Computer-Aided Chemical Engineering - An Introduction to Process Simulation - Phần mềm Pro/II® - Chương 7: Giới thiệu tổng quan

Nội dung text: Computer-Aided Chemical Engineering - An Introduction to Process Simulation - Phần mềm Pro/II® - Chương 7: Giới thiệu tổng quan

1. Computer-Aided Chemical Engineering An Introduction to Process Simulation - Phần mềm Pro/II® - C7. Giới thiệu tổng quan
2. PRO/II® ver. 5.0 (1997) Simulation Sciences Inc.; CA, USA; (1967). Phần mềm Pro/II là một hệ thống mô phỏng toàn diện trên máy tính dành cho các kỹ sư quá trình trong các lĩnh vực hóa học, dầu mỏ, khí thiên nhiên, xử lý chất rắn, và chất dẻo. * Phần mềm này kết hợp các nguồn dữ liệu trong một thư viện lớn về cấu tử hóa học và nhiều phương pháp xác định tính chất nhiệt động với các kỹ thuật tiên tiến và linh hoạt nhất về tính toán thiết bị. * Phần mềm này thực hiện được mọi tính toán về cân bằng vật chất và năng lượng cần thiết để mô phỏng hầu hết các quá trình ổn định. Giao diện PROVISION: tạo ra một bản sơ đồ quá trình. Công cụ vẽ của Sơ đồ quá trình công nghệ trên màn hình máy tính (Process Flow Diagram – PFD, Sơ đồ PFD): thao tác xử lý bản sơ đồ và thực hiện việc chạy mô phỏng trên máy tính. 3
3. a a 11
4. a a 13
5. a a 15
6. Process Unit Icons 1. Block Diagram 21. Stream Calculator 2. Flash 22. Phase Envelope 3. Flash w Solids 23. Heating Curves 4. Distillation 24. Conversion Reactor 5. Side Column 25. Equilibrium Reactor 6. Mixer 26. Plug Flow Reactor 7. Splitter 27. CST (Continuous Stirred Tank)/Boiling Pot 8. Simple HX Reactor 9. Rigorous HX 28. Gibbs Reactor 10. LNG (Liquified Natural Gas) HX 29. Polymer Reactors 11. Compressor 30. Wiped Film Evaporator 12. Expander 31. Solid Separator 13. Pump 32. Gas/Solid Cyclone 14. Valve 33. Crystallizer 15. Pipe 34. Dissolver 16. Depressure 35. Batch Distillation 17. Controller 36. Batch Reactor 18. Multivariable Controller 37. User-added Unit 19. Optimizer 38. SimSci Add-ons 20. Calculator 39. Stream Properties 17
7. I. Giao diện của PRO/II- Qui ước ban đầu Các nút hoặc các biểu tượng trong một vài trường hợp được viền quanh bởi 1 trong 6 màu: đỏ, xanh lục, xanh dương, vàng, nâu và đen. Ý nghĩa của mỗi màu như sau : • Đỏ : dữ liệu yêu cầu cần phải nhập • Xanh lục : dữ liệu mặc định hoặc lựa chọn • Xanh dương : dữ liệu bạn vừa cung cấp thoả mãn yêu cầu • Vàng : báo rằng số liệu ta vừa nhập ngồi khoảng cho phép • Nâu : dữ liệu khơng cĩ giá trị • Đen : dữ liệu khơng yêu cầu nhập vào 19
8. II. Cửa sổ PRO/II Màn hình bao gồm : • Dịng trên cùng gọi là Application Title Bar (Thanh tiêu đề ứng dụng), ở đĩ cĩ tên của ứng dụng là PRO/II with PROVISION, kèm theo là Document Title Bar (Thanh tiêu đề tài liệu) ở đĩ cĩ tên của chương trình mơ phỏng đang thực hiện (chẳng hạn là View 1 - là tên nguyên của tài liệu khi mới khởi động PRO/II); • Dịng thứ hai gọi là Menu Bar (Thanh trình đơn) gồm 10 mục từ File đến Help ; • Dịng thứ ba gọi là Standard Tool Bar (Thanh cơng cụ chuẩn) chứa biểu tượng của các lệnh thường dùng; • Bên phải và phía dưới màn hình là thanh trượt dọc và thanh trượt ngang; • Bên phải màn hình, bên ngồi thanh trượt dọc là thanh cơng cụ floating PFD (Pipe Flow Diagram). Nếu thanh cơng cụ PFD khơng hiển thị thì ta cĩ thể gọi nĩ như sau: - click vào biểu tượng Show or Hide PFD Palette trên Standard Tool Bar - hoặc từ View → Palettes → nhắp chọn (hoặc khơng) PFD • Ngồi ra cịn cĩ thanh cơng cụ Run. Để làm xuất hiện hoặc biến mất thanh21 cơng cụ này cũng từ View → Palettes → nhắp chọn (hoặc khơng) Run
