На современном этапе развития химической промышленности основной проблемой является экономия энергетических ресурсов, а также сырья, необходимого для производства продукции. Освоение новых технологий требует наличие квалифицированного и подготовленного персонала. К решению проблемы можно подойти с различных сторон: полностью автоматизировать процесс, использовать последние достижения науки и техники, новые технологии. Внедрение чего-то нового - всегда сопровождается значительными экономическими затратами и не всегда является целесообразным. Поэтому, необходимо, сначала проводить эксперимент на модели, что проще, экономичнее и безопаснее; изучить поведение объекта на основании имеющейся информации, а также получить новую информацию об объекте. Это можно осуществить благодаря моделированию - одному из главных методов, который позволяет ускорить технический прогресс, сократить сроки освоения новых процессов.
В данном курсовом проекте исследован процесс конденсации паров метанола ЗОС ОАО "Могилевхимволокно". Производство ПЭТФ состоит из нескольких технологических стадий, поэтому на качество выходного продукта, т.е. ПЭТФ, влияет качество проведения каждой из стадий. Основным исследуемым параметром технологического процесса является расход охлаждающей воды. Необходимость исследования расхода охлаждающей воды заключается в том, что он конденсирует пары и охлаждает до определенной температуры метанол, который поступает в ректификационную колонну, что существенно влияет на процесс ректификации, которая, в свою очередь, влияет на выходной продукт - ПЭТФ.
На многих заводах как химической промышленности используется конденсаторы, для различных целей. Процесс конденсации очень актуальный процесс для большого количества предприятий как химической (предприятия нефтеперерабатывающей промышленности, такие ОАО "Мозырский НПЗ" и ОАО "Нафтан"), так и пищевой промышленности (производство спирта).
Решение этой проблемы предлагает завод ОАО "Атомэлектромаш" [2].
Этот завод производит дефлегматоры для различных назначений и различного технического исполнения и конструкции. Отличительной особенностью этих дефлегматоров является то, что они изготовлены из фторопласта. Это значит, что не при производстве не используется металлы, что приводит к удешевлению аппарата. Также эти дефлегматоры можно применять для различных коррозийных материалов. Приведем несколько примеров дефлегматоров, которые производит это предприятие.
Например, на рисунке 1 показан дефлегматор трубчатого типа.
Аппарат общего назначения может применятся в колонах концентрирования азотной кислоты, ректификации хлормасла, отбелочных колонах для получения концентрированной азотной кислоты и т.д. в качестве встроенного тепломассообменного элемента (холодильника-дефлегматора, нагревателя, сетчатой тарелки и пр.) Аппарат обеспечивает проведение процессов абсорбции в изотермическом режиме, отвод избытка жидкой фазы из области контакта, а также уменьшает унос жидкости из колонны.
На рисунке 1 показан кожухотрубный дефлегматор.
Рисунок 1- Кожухотрубный дефлегматор
Предназначен для нагрева или охлаждения агрессивных сред в холодильниках серной кислоты (серная кислота находится в трубном пространстве).
Постановка задачи.
В данном курсовом проекте необходимо смоделировать процесс конденсации паров метанола так, чтобы исследовать, каким образом изменение входных параметров, таких как температуры входящих паров и жидкого метанола на выходе влияет наизменениерасходаохлаждающейводы.Целью курсового проекта является исследование влияния температуры паров и метанола на расход охлаждающей воды.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1Разработать математическую модель конденсации паров метанола, которая позволит установить зависимость расхода охлаждающей воды от температуры метанола и температуры паров.
2 Провести планирование эксперимента для определения вида зависимости между исследуемыми параметрами процесса конденсации паров метанола.
3 Выбрать и обосновать модель моделирования для разработки концептуальной и имитационной моделей исследования процесса конденсации метанола.
4Разработать на ЭВМ имитационную модель конденсации паров метанола для исследования зависимости расхода охлаждающей воды от температуры метанола и температуры паров.
5Провести анализ полученных данных, чтобы оценить, насколько модель адекватна реальному