Komputerowa Inżynieria Procesowa

1. Komputerowa Inżynieria Procesowa ChemCAD

2. Wymiarowanie: Menu - sizing • Pozwala na wymiarowanie obliczonego aparatu. Stosuje się do: • Trays – półek w kolumnach • Packing – wypełnień kolumn • Pipes - rur • Shell&Tubes – wymienników płaszczowo rurowych (CC-Therm) • Air Cooler – schładzacie powietrza • Vessel - zbiorniki • Orifice - kryzy • Control valve – zawory regulujące • Relief device – zawory (urządzenia) bezpieczeństwa

3. CC-Batch - Retyfikacja okresowa • Podstawowa jednostka operacyjna instalacji: kolumna okresowa "Batch Column". Składa się z: • Kotła (Pot) z ładunkiem (Pot charge) • Kolumny z półkami/wypełnieniem • Skraplacza • Dekantera • Odbiór produktu odbywa się do zbiorników (Tank) poprzez przełącznik czasowy (Time switch) • Jest to proces dynamiczny – warunki zmieniają się w czasie

4. CC-Batch - Retyfikacja okresowa

5. CC-Batch - Etapy procesu symulacji: • ustalenie składu i ilości wsadu do kolumny, nie trzeba podawać temperatury zostanie wyliczona • Informacje o kolumnie: • Ilość półek • Ilość etapów procesu • Typ skraplacza • Ilości cieczy zatrzymanej na półkach i w skraplaczu

6. CC-Batch - Etapy procesu symulacji: • Parametry operacji okresowej • Parametry rozpoczęcia etapu • zbiornik do którego kieruje się destylat • tryby i wartości specyfikujące pracę kolumny (np. stopień refluksu, natężenie przepływu destyatu) • parametry zakończenia etapu • możliwość dodania wsadu w trakcie destylacji w zakładce ustawienia dodatkowe (Additional settings)

7. CC-Batch - Etapy procesu symulacji: • Ustawienia dotyczące wyświetlania informacji na ekranie • Wyświetlany parametr • Jakiego miejsca dotyczy • Wybór składników wyświetlanych

8. CC-Batch - Etapy procesu symulacji: • Uruchomienie symulacji • Na ekranie pojawia się wykres pokazujący zmianę składu destylatu w czasie • Przegląd wyników: wykres – Plot/Batch Column History

9. Symulacja przepływu przez rury • Symbol operacji jednostkowej: "pipe symulator" • Ważniejsze metody obliczeń: • Izotermiczny przepływ gazu – długie rury • Przepływ jednofazowy • Przepływ dwufazowy (dwie metody) • Metody specjalne dla wody i pary wodnej

10. Symulacja przepływu przez rury • Wymiary: • Obliczenia sprawdzające • Projektowe: • Przepływ jednofazowy • Wymiarowanie bazujące na spadku ciśnienia P/100ft • Wymiarowanie dla dwufazowego przepływu pionowego • Obliczenia wsteczne Pwlot na podstawie Pwyl i wymiarów • Obliczenie natężenia przepływu przy danych wymiarach oraz Pwlot i Pwyl

11. Symulacja przepływu przez rury • Opcje termiczne: • Przepływ adiabatyczny • Przepływ izotermiczny

12. Symulacja przepływu przez rury • Inne parametry: • Średnica rury • Długość rury • Współczynnik szorstkość powierzchni • Wysokość podnoszenia geometrycznego • Współczynnik wnikania ciepła do otoczenia i temp. otoczenia

13. Symulacja przepływu przez rury • Pozostałe zakładki: • Properties - Właściwości medium • Calculated Results - Wyniki obliczeń • Valves - Zawory • Fittings – Armatura: Welded - spawana, Flanged – łączona kołnierzowo

14. Zawiesiny ciał stałych w płynach • Definicja ciała stałego – "Pick Solids" • Definicja rozkładu ziarnowego – "Particle Size Distribution" • Wpływ zawartości ciała stałego na spadek ciśnienia w rurociągu

15. Symulacja rozdzielania zawiesin • Filtry: • ciśnieniowy • próżniowy bębnowy • Hydrocyklon • Cyklon • Elektrofiltr

16. Filtry • Nazwa operacji jednostkowej – "vacuum filter" - dwa symbole • Tryby dokonywania obliczeń 0- dla podanej powierzchni filtru oblicz ciśnienie filtracji 1- dla podanego ciśnienia filtracji oblicz powierzchnię 2- dla podanego ciśnienia i powierzchni obliczane natężenie przepływu zawiesiny

