ارزیابی کارایی جداسازی یک ستون تقطیر چندجزئی صنعتی توسط مدل تعادلی بهبود‌یافته بر اساس محاسبات بازدهی‌های چندجزئی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز دانشگاه سمنان، ایران

2 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران

3 دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه سمنان، ایران

doi
چکیده

در کار حاضر یک ستون تقطیر چندجزئی صنعتی برای جداسازی ایزوبوتان و نرمال‌بوتان توسط مدل مرحله‌ی تعادلی بهبود‌یافته بر اساس بازدهی‌های چندجزئی شبیه‌سازی شده است. شبیه‌سازی در شرایط پایا با محاسبه‌ی بازدهی‌های مورفریِ نقطه‌ای و مرحله‌ای اجزا انجام می‌شود. ابتدا بازدهی‌های نقطه‌ای بر مبنای نظریۀ دوفیلمی‌ و انتقال جرم چندجزئی محاسبه می‌‌شوند. بعد به کمک یک مدل مناسب اختلاط مایع، بازدهی‌های مرحله‌ای تعیین و در قالب روابط تعادلی بخار-مایع وارد روند شبیه‌سازی می‌‌شوند. از آن‌جایی که توصیف اختلاط مایع روی سینی‌ها در تعیین بازدهی‌های مرحله‌ای مؤثر است، در کار حاضر چندین مدل‌ مختلف برای اختلاط مایع بررسی و نتایج حاصل شامل روند تغییرات دما و غلظت محصولات با مقادیر آزمایشگاهی مقایسه شده‌اند. مقایسه‌ها نشان می‌‌دهند که مدل‌های جریان قالبی و اختلاط جزیی توانسته‌اند به خوبی روند تغییرات را پیش‌بینی کنند، به‌طوری که دماها و ترکیب محصولات به ترتیب اختلاف متوسط %0/5 و %21 نسبت به داده­های اندازه‌گیری دارند.