9. III. Các thao tác thường dùng trong mơ phỏng bằng PRO/II • Chương trình PRO/II sẽ tự động nén 3 file dữ liệu (*.pr1, .pr2, .pr3) và 1 file flowsheet biểu đồ các dịng (*.sfd) thành một file đơn *.prz. Vì vậy, bên cạnh việc giảm kích thước của các file lưu trữ cịn đảm bảo rằng việc cài đặt file đã hồn thành mỗi khi chúng ta ghi các chương trình mơ phỏng. • Chức năng Autosave của PRO/II sẽ tự động tạo một file sao chép dự phịng (backup file). Nếu ta đĩng hoặc thốt ra chương trình mơ phỏng mà khơng ghi thì file này sẽ bị xĩa. Hãy chọn Options / Simulation Defaults / Autosave từ menu bar → hiển thị cửa sổ Autosave Options → nhắp chọn Automatic Save File every → nhập chu kỳ save (phút) → OK. b. Ghi một file mơ phỏng với một tên khác Từ File Menu → chọn Save as → hiển thị cửa sổ Save as → Nhập tên mới cho chương trình mơ phỏng → Chọn OK hoặc nhắp Enter. 23
10. III. Các thao tác thường dùng trong mơ phỏng bằng PRO/II 6. Thay đổi dạng đường viền các dịng (Modifying the Flowsheet Stream Border Style) • Thơng thường đường viền các dịng thường cĩ dạng hình chữ nhật → Chúng ta cĩ thể thay đổi thành đường viền dạng trịn. Qui trình như sau : - Right-click vào dịng được chọn → hiển thị cửa sổ lựa chọn; - Chọn Display → xuất hiện cửa sổ Stream Style; - Chọn Circle từ drop-down list box của Stream Label Border; - click OK → đường viền dịng được chọn từ dạng hình chữ nhật chuyển thành đường viền dạng trịn. • Với cách như trên, bạn cĩ thể thay đổi dạng đường viền cho từng dịng riêng lẻ. Cịn nếu muốn, bạn cĩ thể click chuột trái và quét chọn một hình chữ nhật bao xung quanh các dịng muốn thay đổi dạng đường viền rồi tiến hành qui trình như trên. Hoặc bạn cĩ thể mặc định dạng đường viền cho tất cả các dịng ngay từ đầu theo qui trình sau: - Từ Options Menu → Drawing Defauts → Stream Display → hiển thị cửa sổ Stream Style; - Chọn Circle từ drop-down list box của Stream Label Border. Và lựa chọn25 này chỉ cĩ giá trị khi chúng ta chọn Name ở mục Stream Label Type → OK.
11. 8. Sử dụng Flash Hot-key Tool • PRO/II cĩ một cơng cụ hữu ích cho phép hiển thị nhanh chĩng các tính tốn flash của bất kỳ dịng nào được chọn → Đĩ là cơng cụ Flash Hot-key, cung cấp một phương tiện nhanh chĩng, dễ dàng để xác định hàm lượng và thành phần của pha lỏng và pha hơi của bất kỳ dịng nào. 27
12. III. Các thao tác thường dùng trong mơ phỏng bằng PRO/II 11. Xác định các tính chất về cân bằng lỏng - hơi của các hệ 2 cấu tử (Display BVLE) Để xác định các tính chất về cân bằng lỏng - hơi của các hệ 2 cấu tử này ở áp suất thường (1 atm) hay ở một áp suất bất kỳ nào đĩ, ta sử dụng cơng cụ Display BVLE. Qui trình như sau : • Chọn hệ đơn vị • Chọn cấu tử • Chọn mơ hình nhiệt động thích hợp • Nhắp chọn biểu tượng Display BVLE → Chọn các cấu tử, chọn áp suất và nhắp chọn Calculate → Ta sẽ được 5 loại biểu đồ: - Biểu đồ X - Y - Biểu đồ T - X - Y - Biểu đồ hệ số Fugacity - Biểu đồ hằng số cân bằng K thay đổi theo thành phần mol - Biểu đồ hằng số cân bằng K thay đổi theo nhiệt độ 29