Jurrogen havo ajratilish qismini optimallashtirish

Kimyo sanoatining jadal rivojlanishi, kislorod kabi sanoat gazlariga bo'lgan talab ortib bormoqda. Asosiy uskunalar sifatida 50,000 m³ / h tramogenik havo ajratilish bo'limi katta e'tiborni jalb qildi. Hozirgi vaqtda energiya narxi ko'tarilib, o'sishning jadal rivojlangan raqobati, kompaniyalar xarajatlarni kamaytirish va samaradorlikni oshirish uchun jarayonni optimallashtirishni istashga yordam berdi. Ushbu hujjatda ilmiy-tadqiqot ob'ekti sifatida kimyoviy zavodning birligi, disten Plus dasturiy ta'minotining yordami bilan ishlab chiqadi va uni sezgir tahlil qilish va iqtisodiy nafaqalarni ko'paytirish uchun maqbul echimni belgilaydi va iqtisodiy nafaqalarni ko'paytirish uchun ma'lumot berishni maqsad qiladi. ​
 

 

Havoni ajratish zavodi uchun jarayon oqimining samarasini qurish

 

Jarayon oqimi

50,000 m³ / h tramogenik havo ajratilishi zavodida kimyoviy ishlab chiqarish zavodi tomonidan qabul qilinganligi, havo ajratilishi, inqiroz tizimi, inqiroz tizimi va gazni ajratish uchun ketma-ketlik kiritiladi. Ushbu hujjat asosan kislorod ishlab chiqarish jarayonini tahlil qiladi va uning ishlab chiqarish jarayoni oqimi quyidagicha:

 

Havo yuqori samarali filtr orqali aralashmalarni olib tashlaganidan keyin havo kompressoriga kiradi. Siqilgan havo plastinka-finni tasavvur qilish tizimiga kiradi va haroratni kamaytirish uchun issiqlik suvi bilan issiqlik bilan almashadi. Keyin havoning bir qismi keyingi bosqichli siqishni tizimiga kiradi va boshqa qismi keyingi tozalash vositasiga kirgandan keyin to'g'rilashtirish minorasiga kiradi.

 

Keyingi bosqichdagi siqish tizimiga kiradigan havo oqimi taxminan 4500 kmoga / soat ni tashkil qiladi. Gazning bu qismi issiqlik almashinuvidan keyin eksproderaga kiradi, harorati -15 darajaga tushib, haroratni tushirish bilan issiqlik almashinuvidan keyin bosimi pasayadi va keyin haroratni pasaytirdi.

 

To'litish minorasi yuqori minora va pastki minoraga bo'linadi. Yuqori minora past bosimli minoradir, taxminan 130 kpa, pastki minora, taxminan 580 kpaga bosimli baland bosimli minora. Issiqlik almashinuvidan keyin gaz va eksperderdan gaz yuqori qismiga va yuqori tuhmat minorasining o'rta qismiga mos keladi. Tiktifikatsiya minorasida gaz ko'p marotaba rektifikatsiyalangan. Azot minoraning yuqori qismida olinadi, kislorod minoraning pastki qismida olinadi va ba'zi suyuq mahsulotlar tegishli saqlash idishlarida saqlanadi.

 

Jarayon oqimining modeli qurilishi

Ushbu ishlab chiqarish jarayoni yuqori ishlab chiqarish jarayonini siqishni, sovutish, kengaytirish, rekralashuv va boshqa jarayonlarni o'z ichiga olgan havodagi havo bo'linma jarayonidan ma'lum bo'lishi mumkin. Jarayonni simulyatsiya qilish uchun aspen Plus dasturiy ta'minotidan foydalanganda, amaliy modullar va funktsiyalar quyidagilardan iborat:

 

●Havo kompressi modulni qabul qiladi;

● Experder ekspluatatsion modulni qabul qiladi;

● Issiqlik almashish issiqlik modulini qabul qiladi;

To'litish minorasi radfr modulini qabul qiladi;

● Nomot nasos modulini qabul qiladi;

● Seklator SEP modulini qabul qiladi.

Turli xil birlik modullari funktsiyalariga ko'ra, ular turli xil birlik modullari funktsiyalariga muvofiq moddiy oqim orqali ulanadi va oqim kislorod ishlab chiqarish jarayoniga muvofiq amalga oshiriladi. Simulyatsiya paytida jihoz parametrlari dizayn qiymatlariga muvofiq belgilanadi. To'litish minorasining yuqori qismidagi bosim 0,132 MPa-ga bosim 0,132 MPa ga o'rnatiladi, minoraning pastki qismida harorat belgilanadi, Quyoshning pastki qismida harorat belgilanadi, Quyoshning pastki qismida harorat belgilanadi.

