Phase Theory)

Với hệ không lý tưởng có nhiều hơn 2 cấu tử, các đường bao pha có thể tồn tại

dạng hỗn hợp đẳng phí, mà một hệ thống chưng cất đơn giản không thể thực hiện

được. Sự tạo thành hỗn hợp đẳng phí trong hệ ba pha ngăn cản về mặt nhiệt động

để tách các hỗn hợp hóa học.

Sơ đồ chưng cất cho hệ không lý tưởng thường khó để hội tụ theo các giả định

ban đầu. Để hỗ trợ khởi động của các tháp Three Phase Input Expert (Công cụ

chuyên dụng tính toán ba pha) thiết lập các nhiệt độ đầu, các dòng chảy và những

cấu tử. Thông tin chi tiết về Three Phase Distillation Template tính toán ba pha

trong HYSYS xem trong section 7.3.2-Templates.

Với hệ nhiều cấu tử không lý tưởng, DISTIL là một công cụ tuyệt vời cho quá

trình xác định khả năng xử lý. Chương trình phần mềm thiết kế này cũng có ứng

dụng xác định vị trí đĩa nạp liệu tối ưu và cho phép xem xét những đặc điểm kỹ

thuật của tháp để HYSYS sử dụng như là một đánh giá ban đầu. Nếu cần, hãy

gặp các chuyên gia AEA Technology khu vực để được hướng dẫn chi tiết.

7.2.2 Xác định 3 pha (Detection of Three Phases)

Bất cứ khi nào tháp hội tụ, HYSYS sẽ tự động tạo Three Phase Flash (tháp tách

ba pha) ở đĩa phía trên. Nếu một pha lỏng thứ hai được xác

www.thuvien247.net

10

định và không phát hiện dòng nước, sẽ có một thông báo cảnh báo xuất hiện.

Nếu có dòng nước, HYSYS sẽ kiểm tra đĩa tiếp theo cho pha lỏng thứ hai với kết

quả giống như trên. Điều này sẽ tiếp tục thực hiện xuống phía dưới tháp cho tới

khi tìm thấy đĩa có hai pha. Chú ý rằng nếu đĩa ba pha nằm phía dưới đĩa hai pha

thì nó sẽ không được xác định vì việc kiểm tra đã kết thúc từ trước.

HYSYS sẽ luôn luôn phát hiện sự tồn tại của pha lỏng thứ hai. Điều này sẽ tiếp

tục cho tới khi tháp trở lại cân bằng lỏng hơi (VLE operation), hoặc tất cả các đĩa

có nước trong đó.

7.2.3. Các khởi tạo ban đầu (Initial Estimates)

Các khởi tạo ban đầu là giá trị tuỳ chọn, được cung cấp để giúp thuật toán hội tụ

HYSYS có lời giải. Các dự tính của tốt hơn, HYSYS sẽ hội tụ nhanh hơn. Điều

quan trọng là nhớ rằng các specs trở thành các giá trị dự tính khởi tạo ban đầu, vì

thế nếu đã thay thế một trong những specs (dòng hơi đỉnh, dòng chất lỏng lấy ra

bên cạnh tháp hoặc chỉ số hồi lưu) với các specs mới, giá trị mới trở thành giá trị

khởi tạo ban đầu. Vì vậy nên nhập các giá tr ị hợp lý ban đầu.

Giá trị khởi tạo ban đầu có thể cung cấp nhờ Column Property view hoặc trên

Monitor page của Design tab, trong danh sách specs hoặc trên Estimates page

của Parameters tab. Mặc dù HYSYS không yêu cầu bất cứ giá trị ước lượng để

hội tụ, giá trị khởi tạo ban đầu hợp lý sẽ giúp cho quá trình hội tụ nhanh hơn.

Temperatures

Giá trị nhiệt độ dự tính có thể cho một đĩa bất kỳ trong tháp, bao gồm cả bình

ngưng và reboiler sử dụng Estimates page trong Column property view. Các

nhiệt độ trung gian sẽ được tính gần đúng bằng phép nội suy tuyến tính. Khi có

sự thay đổi nhiệt độ lớn xuất hiện tại bình ngưng hoặc reboiler ở đáy, nó sẽ giúp

tính toán gần đúng các đĩa ở đỉnh và đáy trong đoạn chứa các đĩa của tháp.

Chú ý rằng nếu sản phẩm chưng cất ở đỉnh là một chất lỏng quá lạnh, tốt nhất nó sẽ được dùng để cung cấp nhiệt độ điểm bọt cho bình ngưng hơn là nhiệt độ quá lạnh.

Quy tắc hỗn hợp tại đoạn nhập liệu (Mixing rules at feed stages)

Khi dòng nguyên liệu được đưa vào đoạn nhập liệu của tháp, các dòng sản phẩm

bên trong được thiết lập theo trình tự sau:

www.thuvien247.net

11

1- Dòng cấu tử của dòng vật liệu vào (pha lỏng và hơi) được thêm vào các

dòng cấu tử pha hơi bên trong và các pha lỏng đi vào tháp.

2- Tổng entanpy (các pha lỏng và pha hơi) của dòng vật liệu vào được thêm

vào entanpy của hơi bên trong và các dòng lỏng đi vào tháp.

3- HYSYS phân tách hỗn hợp trên cơ sở entanpy tổng tại áp suất đoạn nạp liệu.

Kết quả của quá trình này là đưa ra các điều kiện và hợp phần của các pha

lỏng và hơi rời khỏi đoạn nạp liệu (pha hơi đi lên phía trên tháp, còn các pha

lỏng chuyển xuống phía dưới tháp)

Trong hầu hết các trạng thái vật lý, pha hơi của của dòng vật liệu không tiếp xúc

trực tiếp với chất lỏng trên bậc tiếp liệu của nó. Tuy nhiên trong trường hợp này,

cho phép phân chia toàn bộ dòng vật liệu thành các pha thành phần trước khi đi

vào tháp. Hộp thoại Split feeds có thể được hoạt động tại một trong hai tab sau

đây:

1. Connections page của Design tab2. Setup page của Flowsheet tab

Các thuộc tính cơ bản của tháp (Basic Column Parameters)

Không chú ý tới kiểu của tháp, Basis Column Parameters giữ nguyên tại giá tr

ị nhập vào ban đầu trong suốt quá trình hội tụ.

Pressure

Sự biến đổi áp suất trong đoạn chứa các đĩa của tháp được tính toán bằng cách

sử dụng các thông số ban đầu nhập vào. có thể hoặc là nhập rõ ràng tất cả áp suất

của đoạn tháp này hoặc nhập vào áp suất tại đĩa trên cùng và đĩa dưới cùng của

tháp (và áp suất trung gian bất kỳ) như vậy HYSYS có thể nội suy các giá trị

trung gian để xác định sự biến đổi áp suất bên trong tháp. Phép nội suy tuyến

tính đơn giản được sử dụng để tính toán áp suất trên các đoạn chưa có giá tr ị

chính xác.

có thể nhập chính xác độ giảm áp tại condenser và reboiler trên giao diện của

thiết bị tương ứng. Mặc định độ giảm áp cho condenser và reboiler bằng 0, một

giá trị khác 0 là không cần thiết giải pháp hội tụ.

Nếu áp suất của một dòng sản phẩm tháp (gồm cả hơi hoặc lỏng lấy ra, dòng

tách từ đáy của tháp, hoặc dòng bên trong) được thiết lập (hoặc là bằng cách xác

định ban đầu hoặc bằng tính toán) ưu tiên để chạy tháp, HYSYS sẽ “trả lại” giá

www.thuvien247.net

12

tr ị này cho tháp và sử dụng giá trị này cho quá trình hội tụ. Nếu cung cấp áp

suất của dòng cho phép HYSYS tính toán biến đổi áp suất trong tháp, thì không

cần thiết cung cấp các giá trị khác trong giao diện các thuộc tính của tháp. Nếu

sau này thay đổi áp suất của dòng vào, tháp sẽ được chạy lại.

Nhớ lại rằng mỗi lần thực hiện thay đổi trong một dòng, HYSYS kiểm tra tất cả

các hoạt động được gắn tới dòng đó và tính toán lại theo yêu cầu.

Số đĩa (The number of stages)

Số các đoạn mà xác định cho đĩa chứa đĩa không bao gồm condenser (thiết bị

ngưng tụ trên đỉnh tháp) và reboiler (thiết bị đun sôi đáy tháp), nếu có. Nếu tháp

tách bên sườn được thêm vào tháp thì các đoạn của chúng cũng không bao gồm

trong số này. Theo mặc định, HYSYS đánh số đoạn từ trên xuống dưới. Nếu

mong mu ốn, có thể thay đổi cách đánh số từ dưới lên trên bằng cách lựa chọn sơ

đồ này trên Connections page của Design tab.

HYSYS xử lý bước đầu các đoạn trong tháp coi như là lý tưởng. Nếu muốn các

đoạn trong tháp được xử lý như là các đoạn thực tế, phải khai báo lại các hệ số

trên Effitiencies page của Parameters tab. Một khi đã cung cấp các hệ số cho

các đoạn, ngay cả khi nếu giá trị ghi rõ là 1, HYSYS sẽ xử lý các đoạn là thực.

Dòng vào (Feed stream)

Các vị trí dòng cấp liệu, các điều kiện và thành phần được xử lý như là thuộc

tính cơ bản của tháp trong suốt quá trình hội tụ.

7.3. Thiết lập tháp (Column Installation)

Bước đầu tiên trong việc thiết lập tháp là quyết định kiểu tháp định sử dụng. Sự

lựa chọn phụ thuộc vào lo ại thiết bị (ví dụ, REBOILER và CONDENSER) mà

cấu hình tháp yêu cầu. HYSYS có một số mẫu tháp cơ bản (xây dựng trước cấu

hình của tháp) có thể được sử dụng cho việc thiết lập một tháp mới. Các kiểu

tháp cơ bản:

Basic column types Mô tả

Absorber (Tháp hấp thụ) Chỉ có tháp đĩa

Liquid- liquid extractor(Tháp chiết lỏng lỏng)

Chỉ có tháp đĩa

Reboiled absorber (thiết bị hấp thụ có đun sôi đáy tháp)

Tháp đĩa và một thiết bị đun sôi đáy tháp

Refluxed absorber (thiết bị hấp thụ hồi lưu)

Tháp đĩa và thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp

www.thuvien247.net

13

Distillation (Tháp chưng) Tháp đĩa với thiết bị đun sôi đáy tháp và thiết bị ngưng tụ.

Ngoài ra còn có những loại tháp phức tạp hơn:

Complex Column types Mô tả

3 Sidestripper Crude Column

Gồm tháp đĩa, reboiler, condenser, 3 thiết bị tái bay hơi, 3 máy bơm hồi lưu cạnh sườn tương ứng.

4 Sidestripper Crude Column

Gồm tháp đĩa, reboiler, condenser, thiết bị tái bay hơi được đun sôi bay hơi lên trên, 3 thiết bị tái bay hơi dùng hơi nước áp suất thấp và 3 máy bơm hồi lưu cạnh sườn tương ứng.

FCCU Main Fractionator

Gồm tháp đĩa, condenser, một bơm hồi lưu lên trên và đường tháo sản phẩm, ở giữa tháp có hai dòng sản phẩm từ thiết bị tái bay hơi: một dòng tháo sản phẩm còn một dòng hồi lưu lại tháp, một bơm hồi lưu xuống dưới và tháo sản phẩm, và một bơm sục hồi lưu đáy tháp.

www.thuvien247.net

14

Three phase distillation Gồm tháp đĩa, condenser ba pha, reboiler. Condenser có thể xác lập hoặc là đặc trưng hóa học hoặc là hydrocacbon.

Wet Vacuum Tower

Gồm tháp đĩa, hai vị trí tháo sản phẩm cạnh sườn với bơm hồi lưu và đĩa rửa bằng dòng dầu lạnh có hơi nước xục vào phía bên dưới vùng chưng.

7.3.1 Input Experts

Input Experts chỉ dẫn về cách thiết lập tháp. Có 6 tháp mẫu tiêu chuẩn sau đây:

1- Thiết bị hấp thụ

2- Thiết b ị Trích ly lỏng - lỏng

3- Thiết b ị hấp thụ có đun sôi đáy tháp

4- Thiết bị hấp thụ có hồi lưu

5- Thiết b ị chưng cất

6- Thiết bị chưng cất 3 pha

Chi tiết liên quan tới mỗi mẫu tháp đươc tóm tắt trong Section 7.3.2- Templates.

Mỗi Input Expert có các trang dữ liệu trong đó phải cung cấp đầy đủ các thông

tin yêu cầu trước khi sang trang khác. Khi đã làm việc qua tất cả các trang, sẽ

phải cung cấp các thông tin cơ bản được yêu cầu để xây dựng tháp của . Sau đó

sẽ đặt trong Column property view (bảng tính chất của tháp) cho phép truy cập

hầu hết các đặc tính của tháp.

Chú ý rằng không cần thiết sử dụng Input Experts để thiết lập tháp. có thể

disable và enable sử dụng Input Experts trên Simulation page trong Section

Preferences view. Nếu không sử dụng Input Experts,

có thể chuyển ngay đến Column Property view khi thiết lập tháp mới.

7.3.2 Các mô hình tháp (Templates)

Trong HYSYS có một số mô hình tháp giúp cho việc thiết lập tháp được đơn

giản thuận tiện.

www.thuvien247.net

15

Column Template là cấu hình được thiết kế chi tiết cho các kiểu tháp nói chung,

bao gồm Absorber, Reboiled và Refluxed Absorbers, Distillation Towers, và

Crude Columns. Trong cấu hình của Column Template bao gồm tháp và các

dòng cần thiết cho các loại tháp cụ thể, cũng như các tham số mặc định.|.-l Unitũps - Case (Main)

Bấm phím F12 để có giao diện như hình trên, theo đó nhập tháp mới vào sơ đồ

thiết kế của mình. Tất cả các mô hình tháp có thể xem được bằng cách chọn

Prebuilt Columns (như trong hình).

Khi nhập tháp mới vào sơ đồ, HYSYS sẽ đưa ra các mô hình tháp để lựa chọn.

Chọn mô hình có cấu hình phù hợp nhất cho thiết kế của mình, nhập các thông

tin cần thiết tại giao diện Input Expert view, và HYSYS sẽ khởi tạo tháp với

các dòng cho tháp trong Column Subflowsheet. Các dòng đã sẵn sàng liên kết

với tháp, chỉ cần thay đổi những thông tin cần thiết như tên dòng, tên tháp,...cho

phù hợp với yêu cầu.

Khi lựa chọn phím Side Ops trên trang cuối cùng của Column Input Expert, giao

diện Side Operations Input Expert sẽ được mở ra, theo đó thực hiện quá trình

nhập các thiết bị cạnh sườn cho tháp.

Ngoài ra trên cở sở các mô hình tháp cơ bản của HYSYS, có thể đưa thêm vào

các mô hình tháp có cấu hình phù hợp hơn với thiết kế của mình (Custom

Column Template).

- n XAvailable Unit Operations

Add3 Shripper Crude

4 Stripper Crude

Àbỉũrber Diỉtillation FCCU

Main Frac Liquid-Liquid

Extractor Rebũiled Abỉũrber

Reíluxed Abỉũrber Three

Phase Diỉtillation Vacuum

Resid Tower

Cancel

All Unit Ops

Vesselỉ

Heat T ranỉíer Equipment

Rotating Equipment

Piping Equipment

Sũlidỉ Handling

Reactors

Pr e b u ỊI r c 01 u m njSShort Cut Cũlumns

Sub-FlũWỉheetỉ

Logicalỉ

Extensionỉ

User Ops

Cateciories

www.thuvien247.net

16

Các quy ước về Tháp trong HYSYS

Column TRAY SECTIONS, Overhead CONDENSERS và Bottom REBOILERS

là các bộ phận trong thành phần của tháp. Condensers và Reboilers không phải là đĩa

có đánh số thứ tự, và được kết cấu tách riêng khỏi thân tháp chính chứa các đĩa (Tray

Section). Bảng sau đưa ra mộ t vài quy ước, định nghĩa và mô tả của tháp cơ bản.

Column

ComponentDescription

Tray Section Có chứa các đĩa cân bằng trong tháp. Các đĩa được đánh số từ 1 đến N

StagesCác đĩa được đánh số từ trên xuống hoặc từ dưới lên tùy theo lựa chọn.

Overhead Vapor Product

Sản phẩm hơi đỉnh tháp là phần hơi đi ra từ đĩa trên cùng của tháp (với tháp hấp thụ và tháp hấp thụ có Reboiler). Trong tháp hấp thụ có hồi lưu và tháp chưng, sản phẩm hơi đỉnh tháp là hơi đi ra từ bộ phận ngưng tụ (Condenser)

Overhead Liquid Product

Sản phẩm lỏng đỉnh tháp là phần cất (Distillate) đi ra từ từ bộ phận ngưng tụ (Condenser) trong tháp hấp thụ có hồi lưu và tháp chưng. Trong tháp hấp thụ và tháp hấp thụ có Reboiler không có sản phẩm lỏng đỉnh tháp.

Bottom Liquid Product

Sản phẩm lỏng đáy tháp là phần lỏng đi ra từ đĩa dưới cùng của tháp hấp thụ và tháp hấp thụ có Reboiler. Trong tháp hấp thụ có hồi lưu và tháp chưng, sản phẩm lỏng đáy tháp là phần lỏng đi ra từ Reboiler.

OverheadCondenser

Ngưng tụ đỉnh tháp bao gồm bộ phận làm lạnh và tháp tách, và không đánh số thứ tự.

Bottom ReboilerĐun sôi đáy tháp bao gồm bộ phận gia nhiệt và tháp tách, và cũng không đánh số thứ tự

www.thuvien247.net

17

Các tham số mặc định có thể thay thế được

Các tham số có thể thay thế được là các giá trị mà thuật toán hội tụ cố gắng để đạt tới.

Khi chọn một mô hình tháp hoặc khi thêm vào tháp thiết bị bên cạnh sườn, HYSYS

thiết lập các tham số mặc định. Có thể sử dụng giá trị các tham số mà HYSYS mặc

định, hoặc thay thế giá trị khác phù hợp hơn theo yêu cầu.

Các giá trị mặc định có thể thay thế phụ thuộc vào Basic Column type (kiểu tháp) đã

chọn. Các giá trị mặc định cho bốn loại mô hình tháp cơ bản là:

• Lưu lượng hơi đỉnh tháp

• Lưu lượng phần cất (Distillate)

• Lưu lượng dòng đáy

• Chỉ số hồi lưu

• Tốc độ hồi lưu

Các mô hình tháp chỉ có tên các dòng bên ngoài (cả dòng nguyên liệu và dòng sản

phẩm). Ví dụ, dòng hồi lưu được HYSYS đặt tên là sản phẩm từ Condenser và tướ i

vào đĩa trên cùng của tháp.

Trong các sơ đồ sau đây, xác định các dòng nguyên liệu và sản phẩm, bao gồm cả

dòng năng lượng.

Mô hình Tháp hấp thụ

Trong mô hình tháp hấp thụ bao gồm các đĩa, có các dòng sản phẩm hơi trên đỉnh

tháp và sản phấm lỏng đáy tháp. Sơ đồ 1Ĩ1Ô tả tháp hấp thụ ở hình bên trái.

Ban đầu không có sẵn các tham số cho thiết bị hấp thụ. Đó là cấu hình cơ bản cho

tất cả các loại tháp. Điều kiện và thành phần của dòng nguyên liệu vào tháp, cũng

như áp suất làm việc, sẽ xác định giải pháp cho kết quả hội tụ. Kết quả tính toán

hội tụ là điều kiện và thành phần cấu tử của các dòng sản phẩm hơi và lỏng.

Các mô hình khác của tháp có bổ sung thêm các thiết bị phụ trợ, khi đó cần tăng

thêm các tham số kỹ thuật yêu cầu.

www.thuvien247.net

18

Mô hình Tháp hấp thụ có đun sôi đáy tháp

Thiết bị hấp thụ có

đun sôi đáy tháp

gồm tháp đĩa và

một thiết bị đun

sôi đáy tháp. Có

thêm 2 dòng từ thiết bị đun sôi đáy tháp tới đĩa cũng được bổ sung thêm vào mô hình

tháp này (xem hình bên).

Khi cài đặt một tháp hấp thụ có đun sôi đáy tháp (có nghĩa là chỉ thêm một thiết bị đun

sôi đáy tháp cho tháp đĩa), đã tăng số tham số được yêu cầu lên nhiều hơn so với trong

trường hợp tháp cơ bản. Trong trường hợp này không có sản phẩm lỏng đỉnh tháp,

tham số được mặc định trong trường hợp này là lưu lượng sản phẩm hơi đỉnh tháp.

Mô hình tháp hấp thụ có ngưng tụ hồi lưu

Mô hình tháp hấp thụ có ngưng tụ hồi lưu gồm các đĩa và bộ phận ngưng tụ đỉnh

tháp (ngưng tụ một phần hay toàn bộ). Các dòng kết hợp với bộ phận ngưng tụ

đỉnh tháp (Condenser) cũng được thêm vào Distillat9 1Ĩ1Ô hình tháp cơ bản. Ví dụ,

hơi vào Condenser từ đĩa trên cùng được đặt tên mặc định là to Condenser, và

lượng lỏng trở lại đĩa trên cùng là Reflux.

Khi cài đặt một tháp hấp thụ hồi lưu tức là chỉ thêm một

CONDENSER vào tháp cơ bản. Cần xác định tham số ngưng tụ một phần, điều

đó làm tăng số lượng tham số cần xác định so với hai mô hình tháp nêu trên. Các

tham số mặc định là lưu lượng sản phẩm hơi đỉnh tháp và lưu lượng sản phẩm

lỏng lấy ra ở đáy tháp (Distillate). Khi xác định tham số ngưng tụ toàn phần, khi

đó chỉ có sản phẩm lỏng từ đáy mà không có sản phẩm hơi ở trên đỉnh.

Hoặc là lưu lượng sản phẩm hơi trên đỉnh hoặc là lưu lượng sản phẩm lỏng từ

đỉnh có the được xác định là 0, khi đó có the có 3 khả năng kết hợp cho 2 tham

số này. Mỗi sự tổ hợp sẽ xác định sự khác nhau của các điều kiện công nghệ. Ba

cấu hình có thể của tháp có hồi lưu được liệt kê như sau:

1. Ngưng tụ một phần hơi trên đỉnh nhưng không lấy sản

phẩm

Mô hình tháp chiết xuất lỏng - lỏng là đồng nhất với mô hình tháp hấp thụ

www.thuvien247.net

19

lỏng (Distillate).

www.thuvien247.net

20

2. Ngưng tụ một phần hơi trên đỉnh và lấy sản phẩm lỏng.

3. Ngưng tụ hoàn toàn (với sản phẩm lỏng nhưng không lấy sản phẩm hơ i

trên đỉnh).

Mô hình Tháp chưng cất

Nếu lựa chọn mô hình tháp chưng cất, HYSYS sẽ tạo ra một tháp với cả thiết bị

đun sôi đáy tháp và thiết bị ngưng tụ. Thiết bị và các dòng trong mô hình chưng

cất là kết hợp tháp có đun sôi đáy tháp và tháp có hồi lưu đỉnh.

