Bài giảng Lựa chọn mô hình nhiệt động: Phương pháp tương quan, phương pháp EOS

Bài giảng "Lựa chọn mô hình nhiệt động: Phương pháp tương quan, phương pháp EOS" trình bày các nội dung về sơ đồ lựa chọn FP, các mô hình nhiệt động, lựa chọn mô hình nhiệt động, quá trình chế biến khí, quá trình chế biến dầu,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lựa chọn mô hình nhiệt động: Phương pháp tương quan, phương pháp EOSNhóm Mô phỏng Công nghệ Hoá học và Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội LỰA CHỌN MÔ HÌNH NHIỆT ĐỘNG Phương pháp tương quan Phương pháp EOS 1Phân loại các cấu tử có trong hệ: khí, chất không phân cực, ngưng tụ, solvat hóa, điện ly Sơ đồ lựa Đúng chọn FP Khí hoặc chất Thử chọn PR, không phân cực? SRK, API Sai Đúng Chất điện ly? Thử chọn NRTL, Pitzer, hoặc Bromley Sai Khí (NH3, CO2)? Sai Đúng Thử NRTL, UNIQUAC, Biết BIP? hoặc P > 10 bars? FH, Winson, Van Laar Sai Thử UNIFAC, Đúng nếu có thể, giả định BIP của các cấu tử thiếu Đúng Thử chọn Polimers? SAFT, ESD Sai Đúng P < 10 bars? Thử Henry’s Law Sai Thử ESD, SAFT, MHW2, Wong-Sandler 2CÁC MÔ HÌNH NHIỆT ĐỘNG• Phương pháp tương quan: API và Rackett• Phương pháp phương trình trạng thái: Các tính chất nhiệt động học là cơ sở dữ liệu quan trọng nhất trong tính toán quá trình công nghệ 3EOSPhương pháp EOS: • Phương trình bậc ba tổng quát • Công thức Alpha • Các quy luật hỗn hợp • Phương trình SRK, PR, … • Phương trình SRKP, SRKM, SRKS…. 4Phương trình bậc ba tổng quát RT a(T ) P  2 v  b v  uvb  wb 2 Trong đó: P : áp suất T : nhiệt độ tuyệt đối v : thể tích mol u, w: là các hằng số nguyên 5Giá trị của u, w trong các EOS u w Phương trình trạng thái 0 0 Van der Waals 1 0 Redlich-Kwrong 2 -1 Peng-Robinson 6 EOS Soave-Redlich-Kwrong a (T )   (T ).a (Tc )  (T )   12 2 1  M (1  Tr )  2 M  0,48  1,574  0,176Trong đó: a(T) : hệ số phụ thuộc nhiệt độ (T) : hàm phụ thuộc nhiệt độ, đặc trưng cho lực hấp dẫn giữa các phân tử Tc : nhiệt độ tới hạn Tr = T/Tc : nhiệt độ rút gọn 7  : thừa số acentricLỰA CHỌN MÔ HÌNH NHIỆT ĐỘNG Cơ sở lựa chọn: • Hằng số cân bằng pha cho các quá trình chưng cất, hấp thụ, hấp phụ, cô đặc hoặc bốc hơi, quá trình trích ly… • Thành phần của hỗn hợp • Nhiệt độ • Áp suất • Các thống số làm việc của thiết bị 8LỰA CHỌN MÔ HÌNH NHIỆT ĐỘNG Phương pháp nhiệt động cho phép tính: • Tính K trong một khoảng rộng T và P tính các quá trình phân tách pha • Tính Enthalpy tính cân bằng nhiệt • Tính Entropy tối thiểu hoá năng lượng tự do Gibbs trong các thiết bị phản ứng 9 QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN KHÍ• Khí chứa ≤5% N2, CO2 và H2S và không có phân tử phân cực nào khác: SRK, PR hoặc BWRS• Khí chứa ≥5% N2, CO2 và H2S và không có phân tử phân cực nào khác: SRK, PR, (nên có các thông số tương tác để thu được kết quả chính xác hơn)• Tách các HC nhẹ: PR-BM, RKS-BM, PR, SRK.• Tách khí từ không khí bằng làm lạnh sâu: PR-BM, RKS- BM, PR, SRK• Tách nước bằng Glycol: PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR, SAFT 10 QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN KHÍ• Hấp thụ khí axit bằng metanol (RECTISOL) NMP (PURISOL): PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR, PHSCT, SAFT• Hấp thụ khí axit bằng amin ( ...