 

Buni jadvalda modelning simulyatsiya natijalaridan ko'rish mumkinki, modelning turli indekslari kriogen havo ajratilish zavodining dizayn indekslariga mos keladi. Yuqori minoradagi suyuq kislorodning pokligi o'rtasidagi farq 0,8% ni tashkil qiladi, simulyatsiya qiymatining tebranishi ruxsat etilgan diapazonga teng, taqlid qilinadigan diapazonda xatolar bilan belgilanadi. Shunday qilib, bu vaqtni tashkil etish modelini ishlov berishni tekshirish tahlil qilish uchun ishlatish mumkinligini ko'rish mumkin [2].

1-jadvalda havo ajratilish zavodi jarayonining oqim modeli

​

Buyum	Dizayn indeksi	Simulyatsiya indeksi
Chiqindi suyuq azotining yuqori minora / (kmo-/ h)	4000	4007
Suyuq havo oqimi yuqori minoraga / (kmo-/ h)	5000	5000
Suyuq azotning yuqori minora / (kmo-/ h) ga oqim kursi	4000	4000
Pastki minorada suyuq havo pokligi, \\ (X (\\ ce \\}}) \\) 1%	37	36.1
Yuqori minorada chiqindilar azotining pokligi, \\ (x \\ ige {n2}) \\) 1%	90	89.87
Sovuq qutidan olingan azotning oqim darajasi / (kmo '/ h)	2350	2350
Yuqori minora / MPa ning pastki bosimi	0.14	0.14
Pastki minoraning / MPA ning yuqori bosimi	0.56	0.558
Azot mahsuloti chiqishi / (kmo-/ h)	2400	2400
O'rta - suyuq azotning chiqishi / (kmo-/ h)	2940	2924.38
Past - bosimli suyuq azot chiqishi / (kmo-/ h)	1360	1336.58

​

Jarayonni optimallashtirish tahlili

 

Kriogen havo ajratilish zavodining gazni ajratish jarayoni, trafik minorasi yuqori minorasi muhim rol o'ynaydi. Uskunaning ilmiy-tadqiqot va nazariy tahlillari orqali energiya tejash va iste'molni kamaytirish maqsadlariga yuqori mastikatsiya minorasining yuqori minora jarayonini o'zgartirish orqali energiya tejash va iste'molni kamaytirish maqsadga erishish mumkin. Bu safar aspen Plusning sezgir moduli yuqori protsessorning yuqori minoraning yuqori protsedurasining turli xil jarayon parametrlarini batafsil tahlil qilish uchun ishlatiladi va optimal jarayonlarning maqbul operatsiyasining eng maqbul sxemasi olinadi.

 

Ozuqa holati va ajratish samaradorligi o'rtasidagi munosabatlar

 

Simulyatsiya jarayonida, boshqa parametrlarni o'zgarmagan va ozuqa holatini o'zgartirish, yuqori minora tarqalishi natijasida yuqori minora spektaklotining o'zgarishi ko'rinadi.

 

Buni aniq ko'rish mumkinki, boshqa parametrlar bilan o'zgarishsiz, yuqori minoraning yuqori minorali ozuqa holatini o'zgartirish, yuqori minoraning o'sishi birinchi bo'lib o'sadi va keyin kamayadi. 28-chi patnisda ozuqa pozitsiyasi o'rnatilganda, ajratish samaradorligi eng yuqori darajaga etadi. Shunday qilib, 28-chi patnisning maqbul mavqei ekanligini ko'rish mumkin.

1-rasmda pastki minoraning ozuqa holati va distillash minorasining yuqori qismidagi issiqlik yukini

 

Ozuqa oqimi va kislorod chiqishi va pokligi o'rtasidagi munosabatlar

Quyi minoraning ozuqa oqimining oqim sur'atini o'zgartirish va boshqa parametrlarni o'zgartirib, distillash minorasining yuqori qismida suyuq azot mahsulotlarini ishlab chiqarish va poklikdagi o'zgarishlar 2-rasmda keltirilgan.

 

Yuqori minoraning ozuqa oqimini o'zgartirish, boshqa parametrlarni o'zgartirib, kislorod chiqindilari va yuqori minoraning yuqori minorasida kislorod chiqishi va tollekisligining o'zgarishi rasmda ko'rsatilgan.