Chỉ số hồi lưu (Reflux Ratio)

Khi thêm cả REBOILER và CONDENSER (Distillation), cần phải

Cond Duty cung cấp ba tham số cho thiết bị ngưng tụ một phần và hai tham số

cho

t bị ngưng tụ hoàn toàn. Tham số kỹ thuật thứ ba được mặc định là

chỉ số hồi lưu (lưu lượng hơi ở phía trên và lưu lượng lấy sản phẩm lỏng bên

cạnh được nhập vào).

Chỉ số hồi lưu được xác định bằng tỷ số của lượng lỏng quay trở lại đĩa chia cho tổng

lưu lượng sản phẩm (xem hình vẽ). Nếu có sự tháo nước ra, thì lưu lượng nước sẽ

không có trong tỷ số này.

Cũng như với tháp hấp thụ có hồi lưu, mô hình tháp chưng cất có the ngưng tụ

một phần (partial condenser) hoặc là ngưng tụ toàn phần (total condenser). Lựa

chọn partial condenser có ba tham số có thể thay thế được, trong khi đó total

condenser chỉ có hai tham số có the thay thế được.

Về bản chất, áp suất trong các tháp là một tham số có thể thay đổi được, trong

đó có thể thay đổi áp suất cho môt đoạn nào đó từ giao diện Column Property

view. Chú ý rằng áp suất không đổi trong suốt quá trình tính toán tháp.

Dưới đây là bảng ghi tóm tắt các tham số có thể thay đổi được của tháp cho các

mô hình tháp cơ bản.

www.thuvien247.net

21

Templates Vapor Draw Distillate Draw Reflux Ratio

Reboiled Absorber x

Reflux Absorber

Total Condenser x

Partial Condenser x x

Distilation

Total Condenser x x

Partial Condenser x x x

Mô hình chưng cất ba pha

Nếu chọn mô hình chưng cất ba pha, HYSYS sẽ tạo một tháp trên cơ sở mô hình

chưng cất ba pha. Tương tự như các loại tháp chuẩn, với hệ thống chưng cất ba3 pha,

cũng có sẵn các hệ hai pha (binary) có the đe thiết lập hệ thống.

Sử dụng Three Phase Column Input Expert, giao diện cho phép chọn: Distillation,

Reflux Absorber, Reboiled Absorber, và Absorber. Mỗi lựa chọn xây dựng các tháp

thích hợp trên cơ sở hệ thống mô hình chuẩn (hai pha) tương ứng.

Nếu Input Expert bị tắt, thiết lập mô hình tháp chưng cất ba pha sẽ hiển thị giao diện

Column Property view mặc định cho kiểu tháp chưng cất Distillation có cả Reboiler

và Condenser.

www.thuvien247.net

22

Sự khác nhau cơ bản giữa việc sử dụng các mô hình tháp tiêu chuẩn và bản sao mô

hình tháp ba pha đó nằm trong các giải thuật được sử dụng. Mặc định các giải thuật

cho các tháp ba pha là “Sparse Continuation”, đó là công cụ tiên tiến để nghiên cứu hệ

ba pha, không phải hệ hóa học lý tưởng, mà không có giải thuật khác.

Khi sử dụng Three Phase Column Input Expert một vài tham số kỹ thuật đòi hỏi

phải được thêm vào so với khi thiết lập tháp chuẩn (hệ bậc hai). Azeotropic Input

Expert cũng được cài đặt sẵn, có thể sử dụng bằng cách chọn phím Azeotropic

Initialization từ cuối Specification Page của Input Expert.

Lựa chọn phím Side Ops trên trang cuối của Three Phase Column

Input Expert sẽ mở ra giao diện Side Operations Input Expert sẽchỉ dẫn quá trình cài đặt các tham số cho hoạt động của tháp.

Tháp chưng cất ba pha yêu cầu phải được nhập đầy đủ các giá trị hợp lý về nhiệt độ,

lưu lượng và thành phần các cấu tử để có thể thực hiện được sự hội tụ của tháp.

www.thuvien247.net

23

7.4 Column Property View

Giao diện các đặc tính của tháp như là một quyển sách chứa các trang với các

thông tin gắn liền với tháp, có thể truy cập vào được được từ lưu trình chính hoặc lưu trình phụ của

tháp. Trong lưu trình phụ của *££ I tháp thì các giao diện thuộc

tính của tháp đã biết như là Column

Coỉumn Rimner Button Runner và có thế truy cập bằng cách chọn phím Column Runner.

Giao diện các thuộc tính của tháp được sử dụng đế xác định các tham số, cung

cấp các đánh giá và sự điều chỉnh sự hội tụ, xem từng giai

đoạn và tóm tắt các dòng sản phẩm, thêm bơm hồi lưu cạnh sườn và

tháp chưng bên cạnh sườn, xác định các tham số động học và các tham số khác

của tháp, thí dụ, sai số hội tụ và gắn phản ứng vào tháp.

Giao diện các thuộc tính của tháp là như nhau khi truy cập từ lưu trình chính

(main flowsheet) hoặc từ lưu trình phụ (subflowsheet) của tháp. Tuy nhiên có ba

sự khác biệt:

• Connections Page trong lưu trình chính cho phép thay đổi tất cả các dòng sản phẩm và

nguyên liệu vào. Thêm vào đó có thể xác định số đĩa và kiểu condenser.

• Connections Page trong lưu trình phụ cho phép thay đổi các dòng sản phẩm và nguyên liệu, và

linh hoạt hơn khi cần xác định dòng mới.

• Trong lưu trình chính của tháp, Flowsheet Variables và Flowsheet

Setup pages cho phép xác định những thay đổi cơ bản cho dòng, và

cho phép xem các biến đã lựa chọn cho tháp.

Column Convergence

Phím Run được dùng để bắt đầu thuật toán hội tụ thực hiện tính toán tháp. Phím

Reset để kích hoạt các giá trị thay đổi mới được đưa vào. HYSYS trước hết

thực hiện các vòng lặp trong và sau đó là các vòng lặp ngoài (Equilibrium và

Heat/Spec Error), sau đó kiểm tra sai số cho phép của các tham số (xem trong

Specification Tolerances for Solver để biết thêm chi tiết).

Monitor page hiển th ị tóm tắt toàn bộ quá trình hội tụ cho Equilibrium và

Heat/Spec Error. Ví dụ tính toán hội tụ cho trong hình sau:

www.thuvien247.net

24

Iter Stec Eauilibíiurn Heat / spec59 1 .□□0

0Ũ.ŨŨDŨ21 0.000164

GO 1.0000 QŨ00Ữ17 Ũ.ÕŨÕU7G1 1.0000 Ũ. 000014 0.000127G2 1.0000 (1000012 0.000115G3 1.0000 Ũ.Ũ00ỮI0 0.000101 ▼

7.4.1Design Tab

Trong những mục tiếp theo là thông tin chi tiết về giao diện các trang thuộc tính của tháp chưng.

Tất cả trang chứa các thuộc tính của tháp chưng và các tham số đe tính toán tháp.

Connections page (Main Flowsheet)

Trang kết nối của lưu trình chính cho phép khai báo tên và vị trí của các dòng nguyên liệu, số đĩa

trong tháp chưng, đánh số thứ tự các đĩa, kiểu ngưng tụ đỉnh tháp, tên của các dòng sản phẩm của tháp

và dòng nhiệt cung cấp cho thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp hoặc đun sôi đáy tháp. Chú ý rằng các dòng này

luôn được hiển thị trong giao diện chính của tháp; không bao gồm các dòng trong lưu trình con

(subflowsheet), ví dụ như các dòng hồi lưu đỉnh (Reflux) hoặc hồi lưu đáy (Boilup). Nói cách khác, chỉ

có dòng nguyên liệu và các dòng sản phẩm (các dòng vật chất và năng lượng) là được hiển thị trên trang

này.■; Coluian: CO 2 Wash ỉ C0L1 Fluãi Pkg: Basii-1 ì NRÌ L -In) x|

F~ I □Design Conneclions

Mũnitor Specs Subcooling Usei Variables Notes

Sự xuất hiện của giao diện này sẽ tùy theo mẫu tháp của HYSYS được sử dụng để mô phỏng.

Column Runnerlà tên gọi khác cho giao diện thuộc tính trong subflowsheet.

Design /pãrarneters y^SideŨps ^Rating ^WorkSheet / Períoiroance XFlowsheet /Reactions ./Dynamics /

Delete I Column EnvironmenL. I Rụn I Reset I Update Products p Ịgnored

Column Name Cũ 2 Wash Sub-Romheet Tag |cũl_1

Ũ vhd Vãpour

Prũduct

ỊC02_Stream 2

Chú ý rằng nếu thay đổi mẫu tháp chưng của Hysys, thì giao diện của trang kết nối sẽ xuất hiện khác so với hình bên cạnh.

www.thuvien247.net

25

Connections page (Column Runner)

Trang Connections của lưu trình con được hiển th ị như hình dưới.

Nếu thêm ỉ dòng mới trong bất kỳ ô nào, nó sẽ được tạo ra trong ttháp chưng. Dòng mới này không tự động chuyển sang lưu trình chính.

Có thể kết nối hoặc hủy kết nối với các dòng cũng như thay đổi vị trí các dòng từ trang nàyHộp kiểm tra Curent hiển thị những Specs được sủ dụng trong quá trình tính toán tháp. Người sủ dụng không kiểm tra hộp này

Tất cả các dòng vật liệu và năng lượng liên kết với tháp được hiển thị ở bảng

bên trái của giao diện trang Conections. Dòng lỏng, hơi và các dòng sản phẩm

nước tháo ra và vị trí tương ứng của các dòng sẽ được hiển thị ở phía bên phải

của trang này.

Monitor Page

Trang Monitor được sử dụng chủ yếu cho kiểm tra và sửa đổi các tham số, theo

dõi sự hội tụ tháp và xem các đồ thị của tháp. Tóm tắt giá trị nhập vào và xem

những giá trị ước lượng ban đầu cũng được hiển thị trên trang này.

Hysys sẽ hiển thị các bước lặp,

kích thước các bước và sự cân Pfffĩlesỉi nỡe h\ển thị những

băng và các sai sôHeat/Spec đồthị nhf độ: dờng’,áp mằt

trong suốt quá trình lặp. trong suốt quá trình hội tụ

Những loại tham số, giá trị của mỗi tham số, giá trị tính toán hiện tại và các sai số được hiển thị ở đây.

Các phím làm việc với các tham số

www.thuvien247.net

26

Optional Checks Group

Phím Chức năng

InputSummary

Phím này sẽ cung cấp tóm tắt các giá trị được nhập vào cho tháp trong Trace Window. Danh sách thông tin tóm tắt của tháp bao gồm số đĩa, hệ nhiệt động, các dòng và các tham số.Có thể bấm phím Input Summary sau khi đã thay đổi bất kỳ tham số của tháp để cập nhật tóm tắt các giá trị đầu vào. Cấu hình mới của tháp sẽ được hiển thị.

View Initial

Estimates

Phím này sẽ mở trang tóm tắt các thuộc tính tháp và hiển thị nhiệt độ ban đầu và lưu lượng dòng dự đoán của tháp. Có thể sử dụng giá trị HYSYS tạo ra để làm giá trị ước lượng nhập vào trang Est.Các giá trị ước lượng được tạo ra từ phép tính lặp sử dụng cấu hình tháp hiện tại. Nếu tham số lưu lượng dòng hoặc nhiệt độ đã được cung cấp, cũng sẽ được hiển thị tại đây.

www.thuvien247.net

27

Profile Group

Trong quá trình tính toán tháp, sự thay đổi nhiệt độ, áp suất hoặc lưu lượng dòng

sẽ được hiển thị và được cập nhật là kết quả của quá trình tính toán. Lựa chọn

phím thích hợp để hiển thị sự thay đổi của các biến số theo từng đĩa.

Specifications Group

Mỗi tham số, các giá trịkhai báo ban đầu, giá trị hiện

tại, sai số và

trạng thái được thể hiện trong Specifications Group.

Có thể thay đổi giá trị khai báo ban đầu bằng cách nhập giá trị mới vào ô Specified Value. Những giá tr

ị được khai báo cũng có thể được hiển thị và thay đổi trên trang Specs và trang Specs Summary. Bất cứ

sự thay đổi trong vị trí bất kỳ sẽ ảnh hưởng đến tất cả các vị trí khác. Xem trong tài liệu Section 7.5 -

Column Specification Types mô tả các loại tham số khai báo cho cấu hình của tháp.

Đọc Section 5.4-Object Status Window/Trace Window trong tài liệu hướng dẫn sử dụng để biết thêm chi tiết về Trace Window

Nhóm Optional Checks trong giao diện Monitor page (xem hình

trên), có hai phím với các chức năng sau đây:

Những tham số mới được thêm vào thông qua trang Specs

www.thuvien247.net

Nhắp đúp vào ô bên trong bảng danh sách sẽ hiển thị giao diện thuộc tính của

nó. Trong giao diện này, sẽ khai báo tất cả thông tin với các tham số cụ thể. Mỗi

giao diện tham số có 3 trang: Parameters, Summary và Spec Type. Giao diện

này cũng có thể được truy cập từ hai trang Specs và Specs Summary. Đọc trong

mục Specification Property View để biết thêm chi tiết.

Spec Status Check Boxes

Trạng thái Mô tả

Active

Tham số được kích hoạt được thuật toán hôi tụ sử dụng trong tính toán. Chú ý rằng tham số được kích hoạt luôn luôn dùng làm giá trị ước tính ban đầu (khi ô Active được chọn, HYSYS tự động chọn các ô Estimate và Current). Tham số được kích hoạt luôn luôn làm mất đi một bậc tự do của tháp.

Estimate

Giá trị ước lượng của tham số luôn luôn là tham số không kích hoạt. Khi sử dụng tham số chỉ như giá trị ước lượng, bỏ chọn ô active. Giá trị đó sẽ chỉ là như giá trị ước lượng ban đầu cho tính toán hội tụ. Gái trị ước lượng không làm mất đi một bậc tự do.

Current

Kích hoạt ô này có nghĩa là tham số hiện tại đang được sử dụng để tính toán tháp. Khi chọn ô Active thì ô Current sẽ tự động được chọn. Người sử dụng không thể tác động vào này.Khi các tham số thay thế được sủ dụng và thay thế cho giá trị thay thế khác, ô này sẽ được xóa đi, để sử dụng các tham số hiện thời để tính toán tháp.

Active Estimate Current

Các ô chọn trạng thái của tham số.

Tham số Completely Active được bỏ qua hoàn toàn bằng thuật toán hội tụ nhưng có thể thục hiện Active hoặc Estimate tại thời gian sau đó.

Estimate được sử dụng như giá trị ước đoán ban đầu cho thuật toán hội tụ, và coi như tham số không kích hoạt.

www.thuvien247.net

29

CompletelyInactive

Để bỏ qua giá trị của một tham số trong quá trình hội tụ, xóa cả hai ô Active và Estimate. Bỏ qua tham số tốt hơn là xóa bỏ nó, sau này sẽ có thể sử dụng lại nếu cần đến. Gia trị hiện thời của các tham số sẽ được hiển thị, bất chấp trạng thái của nó. Một tham số không kích hoạt là khi muốn điều khiển một biến quan trọng khác không bao gồm tham số hoặc giá trị ước lượng này.

Giá trị của bậc tự do được hiển thị trong trường Degrees of Freedom trên

Monitor page. Khi kích hoạt một tham số thì bậc tự do s ẽ giảm đ i 126

Current là một trong các tham số đang được sử dụng trong tính toán tháp.

Trạng thái của các tham số trong danh sách cho trong bảng sau.

www.thuvien247.net

30

đơn vị, ngược lại bỏ kích hoạt một tham số thì bậc tự do sẽ tăng 1 đơn vị. Có thể bắt

đầu tính toán tháp khi bậc tự do bằng 0.

Chú ý rằng những biến như năng lượng của dòng reboiler được khai báo trong

Workbook, hoặc các dòng vật liệu chưa biết đầy đầy đủ các tham số sẽ thể hiện trong

giá trị hiện tại của bậc tự do. Nếu số lượng của các biến được kích hoạt là phù hợp cho

cấu hình hiện tại, tuy nhiên bậc tự do không bằng không, hãy kiểm tra những điều kiện

của các dòng liên kết với thiết bị (dòng vật liệu và dòng năng lượng). Cần phải cung

cấp càng nhiều tham số có thể ảnh hưởng tới giá trị bậc tự do. Với tháp hấp thụ đơn

giản không có bậc tự do, bởi vậy không yêu cầu khai báo thêm. Với tháp chưng luyện

có ngưng tụ một phần, có 3 bậc tự do.

Specification Group Buttons

Có bốn phím được đặt thành một dãy ở phía dưới của Specifications Group cho phép

điều khiển danh sách các tham số.

Phím Tác dụng

View

Di chuyển tới một trong những ô tham số và chọn phím View để hiển thị giao diện thuộc tính. Có thể làm bất kỳ sự thay đổi cần thiết với các tham số. Đọc Specification Property View để biết thêm chi tiết.Để thay đổi giá trị một tham số, di chuyển đến Specified Value và nhập vào giá tr ị mới muốn thay thế.

AddSpec...

Mở danh sách Column Specifications, từ đó có thể chọn một hoặc nhiều (bằng cách giữ phím CTRL trong khi chọn) tham số và bấm phím Add spec(s).Giao diện thuộc tính của mỗi tham số mới sẽ xuất hiện và tên sẽ được thêm vào danh sách những tham số. Xem mục 7.5.Column Specification Types sau đây để biết thêm chi tiết.

UpdateInactive

Cập nhật giá trị của các tham số không kích hoạt với giá trị hiện tại của nó.

GroupActive

Sắp xếp tất cả các tham số kích hoạt với nhau ở đầu danh sách các tham số.

Specs page

Cũng có thể nhắp đúp vào ô tham số để mở giao diện hiển thị thuộc tính.

www.thuvien247.net

31

Thêm và thay đổi các tham số của tháp khá đơn giản. Nếu thiết lập tháp dựa trên

những mẫu đã có, HYSYS có các tham số mặc định. Các giá tr ị mặc định đó

phụ thuộc vào kiểu mẫu tháp đã chọn (xem mục Default Replaceable

Specifications trong Section 7.3.2 - Templates) để biết thêm chi tiết.

Colunm specifications Group

Phím Tác dụng

View

Mở giao diện thuộc tính của tham số được đánh dấu. Ngoài ra, có thể kiểm tra tên của tham số, và chọn View từ danh sách. Xem Specification Property View để biết thêm chi tiết hơn.

Add

Mở danh sách Column Specifications, từ đó có thể chọn một hoặc nhiều (bằng cách giữ phím CTRL trong khi chọn) tham số và bấm phím add spec(s)Giao diện thuộc tính của mỗi tham số sẽ hiển thị và tên sẽ được thêm vào trong danh sách những tham số hiện có. Xem trong mục Section 7.5 - Column Specification Types mô tả các loại tham số.

Column Cũld Properties SoecColumn Componẽnt FlowColumn Component FractionColumn Component RatioColumn Component RecoveryColumn Cut PointColumn Draw Rate

Column DT (Heater/Cooler) SpecColumn Dt SpecColumn DutyColumn Duty RatioColumn Feed RatioColumn Gap Cut PointColumn Liquid Flow

Column Physical Properties specColumn Pump AroundColumn Reboil Ratio SpecColumn Recovery

Column Reílux Feed Ratio SpecColumn Reílux Fraction SpecColumn Reílux RatioColumn T ee Split SpecColumn T emperature

Column T ransport Propeities SpecColumn User Property SpecColumn Vapour FlowColumn Vapour Fraction SpecColumn Vapout Ptessure Spec

Add Spec(s)...

www.thuvien247.net

32

Delete Xóa bỏ tham số đã đánh dấu khỏi danh sách

Chú ý chỉ có thể thêm các tham số dòng liên kết với tháp thông qua giao diện hiển thị thuộc tính của dòng

trong lưu trình con của tháp Column subflowsheet.

Từ danh sách Default Basis, có thể chọn đơn vị đo của những tham số mới là mol, khối lượng hoặc thể tích.

Phím Update Specs from Dynamics sẽ thay thế các giá trị đã khai báo

Specified Value của mỗi tham số bằng giá trị Current Value thu được từ mô

phỏng động.

Specification Property View

Đây là giao diện hiển thị thuộc tính tiêu biểu của tham số. Trong giao diện này,

khai báo tất cả những thông tin của tham số. Mỗi tham số có ba trang hiển thị:

Parameters, Summary và Spec Type. Ví dụ đưa ra ở đây cho thấy tham số thu

hồi cấu tử với yêu cầu số đĩa, giá trị tham số, trạng thái pha khi kiểu biến là

Stage đã được lựa chọn.

^Add Specs - C0L1 (C0L1) _xjColumn Speciíication Types

Các loại tham số

www.thuvien247.net

33

Chú ý rằng thông tin của các tham số có liên quan giữa các giao diện thuộc tính

và danh sách các tham số hiển thị trong cả hai trang Monitor và Specs

Summary. Thay đổi thông tin tại một vị trí sẽ tự động thay đổi theo tất cả các vị

trí khác.Ví dụ, có thể nhập giá trị tham số trong một vị trí và sự thay đổi sẽ phản

ánh tại tất cả các vị trí khác.

Bảng Summary (bên trái) được sử dụng để cung cấp sai số và xác định tham số

được kích hoạt hoặc đơn giản là một giá trị ước lượng.

Spec Type tab có thể sử dụng để xác định những tham số như Fixed/ Ranged

và Primary/Alternate. Theo mặc định, tất cả những tham số được xác định ban

đầu là Fixed và Primary. Tùy chọn nâng cao có sẵn trong HYSYS cho phép sử

dụng cả Alternate và Ranged Spec Types.

Xác định là Primary hoặc Alternate spec. Alternate spec có thể được thay thế giá trị khác để tính toán trong các tình huống mà tháp

Cung cấp tên của các cấu tử có tham số được sử dụng.

Khai báo đĩa sử dụng tham số

Khai báo pha lỏng hoặc pha hơi cho tham số này

Xác định khoảng sử dụng xắp xếp các giá trị của tham số

Xác định giá trị tham số là Fixed hoặc Ranged Spec. Ranger Speccho phép tính toán giá trị của tham số trên một khoảng (xác định theo giá tri thấp hơn hoặc cao hơn của tham số) .

www.thuvien247.net

34

không hội tụ

www.thuvien247.net

35

Tiếp theo sẽ tiếp tục đề cập chi tiết hơn các tùy chọn nâng cao có sẵn trong

HYSYS.

Ranged and Alternate Specs

Độ tin cậy của bất kỳ phương pháp tính toán phụ thuộc vào khả năng giải quyết

nhóm những vấn đề lớn. Một vài đặc tham số như độ tinh khiết, thu hồi, và điểm

cắt là rất khó để giải quyết so với lưu lượng dòng hoặc tỉ số hồi lưu. Sử dụng

tham số Alternate và Ranged Specs có thể giúp tính toán các tháp gặp trở ngại

do có các tham số khó giải.