17. Filtry • Typy filtrów • Obrotowy filtr bębnowy, wymaga specyfikacji: • kąta czynnego filtra (zanurzenia w zawiesinie) • prędkości obrotowej bębna (obr./min) • Filtr stałociśnieniowy, typowy • Prosty bilans materiałowy • Tu można tez podać opór przegrody

18. Filtry • Charakterystyka osadu: • Opór właściwy osadu 0 [m/kg] • Współczynnik ściśliwości osadu s • Wilgotność osadu (jeżeli nie podana to CC oblicza z dodatkowych parametrów osadu) • Strata ciała stałego (odniesiony do całości) z filtratem

19. Filtry • Opcjonalne parametry osadu • Rozmiar cząstek ciała stałego • Sferyczność • Porowatość osadu • Współczynnik kształtu • Modelowanie filtracji nie wpływa na skład ziarnowy strumieni

20. Hydrocyklon • Nazwa jednostki operacyjnej "Hydrocyclone " • Metody obliczeń: • 0 - Dahlstrom empiryczna • 1 - Bradley teoretyczna • Tryby obliczeń • 0 – projektowy • 1 – obliczenia sprawdzające • Model przyjmuje typowe stosunki wymiarów geometrycznych

21. Hydrocyklon • Parametry urządzenia do podania w trybie obliczeń sprawdzających • Wymagane: • Średnica cyklonu • Opcjonalne: • ilość cyklonów

22. Hydrocyklon • Parametry urządzenia obliczane w trybie obliczeń sprawdzających • średnica cząstki o skuteczności sepracji 50% • skuteczność średnia • spadek ciśnienia

23. Hydrocyklon • Parametry urządzenia obliczane w trybie obliczeń projektowych • Wymagane: • Skuteczność (Efficiency) • Opcjonalne: • Średnica cząstki, dla której podano efektywność • Dopuszczalny spadek ciśnienia • Maksymalna średnica • Maksymalny spadek ciśnienia • Maksymalna ilość cyklonów

24. Hydrocyklon • Parametry urządzenia obliczane w trybie projektowym • średnica cyklonu • ilość cyklonów • średnica cząstki o skuteczności sepracji 50% • spadek ciśnienia • skuteczność • standardowe stosunki wymiarów geometrycznych

25. Cyklon • Nazwa jednostki operacyjnej: "Cyclone" • Tryby obliczeń • 0 – obliczenia sprawdzające • 1 – obliczenia projektowe • Modele obliczeniowe • 0 - metoda Kocha i Lichta • 1 - Metoda Rosina, Rammlera, Intelmanna

26. Cyklon • Typ obliczeń • 0 – domyślna geometria, wysoka skuteczność • 1 – domyślna geometria, średnia skuteczność • 2 – geometria definiowana przez użytkownika W typach 0 i 1 nie ma możliwości zmiany geometrii cyklonu

27. Cyklon • Parametry urządzenia do podania w trybie obliczeń sprawdzających • Wymagane: • Średnica cyklonu • Opcjonalne: • ilość cyklonów

28. Cyklon • Parametry urządzenia obliczane w trybie obliczeń sprawdzających • Skuteczność średnia • spadek ciśnienia

29. Cyklon • Parametry urządzenia do podania w trybie projektowym • Wymagane: • Skuteczność (Efficiency) • Opcjonalne: • Dopuszczalny spadek ciśnienia • Maksymalna ilość cyklonów

30. Cyklon • Parametry urządzenia obliczane w trybie projektowym • średnica cyklonu • ilość cyklonów • spadek ciśnienia • ogólna skuteczność • domyślne wymiary geometryczne

31. Cyklon Model cyklonu uwzględnia skuteczność dla poszczególnych klas ziarnowych. Można sprawdzić skład ziarnowy pyłu unoszonego z gazem oraz wydzielonego w cyklonie.

32. Elektrofiltr • Nazwa jednostki operacyjnej (Electrostatic Precipitator) • Tryby obliczeń: • 0 – projektowy • 1 – obliczenia sprawdzające

33. Elektrofiltr • Parametry wprowadzane trybu projektowego: • stała dielektryczna względem powietrza • natężenie pola elektrycznego elektrod ładującej i zbierającej • wymagana skuteczność • opcjonalnie spadek ciśnienia na aparacie • Parametry obliczane trybu projektowego • Powierzchnia elektrod • Skuteczność ogólna

34. Elektrofiltr • Parametry wprowadzane trybu sprawdzającego: • stała dielektryczna względem powietrza • natężenie pola elektrycznego elektrod ładującej i zbierającej • powierzchnia elektrod • opcjonalnie spadek ciśnienia na aparacie • Parametry obliczane trybu projektowego • Skuteczność ogólna