 

Buni 2-rasmdan ko'rish mumkinki, yuqori minora ozuqa oqimining ko'payishi bilan kislorod chiqishi asta-sekin o'sib boradi, ammo poklik nazariy tahlilga mos keladigan pasayish tendentsiyasini ko'rsatadi. Buni rasmdan yuqori minora oqimi 780 kmol / soatdan past bo'lganida, kislorod tozaligi 99,6% dan yuqori, bu esa kimyo sanoatining gaz talabiga javob beradi. Hozirgi vaqtda mahsulot 2850 kmol / soatni tashkil etadi, bu 750 kmol / soatning boshlang'ich oqimidan ancha yuqori va 2780 kmol / soat chiqishi va kislorod chiqishi. Shuning uchun, ozuqa oqimi 780 kmodda / soatni nazorat qilish kerak, bu esa kislorod tozalikini ta'minlashda ishlab chiqarish hajmini oshirishi mumkin.

 

Energiya sarfiga bosimning ta'siri

 

Boshqa parametrlarni o'zgarmagan va yuqori minora bosimni o'zgartirish, qurilmaning energiya sarfini o'zgartirish rasmda keltirilgan.

 

Buni rasmdan yuqori minora bosimi ko'payishi bilan, qurilma asta-sekin ortadi. Ajralish ta'siri va energiya sarfini har tomonlama hisobga olgan holda, yuqori minora bosimini 0,135 MPaga belgilash maqsadga muvofiq, bu nafaqat yaxshi ajratish ta'sirini ta'minlaydi, ammo ortiqcha energiya sarfini ham saqlab qoladi.

 

Jarayonni optimallashtirish sxemasini amaliy qo'llash

 

Zavod tomonidan ishlab chiqarilgan gaz asosan kimyo korxonalariga etkazib beriladi va ishlab chiqarilgan kislorod kimyoviy reaktsiyalarda oksidlanish reaktsiyalarida ishlatiladi. So'nggi yillarda energiya narxi ko'tarilishi va bozor raqobati tufayli zavodning foydasi asta-sekin qisqartirildi. Bunday holda, zavod energiya sarfini kamaytirishga va ishlab chiqarish jarayonini takomillashtirish orqali iqtisodiy foyda oshirishga qaror qildi. Tadqiqot va tahlildan so'ng, zavod 2023 yil may oyida jarayonni yaxshilash amalga oshirildi. Yuqori minoraning yuqori minorasi 780 kmolga o'rnatiladi, ya'ni yuqori minoraning bosimi 780 kmoga o'rnatiladi va 28-chi patnisga o'rnatiladi. Jarayonni takomillashtirish tufayli trafik minorasini energiya sarflash kamaytirildi, shuning uchun kriogen havo ajratilish zavodining havo ta'minoti sig'imi tobora ko'payib borishi mumkin. Jarayonni yaxshilash jarayonida havo siqish tizimining ozuqa oqimi bir vaqtning o'zida o'zgaradi va kriogen havo ajratilish zavodining arizasi turli xil yuk ostida tahlil qilinadi. Har bir yuk uchun tekshirish davri 15 kunni tashkil etadi va ishlab chiqarishning ahvoli 2-jadvalda keltirilgan.

 

Buni qayta ishlangandan so'ng, ishlov berishning maksimal soni 115% ga, bu holatda, ikkagorining 115 foizga yetishi mumkin. Bundan tashqari, 115% yuk, To'litish minorasining yuqori minorali energiya iste'moli 7,9% energiya tejash bilan ortadi. Uskunaning elektr energiyasini tahlil qilish orqali, uskunalarning elektr energiyasini 115% yukni kamaytirish 125 kVt · H. Zavod 0,72 yuan / (kvo) joylashgan hududda sanoatning elektr energiyasi qiymati. 330 kun davomida operatsion uskunalar tomonidan hisoblab chiqilgan har yili elektr energiyasining yillik qiymati 712,800 yuanni tejash mumkin. Mahsulot ishlab chiqarish qismidan kelib chiqqan holda hisoblangan mahsulotni optimallashtirishdan so'ng, kislorod chiqishi 380 kmolga oshdi, suyuq kislorod chiqishi 420 kmosdan oshdi va argon chiqishi esa 25 kmogaga oshdi. Har yillik foyda 3,2 million yuanga ko'payishi mumkinligi hisoblanadi. Shunday qilib, jarayonni takomillashtirish har yili korxona uchun 3,9128 million yuanni yaratishi mumkinligini ko'rish mumkin.

 

2-jadvalda ishlov berish optimallashtirishdan keyin turli xil yuklar ostida kriogen havo ajratilish zavodining ishlab chiqarish holati

​

Buyum	80% yuk	90% yuk	100% yuk	110% yuk	115% yuk
Ozuqa summasi (kmo / h)	9850​	11000​	12150​	13300​	14000​
Kislorod chiqishi (kmo-/ h)	2180​	2450​	2750​	3020​	3130​
Suyuq kislorod chiqishi (kmo-/ h)	2550​	2850​	3200​	3480​	3620​
Suyuq argon chiqishi (kmo-/ h)	95​	105​	120​	135​	145​

​