Cấu hình của những tùy chọn nâng cao này được tạo ra bằng cách chọn phím

Advanced Solving Options trên Solve page. Các tùy chọn này chỉ được sử

dụng với hoặc Hysim I/O hoặc Modified I/O. Xem Advanced Solving Options

Button trong Section 7.4.2- Parameters Tab để biết thêm chi tiết.

Fixed/Ranged Specs

Fix Spec là một trong các giải pháp mà HYSYS cố gắng để tính toán i giá trị

của tham số. Ranged Spec, cố gắng tính toán để có được giá trị của tham số,

nhưng nếu phần còn lại của tham số không tính được sau một số bước lặp, tham

số đó bị thay đổi bên trong khoảng lặp cho đến khi tháp hội tụ. Tham số bất kỳ

của tháp có thể được xác định bên ngoài khoảng. Ranged Spec yêu cầu nhập

đầy đủ cả hai giá trị thấp hơn (Lower) hoặc cao hơn (Upper). Tùy chọn này (khi

kích hoạt), có thể giúp tính toán tháp khi mà vài tham số có thể thay đổi trong

một khoảng để gặp được tham số còn lại.

Primary/Alternate specs

Primary Spec là tham số phải được đáp ứng cho các giải pháp hội tụ tháp.

Alternate Spec có thể được sử dụng để thay thế tham số khó trong quá trình

tính toán tháp. Bước tính toán đầu tiên cố gắng để đáp ứng giá trị của Altenate

Spec, nhưng nếu các tham số còn lại không được tính toán sau số bước lặp tối

thiểu, giá trị của Altenate Spec kích hoạt sẽ được thay thế bằng một giá tr ị

không kích hoạt khác. Tùy chọn này (khi được kích hoạt), có thể giúp tính toán

tháp, khi một vài giá trị

Nếu tính toán tháp bằng

Alternate hoặc Ranged

Spec, thanh trạng thái sẽ

đọc "converged- Alternate

Spec" đánh dấu bằng màu

đỏ.

Khi tính toán gặp Ranged Spec, Wt.Error sẽ bằng 0 khi Current Value nằm bên trong khoảng giá trị (như chỉ ra trong Monitorpage)

Khi tham số được thay bởi giá trị thay thế trong quá trình tính toán tháp, ô Current trở thành không kích hoạt và giá trị thay thế sẽ được kích hoạt.

www.thuvien247.net

có thể được bỏ qua (kích hoạt tham số khác) để gặp các tham số khác và hộ i tụ

tháp.

Lưu ý rằng cả hai Ranged or Alternate Specs phải được kích hoạt và sử dụng

phím Advanced Solving Options trên Solver page của Parameters tab trước

khi được áp dụng trong tính toán tháp.

Specification Tolerances for Solver

Solver Tolerances cho phép xác định sai số cho những tham số. Thêm vào đó,

HYSYS hội tụ khi tính toán với sai số Heat/Spec và Equilibrium, sai số của các

tham số phải được thỏa mãn. HYSYS trước hết thực hiện các vòng lặp cho đến

khi các sai số Heat/Spec (vòng lặp trong) và Equilibrium (vòng lặp ngoài) nằm

bên trong khoảng sai số đã khai báo ban đầu (mô tả chi tiết trong Section 7.4.2 -

Parameter tab).

Các tham số của tháp không có sai số riêng trong quá trình tính lặp; Các sai số

của tham số được “gộp” vào sai số Heat/Spec. Khi các điều kiện Heat/Spec và

Equilibrium được đáp ứng, HYSYS thực hiện so sánh với sai số của mỗi tham

số. Nếu các sai số chưa thỏa mãn, HYSYS tính lặp lại thông qua các vòng lặp

Heat/Spec và Equilibrium một lần nữa cho đến khi hội tụ. Các giá tr ị sai số

được so sánh một lần nữa, và quá trình tiếp diễn cho đến khi các vòng lặp bên

ngoài hoặc bên trong và sai số cho phép ban đầu của tham số được đáp ứng.

Specific Solver Tolerances có thể được khai báo cho mỗi tham số. HYSYS tính

toán hai loại sai số cho mỗi tham số: sai số tuyệt đối và sai số tương đối. Sai số

tuyệt đối chỉ đơn giản là giá trị tuyệt đối của sự khác nhau giữa giá trị được tính

toán và giá tri khai báo:

Sai số tuyệt đối = Igiá trị được tính toán - giá trị khai báol

Sai số tương đối là hàm của loại tham số cụ thể.

Khi tham số đang được kích hoạt, thuật toán hội tụ đang cố gắng gặp sai số

tương đối (sai số tuyệt đối chỉ được sử dụng nếu sai số tương đối không được

khai báo). Do đó, cả sai số tương đối và sai số tuyệt đối phải nhỏ hơn giá trị sai

số tương ứng khai báo ban đầu cho tham số được kích hoạt đạt đếnhội tụ.

HYSYS cung cấp những giá trị mặc

31

Số lượng các tham số Alternate được kích hoạt phải luôn luôn bằng sô lượng Alternat không kích hoạt

Khi sai số tương đối và sai số tuyệt đối nhỏ hơn những sai số khai báo ban đầu tương ứng, giá trị tham số được kích hoạt sẽ được hội tụ.

www.thuvien247.net

37

định cho tất cả sai số ban đầu của tham số, nhưng các giá trị này có thể thay

được đổi. Ví dụ, nếu xóa giá trị sai số với mức ppm của những hợp phần chủ

yếu, giá trị sai số thành phần có thể được thiệt lập chặt chẽ hơn so với những giá

trị khai báo ban đầu. Nếu xóa giá trị sai số, HYSYS sẽ không áp dụng yêu cầu

của những tham số khác cho tham số đó, và ignore sẽ xuất hiện trong ô nhập giá

trị sai số.

Sai số cho phép của tham số cho phép làm việc với những tham số riêng và thay

đổi giá trị sai số này nếu cần thiết.

Specification Details Group

Đối với tham số được đánh dấu trong nhóm Column Specification group, những

thông tin sau sẽ được hiển thị:

- Spec Name

- Convergence Condition - Nếu sai số tương đối và sai số tuyệt đối nằm

trong phạm vi sai số cho phép thì tham số sẽ được hội tụ và thông báo Yes

sẽ được hiển thị.

- Status - có thể thao tác với những ô chọn Active và Use As Estimate.

Xem Monitor page để biết thêm chi tiết liên quan đến việc sử dụng các ô

chọn này.

- Spec Type - có thể lựa chọn giữa Fixed/Ranged và

Primary/Alternate specs. Xem trong mục Fixed/Ranged

và Primary/Alternate specs để biết thêm chi tiết.

- Specified và Current Calculated Values.

- Weighted/Absolute Tolerance and Calculated Error.

Specs Summary Page

Specs Summary page liệt kê tất cả các tham số của tháp cùng với các thông tin

liên quan. Thông tin của tham số cũng được xuất hiện trong các trang Monitor

và Specs Summary. Thay đổi thông tin trong một vị trí sẽ tự động cập nhật

theo tất cả các vị trí khác.

Có thể chỉnh sửa giá trị của tham số có màu xanh

www.thuvien247.net

38

Subcooling Page

Subcooling page cho phép khai báo dòng làm lạnh cho sản phẩm ra khỏi thiết bị

ngưng tụ của tháp. Cần phải khai báo nhiệt độ của sản phẩm ngưngtụ hoặc mức

độ làm lạnh cần thiết. Đối vớicác tháp

không có bộ phận ngưng tụ đỉnh tháp, như Tháp hấp thụ, không yêu cầu nhập

thông tin vào trang này.

Notes Page

Notes page đe soạn thảo văn bản, có the ghi lại bất kỳ ý kiến nào hoặc thông tin

kèm theo tháp hoặc liên quan đến mô phỏng nói chung.

7.4.2 Parameters Tab

Nội dung trong Parameters tab là kết quả tính toán tháp và được sử dụng để khai

báo một số tham số cơ bản cho việc tính toán tháp.

Profiles Page

Profiles page được sử dụng để hiển thị thông tin áp suất tháp và để cung cấp

các giá trị ước lượng nhiệt độ, lưu lượng chất lỏng và hơi cho mỗi bậc của tháp.

Có thể nhập vào từng đĩa các giá trị dự đoán nhiệt độ, lượng lỏng và lượng hơi

hoặc xem những giá trị tính toán bằng HYSYS. Sử dụng những phím rađiô

trong nhóm Flow Basis để lựa chọn đơn vị muốn hiển thị

lưulượng lỏng và hơi: Phần mol, khối

Có thể chỉnh sửa giá trị tham số có màu xanh

Cũng có thể nhắp đúp vào ô tham số để mở bảng tính chất của nó. Xem mục Specification Property View để biết thêm chi tiết.

Lựa chọn các phím radio Mass, molar, Volunm đểhiển thị những dòng giả định trên các đơn vị khác nhau. Ít nhất ỉ bước lặp phải xuất hiện trong Hysys để chuyển đổi giữa các hệ đơn vị. Bằng cách này, sẽ có giá trị cho các cấu tử trên mỗi đĩa.

■3

www.thuvien247.net

39

Column: COL1

C

Design > Parametersy/side Gps /Rating /Work Sheet / Períormance ./plovvsheet /Reactions XDvnamics f~

I Update Products I- Ignored

Các phím Chức năng

Update from Solution

Chuyển những giá trị mà HYSYS đã tính toán cho các đĩa vào các ô thích hợp. Những giá tr ị ước tính đã bị khóa (màu xanh) sẽ không được cập nhật.

Clear Xóa bỏ những giá trị của đĩa lựa chọn

Clear All Xóa bỏ giá trị của tất cả các đĩa

Proíiles

Estimates

Efficiencies

Solver 2/3

Phase

Amines

Flow Basjs~(• iMoìan c Mass c Volume

Stream Estimates...

ProíilesOplional Eslimates

Stage

PressureíkPal

Temprci

Net Liquid [kgmole/h]

Net Vapour [kgmole^h]

Condenser 1 110.3 101.4 344.7 1.299e-181 MainTS 2 110.3 101.5 343.2 435.4 I2 MainTS 3 111.8 102.0 342.4 434.0 I3 MainTS 4 113.2 102.7 339.7 433.2 I4 MainTS 5 114.7 104.0 330.3 430.45 Main TS 6 116.1 107.4 292.1 421.16 MainTS 7 117.6 121.8 631.9 382.8 I7 MainTS 8 119.0 122.8 633.3 202.68 Main Ts 9 120.5 124.2 634.9 204.09 MainTS 10 121.9 126.0 637.4 205.510 MainTS 11 123.4 128.4 641.8 208.011 MainTS 12 124.8 130.4 649.8 212.412 MainTS 13 126.3 130.7 666.8 220.413__M ain T s 14 127.7 124.2 879.0 237.4

Update From Solution

Column EnvironmenL.

Run

www.thuvien247.net

40

Lock

Thay đổi tất cả các giá trị màu đỏ (giá trị ước lượng không khóa, giá trị hiện thời, giá trị nội suy) thành màu xanh (bị khóa), có nghĩa rằng chúng sẽ không được ghi đè bằng các giá trị hiện tại khi bấm phím Update from Solution.

UnLock

Thay đổi tất cả giá trị màu xanh (bị khóa) thành màu đỏ (không khóa). Các giá trị không khóa sẽ được ghi đè bởi các giá trị hiện tại khi bấm phím Update from Solution.

StreamEstimates

Hiển thị nhiệt độ, dòng mol và Entanpi của tất cả các dòng liên kết với tháp.

www.thuvien247.net

41

Estimates Page

Estimates page được sử dụng đe xem và cung cấp các giá trị ước đoán ban đầu

về thành phần. Estimates không yêu cầu hội tụ.

Khi khai báo những giá trị ước đoán ban đầu trên những đĩa không liên tiếp

nhau, HYSYS sẽ không chèn thêm giá trị cho những đĩa trung gian cho đến khi

bắt đầu tính toán.

Trong giao diện này, có thể cung cấp thành phần ước đoán ban đầu của các cấu

tử pha hơi hoặc pha lỏng trên đĩa. Mỗi cấu tử có giá trị ước tính thành phần là

Mole Fraction, vì vậy giá trị phải ở giữa 0 và 1.

Composition Es

: .n- T Phen Sum Clear T lay

Conden 0.9300 0.009 0.0002 1.0001 Main 0.9883 0.0105 0.0011 1.Ũ0Ũ Clear All T 2 0.9348 0.0112 0.0040 ■Ị.Ũ0Ũ3 0.3747 0.0119 0.0134 1.Ũ0Ũ Update4 G.3435 0.0123 0.0441 Ị.D0Ũ Restoie5 0.8344 0.0126 0.1530 1.0ŨŨ6 0.1350 0.007 Ũ. Ị.D0Ũ Notmalize T

tays7 G.13ÌS 0.0104 Ũ357S 1.ŨŨŨ8 0.1258 0.0159 0.8582 1.0ŨŨ Lock

Estimates9 0.1169 0.0247 ŨS5S4 !. Clũili10 0.1065 0.0376 Ũ. 1.ŨŨŨ : ữriĩock 11 Ũ. 0.0557 0.8458 !. Clũili12 0.1019 0.0856 0.8125 1.ŨŨŨ Phase13_Main G.Ì9SS 01829 0.E202 !. Clũili c Vap Liq14 0.13« 0.1353 Ũ.G2Ũ 1.ŨŨŨ15_Main Ũ.1612 02171 0.6217 Lũũũ16 0.12G2 Ũ.25Ũ ŨG235 1.Ũ0Ũ 'r

Trong quá trình tính toán, HYSYS sẽ chèn thêm những giá trị thành phần tại các

đĩa trung gian khi ban đầu nhập giá tr ị thành phần vào các đĩa không liên tiếp

nhau. Phép nội suy là log của phần mol. Không giống các giá trị ước lượng

nhiệt độ, phép nội suy cho các cấu tử không đợi thuật toán bắt đầu. Lựa chọn

một trong hai phím radio Vap hoặc Liq trong nhóm Phase để hiển thị bảng cho

pha hơi hoặc lỏng tương ứng.

Để xem các giá trị ước

tính ban đầu của HYSYS,

bấm vào phím View

Initial Estimate trong

Monitor page.

Những giá trị ước

lượng là không yêu

cầu cho hội tụ cột

www.thuvien247.net

42

Giao diện Composition Estimates có các phím sau:

Phím Tác dụng

Clear tray

Xóa bỏ tất cả các giá trị, bao gồm các giá trị đã khai báo (màu xanh) và HYSYS tạo ra (màu đỏ) cho đĩa được chọn.

Clear All traysXóa bỏ tất cả các giá trị cho tất cả các đĩa

Update

Chuyển tất cả các giá trị hiện thời mà HYSYS đã tính toán thành phần cấu tử trên đĩa vào trong ô thích hợp. Những giá trị ước lượng đã bị khóa (màu xanh) sẽ không được cập nhật.

Restore

Xóa bỏ tất cả các giá tr ị HYSYS đã cập nhật từ bảng và thay thế bằng các giá trị ước tính ban đầu và nội suy giá trị tương ứng của chúng. Bất kỳ những ô nào không chứa giá trị ước lượng hoặc giá tr ị nội suy sẽ hiển thị <empty>. Phím này về cơ bản tác dụng ngược với phím Update. Những giá tr ị ước lượng không khóa (màu đỏ) đã được thay thế sau khi bấm phím Update sẽ được khôi phục trở lại giá trị ban đầu.

NormanlizeTrays

Phím này sẽ chuẩn hóa các giá trị trên đĩa để tổng thành phần cấu tử bằng 1. HYSYS bỏ qua những ô < Empty> và sẽ chuẩn hóa thành phần trên đĩa sao cho mỗi ô có ít nhất một giá trị.

LockEstimates

Thay đổi tất cả giá trị màu đỏ (giá trị ước lượng không khóa, giá trị hiện thời, giá trị nội suy) thành màu xanh (bị khóa), nghĩa là chúng sẽ không được ghi đè bởi những giá trị hiện tại khi bấm phím Update.

www.thuvien247.net

43

UnlockEstimates

Thay đổi tất cả giá trị màu xanh (bị khóa) thành đỏ (không khóa). Những giá trị không khóa sẽ được ghi đè bởi giá trị hiện tại khi bấm phím Update.

www.thuvien247.net

44

Efficiencies Page

Efficiencies page cho phép khai báo hiệu suất đĩa chung hoặc của cấu tử cơ bản.

Hiệu suất cho mỗi đĩa hoặc của toàn bộ đoạn tháp có đĩa có the được khai báo

dễ dàng.

Chức năng của trang này là hơi khác khi làm việc trong hệ Amines. Xem phần

cuối của mục này để biết thêm chi tiết.

HYSYS sử dụng hiệu suất đĩa Murphree đã được biến đoi. Tất cả các giá tr ị

ban đầu thiết lập tới 1, phù hợp với các giả thiết cân bằng lý tưởng hoặc số đĩa

lý thuyết. Nếu trong trường hợp giả thuyết này không phù hợp, có thể tùy chọn

khai báo số đĩa thực tế và thay đổi hiệu suất cho một hoặc nhiều đĩa.

Để khai báo hiệu suất cho nhiều ô, đánh dấu các ô mong muốn, nhập giá trị vào trong trường EFF. Multi- Spec field và bấm vào phím Specify.

Bảng dữ liệu trên Efficiencies

page cho biết tóm tắt hiệu suất

từng đĩa. Chú ý rằng hiệu suất phân đoạn, tức là hiệu suất bằng 1.0 tương ứng

với 100%.

Hiệu suất chung của đĩa có thể được cung cấp bằng cách chọn phím radio

Overall trong nhóm Efficiencies type và nhập giá trị vào trong những ô thích

hợp.

Hiệu suất của cấu tử cụ thể có thể được cung cấp bằng cách chọn phím radio

Component, và nhập giá trị vào các ô thích hợp.

Special Case - Amines Property Package

Chú ý rằng hiệu suất phân đoạn có thể không cho ngưng tụ hoặc đun sôi đáy tháp, mà cũng không cần phải thiết lập cho dòng nguyên liệu hoặc dòng lấy sản phẩm.

www.thuvien247.net

45

Khi tính toán tháp cho một case sử dụng Amines Property Package, HYSYS

luôn luôn sử dụng hiệu suất đĩa cho tính toán các cấu tử CO 2 và H2S. Nếu không

khai báo cụ thể trên Efficiencies page của giao diện thuộc tính của tháp, HYSYS

sẽ tính toán dựa trên các kích thước của đĩa. Kích thước đĩa có thể được khai báo

trên Amines page của Parameters tab. Nếu những kích thước của tháp không

được khai báo, HYSYS sẽ sử dụng những giá tr ị đĩa mặc định để xác định các

giá trị hiệu suất đĩa.

Nếu khai báo những giá trị hiệu suất cho CO2 và H2S, HYSYS sẽ sử dụng để

tính toán tháp. Nếu tính toán tháp một lần nữa sử dụng những giá tr ị hiệu suất

được tạo ra bởi HYSYS, lựa chọn phím Reset H2S, CO2 có sẵn trong trang này.

Tính toán tháp thêm lần nữa và HYSYS sẽ tính toán lại và hiển th ị những giá trị

hiệu suất đĩa mới.

Kích hoạt ô chọn Transpose để thay đổi ma trận hiệu suất cấu tử sao cho các

dòng là danh sách các cấu tử và cột là danh sách các đĩa.

Để có thêm thông tin trên Amines Property Package xem Appendix

C Amines Property Package của tài liệu hướng dẫn sử dụng

Simulation Basis.

Solver Page Solving Options

Khai báo các thông tin để tính toán các tính chất trong nhóm Solving Options.Sũlving ŨpHũn?

Miiximum Numbeĩ ũf iteraíions 1ŨCŨOÉquiiibrium Error Tolerance 1.G0ũne-Ll5Htìat ì ^pec Error Tũlercince 5.ũũũ0e-[!4Sãve SũlLắiorìỉ as Iniĩid EỉHmate 1ặbpỂr Crlticai H^ndling Mũdel Sịmple K.

Trace Level LowInrisiise írcm Idea! K'ấ

□Two Liquidỉ Check Based ũn T ray Liquid Fluid 1

Maximum Number of Iterations

Quá trình hội tụ tháp sẽ bị hủy bỏ nếu số bước lặp lớn nhất đã được thực hiện.

Giá trị mặc định là 10000, và áp dụng cho các vòng lặp

Phím Reset H2S, CO2 và ô chọn Transpose chỉ sẵn có nếu Efficiency Type thiết lập cho Component.

www.thuvien247.net

46

ngoài. Nếu sử dụng phương pháp Newton, và các vòng lặp trong không hội tụ với 50 lần lặp, quá trình hội tụ sẽ bị hủy bỏ.

Equilibrium and Heat/Spec Tolerances

Sai số cho phép hội tụ được thiết lập với giá trị hết sức chặt chẽ, vì vậy phải đảm bảo xem xét các giá trị dự đoán ban đầu (nếu được khai báo) cho nhiệt độ, lưu lượng dòng, thành phần cấu tử trong tháp, HYSYS sẽ luôn luôn hội tụ với những kết quả tương tự. Tuy nhiên, có lựa chọn thay đổi hai giá trị nếu muốn. Các giá trị mặc định là:

• Inner Loop - Heat and Spec Error: 5.000e-04

• Outer Loop - Equilibrium Error: 1.000e-05

Bởi vì các giá trị mặc định thường rất nhỏ, có thể dùng những giá trị nhỏ hơn. Không nên tạo những giá trị lớn hơn cho các thao tác sơ bộ nhằm rút ngắn thời gian làm việc của máy tính. Thời gian tính toán nói chung thường được rất bé. Đồng thời nếu tháp có sử dụng vòng Recycle hoặc Adjust, sẽ có khó khăn cho vòng hội tụ.

Equilibrium ErrorGiá trị của Equilibrium Error được đưa ra trong quá trình tính lặp đại diện cho sqai số trong quá trình tính toán phần mol pha hơi và pha lỏng. Những sai số trên mỗi đĩa được tính toán bằng 1 trừ đi tổng thành phần phần mol của pha hơi. Giá trị này sau đó được bình phương; tổng những sai số cân bằng là tổng cộng tất cả những giá trị bình phương. Tổng tất cả những sai số cân bằng phải nhỏ hơn 0.00001 thì mới được coi là tháp hội tụ.

Heat and Spec Error

Heat and Spec Error là tổng của tất cả các giá trị heat error và the specification error, tổng của tất cả từng đĩa trong tháp.

Giá trị tổng được chia cho số vòng lặp trong. Những sai số nhiệt là dòng nhiệt không cân bằng trên mỗi đĩa chia cho tổng trung bình dòng nhiệt đi qua đĩa.

Specification error contribution là tổng của mỗi Specification errorriêng lẻ chia cho hệ số chuẩn hóa thích hợp.

Với lưu lượng dòng các cấu tử, hệ số chuẩn hóa là lưu lượng dòng cấu tử hiện thời; với các cấu tử, là phần mol hiện tại; với áp suất pha hơi và nhiệt độ, giá trị của nó 5000. Tổng tất cả Heat and Spec Error phải nhỏ hơn 0.00001 thì mới được coi là tháp hội tụ.Equilibrium error và heat and spec error cho phép là các giá trị kháchặt ở hầu hết các chương trình, nhưng điều này là cần thiết để tránh các giải

www.thuvien247.net

47

pháp giả ổn định và để đảm bảo cân bằng nhiệt và cân bằng vật chất của tháp là thỏa đáng.

