精留 プロセスシミュレータ 


【課題】メタノールプロセスの精製工程で 77.7 mol% のメタノール水溶液から製品メタノールを得る。供給流量 1696 kg-mol/hrとして、理論段の数10の蒸留塔で分離をおこなうとき、還流比と製品組成との関係をシミュレーションせよ。この際、リボイラに投入する熱量(加熱量)のみが分離に必要なエネルギーであるとして、製品純度と価格との関係を検討せよ。エネルギーの価格は 1 M kJ (106 kJ) あたり10,000円とする。

【フローシート】

【設定リスト】
TITLE
  DIMENSION SI, STDTEMP=273.15, STDPRES=101.325
  SEQUENCE SIMSCI
  CALCULATION RVPBASIS=APIN, TVP=310.93
COMPONENT DATA
  LIBID 1,METHANOL/2,H2O
THERMODYNAMIC DATA
  METHOD SYSTEM=VANL, SET=VANL01, DEFAULT
STREAM DATA
  PROPERTY STREAM=S1, TEMPERATURE=333.15, PHASE=M, RATE(M)=1694, &
         COMPOSITION(M)=1,77.7/2,22.3
UNIT OPERATIONS
  COLUMN UID=T1
      PARAMETER TRAY=10,IO
      FEED S1,5
      PRODUCT  OVHD(M)=S2,1394, BTMS(M)=S3,300
      CONDENSER TYPE=BUBB
      DUTY 1,1/2,10
      PSPEC PTOP=98.066
      PRINT PROPTABLE=PART
      SPEC RRATIO, VALUE=3
      SPEC STREAM=S2, RATE(KGM/H), VALUE=1390
      VARY DUTY=2,1
      REBOILER TYPE=KETTLE
END

【出力】
COLUMN SUMMARY
 
                            ---------- NET FLOW RATES -----------     HEATER
   TRAY    TEMP   PRESSURE   LIQUID    VAPOR    FEED     PRODUCT      DUTIES
           DEG K    KPA                  KG-MOL/HR                   M*KJ/HR
  ------  ------- --------  -------- -------- --------- ---------  ------------
       1C   337.9    98.07    4170.0                      1390.0L     -198.2143
       2    340.7    98.07    4065.4   5560.0
       3    346.5    98.07    3912.0   5455.4
       4    353.9    98.07    3785.9   5302.0
       5    359.6    98.07    5321.5   5175.9   1694.0L
       6    367.1    98.07    5242.2   5017.5
       7    370.5    98.07    5217.0   4938.2
       8    371.7    98.07    5209.5   4913.0
       9    372.1    98.07    5207.2   4905.5              (リボイラ加熱量)
      10R   372.2    98.07             4903.2              304.0L      199.7033
 
STREAM ID 
        NAME                        S1           S2           S3
        PHASE                     LIQUID       LIQUID       LIQUID  
 FLUID RATES, KG-MOL/HR                     (製品純度)
    1  METHANOL                1316.2380    1316.0205        .2175
    2  H2O                      377.7620      73.9792     303.7828
 
 TOTAL RATE, KG-MOL/HR         1694.0000    1389.9997     304.0003
 
 TEMPERATURE, K                 333.1500     337.8903     372.1791
 PRESSURE, KPA                   98.0665      98.0665      98.0665
 ENTHALPY, M*KJ/HR                8.1869       7.4007       2.2711
 MOLECULAR WEIGHT                28.9140      31.2954      18.0250
 MOLE FRAC VAPOR                   .0000        .0000        .0000
 MOLE FRAC LIQUID                 1.0000       1.0000       1.0000
【参考】塔内組成分布の表示Output/ Genarate Plot/ T1(column)/ Vapor and

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