Save Solution as Initial Estimate

Tùy chọn này theo mặc định, lưu lại các giải pháp hội tụ, là giá trị dự đoán cho

các giải pháp tiếp theo.

Super Critical Handling Model

Tính chất pha siêu tới hạn xảy ra khi một hoặc nhiều đĩa trong tháp làm việc trên điểm tới hạn của một hoặc nhiều cấu tử. Trong suốt quá trình hội tụ, tính chất siêu tới hạn có thể được bắt gặp trên một hoặc nhiều đĩa trong tháp. Nếu HYSYS bắt gặp tính chất pha siêu tới hạn thì sẽ có thông báo thích hợp hiển thị trong Trace Window.

HYSYS không thể sử dụng phương trình trạng thái hoặc activity model trong phạm vi siêu tới hạn, vì vậy phải sử dụng một phương pháp thay thế. Cần phải khai báo phương pháp thay thế để HYSYS sử dụng để mô hình tính chất pha. Có ba lựa chọn cho tính toán siêu tới hạn:

Model Mô tả

Simple K Đây là phương pháp mặc định. HYSYS tính toán giá trị K cho những cấu tử dựa trên sử dụng mô hình áp suất hơi. Sử dụng phương pháp này, giá trị K được tính toán là giá trị K lý tưởng.

DescreasePressure

Khi bắt gặp những điều kiện siêu tới hạn, HYSYS làm giảm áp suất trên tất cả các đĩa bởi hệ số nội tại, có thể xem trong Trace Window khi tùy chọn Verbose được sử dụng. Hệ số này giảm từ từ cho đến khi những điều kiện tới hạn không tồn tại trên đĩa, tại điểm áp suất trong tháp tăng dần cho đến giá trị áp suất khai báo ban đầu. Nếu điều kiện siêu tới hạn được bắt gặp khi áp suất tăng thì áp suất một lần nữa được giảm bớt và quá trình sẽ được lặp lại.

AdjacentTray

Khi điều kiện tới hạn thực hiện trong một đĩa, HYSYS tìm kiếm ở đĩa gần nhất không có tính chất siêu tới hạn. Các điều kiện không tới hạn được thay thế trong tính toán pha của đĩa siêu tới hạn.

Trace Level

Trace Level được định nghĩa là mức độ chi tiết của thông tin hiển thị trong Trace

Window và có thể được thiết lập thấp, trung bình hoặc cao. Mặc định là Low.

www.thuvien247.net

48

Initialize from ideal K’s

Khi ô chọn này được kích hoạt, HYSYS tính toán tháp ban đầu sử dụng hằng số

cân bằng K lý tưởng được tính toán từ tương quan áp suất hơi. Lựa chọn giá trị K

lý tưởng cũng được sử dụng trong HYSIM, làm tăng khả năng tương thích giữa

HYSIM và HYSYS.

Theo mặc định, ô chọn Initialize from ideal K’s trống. HYSYS sử dụng thành

phần cấu tử khai báo ban đầu hoặc tạo ra các giá trị ước lượng để tính toán giá trị

K.

Two Liquids Check Based on

Lựa chọn này cho phép xác định kiểm tra hai pha lỏng trong tháp. Sự kiểm tra

dựa trên một trong số các tiêu chuẩn sau đây:

• No. 2 Liq Check - vô hiệu hóa việc kiểm tra hai chất lỏng• Tray Liquid Fluid - tính toán dựa trên các cấu tử có trong thành phần của

chất lỏng trong cột.

• Tray Total Fluid - tính toán dựa trên toàn bộ thành phần của chất lỏng

trong cột

Solving Method

Trong danh sách Solving Method cho phép lựa chọn phương pháp tính toán

tháp.

General purpose solution method. Good for

Các thông tin được hiển thị trong danh sách thả xuống, cung cấp những giải thích

cho mỗi phương pháp và được mô tả chi tiết trong bảng dưới đây:

www.thuvien247.net

Method Giải thích

HYSIMinside-Out Phương pháp chung áp dụng tốt cho hầu hết các vấn đề.

ModifiedHYSIMInside-Out

Phương pháp chung phù hợp cho tính toán trộn, chia dòng và trao đổi nhiệt bên trong lưu trình con (subflowsheet) của tháp.

NewtonRaphsonInside-Out

Phương pháp chung phù hợp cho tính toán động học phản ứng pha lỏng bên trong lưu trình con (subflowsheet) của tháp.

SparseContinuationSolver

Đây là phương trình tính toán cơ bản. Hỗ trợ tính toán hai pha lỏng trên các đĩa và sử dụng chủ yếu cho tính toán hệ hóa học không lý tưởng và tháp phản ứng chưng cất.

Simultaneous

Correction

Phương pháp này sử dụng phương pháp dogleg. Phù hợp tốt cho các hệ hóa học. Phương pháp này cũng hỗ trợ cho tháp chưng cất phản ứng.

Inside-Out

Với những thuật toán cơ bản Inside-Out, các mô hình cân bằng đơn giản và entanpi được sử dụng

trong vòng lặp bên trong để tính toán tất cả các cấu tử trong thành phần và cân bằng nhiệt cũng như

các tham số khác. Các vòng lặp bên ngoài được cập nhật mô hình nhiệt động lực học đơn giản, với

mô hình tính toán chính xác.

Acceleration

Khi được kích hoạt, Accelerate K value & H Model Parameters hiển thị hai ô nhập giá trị liên

quan đến chương trình Dominant Eigenvalue Method (DEM).

-Àcoeleration|ỹ AọcK-ivi-jỊe' Ị • jiup H M^Ĩ R*Ị«ĩị0ịm

^cceleration Mũde ConservaƯveManimum Itoationi Queued 3

DEM là một chương trình lời giải bằng số sẽ tăng tốc quá trình hội tụ của các mô hình cân bằng K

đơn giản, và các thông số entanpi. Tương

tự như phương pháp tăng tốc Wegstein, với sự khác biệt chủ yếu là42

Ch ỉ có mô hình trao đổi nhiệt đơn giản (được tính toán từ tháp) có sẵn trong lưu trình con của tháp. Các mô hình Simple Ratinh, End- Point và Weighted không có sẵn.

Mở Trace Window ở bên dưới của HYSYS Desktop để xem thông tin liên quan đến sự hội tụ của tháp.

Theo mặc định, lựa chọn Accelerate K value & HModel Parameters không đươc kích hoạt.

www.thuvien247.net

50

DEM xem xét tất cả các tương tác giữa các biến đang được tăng tốc. DEM được

áp dụng độc lập cho từng mỗi đĩa của tháp.

Sử dụng tùy chọn Acceleration nếu nhận thấy rằng Equilibrium error giảm từ từ

trong quá trình hội tụ. Điều này sẽ giúp tăng tốc độ hội tụ. Chú ý rằng ô chọn

Accelerate K value & H Model Parameters sẽ không kích hoạt cho tháp

AZEOTROPIC vì những xu hướng hộ i tụ khác.

Các thông số DEM được liệt kê bao gồm:

Parameter Mô tả

AccelerationMode

Lựa chọn Conservative hoặc Aggressive. Với Conservative các bước nhỏ hơn sẽ được thực hiện trong quá trình tính lặp, do đó làm giảm cơ hội của một bước đi xấu.

MaximumIterationsQueued

Cho phép chọn số điểm dữ liệu từ các vòng lặp trước cho chương trình tăng tốc sử dụng tính toán tiếp tục.

Damping

Với phương pháp Fixed, cần phải khai báo hệ số tắt dần. Hệ số tắt dần điều

khiển kích thước bước sử dụng trong vòng lặp phía ngoài khi cập nhật những

mô hình nhiệt động đơn giản được sử dụng trong vòng lặp trong. Đối với đại đa

số các tháp chưng cất hydrocacbon, giá trị mặc định là 1.0 là phù hợp cho phép

bước điều chỉnh đầy đủ. Tuy nhiên, có thể gặp phải tháp có Heat and Spec error

trở nên khá nhỏ, nhưng Equilibrium error bị lệch hoặc dao động và làm cho hội

tụ rất chậm, trong trường hợp này thử giảm bớt hệ số tắt dần tới giá trị giữa 0.3

và

0. 9. Ngoài ra, có thể kích hoạt Adaptive Damping, cho phép HYSYS tự

động điều chỉnh hệ số này.

Chú ý rằng thay đổi hệ số tắt dần sẽ không ảnh hưởng đến

Lựa chọn công thức Damping bằng cách chọn phím radio Fixed hoặc Adaptive.

www.thuvien247.net

51

những vấn đề mà heat and spec error không hội tụ.

Ngoài những điều nhắc nhở ở trên, có những kiểu tháp

nhất định mà xác định yêu cầu khai báo hệ số tắt dần đặc

biệt. Sử dụng bảng sau đây như một hướng dẫn trong việc

thiết lập giá trị ban đầu.

Type of Colunm Damping factor

Tất cả các tháp hydrocacbon từ demethanizers đến debutanizers đến cụm chưng cất dầu thô.

1.0

Những tháp không hydrocacbon bao gồm tháp tách không khí, loạ i bỏ nitơ.

1.0

Hầu hết tháp hóa dầu bao gồm tháp tách C2= C3=, tháp tách BTX 1.0

Tháp hấp thụ amin 1.0Tháp tái sinh Amin, tháp tách TEG, tháp tách nước chua

0.25 đến 0.50

Các tháp hóa học không lý tưởng và không đẳng phí

0.25 đến 0.50

Các tháp hóa học không lý tưởng và có đẳng phí 0.5 đến -1.0

Như thể hiện trong bảng trên, tháp chưng azeotropic yêu

cầu được kích hoạt. Có hai cách để chỉ ra cho HYSYS

rằng đang thực hiện mô phỏng một tháp azeotropic:

1. Nhập vào hệ số tắt dần có giá trị âm và HYSYS

sẽ tự động chọn Azeotropic. Chú ý rằng giá trị

tuyệt đối của hệ số tắt dần luôn luôn hiển thị.

2. Nhập một giá trị dương cho hệ số tắt dần và chọn

ô Azeotropic Adaptive Damping

Ô chọn azeotropictrong cửa sổ Solver page - Parameters tab phải được kích hoạt để tháp chưng đẳng phí có thể hội tụ

www.thuvien247.net

52

Nếu lựa chọn phím radio Adaptive, ma trận Damping sẽ

hiển thị ba trường. HYSYS sẽ cập nhật hệ số tắt dần khi

tính toán tháp, phụ thuộc vào Damping Period và hành

vi hội tụ.

DampingPeriod

Mô tả

InitialDampingFactor

Khai báo điểm bắt đầu cho hệ số tắt dần tương ứng

AdaptiveDampingPeriod

Mặc định Adaptive Damping Period là 10. Trong trường hợp này, sau lần lặp th ứ 10, HYSYS sẽ xem xét mười giá trị sai số trước để kiểm tra có bao nhiêu lần sai số tăng hơn là giảm. Nếu sai số tăng nhiều hơn so với giá trị sai số cho phép, đây là chỉ thị cho thấy sự hội tụ theo kiểu chu kỳ và hệ số tắt dần hiện tại được nhân với 0.7. Mỗi 10 lần lặp, phân tích tương tự để xem các hệ số tắt dần có tiếp tục giảm hay không. Ngoài ra, nếu sai só chỉ tăng một lần trong chu kỳ cuối thì hệ số tắt dần được tăng lên cho phép hội tụ nhanh hơn.

Update InitialDampingFactor

Nếu lựa chọn này được chọn, thì hệ số tắt dần hiện tại sẽ được sử dụng trong lần tính toán tháp tiếp theo. Nếu không được chọn thì hệ số tắt dần trước khi hệ số tắt dần phù hợp sẽ được sử dụng.

Initial Estimate Generator Parameters

Có thể kích hoạt tham số Initial Estimate Generator (IEG) bằng cách kích

hoạt vào ô chọn Dynamic Itergration for IEG (như trong hình dưới đây). IEG

sau đó sẽ thực hiện các phép tính lặp (NRSolver, PV and PH) để cung cấp các

giá tr ị ước tính ban đầu của nhiệt độ và thành phần các cấu tử. Không sử dụng

những giá trị ước lượng ban đầu khi ô chọn Dynamic Integration for IEG

được kích hoạt.

-Initial Estimate Generator Parameters-------------------------------------------------------------------------------------------

www.thuvien247.net

53

Bấm phím Dynamic Estimates Integrator và giao diện như trong hình sau

được mở ra, cho phép tiếp tục xác định những tham số dự đoán thay đổi.

Từ cửa sổ này có thể thiết lập các tham số cho số lần tính toán với các giá trị

ước lượng, cũng như thiết lập giá trị sai số cho phép. Chọn Active cho thấy rằng

Dynamic Integration for IEG đã được chọn. Chọn một trong hai phím radio

khác Adiabatic hoặc Isothermal đe thiết lập kiểu khởi tạo cho quá trình tách.

Nếu muốn tạo ra các giá trị ước lượng động mà không cần chạy tháp, có thể

thực hiện từ cửa sổ này bằng cách bấm phím Start. Nếu muốn dừng các tính

toán trước thời gian quy định, bấm phím Stop. Không cần phải chọn phím Start

bằng tay để tạo ra các giá trị ước tính, nếu kích hoạt Dynamic Integration for

IEG, HYSYS sẽ tự động tạo ra các giá trị ước tính khi bắt đầu thực hiện tính

toán tháp.

Ô chọn Shortcut Mode cho phép bỏ qua bước này khi tập hợp các giá trị ước

lượng được tạo ra, đó là khi tháp đã hội tụ. Nếu đang chạy mô phỏng với quá

trình tính lặp trong đó tháp phải được tính toán một vài lần, đó là một ý tưởng

tốt để lựa chọn tùy chọn này để tiết kiệm thời gian tính toán.

Advanced Solving Options Button

Phím Advanced Solving Options để truy nhập vào giao diện hiển thị thuộc tính

Advanced Solving Options:

www.thuvien247.net

Nếu tháp hội tụ trên tham số Alternate hoặc Ranged thì thanh trạng thái sẽ xuất hiện "Converged - Alternate Specs” được đánh dấu bằng màu đỏ.

Trong giao diện hiến

thị thuộc tính

Advanced Solving

Options, mỗi lựa chọn

tính toán (Alternate,

Ranged và Autoreset)

có ưu tiên thực hiện và

cũng có thế được chọn.

Đế sử dụng một lựa

chọn cụ thế, người sử

dụng phải kích hoạt

vào ô tương ứng.

Người sử dụng cũng

phải xác định ưu tiên

của phương pháp. Đây

là thứ tự mà các

phương pháp được

chọn sẽ thực hiện (hoặc

đầu tiên, thứ hai hoặc

Tất cả các tham số được kích hoạtcó thể thay thế bằng một tham số cơ sở hoặc tất cả các tham số cùng một lúc. Tham số kích hoạt với sai số lớn hơn sẽ thay thế bằng một tham số không kích hoạt với sai số tối thiểu.

Thứ tự các lựa chọn giải quyết được ưu tiên thực hiện.

ô chọn “sử dụng” cho phép một tùy chọn cụ thể.Các ô chỉ được kích hoạt nếu các loại spec tương ứng tồn tại

Khi tháp đang thực hiện tuần hoàn, theo mặc định, các phép tính toán sẽ chuyển đổi từ các giá trị thiết lập ban đầu của các tham số sau mỗi lần lặp hoặc cho lần tiếp theo để tính toán tháp.

www.thuvien247.net

55

thứ ba).

Các tùy chọn nâng cao

này sẽ không được sử

dụng cho đến khi số tối

thiểu của các phép tính

lặp được đáp ứng. Nếu

tháp không được hội tụ

sau khi số tối thiếu của

các lần lặp được thực

hiện, sẽ tự động

chuyến sang tùy chọn

nâng cao tính toán theo

các thứ tự ưu tiên giải

quyết. Quá trình này sẽ

được lặp lại cho đến

khi tất cả các tùy chọn

đã cố gắng thực hiện

hoặc tháp đã hội tụ.

2/3 Phase Page

2/3 Phase page chỉ

liên quan khi đang làm

việc với tháp chưng cất

ba pha. Trên trang này

có thể kiểm tra sự hiện

diện của hai pha lỏng

trên

mỗi đĩa của tháp

chưng. Bảng Liquid

Phase Detection liệt kê

lưu47

www.thuvien247.net

56

lượng mol của dòng lỏng trên mỗi đĩa của tháp, bao gồm cả reboiler và Condenser.

Để HYSYS kiểm tra hai pha lỏng trên đĩa bất kỳ nào đó, bằng cách đánh dấu vào ô

chọn trong cột Check. Nếu pha lỏng thứ hai được tính toán, nó sẽ được chỉ thị trong

cột Dectected và giá trị tính toán lưu lượng dòng trong cột L2Rate. Các phím ở phía

bên phải của giao diện hỗ trợ lựa chọn và hủy lựa chọn ở những đĩa cần thiết.

Nhóm 2nd Liquid Type cho phép khai báo kiểu tính toán mà HYSYS thực hiện khi

kiểm tra pha lỏng thứ hai. Khi phím Pure được lựa chọn, HYSYS chỉ kiểm tra nước

tinh khiết như pha thứ hai. Điều này giúp tiết kiệm thời gian tính toán khi làm việc

với các hệ hydrocarbon phức tạp. Khi muốn có một tính toán chặt chẽ hơn, chọn

phím Rigorous.

Lưu ý rằng việc kiểm tra cho các pha lỏng trong tháp chưng cất ba pha làm tăng

đáng kể thời gian tính toán. Thông thường, kiểm tra một vài đĩa trên đỉnh tháp, sẽ

cho kết quả phù hợp.

Amines Page

Amines page chỉ hiển thị khi làm việc với Amines Property Package.

Khi tính toán tháp sử dụng Amines Package, HYSYS luôn luôn tính đến hiệu suất

đĩa chưng cất, có thể do người dùng khai báo, trên Efficiencies page, hoặc HYSYS

tính toán. Các giá trị tính toán hiệu suất đĩa dựa trên kích thước đĩa đã khai báo ban

đầu. Amines page liệt kê Tray Section Dimensions của tháp, tại đây có thể khai

báo các giá trị sẽ được sử dụng để xác định hiệu suất đĩa. Danh sách này bao gồm

Tray Section, Weir Height, Tray Volume, Tray Diameter. Nếu các kích thước

của đĩa không được khai báo, HYSYS sẽ sử dụng các kích thước mặc định để xác

định giá trị hiệu suất đĩa.

Để biết thêm chi tiết về Amines Property Package, xem Amines Property Package

trong tài liệu hướng dẫn sử dụng Simulation Basis.

Amines Property Package là một gói thuộc tính phải mua cho các phiên bản cơ sở của HYSYS.

www.thuvien247.net

57

7.4.3 Thiết bị phụ trợ bên sườn tháp chưng (Side Ops Tab)

Tháp tách bên sườn (Side Stripper), Tháp tinh cất bên sườn (Side Rectifier), Bơm

tuần hoàn (Pump Around), và Bộ xả hơi (Vapor Bypass) có thể thêm vào cho

Column từ Tab này. Để cài đặt thiết bị, bấm vào dòng Side Ops Input Expert hoặc

di chuyển đến dòng chứa Side Ops tương ứng và chọn Add.

Trong Side Ops Input Expert sẽ có phần hướng dẫn các bước để thêm thiết bị phụ

trợ bên s ườn Column.

Nếu sử dụng Add để thêm thiết bị, chọn những dạng thiết bị cần thiết, sau đó chọn

Install. Chú ý rằng khi thêm một thiết bị bên sườn tháp chưng, những tham số kỹ

thuật cũng sẽ tự động add lên Monitor và Specs. Ví dụ, khi thêm Side Stripper,

Product Draw và Boilup Ratio, các tham số kỹ thuật của chúng cũng được tự động

thêm vào. Tương tự, tất cả các thiết bị tương ứng cũng sẽ được tự động thêm vào. Ví

dụ với Side Stripper, bộ phận đĩa và Reboiler cùng được thêm vào trong Column

Subflowsheet.

Có thể view hay delete bất cứ thiết bị bên nào một cách đơn giản bằng cách định vị

con trỏ trên dòng tương ứng với thiết bị, rồi chọn view hay delete.

Nếu đang xác định các thiết bị bên trong môi trường mô phỏng chính, chắc chắn

rằng Solver đang hoạt động, nếu không, HYSYS sẽ không lưu lại sự thay đổi vừa

thực hiện.

Side Strippers Page

Có thể đặt một Side Stripper có Reboiler hay Steam-Stripper từ

trang này. Cần phải xác định số đĩa, đĩa tháo lỏng (từ Main Column), đĩa tuần hoàn

hơi (tới Main Column), và Product Stream và Flow Rate (trên cơ sở Molar, Mass

hay Volume).

Với cấu hình Reboiler, phải xác định chỉ số hồi lưu đáy, ở đây là tỷ lệ hơi trên lỏng

rời khỏi Reboiler. Với cấu hình Steam-Stripper, cần

www.thuvien247.net

58

xác định tham số hơi nước cấp (Steam Feed). Các đặc tính của Side Stripper

được chỉ ra trong hình dưới đây

Lưu ý rằng để thay đổi Side

Stripper Draw (bộ tháo sản

pham bên sườn) và Return Stage

(bộ tuần hoàn trở lại tháp) từ

Colunm Property view, trạng

thái Solver phải đang ở chế độ

hoạt động trong môi trường mô

phỏng chính.

Khi chọn Install, hệ đĩa của

Side Stripper sẽ được thiết

lập, cùng với với Reboiler nếu chọn cấu hình có Reboiler.

Mặc định, hệ đĩa nên đặt tên là SS1, reboiler là SS1_Reb và dòng năng lượng cho

reboiler là SS1_Energy. Khi có nhiều Side Stripper, chỉ số các kí hiệu trên sẽ tăng

lên (ví dụ SS2, SS3,...)

Thiết bị tinh luyện bên cạnh sườn (Side Rectifiers Page)

Giống như Side Stripper, cần xác định số đĩa (number of stages), đĩa lấy sản phẩm

lỏng, và đĩa tuần hoàn hơi.

Tỷ lệ sản phẩm lỏng và hơi, đồng thời chỉ số hồi lưu (reflux ratio) cũng cần xác

định. Những tham số này có the thiết lập từ Monitor page và Specs page của

Column property view.

www.thuvien247.net

59

Khi thiết lập Side Rectifier, Side Rectifier Tray Section (đoạn đĩa chưng

luyện) và Partial Condenser (bộ ngưng tụ một phần) cũng được thiết lập đồng

thời. Mặc định, đoạn đĩa chưng luyện sẽ được đặt tên SR_1, bộ ngưng tụ

SR_1_Cond, dòng năng lượng cho condenser SR_1_Energy.

Bơm hồi lưu cạnh sườn (Pump Arounds Page)

Khi thiết lập bơm hồi lưu cạnh sườn, thiết bị làm lạnh cũng sẽ được thiết lập

đồng thời, các tính chất của bơm hồi lưu là tốc độ bơm và tổn thất nhiệt độ. Tất

cả các bộ phận này được nhập vào (add) trên Monitor page và Specs page của

Column.

Sau khi chọn Install, đặc tính bơm hồi lưu sẽ thay đổi cho phù hợp, như hình

dưới đây, cho phép thay đổi tính chất bơm, và xem các thông tin tính toán bơm.

www.thuvien247.net

Khi cài đặt một bơm hồi

lưu, cần xác định Draw

stage, Return stage,

Molar Flow và Duty

Đường hơi (Vap Bypasses Page)

Giống bơm hồi lưu cạnh

sườn, trên giao diện này

xác định vị trí hồi lưu và

vị trí lấy sản phẩm, cũng

như Molar Flow và Duty

cho dòng

www.thuvien247.net

61

52

www.thuvien247.net

62

hơi. Khi thiếtlập dòng lấy sản phẩm hơi, nhiệt độ và lưu lượng dòng

sẽ được hiển thị trên giao diện Vapor Bypass view.

Lưu lượng dòng hơi sẽ được tự động hiển thị như là một tham số cần được xác

định. Hình sau đây là giao diện Vapor Bypass view sau khi đã thiết lập bộ lấy sản

phẩm hơi cạnh sườn.

Lấy sản phẩm cạnh sườn (Side Draws Page)

Trang này cho phép xem và sửa đổi thông tin liên quan đến các dòng nhận sản

phẩm cạnh sườn (side draw) từ Column. Thông tin bao gồm: Draw Stream,

Draw Stage, Type (Vapor, Liquid hay Water), Mole Flow, Mas Flow và

Volume Flow.

7.4.4 Rating Tab

Rating tab có bốn trang: Tray Sections, Vesels, Equipment và Pressure Drop

www.thuvien247.net

63

Trang Mô tảTray Sections Cung cấp thông tin liên quan đến kích thướ c đĩa. Trong phần

này, có thể xác định:

• Hệ đĩa (tên)• Đường kính đĩa• Độ cao c ửa tràn• Chiều dài cửa tràn• Không gian đĩa• Thể tích đĩa

Vesels Cung cấp thông tin về kích thước bình chứa:

• Bình chứa (tên)• Đường kính• Chiều dài• Thể tích• Định hướng• Bình chứa có phễu (Boot)• Đường kính phễu (Boot)• Chiều dài phễu (Boot)

Equipment Chứa một danh sách các thiết bị khác trong Column flowsheet

PressureDrop

Cung cấp thông tin về tổn thất áp suất dọc theo tháp (Column):

• Sai số áp suất cho phép• Si số cho phép tổn thất áp suất• Damping Factor• Các bước lặp lớn nhất khi tính toán áp suất• Áp suất đỉnh và đáy tháp (Column)

7.4.5 Worksheet tabWorksheet tab chứa tóm tắt thông tin có trong giao diện hiển thị dòng của tất cả

các dòng liên kết với thiết bị. Các trang Conditions, Properties, Compositions

chứa những thông tin chọn lọc từ các trang tương ứng của Worksheet tab trong

giao diện hiển thị đặc tính dòng. PF Specs chứa tóm tắt của Dynamic tab trong

giao diện hiển thị đặc tính dòng.

Chú ý rằng Column Environment cũng cóWorkbook riêng của nó

www.thuvien247.net

64

7.4.6 Performance tabTrẽn Performance tab, có the hiển thị kết quả của một Column trên phần

Summary, đường biểu diễn đồ thị và bảng của Column trẽn phần Results, và

thông tin nén trong phần Pinch.

Summary Page

Trang Summary đưa ra bảng tóm tắt các tham số của tháp như nhiệt độ, áp suất,

lưu lượng và tải nhiệt như hình sau:

.

(• Molar c Mass c Volume ReíluK Ratio 0.6359

Proíile In and Out Flows

Temp.

[C]

Press

[kPa]

Liquid

[kgmole/hl

Vapour

[kgmole/h]VF stream

Tjjpe

Flow

[kqmole/h]

DutiJ_Temp

[U/hl

_

▼

22___Main TS 319.7 218. G 321.418 2724.30 LL

AGŨ_SS_Dr

PA 3 DrawDD

12G.9658.6

319.7 c319.7 c

23 MainTS 331.9 219.5 264.558 2698.0924 MainTS 337.5 220.5 220.535 2G41.23

25 MainTS 341.1 221.5 182.968 2597.20

2G MainTS 344. Ũ 222.5 135.241 2559. G4

27 MainTS 347.7 223.5 62.8805 2511.91 V- Atm Feed F 1703. 328.2 c

28___Main TS 398.9 224.5 735.13G 731.833 L“

Q-T rim Atm

FeedQF 1119.

1.021e+08 k

323.2 c

29_MainTS 392.1 225.5 285.41 Ũ

VL

Main Steam

Residue

FD 188.8

638.6

190.6 c 392.1

c

1___Kero_SS 219.5 205.8 472. Ũ9Ũ

LV

Kero_SS_Dr

Kero ss Rễ

FD

426.098.13

2ŨG.6C 219.5 c

2 Kero ss 225.1 205.8 489.496 144.245

3 Kero ss 229.4 205. s 497. G10 161.651

Kero_SS_Reb 235.4 205.8 169.765 LKero_SS_Er

KerciseneQD 327.3

7.913e+06 k

235.4 c

Có thể thay đổi những dữ liệu hiển thị bằng cách chọn mục tương ứng trong nhóm

Flow Basis. Với dòng nguyên liệu và các dòng lấy sản phẩm cạnh sườn, cột VF ở

bên phải mỗi dòng chỉ ra dòng là hơi (V) hay lỏng (L). Nếu nguyên liệu đầu bị chia,

dấu * sẽ đi sau tên gọi mỗi pha. Nếu có dòng nhiệt, kí hiệu Q sẽ xuất hiện trong cột

Type bên phải Feed Column. Chú ý rằng hướng dòng nhiệt phụ thuộc ký hiệu của tải

nhiệt, qua cột trong đó xuất hiện ký hiệu Q. Trong cột Type, F chỉ dòng nguyên liệu và D chỉ dòng sản

phẩm.

Results page

Trong Result page, có thể hiển thị kết quả tính toán tháp trong định dạng đồ th ị

hoặc dạng bảng như hình dưới đây:

Chú ý rằng các lưu lượng dòng lỏng và dòng hơi là cho từng bậc

Bạn có thể chia một dòng nguyên liệu thành các thành phần pha hoặc trên trang Connection của bảng Design hoặc trên trang Setup ở bảng Summary

www.thuvien247.net

65

Hiển thị tính chất biến đổi qua từng đĩa (Tray by Tray

Properties group)

Đe hiển thị toàn bộ tháp biến đoi qua từng đĩa, làm các bước sau:

1. Chọn một đặc tính từ bảng liệt kê trong nhóm Tray by Tray Properties.

Bao gồm: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, công suất, tỉ trọng, độ nhớt, thành phần,

hằng số K và Light/Heavy Key.

2. Xác định lưu lượng dòng trên đĩa bằng cách chọn phím phù hợp: Net

hay Total. Ớ đây, Net chỉ gồm các dòng trung gian và Total bao gồm cả dòng

bơm hồi lưu và dòng lấy sản phẩm cạnh sườn.

3. Trong Column Tray Ranges, chọn phím phù hợp:

Radio button Action

AllHiển thị chọn đặc tính cho tất cả các đĩa liên kết với tháp (tức là: hệ đĩa chính, tháp tách cạnh sườn, bình ngưng, reboiler...)

Single Từ danh sách kéo thả, chọn hệ đĩa. Hệ đĩa chính cùng với condenser hay reboiler được xem như một hệ, cũng như tháp tách cạnh sườn (side stripper)

www.thuvien247.net

66

From/To

Sử dụng danh sách kéo thả để xác định khoảng đặc tính của tháp. Ô đầu tiên sẽ chứa đĩa tại vị trí cao nhất của tháp (ví dụ cho trường hợp số đĩa từ đỉnh xuống đáy, ô đầu tiên là đĩa 3 và ô tiếp theo là đĩa 6).

Để thay đổi đô thị, vào Inspect trong vùng độ thị rôi chọn Graph Control

www.thuvien247.net

67

4. Sau khi chọn khoảng đĩa, bấm vào View Graph hoặc vào View Table để hiển thị biểu đồ hay

bảng tương ứng.

'•! Temperature ProMle - |n| X

Các đô thị và các bảng có thể hiển thị mở rộng toàn bộ màn hình, không hiển thị tính chất của tháp.

I I □

Temp.1 TS-1 35.32

_2 TS-1 35.G93 TS-1 3G.13

4 TS-1 36.G55 TS-1 37.26

6 TS-1 38.ŨŨ

7 TS-1 38.888 TS-1 39.95

9 TS-1 41.27

10 TS-1 42.8911 TS-1 44.93

Tùy thuộc vào loại tham số được chọn để hiển thị, sẽ phải xác định thêm các thông tin khác. Có phím

Properties cho cả bảng và đồ th ị. Những thay đổi trên Properties sẽ tác động đến cả bảng và đồ thị.

Bảng sau mô tả các thông số kỹ thuật cho mỗi cách hiển thị.

□ 2 Ã D ã 'b '2

www.thuvien247.net

68

Mô tả

Hiển thị biến thiên nhiệt độ cho khoảng đĩa được chọn. Không cần những tham số khác

Hiển thị áp suất cho mỗi đĩa trong khoảng đã chọn. Không cần những tham số khác

Trong nhóm Basis, chọn Molar, Mass, hoặc Liquid Volume ^ _

PropertiesView: Flũ... x|

Basis {* Molar c Mass c LiquidVũlume

PhaseỤ Vapour Light Liquid I- Heavy Liquid

Trong nhóm Phase, kích hoạt hộp chọn phù hợp cho dòng pha muốn hiển thị, có thể nhiều dòng sẽ cùng được đưa ra. Nếu trong tháp không có ba pha, check box Heavy Liquid sẽ không có, và do đó, hộp chọn Light Liquid sẽ đại diện cho pha lỏng.

Làm tương tự như phần trên.

Trong nhóm Axis Assignment, bằng cách chọn phía dưới Left, sẽ nhập các giá trị đặc tính thích hợp vào trục y bên trái. Để biểu diễn đặc tính thứ hai, chọn phía dưới Right. Trục y bên phải hiển thị đặc tính thứ hai. Nếu chỉ muốn biểu diễn một đặc tính trên biểu đồ, chọn None dướ i cùng của Right.

Profile Type

TemperatureProfile

PresureProfile

Flow Profile

Chọn dòng mol, khố i lượng hay thể tích lỏng:

Properties View: Properties Prũíile

Basis

c MolarMaỉỉ

(*rrrr

rrrrrr

Phase I Vapour

Ụ Light LiquidI- Heavy Liquid

Bảng Properties

Profile hiển thị tất cả

các tính chất cho các

pha được chọn

PropertiesProfile(MW.Dens.,Visc.,...) Mũle Weight

Densitv

ViỉCũỉitv

Thernn Cond

Suríace Ten

Heat Cap

None

Axiỉ Aỉỉignment

Leít Right

r ^

www.thuvien247.net

69

Profile Type

Composition

Trong nhóm Phase, kích hoạt hộp chọn cho dòng mỗi pha mà muốn hiển thị. Nếu trong tháp không có ba pha, hộp chọn Heavy Liquid sẽ không có, do đó, hộp chọn Light Liquid sẽ đại diện cho pha lỏng.

Chọn hoặc Fractions hay Flows trong Comp Basis.Nhóm Component hiển thị danh sách tất cả các cấu tử đi vào tháp. Có thể hiển thị bất kỳ cấu tử nào bằng cách kích hoạt hộp chọn tương ứng. Đồ thị sẽ

Mô tả

Trong nhóm Basis, chọn Molar, Mass, hay Liquid Volume đe hiển thị thành phần

Hằng số K

www.thuvien247.net

70

biểu diễn tất cả các biên thiên thành phần trong tháp qua từng đĩa.Hiển thị biến thiên giá trị K qua mỗi đĩa. chọn cấu tử cần thiết trong giao diện hiển thị Properties.Properties View: K Values Pr... 2£j

Cũmpũnents

n-Heptane

T ũluene MPhenũl 1

www.thuvien247.net

Mô tả

Hiển thị tỉ lệ phân đoạn của mỗi đoạn tháp. Trong nhóm Basis chọn Molar, Mass hay Liquid Volume.Properties View. LighưHeavy Key Proíile 2£j

Light Key(s) Heavv Kev(ỉ)

n-Heptane n-HeptaneT oluene Toluene

Phenol Phenol

Trong nhóm Phase, chọn Vapor, Light Liquid hay Heavy Liquid và trong Comp Basis, chọn Fractions hay Flows, chọn key component trong Light Key và Heavy Key.

Pinch Pagen D •

(* Mữlar c Mass c StdLiqVol

T emperature[F]

Liquid Flow

[Ibmole/hrl

Vapour Flow

[Ibmole/hrl

Liquid Enthalpy

[Btu/lbmole]

Vapour Enthalpy

[Etu/lbmolel

Condenser 214.6 726.5 -8.760e+Ũ4 -7.4Ũ5e+Ũ4

1 MainTS 214.7 723.4 926.5 -8.748e+Ũ4 -7.396e+Ũ4

2 MainTS 215.6 721.7 923.4 ■8.72Ge+Ũ4 -7.382e+Ũ4

3 MainTS 216.9 715.9 921.7 ■8.G8Ũe+Ũ4 -7.362e+Ũ4

4 MainTS 219.3 696.2 915.9 ■8.5GŨe+Ũ4 -7.318e+04

5 MainTS 225.5 615.3 896.2 ■8.1G8e+Ũ4 -7.195e+Ũ4

E MainTS 251.8 134Ũ. 815.3 ■G.Ũ5Ũe+Ũ4 -6.764e+Ũ4

7 MainTS 253.9 1342. 436.7 ■5.999e+Ũ4 -6.666e+Ũ4

8 MainTS 256.9 1345. 439.1 ■5.917e+Ũ4 -G.505e+04

9 MainTS 2EŨ.9 1351. 442.3 -5.SŨ3e+Ũ4 -e.254e+04

10 MainTS 2E5.4 1361. 447.9 -5.659e+Ũ4 -5.903e+04

11 MainTS 2E9.Ũ 1378. 458.0 -5.49Ge+Ũ4 -5.474e+04

12 MainTS 2E8.E 1414. 475.1 -5.3Ũ1e+Ũ4 -5.009e+04

13 MainTS 255.8 187G. 510.5 -4.914e+Ũ4 -4.503e+04

14 MainTS 257.8 1878. 573.1 -4.779e+Ũ4 -4.2S7e+04

15 MainTS 2EŨ.8 1879. 574.7 -4.547e+Ũ4 -3.828e+04

16 MainTS 2E5.7 1882. 575.7 -4.2Ũ4e+Ũ4 -3.074e+04

17 MainTS 272.8 1894. 579.3 -3.79Se+Ũ4 -1.9G9e+04

18 Main TS 28Ũ.8 1911. 590.8 ■3.441e+Ũ4 -7095.

19 MainTS 288.9 1919. 608.3 ■3.27Ũ6+Ũ4 3228.

Profile Type

KeyLight/Heavy

www.thuvien247.net

72

20 Main TS 300.5 1893. 615.7 -3.5Ũ4e+Ũ4 8105.

Reboiler 327.2 590. Ũ ■4.326e+Ũ4 2377.

Trên giao diện Pinch chỉ hiển thị và liệt kê những thông tin

cho mỗi đĩa của Tray Section, Condenser và Reboiler, cho

phép chọn Flows60

www.thuvien247.net

73

Basis, sau đó HYSYS liệt kê Flow và Enthalpy cho mỗi đĩa, condenser và

reboiler được chọn trong Flow Basis.

2/3 Phase Page

Cách tốt nhất, Hysys sẽ chọn Pure cho tất cả hydrocarbon và Rigorous cho tất cả hóa chất trong chưng cất. Cách chọn này chủ yếu dựa vào loại Fluid Package sử dụng nhưng cũng có thể được thay đổi bởi người sử dụng

2/3 Phase Page trong Performance tab và hiển thị thông tin về lưu lượng dòng

lỏng khi chưng cất ba pha. HYSYS sẽ kiểm tra và tính toán lưu lượng của pha

lỏng thứ hai trên một đĩa nào đó hoặc trên tất cả các đĩa của tháp. Thông tin này

được hiển thị trên cột L2Rate. Trang Summary hiển th ị lưu lượng lỏng cho

mỗi đoạn của tháp. Phải vào trang này để thấy sự phá vỡ hai pha lỏng của dòng

lỏng.

Lưu ý rằng nhóm 2nd Liquid Type đưa ra hai lựa chọn: Rigorous và Pure.

Phương pháp Rigorous tính toán lâu hơn phương pháp Pure. Khi tính toán với

các hydrocarbon thì phương pháp Pure phù hợp hơn. Phương pháp Rigorous

thích hợp khi tính toán với các hóa chất khác (sử dụng active models) và cho kết

quả tốt hơn.

www.thuvien247.net

74

7.4.7|Flowsheet Tab

Setup Page

Giao diện để thực hiện kết nối giữa lưu trình bên trong (lưu trình con

subflowsheet) với lưu trình chính bên ngoài (parent flowsheet).

Labels, như đã giới thiệu trước, liên kết các dòng trong lưu trình chính với các

dòng trong lưu trình con. Labels cũng thực hiện việc chuyển các thông tin của

dòng từ hệ nhiệt động được sử dụng trong lưu trình chính sang hệ nhiệt động sử

dụng trong lưu trình con trong môi trường tháp (nếu như hai hệ nhiệt động là khác

nhau). Chuyển đổi cơ bản được mặc định cho các dòng vật liệu là P-H Flash

Transfer Basis chỉ có ý nghĩa khi các hệ nhiệt động của lưu trình chính và lưu

trình con là khác nhau.

Flash Type ActionT-P Flash

Áp suất và nhiệt độ của các dòng sẽ được chuyển qua giữa các lưu trình. Phần pha hơi mới sẽ được tính toán

VF-T Flash Phần pha hơi (Vapor Fraction) và nhiệt độ của các dòng sẽ được chuyển qua giữa các lưu trình. Giá trị áp suất mới sẽ được tính toán

VF-P FlashPhần pha hơi (Vapor Fraction) và nhiệt độ của các dòng sẽ được chuyển qua giữa các lưu trình. Giá trị nhiệt độ mới sẽ được tính toán

P-H FlashÁp suất và Enthalpy của các dòng sẽ được chuyển qua giữa các lưu trình. Đây là chuyển đổi cơ bản mặc định

User Specs Người dử dụng khai báo chuyển đổi cơ bản cho dòng vật liệu

NoneRequired

Không cần tính toán cho dòng năng lượng. Dòng năng lượng sẽ được chuyển qua giữa các lưu trình.

Khi ô chọn Split cho các dòng vật chất được chọn, dòng đó sẽ được chia thành

pha hơi và pha lỏng của hỗn hợp các cấu tử đưa vào tháp. Dòng lỏng sau đó

đượcdẫn vào đĩa nạpliệu và dòng hơi dẫn vào đĩa

ngay phía trên đĩa nạp liệu.

Để chia tất cả các dòng vật liệu thành các pha với các cấu tử, trước khi đưa vào tháp, chọn ô Split Feeds.

www.thuvien247.net

75

Nhóm Flowsheet Topology cung cấp các thông tin của các sản phẩm trong lưu trình

(flowsheet) trên các đoạn đĩa trong tháp. Trong hình sau Nhóm Flowsheet Topology

cho thấy số bậc cho mỗi lo ạ i sản phẩm: tháp chính (Main TS) có 29 đĩa, tháp con

kerosen (Kero_SS) có ba đĩa, tháp con diesen (Diesel_SS) có ba đĩa, tháp con

AGO_SS có ba đĩa, Condenser tính là một đĩa, Reboiler tính là một đĩa.

ự~ Split FeedsInternal Stream ẼKternal Stream Transíer Basiỉ Split

Main Stearm Main Steann T-P Flash n

Q-T rim Q-T rirn None Req'du

□□

n

Atrm Feed Atm Feed T-P FlashKero ss Energy < New Feed > None Req'd

Diesel Stearm Diesel Steam T-P FlashAGŨ Stearm AGO Steann T-P Flash

"" New"" < New Feed >

Internal Stream ẼKternal Stream Transíer Basiỉ StaqesResidue Reỉidue T-P Flaỉh vlairi TS 29

Atmos Cond Atmos Cond None Req'd \ero ss 3Off Gas Off Gas T-P Flash Diesel ss 3

Waste Water Waste Water T-P Flash 4G0 ss 3Naphtha Naphtha T-P Flash ^ondensers 1

Kerosene Kerosene T-P Flash ìebũilers 1Diesel Diesel T-P Flash

Flowsheet Variables Page (Main)

Giao diện này cho phép lựa chọn và điều khiển các biến từ một vị trí. có the kiểm tra

các biến của lưu trình con (subflowsheet) từ giao diện bên ngoài thuộc tính của tháp

mà không cần đi vào bên trong môi trường lưu trình con của tháp.

Có thể thêm, sửa hoặc xóa bớt các biến trong Selected Column flowsheet

Variables group (nhóm Các biến lưu trình chính của tháp đã chọn).

Data Source Variable Descriptiũn Value Units

Âtm Feed @C0L1 Pressure 448.2 kPa

Reílux @C0L1 Comp Mũle Frac ÍEthane' Ũ.ŨŨ14Ũ3

Thêm biến

1. Bấm phím Add

2. Từ Variable Navigator, chọn các tham số cho biến.

3. Bấm phím OK

www.thuvien247.net

76

4. Biến đã được thêm Selected Column flowsheet Variables group Sửa

biến

Có thể sửa các biến trong Selected Column flowsheet Variables group như sau:

1. Đánh dấu biến cần sửa

2. Bấm phím Edit

3. Lựa chọn thay đổi trong Variable Navigator

4. Bấm phím OK

Xóa biến

Có thể xóa biến bằng một trong hai cách sau đây:

• Đánh dấu biến và bấm phím Delete

• Đánh dấu biến và bấm phím Edit, sau đó bấm phím Disconect từ Variable

Navigator

Internal Streams Page

Trên giao diện này có thể thiết lập lưu trình dòng, dòng sẽ thể hiện

trong pha bất kỳ rời khỏi đĩa bất kỳ của tháp. Các dòng của các thiết bị phụ trợ (tức

là các tháp tách bên sườn, condenser, reboiler,...) cũng có thể được coi là dòng đích

(target stream). Mỗi thay đổi xảy ra với tháp, các thông tin mới sẽ tự động chuyển

tới dòng đã được thiết lập trong lưu trình.

Ịnternal StreamsStream Staqe Type NeƯTũtal Export

Liquid? @C0L1 7 MainTS Liquid Net M

Hình trên cho thấy trong giao diện Internal Stream đã có thêm dòng, dòng lỏng từ

đĩa 7 tới đĩa 8 của tháp chính đã được thêm vào. Trình tự thực hiện thêm dòng bên

trong tháp như sau:

1. Bấm phím Add

2. Đặt con trỏ chuột vào ô bên dưới chữ Stream và nhập tên Liquid7. Tên của

dòng sẽ xuất hiện trong thanh edit bar.

www.thuvien247.net

77

3. Đặt con trỏ chuột vào ô bên dưới chữ Stage, có thể mở danh sách kéo thả từ edit

bar và chọn đĩa 7 hoặc chỉ cần gõ chữ 7, chỉ vị trí lựa chọn trong danh sách.

4. Dưới chữ Type, có thể chọn pha lỏng (hoặc hơi, hoặc đẳng phí) mà muốn miêu

tả. Trong trường hợp này chọn Liquid.

5. Đưa con trỏ chuột vào ô bên dưới chữ Net/Total, phải chọn hoặc Net hoặc

Total. Net thể hiện dòng vật liệu từ tháp con mà đã chọn tới tháp con tiếp theo

(bên trên cho pha hơi, bên dưới cho pha lỏng hoặc đẳng phí) của tháp chính.

Bằng cách chọn Total, dòng bên trong tháp sẽ thể hiện toàn bộ vật liệu rời khỏi

tháp con (tức là bao gồm các đường lấy sản phẩm bên cạnh sườn, dòng của bơm

tuần hoàn , . ) . Với dòng lỏng từ đĩa 7, đã chọn Net.

7.4.8 Reactions Tab

Tháp Chưng cất-Phản ứng đã được sử dụng nhiều năm để tiến hành các phản ứng

hóa học, trong thực tế là các phản ứng este hóa. Ưu điểm của việc sử dụng Tháp

Chưng cất-Phản ứng để tiến hành các phản ứng hóa học là:

• Có khả năng điều khiển phản ứng xảy ra hoàn toàn (phá vỡ giới hạn nhiệt động

đối với phản ứng thuận nghịch) và tách các sản phẩm phản ứng chỉ trong một

thiết bị, như vậy bớt được chi phí tuần hoàn và thiết bị phản ứng.

• Hạn chế khả năng xảy ra phản ứng phụ bằng cách liên tục lấy sản phẩm khỏi

pha lỏng.

• Thực hiện ở nhiệt độ cao (dung dịch sôi) như vậy làm tăng tốc đọ phản ứng

của những phản ứng thu nhiệt.

• Tận dụng nhiệt của phản ứng tỏa nhiệt cho các phản ứng thu nhiệt, nhờ đó

thay thế gần như tương đương nhiệt cung cấp từ bên ngoài để đun sôi hỗn hợp

phản ứng.

Reaction tab cho phép gắn nhiều phản ứng vào tháp. Tab có hai page: Stage page

và Result page. Stage page cho phép lựa chọn phản ứng sẽ xảy ra trong tháp.

Result page hiển thị các kết quả phản ứng lần lợt từng đĩa.

Trước khi thêm phản ứng vào tháp, phải chắc chắn rằng đã sử dụng chính xác

phương pháp tính toán tháp. HYSYS có ba phương pháp tính toán tháp cho Tháp

Chưng cất-Phản ứng.

Phương pháp tính Loại phản ứng Pha xảy ra phản ứng

www.thuvien247.net

78

Sparse Continuation

SolverKinetic Rate

Simple Rate Equilibrium Reaction

Vapor, Liquid

Newton Raphson Inside-Out

Kinetic Rate Simple Rate Liquid

SimultaneousCorrection

Kinetic Rate Simple Rate

Equilibrium Reaction

Vapor, Liquid, Combined

Phase

Cũng cần lưu ý rằng phương pháp Sparse Continuation Solver cho phép gắn một

nhóm phản ứng (reaction set) bao gồm một tập hợp các phản ứng vào tháp chưng

của .

Stages Page

Trong giao diện của Stages Page có nhóm các phản ứng trong tháp chưng (Column

Reaction Stages), và có ba phím New, Edit và Delete.

Column Reaction Stages Matrix

Column Reaction Stages Matrix bao gồm bốn cột như trong hình dưới đây.

www.thuvien247.net

79

Column Reaction Stages

Column Reaction <emptv> <empty> n Ị New... ị

EdiL.

Delete

■>: Column: T-100 l co LI Fluid Pkg: Basis-1 ì UNIQUAC Unconverged 1 [7 Update Outlets I” Ịgnored

www.thuvien247.net

80

Việc thêm và xem lại các phản ứng xảy ra trong tháp chưng được thực hiện trong

giao diện Column Reaction View. Giao diện này bao gồm hai nhóm:

• Reaction Set Information : cho phép lựa chọn reation set và phạm vi ứng dụng

của chúng. Trong nhóm này có sáu đối tượng:

Đối tượng Mô tảName

Tên được đặt tại đây sẽ xuất hiện trong cột Column Reaction Name của Column Reaction Stages Matrix

Reaction SetCho phép lựa chọn reaction set từ danh sách các reaction sets đã thiết lập trong Fluid Package

First StageGiới hạn trên của phản ứng cho biết phản ứng sẽ xảy ra trong đoạn tháp phía trên

Last StageGiới hạn dưới của phản ứng cho biết phản ứng sẽ xảy ra trong đoạn tháp này

Delete Xóa phản ứng trong tháp chưngActive

Kích hoạt hoặc không kích hoạt phản ứng tập hợp phản ứng trong tháp.

Column Reaction View

www.thuvien247.net

81

• Reaction Information: chứa các thông tin nhiệt động học và hệ số tỷ lượng của

các phương trình phản ứng đang sử dụng trong đoạn tháp chưng đã chọn.

Trong nhóm này có Reation field cho phép lựa chọn phản ứng từ reaction set

đã chọn. có the xem phản ứng bằng cách bấm vào phím Reaction View.

Trong nhóm này còn có ba nhóm con cho phép xem hoặc khai báo các

thuộc tính của phản ứng:

Nhóm con (subgroup) Mô tảStoichiometry Cho phép xem và sửa công thức tỷ lượng của

phản ứng đang chọn trong danh sách kéo thả.Có ba cột:

Components - hiển thị các cấu tử trong phản ứng.Mole Wt. - hiển thị khối lượng phân tử của mỗi cấu tử trong phản ứngStoich Coeff - các hệ số tỷ lượng trong phương trình phản ứng

BasisCó hai trường:

Base Component - hiển thị cấu tử phản ứng chính được sử dụng để tính toán lượng tiêu thụ hoặc sản phẩm của phản ứng, thường là chất có khối lượng giới hạn.Reation phase - hiển thị pha trong đó phương trình động học phản ứng cho các pha khác nhau có thể được mô hình hóa trong cùng một thiết bị phản ứng. Xem các phản ứng có thể xảy ra bằng cách bấm phím View Reaction, chọn Reaction Information.

Heat and Balance ErrorCó hai trường:

Reaction Heat - hiển thị nhiệt phản ứng

Balance Error - hiển thị sai số trong tính toán cân bằng vật liệu liên quan đến phản ứng.

Bạn có thể thay đổi nội dung trong các nhóm con này. Những thay đôi này sẽ ảnh h ưởng đến toàn bộ quá trình. Bấm phím View Reactions đê xem thêm các thông tin liên quan đến các phản ứng.

www.thuvien247.net

82

www.thuvien247.net

83

Results Page

Trẽn giao diện này hiển thị kết quả tính toán tháp đã hội tụ, bao gồm bốn cột số liệu:

• Cột thứ nhất là các đĩa trong tháp

• Cột Rxn Name - tẽn của phản ứng xảy ra tại đĩa tương ứng

• Cột Base Comp - tẽn của cấu tử phản ứng sử dụng đe tính toán lượng tiẽu thụ

hoặc sản phẩm của phản ứng

• Cột Rxn Extent - lượng tiẽu thụ hoặc sản phẩm của cấu tử đã chọn trong phản

ứng

»: Column: T-100 Ị COL1 Fluid Pkg: B asis-1 1 UNIQUAC

Rxn Name Base Comp Rxn Exlent [kgmole/h]

Condenser1 MainTS2 MainTS3 MainTS4 MainTS ETBE-Kin i-Butene 28.2935

5 MainTS ETBE-Eqn-I ÍCũh

i-Eiutene 1.459766 MainTS ETBE-Eqm

ÍCori-Butene 4.71995

7 MainTS ETBE-Eqm (Cor

i-Butene 17.94758 MainTS ETBE-Eqn-I

ÍCũhi-Eiutene 44.9926

9 MainTS10 MãinTS11 MainTS12 MainTS13 MdinTS14 MainTS15 MãinTS16__Mdin TS

Lưu ý rằng nếu như có nhiều phản ứng xảy ra tại đĩa bất kỳ của tháp, mỗi phản ứng

sẽ xuất hiện đồng thời.

Lưu ý rằng kết quả Rxn Extent sẽ hiển thị chỉ khi chọn phương pháp tính Sparse

Continuation Solver

Design Tips for Reactive Distilation

Mặc dù có thể thực hiện nhiều tháp chưng luyện - phản ứng và có một vài cấu hình

Reactions

Stages

Results

rReaction Results—

Design / Parameters y/sideũps /Raling </WorkSheet / Períormance / Flowsheet t ReactionSy/Dynamics /

DeleteColumnEnvironment... Run Reset ỉ Converged I p Updaíe Outlets Ị|gnów3

www.thuvien247.net

84

tháp, nói chung cấu hình của tháp có thể chia thành ba

www.thuvien247.net

85

đoạn: đoạn luyện, đoạn phản ứng và đoạn chưng. Trong khi đoạn luyện và đoạn chưng giống như tháp chưng, trong tháp chưng - phản ứng còn có thêm đoạn phản ứng. Đoạn phản ứng của tháp là nơi xảy ra phản ứng. Không có yêu cầu riêng đặc biệt nào cho đoạn này.

Một vài vấn đề cần chú ý xem xét khi thiết kế tháp chưng-phản ứng:

• Áp suất làm việc phải được xem xét ảnh hưởng trực tiếp của áp suất đến cân

bằng phản ứng.

• Vị trí đĩa nhập liệu tối ưu cho tháp chưng-phản ứng phải ở ngay sát phía dưới

đoạn phản ứng (như mô tả trong hình vẽ trên). Đưa dòng nguyên liệu vào quá xa

phía dưới đoạn phản ứng sẽ làm giản hiệu suất tách của đoạn chưng và kết quả là

làm tăng năng lượng cần cung cấp.

• Hồi lưu trong tháp chưng-phản ứng có hai mục đích. Khi tăng tốc độ hồi lưu gia

tăng sự tách và tuần hoàn chất phản ứng chưa tham gia phản ứng vào vùng phản

ứng do đó làm tăng độ chuyển hóa.

• Reboiler Duty là bao gồm toàn bộ nhiệt cho tháp chưng-phản ứng vì cần phải

thực hiện tuần hoàn chất chưa tham gia phản ứng, chất phản ứng nặng lên vùng

phản ứng, bao gồm cấu tử nhẹ từ vùng phản ứng, nếu Reboiler Duty quá cao

hoặc quá thấp, độ chuyển hóa và độ tinh khiết có thể bị ảnh hưởng.

www.thuvien247.net

86

7.4.9 Dynamics Tab

Dynamics Tab có ba trang: Vessel, Equipment và Holdup. Trong mô phỏng tĩnh

không cần thay đổi thông tin trong này. Để có thêm thông tin chi tiết, xem trong tài

liệu hướng dẫn mô phỏng động.

7.5 Các thuộc tính của tháp

Trong phần này tóm tắt kèm theo những chi tiết cần thiết về các kiểu thuộc tính

(spec) khác nhau của tháp. Các thuộc tính được đưa vào và biến đổi trong Specs

Page hoặc Monitor Page của Degisn Tab.

Việc bổ sung và thay đổi thuộc tính của tháp khá đơn giản. Nếu tạo một tháp dựa

trên một trong những tháp mẫu (templates), HYSYS sẽ mặc định những thuộc tính

này theo tháp mẫu. Các lo ại thuộc tính mặc định này phụ thuộc vào tháp mẫu mà

chọn (xem thêm Default Replaceable Specifications hay Section 7.3.2-Temp).

7.5.1 Thuộc tính lạnh (Cold Property Specification)

Cold Property Mô tảFlash Point

Nhiệt độ chớp cháy cốc kín (ASTM D93 flast point temperature closed cup) của dòng lỏng hay hơi lấy ra từ bất kỳ đoạn nào trong tháp.

Pour Point

Nhiệt độ điểm đục theo ASTM cho dòng lỏng hay hơi lấy ra từ bất kỳ đoạn nào trong tháp.

RON

Chỉ số Octan nghiên cứu cho dòng lỏng hay hơi lấy ra từ bất kỳ đoạn nào trong tháp.

www.thuvien247.net

87

7.5.2 Lưu lượng cấu tử

Lưu lượng dòng (mol, khố i lượng hay thể tích) của cấu tử hay lưu lượng dòng tổng

cho nhóm các cấu tử, có thể được xác định cho dòng

ra từ đoạn bất kỳ của tháp. Nếu dòng sản phẩm lỏng hay hơi lấy ra từ bên cạnh sườn

của đoạn tháp được chọn thì sẽ bao gồm cả dòng lỏng và khí bên trong tháp.

7.5.3 Phần mol các cấu tử (Component Fractions)

Có thể xác định mole, khối lượng, thể tích của pha lỏng hay hơi tại đoạn bất kỳ trong

tháp hoặc xác định các giá trị của mỗi cấu tử hoặc tổng phần mole nhiều cấu tử.

Name Comp Fractiũn - 2

Stage « Staqe >>

Flow Basiỉ Mũle Fraction

Phase Liquid

Spec Value <emptv>Components:

<< Component >>

Target Type Stream (T Stage

7.5.4 Tỷ lệ các cấu tử (Component Ratio)

Tỷ lệ (mol, khối lượng hay phần thể tích) cũng được xác định cho pha lỏng hay hơi

tại đoạn bất kỳ trong tháp.

Name Comp Ratiũ

Stage << Staqe >>

Flow Basiỉ Mũle Fractiũn

Phase Liquid

Spec Value <ennptv>Numerator:

« Compũnent >>

Denominator: « Compũnent >>

www.thuvien247.net

88

Target Tvpe Strearm Stage

www.thuvien247.net

89

7.5.5 M ức độ thu hồi các cấu tử (Component Recovery)

Phần mol, khối lượng hay thể tích của cấu tử (hay nhóm cấu tử) bẽn trong tháp hay

dòng sản phẩm lấy ra chia cho dòng cấu tử (hoặc nhóm) trong dòng hỗn hợp nguyẽn

liệu vào tháp. Mức độ thu hồi các cấu tử là tỷ lệ giữa hai dòng, vì vậy cần xác định

giá trị của phân đoạn. Không cần xác định Flow Basis khi tỷ số của cùng cấu tử giữa

dòng xác định và dòng nguyẽn liệu vào tháp.

Name Comp Recovery

Draw << Stream >>

Spec Value

Cũmponents: « Component >>

Target Type (• Stream c Stage

7.5.6 Điểm cắt (Cut Point)

Việc lựa chọn nhiệt độ điểm cắt được xác định cho dòng lỏng hay hơi lấy ra từ tháp

theo các tiẽu chuẩn TBP, ASTM D86, D1160 Vac, D1160 ATM, ASTM

D2887. Với D86, sẽ sử dụng ASTM Cracking Factor. Với D1160, sẽ sử dụng

Atmospheric Pressure. Điểm cắt có thể là phần mol, khối lượng hay thể tích

phân đoạn cơ bản và nhận giá trị từ 0 đến 100%.

7.5.7 Lưu lượng dòng sản phẩm (Draw Rate)

Lưu ý rằng khi điểm cắt ban đầu và điểm cắt cuối cùng đã được chấp nhận, thường sử dụng 5 và 95 phần trăm điểm cắt để xác định sai số tôi thiêu biêu diễn điểm đầu mút của đường cong điểm sôi.

www.thuvien247.net

90

Lưu lượng mol, khối lượng, thể tích của dòng sản phẩm phải được xác định.

7.5.8 Chênh lệch nhiệt độ Delta T (Heater/Cooler)

Sự chênh lệch nhiệt độ trong bộ phận đun nóng hoặc làm lạnh phải được xác định.

Các thiết bị này được thiết lập trong quy trình công nghệ của tháp và Modified

HYSYM Inside-Out (sự biến đổi dữ liệu vào-ra) của phương pháp tính phải được

lựa chọn trên the Solver page của Parameters tab.

7.5.9 Chênh lệch nhiệt độ các dòng Delta T (Streams)

Hiệu nhiệt độ giữa dòng vào 2 tháp cũng phải được xác định.

7.5.10 Nhiệt năng (Duty)

cần phải khai báo nhiệt năng của dòng năng lượng

7.5.11 Tỷ số nhiệt năng (Duty Ratio)

www.thuvien247.net

91

www.thuvien247.net

92

Cần khai báo tỷ số nhiệt năng của 2 dòng năng lượng. Khi nhập dòng năng lượng

cho tháp, lựa chọn dòng năng lượng bao gồm cả năng

lượng của bơm hồi lưu (nếu có).

7.5.12 Tỷ số cấp liệu (Feed Ratio)

Cho phép thiết lập tỷ số giữa lưu lượng trên hoặc từ bất kỳ đoạn nào của tháp với

dòng nguyên liệu ngoài vào. Cần phải nhập lưu lượng dòng (hơi, lỏng,...) trong tháp

và nguyên liệu vào tháp.

7.5.13 Chênh lệch điểm cắt (Gap Cut Point)

Chênh lệch điểm cắt được định nghĩa là chênh lệch nhiệt độ giữa 2 điểm cắt (Cut

Point A) cho dòng lỏng hay hơi rời khỏi tháp và điểm cắt (Cut Point B) trên đoạn

khác. Cần phải định rõ đường cong chưng cất được sử dụng: TBP, ASTM D86,

D1160 Vac, D1160 ATM hoặc ASTM D2887. cần phải xác định rõ điểm cắt A và

B, tổng của chúng phải là 100%. Điểm cắt có thể là phần mol, khối lượng hay thể

tích.

Name GaD Cut Point

Type D86 Corr

Basiỉ VGlume FractÌGn

Phase Liquid

Spec Value

Gap Temperature = Cut pt. A - Cut pt. B

£tages

Stage À << Staqe »

Cut Point A [%] <emptv>

Stage B << Staqe >>

Thuộc tính này được sử dụng tốt nhất khi được kết hợp với ít nhất một thuộc tính của dòng; khi sử dụng thuộc tính này với tham số nhiệt độ có thể dẫn đến nghiệm không duy nhất.

www.thuvien247.net

93

Cut Point B [%] <emptv>

www.thuvien247.net

94

www.thuvien247.net

95

7.5.14 Lưu lượng dòng lỏng (Liquid Flow)

Phần mol, khố i lượng hay thể tích dòng lỏng (nặng hay nhẹ) có thể được xác định

cho từng đoạn tháp.'

Name Liauid Flow

Stage Condenser

FIũw Basis Molar

Spec Value <emptụ>

Light T

7.5.15 Các thuộc tính vật lý (Physical Property Spec.)

Khối lượng riêng của dòng lỏng hay khí có thể được xác định cho từng đoạn tháp.

7.5.16 Các thuộc tính bơm hồi lưu cạnh sườn

Name Pump Around

Pump Arũund << Pump Around >>

Flow Basiỉ VolumeSpec Value

Spec T^ipe

Flow Rate ▼

Temperature Drop Return Temperature DutyI

Return VapũUí Fractiũn

www.thuvien247.net

96

Thuôc tính Mô tảLưu lượng dòng

Có thể được xác định băng các đại lượng mol, khối lượng hoặc thể tích lỏng.

Đô giảm nhiệt đô Có thể xác định độ giảm nhiệt độ tại trao đổi nhiệt của bơm hồi lưu cạnh sườn, cũng giống như khi bắt đầu cho nhiệt độ dòng tuần hoàn trở lại bơm.

Tuân hoàn nhiệt

Cần xác định nhiệt lượng tuần hoàn của dòng vào bơm. phải đảm bảo là đã chỉ rõ lưu lượng và năng suất bơm tuần hoàn. Như vậy thì 3 biến liên quan (lưu lượng, nhiệt năng trao đổi, nhiệt độ) được xác định. HYSYS sẽ không thay đổi biến để tìm giải pháp hội tụ.

Năng suât bơm Cần phải xác định năng suất của bơm

Phân hơi tuân hoàn Cần chỉ rõ phần hơi tuần hoàn lại bơm

Hệ số năng suât Xác định hệ số năng suất bơm hồi lưu cho thuộc tính tháp, nhập giá trị thay thế hệ số năng suất tháp và định rõ dòng năng lượng cho bơm hồi lưu. Xem thêm Section 7.5.11

7.5.17 Chỉ số hồi lưu đáy (Reboil Ratio)

Tỷ lệ phần mol, khối lượng hoặc thể tích của dòng hơi và dòng lỏng ra khỏi

Lưu ý rằng Pump Around Rate cũng như Pump Around Temperature Drop là các thuộc tính được mặc định trong HYSYS

7.5.18 Chỉ số hồi lưu đỉnh (Reflux Ratio)

www.thuvien247.net

97

đoạn tháp xác định.

www.thuvien247.net

98

Tỉ số giữa phần mol, khối lượng hay thể tích dòng lỏng (nặng hoặc nhẹ) ra khỏi

đoạn tháp với tổng dòng hơi và dòng lỏng lấy ra cạnh sườn của tháp.

Chỉ số hồi lưu đỉnh thường được sử dụng cho đĩa trên đỉnh tháp, nhưng nó cũng có thể xác định cho đoạn tháp bất kì.

7.5.19 Phân chia dòng (Tee Split Fraction)Phân chia dòng

tại TEE có thể được xác định. TEE phải được thiết lập Xem phâìt 4.3 - Tee' cùng với quy trình công nghệ

của tháp và được kết nối trực tiếp vớihoạt động của tháp tức là với dòng sản phẩm lấy ra cạnh sườn, với dòng vào bơmTEE

tuần hoàn,v.v... Phương pháp tính phải được lựa chọn trên Params page.

Các thuộc tính của bộ chia dòng TEE này được tự động thiết lập khi tạo lập TEE

trong sơ đồ công nghệ của tháp; tuy nhiên, nên lựa chọn kích hoạt các thuộc tính

trên Monitor hoặc Specs Page. Thay đổi giá trị các thuộc tính của các dòng sau

khi phân chia dòng tại TEE đựơc thực hiện ở Splits Page của TEE.

7.5.20 Nhiệt độ của đĩa (Tray Temperature)Nhiệt độ của từng đoạn tháp cần phải xác định cụ thể.

www.thuvien247.net

99

www.thuvien247.net

100

7.5.21 Thuộc tính vận chuyển (Transport Property Spec.)

Các đại lượng như độ nhớt, sức căng bề mặt hoặc độ dẫn nhiệt có the được xác định cho dòng lỏng ra

khỏi đoạn tháp nào đó. Độ nhớt hoặc độ dẫn nhiệt cũng có thể xác định khi dòng hơi ra khỏi đoạn tháp

bất kỳ. Nhiệt độ tương ứng cũng có thể được cung cấp.

Lưu ý là khi sự tiếp xúc của dòng hơi với dòng lỏng, thời gian tính toán độ nhớt dòng hơi cần phải lớn

hơn thời gian cần thiết để tính độ nhớt dòng lỏng tiếp xúc với dòng hơi.

7.5.22 Các tính chất do người sử dụng thiết lập

Các tính chất do người sử dụng yêu cầu có thể được thiết lập thêm cho dòng ra khỏi đoạn tháp bất kỳ.

Có thể lựa chọn thuộc tính trong lưu trình và xác định giá trị của nó. Những tính chất đã được thiết lập

này cũng sẽ được sử dụng trong quá trình tính toán các thuộc tính khác.

7.5.23 Lưu lượng dòng hơi (Vapor Flow)

Lưu lượng phần mol, khối lượng hoặc thể tích dòng hơi có thể xác định cho đoạn tháp bất kỳ. Các

dòng nguyên liệu cấp vào đĩa và các dòng sản phẩm lấy ra khỏi đĩa được tính toán.

www.thuvien247.net

101

7.5.24 Thành phần hơi (Vapor Fraction)

Thành phần của dòng hơi rời đoạn tháp bất kỳ cũng cần xác định.

7.5.25 Áp suất hơi (Vapor Pressure Spec.)

Có hai loại áp suất hơi: áp suất thật của hơi ở 100oF (@100oF) và áp suất hơi Reid.

Loại hơi Mô tả

Áp suất hơi Áp suất thật của hơi ở 100oF,có the được xác định khi dòng lỏng hay khí rời khỏi đoạn tháp bất kỳ.

Áp suất hơi Reid Áp suất hơi Reid có thể được xác định khi dòng lỏng hay hơi rời khỏ i đoạn tháp bất kỳ. Các giá trị áp suất phải được đưa ra theo đơn vị đo áp suất

7.5.26 Các thuộc tính dòng của tháp

Các thuộc tính thành phần dòng của tháp được tạo lập trong lưu trìnhChỉ có một thuộc con (subflowsheet) của tháp. Không giống như các thuộc tính khác,tĩnh phải đươc thĩết ,1 /V J 1^; J_1 ^ „ _*__-i-1 ^ 1 51''

1 L il _ thuộc tính dòng được tạo lập thông qua giao diện thuộc tính của dònglập cho môi dòng ■ o

san phẩm lấy ra

và không có trong giao diện thuộc tính của tháp (Column Runner

www.thuvien247.net

102

cạnh sườn• Specs page). Có thể thêm các thuộc tính cho dòng:

• Phải lựa chọn phương pháp The Modified HYSIM Inside-Out để

thực hiện giải bài toán.

• Phải là dòng sản phẩm lấy ra cạnh sườn.

Phím Create Column Stream Spec trên Conditions page của

Worksheet tab chỉ có được trong giao diện Stream Property Views ở

trong lưu trình con của tháp. Bấm vào phím này để vào giao diện thuộc

tính của dòng Stream Spec view.

Với dòng sản phẩm lấy ra từ bậc phân tách (đoạn đĩa, ngưng tụ đỉnh

Khởi tạo hoặc kích hoạt tháp hoặc đun sôi đáy tháp)’ chỉ có nhiệt độ của dòng có thể khai báo

đặc tính dòng mớicho được. Với dòng từ bậc không phân tách (từ bơm, bộ phận gia nhiệt, v.vmôi bậc sẽ tự động bỏ ) có thể khai báo nhiệt độ hoặc thuộc tính phân đoạn hơi. Với mộtkích hoạt cho cữc dòng -ị /V 1 Á, 1 \ . ỉ ii ; 1 ' 1 1 i. i. 1 ỉ _ i.' 1 z A, J \ 1

Ả . •

, bậc bất kỳ, chỉ có thể kích hoạt thuộc tính của một dòng sảnphẩm tại

sản phẩm khác từ bậc đó.

thời điểm đã cho.

Khi thêm thuộc tính cho dòng, bấm vào phím trên Conditions page của

Worksheet tab để thay đổi từ Create Column Stream Spec sang View

Column Stream Spec và có thể lựa chọn giao diện Stream

Specification view.

www.thuvien247.net

103

7.6 Các thiết bị phụ trợ tháp(Column-Specific Operations)

Quá trình thiết lập các thiết bị phụ trợ trong lưu trình con

(subflowsheet) của tháp tương tự như trong sơ đồ chính (main flowsheet). Để có

thêm thông tin chi tiết, xem mục 1.2.1 - Installing Operation. Giao diện

UnitOps của tháp được kích hoạt bằng cách lựa chọn Add Operation từ

Flowsheet trên Menu Bar, hoặc bấm phím F12.

2 UnĩtOps - T-100 (COLI)

Lưu ý: chỉ những thiết bị có khả năng kết nối với tháp mới được hiển thị trong lưu trình con của thápCategorieỉ

(* AllUnitOpỉ c

Vesselỉ

c Heat Trariỉíer Equip c

Rũtating Equipment c

Piping Equipment c LogicalsAvailable Unit Operatioriỉ

3 Phase Condenser

Balance 1BP Trai)

Cũnt. Stirred Tank Reactor

Cũnversiũn Reactũr

Cũũler

Digital Pt

Equilibrium ReactorGeneral Reactũr

Gibbs Reactũr

Heater

Liq-Liq ExtractorPartial Condenser

dPID Contrũller

Những thiết bị có thể hiển thị trong lưu trình con của tháp được ghi trong bảng

dưới đây. Hầu hết những thiết bị này đều được HYSYS nhận dạng và hiển thị

cùng với các thiết bị khác trong lưu trình chính phục vụ cho việc tính toán, hiển

thị tính chất...

Các loại thùng chứa (Vessels)Thiết bị ngưng tụ ba pha, thiết bị ngưng tụ một phần, thiết bị đun sôi đáy tháp, thiết bị ngưng tụ toàn phần, các đĩa chưng.

Các thiết bị truyền nhiệt Gia nhiệt, Làm lạnh, trao đôi nhiệtThiết bị quay BơmThiết bị trên đường ống dẫn VanCác công cụ Logical Cân bằng, Digital Pt, điều khiển PID,

Selector Block, Transfer Function Block

- n X

Ạdd

Cancel

www.thuvien247.net

104

7.6.1 Thiết bị ngưng tụ (Condenser)CONDENSER là thiết bị dùng đe ngưng tụ hơi thành lỏng bằng cách làm lạnh

lấy bớt nhiệt của dòng hơi. Trong HYSYS, CONDENSER chỉ được sử dụng

trong môi trường của tháp và nói chung liên kết với đoạn tháp có chứa các đĩa

chưng (TRAY SECTION).

Có bốn loại thiết b ị ngưng tụ:

Lưu ý: thiết bị ngưng tụ từng phần có thể trở thành thiết bị ngưng tụ toàn phần bằng cách đặt lưu lượng

Một phần

Nguyên liệu vào được ngưng tụ một phần, có dòng sản phẩm hơi và lỏng. Lưu ý rằng thiết bị ngưng tụ từng phần có thể trở thành thiết bị ngưng tụ toàn phần bằng cách đặt lưu lượng dòng hơi ra bằng 0

dòng h ơi ra bằng 0 Toàn phần Nguyên liệu vào được ngưng tụ hoàn toàn, chỉ có sản phẩm lỏng

dCI

Ba pha - hóa học

Có hai dòng sản phẩm lỏng, và một dòng sản phẩm hơiPartial Condenser Button Ba pha - hydrocacbon Có một dòng sản phẩm lỏng, một dòng sản phẩm

nước, và một dòng sản phẩm hơi

Giao diện Condenser Property sử dụng kiểu danh sách kéo thả, có thể chuyển đổi qua lại giữa

các loại thiết bị ngưng tụ, không phải xóa và khởi tạo thiết bị mới. Đồng thời với việc

chuyển đổi qua lại, giao diện cũng sẽ thay đổi cho phù hợp với loại thiết b ị được lựa chọn.

Three-Phase Condenser Button

Khi làm việc ở steady State mode, không cần thiết phải khai báo trong các tab Rating và DynamicS

Total Condenser Button

www.thuvien247.net

105

Khi thêm tháp vào sơ đồ sử dụng các template có sẵn của HYSYS, có thể có một thiết bị ngưng tụ được

kèm theo tháp. Để thêm thiết bị ngưng tụ, bấm phím F12 lựa chọn từ giao diện UnitOps hoặc lựa chọn

trong Column Pallet.

Giao diện hiển thị thuộc tính của thiết bị ngưng tụ cũng giống hệt như các thiết bị khác, bao gồm 5 tab như

hình vẽ trên.

Cần thiết phải cung cấp thông tin Connections và Parameters cho Condenser. Các thông tin trên Rating và

Dynamics tabs không cần thiết trong mô phỏng tĩnh.

Design Tab Connections Page

Trong giao diện của Connections page hiển thị tên của thiết bị, cũng như tên của các dòng vật chất vào và

ra thiết bị. Tuy nhiên cũng tùy vào loại thiết bị ngưng tụđược chọn mà một

vài dòng vậtchất sẽ

không có (ví dụ với thiết bị ngưng tụ toàn phần, sẽ không có dòng hơi)

về mặc định, đường hơi vào thiết bị sẽ được lấy từ đỉnh tháp, và dòng hồi lưu sẽ quay trở lại đĩa trên cùng

tháp.

Parameters Page

Tốt hơn hết hãy sử dụng tham số về công suất, h ơn là thiết lập dòng năng lượng.

Các thông số được thiết lập ở trang này sẽ là:

www.thuvien247.net

106

Độ giảm áp (Delta P)

Nhiệt năng (Duty)

Subcooling Data

Độ giảm áp

Giá trị mặc định ban đầu của độ giảm áp (Delta P) bằng 0.

Độ giảm áp được thể hiện trong biểu thức sau:P = Pv = Pl = Pngliệu - DP

Trong đó: P : áp suất trong tháp

Pv : áp suất sản phẩm hơi ra

Pl : áp suất sản phẩm lỏng ra

Pngliệu: Áp suất của dòng nguyên liệu vào tháp

ÁP : Độ giảm áp của tháp

Khi thiết lập một tháp, nói chung sẽ cung cấp áp suất

củathiết bị

ngưng tụ. Do đó, áp suất đỉnh tháp là kết quả đã được HYSYS

tự động

tính toán.

Nhiệt năng (Duty)

Có thể khai báo nhiệt năng cho dòng năng lượng tại đây, nhưng tốt hơn khi thiết lập trong giao diện của

tháp (Monitor hoặc Specs page). Như vậy sẽ linh hoạt hơn khi cần điều chỉnh các tham

sốcũng như

thiết lập khoảng sai số.

Nhiệt năng khi có giá trị dương thể hiện dòng năng lương được lấy ra từ dòng vào condenser. Nếu dòng

năng lượng được đặt tên trong Connections page, thì tên của dòng sẽ được hiển thị tại đây.

Cân bằng năng lượng trong thiết bị ngưng tụ (mô phỏng tĩnh)

Hfeed

- Duty Hvapor + Hliquid

Trong đó: Hfeed = Năng lượng dòng nguyên liệu vào thiết b ị Hvapor = Nhiệt lượng dòng sản phẩm

hơi ra Hliquid = Nhiệt lượng dòng sản phẩm lỏng ra

www.thuvien247.net

107

Hạ nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ sôi (SubCooling)

Trong một vài trường hợp, có the cần làm lạnh chất lỏng xuống dưới

điểm sôi (ngưng tụ). Mức độ làm lạnh hoặc nhiệt độ làm lạnh sẽ đượckhai báo. Khi biết một trong các

tham số, tham số còn lại sẽ tự động được tính toán.

Estimate Page

Normalise Compoỉition

:........Updaie Conip Ẻsi!..................:

Clear Comp. Est.

Clear All Comp. Eỉt.

Trên giao diện này, có thể khai báo giá trị ước lượng lưu lượng và thành phần pha của các dòng ra khỏi

thiết bị ngưng tụ.

Flow EỉtimatesFlow Eỉtimate

Off Gas 1.13Ũe-Ũ8

Naphtha 0.3489

Reílux 0.2454\A/aste Water

0.08822

Vapour Phase Liquid Phase Aqueous PhaseMethane

0.1082Ũ.ŨŨŨG ũ.ũũũũ

Ethane Ũ. 0452 Ũ. 0014 ũ.ũũũũ

Propane Ũ. 1853 Ũ. 0194 ũ.ũũũũ

i-Butane Ũ. 0493 Ũ. 0122 ũ.ũũũũ

n-Butane Ũ. 1243 0.0434 ũ.ũũũũ

H20 0.0578 Ũ.ŨŨ1Ũ 1.0000

NBP[Ũ]49K Ũ. 1636 Ũ. 0818 ũ.ũũũũ z

< l I tT

Worksheet Tab

Hiển thị các thông tin giống như trong Workbook. Tuy nhiên, ở đây chỉ hiển thị tham số của những dòng

có liên kết trực tiếp với thiết bị ngưng tụ

Performance Tab

Performance gồm hai trang: Plots và Tables. Tại đây hiển thị những giá trị đã được tính toán

hoàn chỉnh, có thể xem các bộ thông số đã được tính toán: nhiệt độ, áp suất, dòng nhiệt,

enthalpy, hoặc thành phần hơi. Cuối mỗi trang, là khoảng (intervals) của các giá trị được tính

toán và các đồ thị.

Trong Mô phỏng tĩnh, tất cả các đồ thị sẽ được hiển thị nằm ngang. Ch ỉ có trong mô phỏng động các đồ thị sẽ hiển thị các biến dọc theo chiều cao tháp.

www.thuvien247.net

108

7.6.2 Reboiler (thiết bị đun sôi đáy tháp)

Khi lựa chọn tháp hấp thụ hoặc chưng cất, sẽ luôn kèm theo thiết bị đun nóng đáy tháp (Reboiler) kết nối

với đĩa dưới cùng của tháp gồm các dòng tới Reboiler và dòng hồi lưu đáy Boilup.

Reboiler được dùng để hóa hơi một phần hoặc toàn bộ dòng lỏng. Reboiler phải được thiết lập trong

môi trường subflowsheet của tháp.

Trong môi trường subflowsheet của tháp, bấm phím F12 và chọn Reboiler. Ngoài ra có thể chọn từ giao

diện UnitsOps hoặc chọn Reboiler trong Column Palette.

Giao diện đặc tính Reboiler cũng có 5 tab chính giống như các thiết bị khác: Design, Rating, Worksheet,

Performance và Dynamics.

Trong mô phỏng tĩnh, chỉ phải khai báo các thông tin trong Connections và Parametters cho Reboiler.

Design Tab

Connections Page

Tại Connections page, người dùng phải đặt tên cho Reboiler, khai báo các dòng vào, dòng ra và dòng

năng lượng.

Reboiler được sử dụng cùng với tháp, đun sôi chất lỏng từ đáy tháp (là dòng nguyên liệu vào Reboiler) và

dòng Boilup từ Reboiler quay trở về đáy tháp.

Reboiler Button

www.thuvien247.net

109

Parameters Page

Độ giảm áp tại Reboiler mặc định bằng 0.

Nhiệt năng của thiết bị được thiết lập ở trang này. Nhiệt năng được thiết lập phải

là một số dương, có nghĩa là cung cấp nhiệt cho chất lỏng. Nếu đã đặt tên cho

dòng năng lượng trong Connections page thì tên đó cũng sẽ được hiển thị tại

đây. Lưu ý rằng nếu đã khai báo Duty trên Monitor hoặc Specs page trong giao

diện chính của tháp thì không cần khai báo tại đây nữa.

www.thuvien247.net

110

Cân bằng năng lượng của Reboiler trong mô phỏng tĩnh được tính bằng biểu

thức sau:

Hfeed ^ Duty Hvapor ^ Hbottom ^ Hboilup

trong đó:

Hfeed = Nhiệt dòng chất lỏng vào Reboiler Hvapor

= Nhiệt dòng hơi ra khỏi thiết bị Hbottom =

Nhiệt dòng sản phẩm đáy tháp Hboìiup = Nhiệt

dòng hơi quay về đáy tháp

Worksheet Tab

Cung cấp các thông tin về các dòng giống như trong giao diện Materials

Streams page của Workbook. Tuy nhiên, ở đây chỉ hiển thị thông số của những

dòng có liên kết trực tiếp với Reboiler.

Performance Tab

Performance tab gồm Plots và Tables page. Cuối mỗi giao diện, khai báo

khoảng cách (intervals) của các giá trị tính toán được hiển thị trong bảng hoặc

đồ thị.

7.6.3. ĐĩaMột tháp được mô phỏng, tối thiểu phải có đoạn tháp có các đĩa (TRAY

SECTION). Tại mỗi đĩa sẽ có dòng khí đi từ dưới lên và dòng lỏng đi từ trên

xuống, và dòng cấp liệu nào đó, hoặc dòng sản phẩm lấy ra cạnh sườn, gặp nhau

tại đĩa và xảy ra quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất giữa các dòng tại đĩa đó.

www.thuvien247.net

111

Giao diện thuộc tính của các đĩa có 5 tab giống như các thiết bị khác: Design,

Rating, Worksheet, Performance và Dynamics. Trong mô phỏng tĩnh, không

cần phải khai báo trong Rating và Dynamics tab.

Design Tab

Connections Page

Tại đây phải khai báo tên, vị trí dòng hơi và dòng lỏng vào và ra, các dòng

nguyên liệu, vị trí đĩa tiếp liệu, số đĩa. Khi tháp được thiết lập từ mẫu có sẵn,

HYSYS tự động thêm vào tên mặc định của các dòng. Ví dụ, trong tháp chưng,

dòng hơi đi ra từ tháp chưng được gọi là To Condenser và dòng lỏng hồi lưu về

tháp gọi là Reflux.

Thứ tự các đĩa trong tháp và vị trí các dòng trong tháp:

• Khi lựa chọn TRAY SECTION, HYSYS sẽ mặc định đĩa tiếp liệu là đĩa

giữa tháp. (Ví dụ: tháp có 20 đĩa, đĩa tiếp liệu sẽ tự động là đĩa số 10). Vị

trí đĩa tiếp liệu thay đổi được thông qua danh sách kéo thả hoặc điền vào ô

tương ứng trong giao diện.

• Các dòng vào và ra khỏi đỉnh và đáy tháp được đặt tên trong các ô Liquid

hoặc Vapor Inlet/Outlet.

www.thuvien247.net

112

Khai báo vị trí dòng nguyên liệu vào tháp hoặc vào đỉnh tháp (đĩa 1 hoặc đĩa N

tùy thuộc vào cách bạn đánh số thứ tự từ trên xuống hay từ dưới lên) hay đáy

tháp (N hoặc 1) sẽ tự động trở thành Liquid Inlet hoặc Vapor Inlet tương ứng.

Nếu đã có sẵn các dòng vật chất đó, thì mỗi khi người dùng thiết lập thêm dòng

chất khác, nó sẽ tồn tại độc lập với các dòng còn lại và ở vị trí được quy định.

Tương tự với dòng ra từ đỉnh hay đáy tháp.

Side draws Page (đĩa lấy sản phẩm bên cạnh thân tháp):

Trang Side draws dùng để thiết lập một hoặc nhiều đĩa cần rút sản phẩm thân

của tháp. Có 3 lựa chọn: Hơi (Vapor), Lỏng (Liquid), Nước (Water)

Parameters Page

Cho phép khai báo số đĩa của tháp. Các đĩa sẽ hoạt động ở trạng thái gần lý

tưởng với hiệu suất đĩa bằng 1. Nếu hiệu suất của một đĩa nhỏ hơn 1, chúng sẽ

được tính toán theo mô hình Murphree Efficiency.

Có thể thêm hoặc bớt đi một số đĩa của tháp, bằng cáh bấm vào phím

Customize sẽ hiển thị giao diện như hình dưới, nhập thông tin thay đổi vào ô

tương ứng của Custom Modify Number of Trays. Chức năng này cho phép

thêm hoặc bớt đi số đĩa một cách đơn giản mà không làm mất đi các dòng vật

chất và năng lượng kết nối với tháp, đặc biệt khi làm việc với một tháp rất phức

tạp.

www.thuvien247.net

113

Thay đổi số đĩa:

Bấm vào phím Customize, giao diện hiển thị như hình trên. Khai báo số đĩa vào

ô Current Number of Trays. Cách làm này tương tự với cách thay đổi số đĩa lí

thuyết (Theoretical trays) tại Connections page. Tất cả các dòng vào và dòng ra

sẽ được thay đổi tương ứng. Ví dụ, nếu thay đổi số đĩa từ 10 thành 20, thì dòng

ban đầu nối với đĩa 10 bây giờ sẽ nối với đĩa 20.

Thêm đĩa vào tháp:

1. Điền số đĩa cần thêm vào ô Number of trays to Add/Delete

2. Khai báo vị trí (thứ tự) muốn thêm đĩa vào tháp vào ô Tray to add after or

delete first

3. Bấm phím Add Trays, số đĩa được yêu cầu sẽ thêm vào sau đĩa có số thứ tự

đã định. HYSYS cũng sẽ tự động điều chỉnh các dòng vật chất và năng

lượng được liên kết với tháp trước đó.

Để loại bớt đĩa từ tháp:

1. Điền số đĩa muốn bỏ bớt đi vào ô Number of trays to Add/delete

2. Khai báo vị trí (thứ tự) muốn bỏ đĩa khỏi tháp vào ô Tray to add after or

delete first

3. Bấm phím Remove Trays, tất cả các đĩa được lựa chọn sẽ bị loại bỏ. Nếu

đánh số từ trên xuống dưới, các đĩa tính từ đĩa đã chọn xuống dưới được xóa

đi. Nếu đánh số từ dưới lên trên, các đĩa tính từ đĩa được chọn trở lên được

xóa đi

4. Các dòng nối với các đĩa cao hơn (theo thứ tự) sẽ không bị ảnh hưởng về

các liên kết dòng. Ví dụ: nếu bỏ 3 đĩa từ đĩa số 6, dòng Side Draws ban đầu

tại đĩa 5 sẽ giữ nguyên, còn dòng Side Draw

Khi thêm hoặc bỏ

đi ỉ số đĩa, các

dòng chất đi vào

tháp vẫn giữ

nguyên vị trí kế nối

của chúng

www.thuvien247.net

114

5. ban đầu tại đĩa số 10 sẽ liên kết với đĩa số 7. Bất cứ dòng nào liên kết với các đĩa 6, 7 hoặc 8 sẽ bị xóa khi có sự xác nhận đồng ý của .

Phía dưới cửa sổ có 3 nút chọn loại thápphụ bên cạnh

sườntháp

chính: Standard, Side Stripper và Side Rectifier. Khi lựa chọn loại Side

Stripper hoặc Side Rectifier sẽ ảnh hưởng đến sự thay đổi áp suất trong tháp

chính. Áp suất tại đĩa từ đó dòng chất lỏng đi ra sẽ được sử dụng là áp suất của

Side Stripper (tháp tách phụ bên sườn tháp chưng chính), và sẽ không đổi trong

toàn tháp phụ này. Áp suất tại đĩa từ đó dòng hơi đi ra sẽ được sử dụng là áp

suất của Side Rectifier (tháp luyện phụ bên sườn tháp chưng chính), và sẽ

không đổi trong toàn tháp phụ này.

Pressures Page

Hiển thị áp suất trên mỗi đĩa. Chỉ cần biết áp suất của hai

đĩa trong

toàn bộ tháp, HYSYS sẽ tự động tính toán. Ví dụ, nếu khai báo áp suất của

Condenser và Reboiler, HYSYS sẽ tính được áp suất đĩa trên cùng và dưới cùng

của tháp dựa vào độ giảm áp, sau đó áp suất của các đĩa còn lại sẽ được tự động

tính toán theo phép nội suy tuyến tính.

_ _ ...

Pressure

[kPa]

1 MainTS 197.9

2 MainTS 201.8

3 MainTS 205.8

4 MainTS 209.7

5 MainTS 213.6

G MainTS 217.6

7 MainTS 221.5

8 MainTS 225.5

Rating Tab

Chỉ dùng trong mô phỏng động. Đọc thêm thông tin về Rating tab ở phần 8.4

(Tray Section in the Dynamics Modelling)

www.thuvien247.net

115

Worksheet Tab

www.thuvien247.net

116

Hiến thị thông tin giống hệt như giao diện Material Streams của Workbook. Tuy

nhiên, ở đây chỉ có các thông số của các dòng kết nối trực tiếp với các đĩa.

Performance Tab

Có Plots và Tables Page. Cuối mỗi trang, là khoảng (intervals) giá trị được tính

toán

Dynamics Tab

Chỉ dùng trong mô phỏng động. Đọc thêm thông tin về Dynamics tab ở phần

8.4 (Tray Section in the Dynamics Modelling)

7.6.4. TeeTEE chỉ có khi sử dụng Modified HYSIM I/O. Giao diện hiển thị các thông số

hoạt động của TEE trong lưu trình con của tháp về cơ bản giống hệt trong lưu

trình chính, có thêm Estimates page

Ớ Estimates page, khai báo thông tin về lưu lượng các dòng sản phẩm của TEE

nhằm giúp HYSYS tính toán hội tụ trong môi trường con của tháp:

1. Chọn một trong ba đơn vị tính toán: Molar (Mol); Mass (Khối lượng);

Volume (Thế tích)

2. Khai báo các giá trị lưu lượng của các dòng sản phẩm vào ô tương ứng trong

bảng, sau khi đặt tên các dòng.

Chức năng bốn phím ở trang Estimates:

Xem lại chương 4 -

Thiết bị đường ống dân

(Piping equipment)

phần TEE

Modified HYSIM Inside -

Out Solving Methodphải

được lựa chọn ở trang

Solving mode của bảng

parameters trong giao

diện hiển thị thông số

hoạt động của tháp khi

TEE được s ử dụng

www.thuvien247.net

117

UpdateThay thế các số liệu tính toán mới (trừ những số liệu người dùng cung cấp có màu xanh) nhận được từ quá trình tính toán tháp

ClearSelected

Xóa những giá trị được lựa chọn

ClearCalculated

Xóa tất cả những giá trị đã được tính toán

Clear all Xóa tất cả mọi giá trị trong bảng

Khi có TEE được kết nối với tháp hoặc, tức là với dòng sản phẩm lấy ra bên

sườn tháp, thì trong giao diện hiển thị thông số hoạt động của tháp sẽ có thêm

các tham số liên quan đến TEE, dùng để khai báo tỉ lệ chia dòng khi qua tee.

Sau khi ngườ i dùng nhập vào tỉ lệ chia dòng của Tee, các dòng mới sẽ xuất

hiện.

Các thiết bị khác vận hành kết hợp với tháp tương tự với loại thiết bị đó ngoài

lưu trình chính. Để biết thêm thông tin của bất kỳ loại thiết bị nào khác, hãy đọc

trong các chương tương ứng với loại thiết bị đó. Chỉ có duy nhất một điều phải

nhấn mạnh khi làm việc với các thiết bị trong lưu trình con của tháp: tất cả các

thiết bị mô phỏng trong môi trường con của tháp được tính toán đồng thời.

www.thuvien247.net

118

7.7 Tính toán tháp (Running the Column)Một khi đã hoàn thành xây dựng cấu hình của tháp và đã khai báo đầy đủ tất cả

các dữ liệu cần thiết, bước tiếp theo là vận hành thuật toán tính toán tháp.

Quá trình tính lặp được bắt đầu khi chọn Run từ giao diện thuộc tính tháp

Column Property. Lưu ý rằng có thể bấm phím Run/Reset từ trang bất kỳ của

giao diện thuộc tính tháp Column Property. Khi đang ở trong môi trường xây

dựng cấu hình tháp, phím Run xuất hiện trên Button Bar cũng có chức năng

giống như phím Run trên giao diện thuộc tính tháp Column Property.

Khi phím Run được chọn, thì các phím Run/Reset sẽ được thay bằng Stop, khi

chọn sẽ dừng quá trình tính toán. Phím Run được chọn lại khi muốn tiếp tục

tính toán. Tương tự trên Button Bar, phím Stop cũng sẽ được thay thế Run sau

khi chọn Run.

Khi thao tác trong môi trường xây dựng cấu hình tháp, tháp sẽ được tính toán

khi chọn phím Run trên Column Property View, hoặc trên Button Bar. Khi làm

việc với giao diện Column Proprety trong môi trường chính, tháp sẽ tự động

tính toán khi:

• Thay đổi giá trị thuộc tính sau khi nhận được kết quả hội tụ.

• Thay đổi thuộc tính được kích hoạt, sao cho bậc tự do trở về 0.

7.7.1 Tính toán (Running)Chọn phím Run để bắt đầu những tính toán vòng lặp cần thiết mô phỏng tháp

theo các dữ liệu đầu vào. Trên Monitor Page của giao diện Column Property,

hiển thị bản tóm tắt về số vòng lặp, sai số cân bằng, nhiệt và các sai số của các

tham số. Thông tin chi tiết về tình trạng hội tụ sẽ hiển th ị trên Trace Windown

(xem mục 7.4.1-Design Tab).

Mặc định cơ bản cho tính toán là thay đổi thuật toán “Inside-out”. Trong cách

tính toán này, các mô hình cân bằng đơn giản và enthalpy được sử dụng trong

vòng lặp trong, thực hiện tính toán thành phần tổng, cân bằng nhiệt, cân bằng

lỏng-hơi và các thông số khác. Vòng lặp ngoài được cung cấp liên tục các số

liệu tính toán theo các mô hình nhiệt động đơn giản với những tính toán chặt

chẽ.

Run Reset

Phím Run & Reset trên Column proprety view

Stop I

Phím Stop trên Column Property view

Phím Run và Stoptrên Button Bar, là hai phím riêng biệt

www.thuvien247.net

119

Khi tính toán mô phỏng, dòng trạng thái ở phía dưới của màn hình thế hiện quá

trình tính toán những thuộc tính ban đầu sử dụng cho những mô hình tính toán

tiếp theo. Ma trận Jacobian được hiến thị, được sử dụng trong tính toán vòng lặp

trong. Tiếp đó, dòng trạng thái sẽ thông báo các sai số vòng lặp trong và kích

thước của các bước tính toán được thực hiện tại vòng lặp trong. Cuối cùng hệ

nhiệt động sẽ được tính toán lại chặt chẽ và cho ra các kết quả cân bằng, nhiệt và

sai số. Việc tính toán vòng lặp trong và ngoài sẽ được tiếp tục đến khi đạt được

hội tụ hoặc nhận thấy tháp không thế hội tụ và bấm phím Stop đế kết thúc tính

toán.

Nếu gặp khó khăn khi tính toán hội tụ ở vòng lặp trong, chương trình sẽ tính lại

matrận Jacobian. Nếu không có sự điều chỉnh và cho ra

những cân bằng, nhiệt và sai số, bấm phím Stop đế dừng việc tính toán và kiếm

tra lại các thông tin.

Các thông tin hiến thị trên Column Profile & Estimates Pages sẽ được sử dụng

đế dự đoán ban đầu cho thuật toán hội tụ. Nếu không hiến thị đánh giá hiện tại,

HYSYS sẽ bắt đầu phương thức hội tụ bằng cách khởi động lại đánh giá ban đầu

(xem thêm Section 7.4.2- Parameters tab Estimates page)

7.7.2 Thiết lập lại (Reset)Lệnh này sẽ xóa các giải pháp tính toán tháp hiện tại và các dữ liệu ước tính

xuất hiện trên Estimates Page của giao diện chính của tháp (Column view). Nếu

tiến hành những thay đổi chính sau khi tháp đã hội tụ, sẽ là một ý tưởng tốt đế

Reset xóa hết những giải pháp trước đó. Như thế sẽ cho phép tháp bắt đầu tính

toán lại từ đầu. Nếu chỉ có những thay đổi nhỏ trong tháp, thử chọn lại Run

trước khi Resetting. Khi tính toán tháp bắt đầu và sẽ tiếp tục cho đến khi đạt

được hội tụ, và phải dừng lại khi điều kiện tính toán là không thế (ví dụ như

không hoán vị được ma trận Jacobian...) hoặc khi số vòng lặp quá giới hạn cho

phép được đặt ra ban đầu. Khác với ba trường hợp trên, việc tính toán sẽ thực

hiện cho đến khi bấm phím Stop. Kết quả không hội tụ của tháp có thế được

phân tích, thảo luận tiếp tục trong mục tiếp theo 7.8 - Column Troubleshooting.

www.thuvien247.net

120

7.8 Xử lý sự cố thápMặc dù HYSYS không đòi hỏi những dự đoán ban đầu cho quá trình hội tụ,

nhưng dự đoán tốt vế nhiệt độ đỉnh và đáy tháp và một sản phẩm sẽ làm nhanh

quá trình hội tụ. Sự biến đổi chi tiết về lưu lượng dòng lỏng hay khí không cần

thiết.

Tuy nhiên, tháp có thế gặp khó khăn, những dự đoán đầu ra được đưa ra trong

suốt quá trình lặp sẽ cung cấp những sự trợ giúp làm thế nào đế hoàn thành việc

tính toán tháp. Nếu sai số cân bằng tiệm cận 0, nhưng nhiệt và những sai số của

các tham số khác có quan hệ hằng số, những thuộc tính này dường như bị sai.

Nếu cả hai sai số cân bằng và sai số nhiệt và tham số không thấy xuất hiện, cần

phải kiếm tra lại tất cả các dữ liệu đầu vào của (ví dụ như các giá trị ước đoán

ban đầu, các tham số và cấu hình của tháp).

Trong quá trình tính toán tháp, giữ cố định không thay đổi những tham số cơ

bản của tháp. Bằng cách này, áp suất trong tháp, số đĩa, vị trí đĩa tiếp liệu và các

thiết bị phụ trợ khác như bộ trao đổi bên sườn và bơm hồi lưu sẽ được giữ

nguyên. Đế đạt được những tham số kĩ thuật đã thiết kế cho tháp sẽ chỉ hiệu

chỉnh những biến số, trong đó sử dụng các giá trị ước đoán ban đầu, như là chỉ

số hồi lưu, nhiệt năng trao đổi, hay lưu lượng các dòng sản phẩm. Bao gồm các

giá trị được khai báo ban đầu nhưng đã được thay thế trở thành dữ liệu ước đoán

ban đầu. phải bảo đảm dữ liệu đưa vào (dự đoán ban đầu) và thuộc tính (các

tham số cơ sở của tháp) là hợp lý. Hiến nhiên là có những tổ hợp cấu hình của

tháp với những tham số rất khó hội tụ hoặc không thế hội tụ. Mặc dù tất cả

những vấn đề khó khăn đó không thế đề cập hết ở đây, một số vấn đề thường

gặp sẽ được thảo luận ở những phần tiếp theo.7.8.1Heat and Spec Errors Fail to convergeĐây là tình huống thường xảy ra nhất là khi tháp không đáp ứng được sai số cho

phép. Trong phần này sẽ đưa ra những lỗi hay gặp và cách sửa chữa.

Dự đoán ban đầu nghèo nàn

Dự đoán ban đầu rất quan trọng chỉ đế khởi đầu cho thuật toán tính toán tháp.

Nói chung, việc dự đoán nghèo nàn trong trường hợp đơn

Xem dự đoán ban đầu trên ViewInitial Estimates trên màn hình của Column Property view.

www.thuvien247.net

121

giản sẽ làm cho việc hội tụ tháp sẽ bị chậm hơn. Tuy nhiên, đôi khi còn gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng hơn. Xem xét những trường hợp sau:

• Kiểm tra dự đoán sản phẩm của bằng cách chia gần đúng. Một dự đoán tốt

về lưu lượng phần hơi trên đỉnh tháp là toàn bộ các cấu tử trong nguyên

liệu đầu vào được đưa lên trên đỉnh tháp, với một lượng nhỏ cấu tử khóa

nặng. Nếu tháp bắt đầu tính toán với sai số lớn, kiểm tra để thấy các dự

đoán của về phần cất đỉnh tháp nhỏ hơn lưu lượng tổng cộng của các dòng

vào.

• Dự đoán nghèo nàn về chỉ số hồi lưu

thườngkhông là nguyên

nhân của vấn đề, trừ khi khoảng cách giữa các điểm sôi rất hẹp. Dự đoán

tốt hơn là tốc độ dòng lỏng vào tháp tương đối cao so với lưu lượng dòng

hơi, hoặc ngược lại.

• Tháp chứa những thông số quan trọng của khí trơ như H2, N2,

v.v., đòi hỏi dự đoán tốt hơn về lưu lượng đỉnh tháp cần phải tránh xa các

vấn đề điểm bọt ban đầu. Tháp loạ i bỏ N2 là ví dụ tốt về vấn đề này.

Các sai số đầu vào (Input Errors)

Quá trình thực hành tốt khi kiểm tra toàn bộ dữ liệu nhập vào, trước khi cho tính

toán tháp, đảm bảo chắc chắn rằng tất cả các dữ liệu vào, như nhiệt độ đĩa, lưu

lượng dòng sản phẩm là hợp lý:

• Kiểm tra chắc chắn các số liệu khai báo là đúng giá trị và đơn vị. Lỗi điển

hình là lưu lượng dòng sản phẩm moler/hr khi nhập barrels/day hoặc nhiệt

năng của dòng BTU/hr thay cho e+6 BTU/hr.

• Khi khai báo lưu lượng phần cất lỏng, phải chắc chắn là xác định phần cất

từ Condenser chứ không phải lưu lượng từ Reflux.

• Nếu thay đổi số đĩa của tháp, phải chắc chắn rằng đã cập nhật lại các vị trí

đĩa nhập liệu, xác định lại áp suất và vị trí các thiết bị phụ trợ khác như bộ

trao đổi bên s ườn tháp.

Bấm phím Input Summary trên Monitor page của Column Proprety view để hiển thị dữ liệu vào tháp trong Trace Window

www.thuvien247.net

122

• Nếu tháp bị sai ngay lập tức, kiểm tra lại tất cả những dòng cấp liệu đã

biết, nếu dòng được đưa vào đĩa không có thực, hoặc thành phần cấu tử

khai báo bị sai.

Cấu hình sai (Incorrect Configuration)

Với cấu hình tháp phức tạp hơn, như các tháp chưng dầu thô, điều quan trọng

nhất là luôn luôn phải xem lại những dữ liệu đã khai báo một cách cẩn thận

trước khi bấm phím Run để bắt đầu tính toán tháp. Dễ dàng kiểm tra các dòng

tách bên sườn, dòng tháo nước, bơm hồi lưu hay bộ trao đổi bên sườn. Bất kỳ

chỗ nào bỏ qua có thể ảnh hưởng rất lớn đến quán trình tính toán tháp. Và kết

quả là vấn đề sẽ không hiển thị ngay lập tức cho đến khi xem lại một cách cẩn

thận dữ liệu vào hoặc cố gắng thay đổi thuộc tính của tháp.

• Kiểm tra lại đĩa không có sự trao đổi ngược dòng lỏng-hơi. Ví dụ như khi

có dòng cấp liệu vào đĩa không phải ở bên dưới đĩa trên cùng của tháp

không có thiết bị ngưng hồi lưu hoặc tháp không có dòng dầu tái sinh tưới

vào, hoặc vị trí dòng cấp liệu lại ở phía trên đĩa dưới dưới cùng của tháp

không có reboiler hoặctách dòng bên dưới. Trong cả hai trường hợp, đĩa

trên cùng hoặc dướ i cùng sẽ chỉ có một pha duy nhất. Do đó, không mô tả

được cân bằng chuyển kh ối mà phải hủy bỏ hoặc thay đổi vị trí cấp liệu

dòng. Tháp không thể hội tụ với cấu hình như trên.

• Chú ý là tháp sẽ bị báo lỗi ngay nếu tháp tách bên sường (sidestriper)

không có dòng cấp liệu vào hoặc reboiler. Nếu điều này xảy ra, sẽ có thông

báo rằng reboiler hoặc dòng cấp liệu không thể tìm thấy trong tháp tách

bên sườn.

• Phải chắc chắn là đã thiết lập dòng tháo nước ra bên sườn nước nếu có

tháp tách hydrocacbon bằng hơi nước với hơi nước có trên đỉnh tháp.

• Không quan tâm đến trước đó đã giải quyết tháp chưng cất dầu thô như

thế nào, cố gắng thiết lập dòng vào tháp chưng cất dầu thô cho lần chạy

đầu tiên với đầy đủ tất cả các thiết bị bên sườn tháp như các tháp tách, trao

đổi nhiệt, các bộ nhận sản phẩm, và bơm hồi lưu. Những khó khăn sẽ tăng

lên khi cố gắng thiết lập nhiều tháp đơn gianr mà không có những thiết bị

phụ trợ bên cạnh sườn tháp chưng chính, sau đó gán giá trị của các tham số

sản phẩm xuất hiện từ cấu hình cuối cùng.

www.thuvien247.net

123

Những thuộc tính không thể có (Impossible Specifications)

Những thuộc tính không thế có thường được biếu hiện bởi sự không cung cấp

nhiệt và sai số trong vòng lặp cho dù sai số cân bằng gần bằng không. Đế giải

quyết vấn đề này phải hoặc là thay đổi cấu hình tháp hoặc áp suất hoặc là thay

đổi một trong các tham số của sản phẩm.

• Không thế xác định nhiệt độ cho condenser nếu cũng đang sử dụng nhiệt

độ quá lạnh.

• Nếu dòng lỏng trên đỉnh tháp bằng 0, hoặc là nhiệt độ đỉnh tháp quá cao,

hoặc là nhiệt năng của Condenser quá thấp, hoặc là chỉ số hồi lưu quá thấp

• Nếu lưu lượng các dòng lỏng quá lớn, hoặc là tham số về độ tinh khiết quá

khắt khe với số đĩa đã chọn, hoặc là nhiệt năng làm lạnh quá lớn.

• Đĩa khô gần như th ế hiện vấn đề về cân bằng nhiệt. Kiếm tra lại nhiệt độ

và nhiệt năng cung cấp. Một số giải pháp có thế: cố định đĩa tiếp xúc lỏng-

hơi và thay đổi nhiệt năng; tăng tốc độ dòng vào; giảm lưu lượng lấy sản

phẩm; kiếm tra lại nhiệt độ và thành phần dòng nguyên liệu; kiếm tra lại vị

trí cấp liệu.

• Nguyên nhân không có sản phẩm có thế là do các tham số của dòng sản

phẩm không đúng, nhiệt quá thừa trong tháp dẫn đến không có hồi lưu,

hoặc thiếu nhiệt cung cấp phía dưới đãi lấy sản phẩm dẫn đến giảm lượng

hơi cần thiết.

Thuộc tính mâu thuẫn (Conflicting Specifications)

Vấn đề này là điến hình khó phát hiện và sửa chữa. Khi gặp phải

những vấn đề sau đây có liên quan, cần chú ý xem xét.

• Không thế cố định tất cả lưu lượng sản phẩm trong tháp.

• Tránh không nên cố định nhiệt độ đỉnh tháp, lưu lượng dòng lỏng và hơi

bởi vì tập hợpcác tham số này chỉ đưa

ra hội tụtrong

khoảng rất hẹp.

• Không thế làm quá lạnh với ngưng tụ một phần

• Điếm cắt tương tự lưu lượng dòng, không thế khai báo tất cả lưu lượng

các dòng và trừ một dòng không khai báo và sau đó khai báo điếm cắt trên

www.thuvien247.net

124

dòng này.

• Chỉ có hai trong số ba tham số khai báo thuộc tính bơm hồi lưu có thế cố

định, tức là nhiệt năng và nhiệt độ dòng trở về tháp, nhiệt năng và lưu

lương bơm tuần hoàn.

• Cố định lưu lượng dòng lỏng và hơi bên trong tháp cũng như nhiệt năng

có thế dẫn tới mâu thuẫn khi chúng ảnh hưởng trực tiếp lẫn nhau.

• Nhiệt độ đáy tháp không có reboiler phải nhỏ hơn nhiệt độ đĩa cấp liệu

đáy tháp.

• Nhiệt độ đỉnh tháp hấp thụ có reboiler phải lớn hơn nhiệt độ đĩa cấp liệu

đỉnh tháp, trừ khi nguyên liệu vào qua van.

• Tốc độ hơi đỉnh tháp hấp thụ có reboiler phải lớn hơn phần hơi của

nguyên liệu đỉnh tháp.

Sai số dao động (Heat and Spec Error Oscillates)

Mặc dù không phổ biến, nhưng những tình huống này vẫn thường xuất hiện, do

những ước đoán ban đầu quá nghèo nàn. Kiếm tra lại những vấn đề sau:

• Nước ngưng tụ hoặc trạng thái nước lần lượt ngưng tụ và bốc hơi.

• Tập hợp các thuộc tính khai báo không cho phép cấu tử rời khỏi tháp, mặc

dù trên thực tế cấu tử này tuần hoàn trong tháp.

• Sự tách trong khoảng điếm sôi rất hẹp có th ế rất khó xác định khi bước

thay đổi nhỏ có thế dẫn tới bay hơi hoàn toàn. Trước hết, thay đổi các

thuộc tính sao cho sản phẩm không phải là các cấu tử tinh khiết. Sau khi

hội tụ, thiết lập lại (reset) lại thuộc tính và khởi động lại quá trình tính toán

(resart).

7.8.2 Lỗi sai số cân bằng cho hội tụHầu như luôn luôn là vấn đề về cân bằng vật liệu. Kiểm tra lại các cân bằng

tổng:

• Kiểm tra lại thuộc tính tháp. Nếu phần ngưng tụ trên đỉnh tháp quá lạnh

đối với tháp hydrocacbon-hơi nước, cần lấy nước ra. Thông thường thì

thêm bộ lấy nước ra bên sườn cho bậc bất kỳ dưới 200oF.

• Nếu tháp hầu như không hội tụ, phải có nhiều bộ lấy nước ra bên sườn của

tháp.

www.thuvien247.net

125

7.8.3 Sai số cân bằng dao độngVấn đề này xuất hiện cùng với tháp không lý tưởng, như là chưng cất với hỗn

hợp đẳng phí. Giảm damping factor hoặc sử dụng adaptive damping để giải

quyết vấn đề này. (xem thêm mục 7.4.2-Parameters).

7.9 Tài liệu tham khảo■

Sneesby, Martin G., Simulation and Control of Reactive Distillation. Curtin

University of Technology, School of Engineering, March 1998.