hatrutinhyeu_hihihi
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
mục lục
Lời mở đầu 3
I. Quá trình công nghệ sấy khô khí 4
I.1. Mục đích của việc sấy khô khí 4
I.2. Phương pháp sấy khô khí 4
I.2.1. Sơ đồ nguyên lí sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ 5
I.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ hấp thụ hơi nước 5
I.2.3. Các thông số của quá trình 6
II. Phân tích quá trình công nghệ với tư cách là đối tượng của
quá trình điều chỉnh tự động 7
II.1. Sơ đồ thông số của quá trình công nghệ 7
II.2. Mô hình toán học của sự điều chỉnh hàm ẩm của khí khô 8
II.3. Mô hình toán học của sự điều chỉnh mức chất lỏng trong
tháp hấp thụ 11
III. Đo và điều chỉnh tự động qúa trình công nghệ sấy khô khí 14
III.1. Điều chỉnh hàm ẩm của khí khô 15
III.2. Điều chỉnh mức chất lỏng trong tháp hấp thụ 15
III.3. Điều chỉnh nhiệt độ làm việc của tháp hấp thụ 16
III.4. Điều chỉnh áp suất làm việc của tháp hấp thụ 16
III.5. Điều chỉnh nhiệt độ nạp liệu 16
III.6. Điều chỉnh bằng máy tính 17
IV. Thiết lập hệ tự động điều chỉnh quá trình công nghệ 18
V. Các thiết bị đo lường 20
V.1. công cụ đo nhiệt độ 20
V.2. công cụ đo mức 20
V.3. công cụ đo lưu lượng 21
V.4. công cụ đo hàm ẩm 21
V.5. công cụ đo áp suất 21
Kết luận 23
Tài liệu tham khảo 2
Lời mở đầu
Đất nước ta đang trên con đường con đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Ngày nay, tất cả các nhà máy và xí nghiệp thuộc các nghành kinh tế quốc dân, trong đó có nghành dầu khí, đều đã và đang được trang bị các hệ thống tự động ở mức cao. Những hiệu quả mà tự động hóa mang lại cho sự phát triển của kinh tế đất nước là không thể phủ nhận. Đó là: nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí sản xuất, cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân viên nhất là ở những công đoạn có tính độc hại cao ...
Các hệ thống tự động hoá giúp chúng ta theo dõi, giám sát các qui trình công nghệ thông qua các chỉ số của hệ thống đo lường kiểm tra. Các hệ thống tự động hóa thực hiện chức năng điều chỉnh các thông số công nghệ nói riêng và điều khiển toàn bộ qui trình công nghệ nói chung. Hệ thống tự động hóa bảo đảm cho qui trình công nghệ xảy ra trong điều kiện cần thiết và bảo đảm nhịp độ sản xuất mong muốn của từng công đoạn trong qui trình công nghệ. Chất lượng của sản phẩm và năng suất lao động của các phân xưởng, của từng nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc rất lớn vào chất lượng làm việc của các hệ thống tự động hóa này.
ở nước ta, dầu khí đã được phát hiện từ những năm đầu thập kỉ 70. Tuy nhiên, phải đến năm 1986, tấn dầu đầu tiên mới được khai thác tại mỏ dầu Bạch Hổ. Kể từ đó đến nay, sản lượng dầu khí chúng ta khai thác được ngày một nhiều thêm. Riêng năm 1997, chúng ta đã khai thác được 10,1 triệu tấn dầu. Sự đóng góp của nghành dầu khí đối với sự phát triển kinh tế đất nước trong thời gian vừa qua là rất có ý nghĩa, nhưng điều này sẽ trở lên kém hiệu quả nếu thiếu đi các hệ thống tự động hóa. Vai trò của các hệ thống tự động hóa là đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực chế biến dầu khí.
Tiểu luận này thực hiện việc tự động hóa quá trình sấy khô khí. Đây là một công đoạn đầu tiên, không thể thiếu trong việc chế biến khí thiên nhiên và khí dầu mỏ.
Em xin chân thành Thank TS. Nguyễn Minh Hệ, người thầy đã tận tình truyền đạt cho chúng em những kiến thức cơ sở cần thiết của môn học tự động hóa các quá trình công nghệ hóa học-thực phẩm.
I. Quá trình công nghệ sấy khô khí:
I.1. Mục đích của sấy khô khí:
Khí đồng hành và khí thiên nhiên khai thác từ lòng đất thường bão hoà hơi nước và hàm lượng hơi nước phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và thành phần hoá học của khí. Mỗi một giá trị nhiệt độ, áp suất sẽ tương ứng với một hàm lượng hơi nước cực đại có thể có nhất định. Hàm lượng ẩm tương ứng với hơi nước bão hoà tối đa được gọi là hàm lượng ẩm cân bằng.
Hàm lượng hơi nước trong khí đồng hành và khí thiên nhiên cần biết vì hơi nước có thể bị ngưng tụ trong các hệ thống công nghệ xử lí khí sau này, kết quả sẽ tạo các điều kiện hình thành các hiđrat (các tinh thể rắn) dễ đóng cục chiếm các khoảng không trong các ống dẫn hay các thiết bị, phá vỡ điều kiện làm việc bình thường đối với các dây chuyền khai thác, vận chuyển và chế biến khí. Ngoài ra, sự có mặt của hơi nước và các hợp chất chứa lưu huỳnh (H2S và các chất khác) sẽ là tiền đề thúc đẩy sự ăn mòn kim loại, làm giảm tuổi thọ và thời gian sử dụng của các thiết bị, công trình.
I.2. Phương pháp sấy khô khí:
Khí được sấy khô với mục đích tách hơi nước và tạo ra cho khí có nhiệt độ điểm sương theo nước thấp hơn so với nhiệt độ cực tiểu mà tại đó khí được vận chuyển hay chế biến. Trong công nghiệp, một trong những phương pháp sấy khô khí hay được dùng là hấp thụ bằng các chất lỏng hút ẩm. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để sấy khô khí tại các công trình ống dẫn khí cũng như tại trong các nhà máy chế biến khí. Chất hấp thụ-sấy khô là những dung dịch nước đậm đặc của mono-, di- và trietylglycol.
Sự sấy khô khí bằng các chất hấp thụ này dựa trên sự khác biệt về áp suất riêng phần của hơi nước trong khí và trong chất hấp thụ. Giá trị điểm sương của khí, về nguyên tắc được đảm bảo bằng dung dịch của các glycol.
Lượng ẩm có thể được tách ra từ khí bằng các chất hấp thụ-sấy khô được xác định bằng khả năng hút ẩm của các chất hấp thụ, nhiệt độ và áp suất, sự tiếp xúc giữa khí với chất hấp thụ, khối lượng chất hấp thụ tuần hoàn trong hệ và độ nhớt của nó.
I.2.1. Sơ đồ nguyên lí công nghệ sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ:
II III IV
VI 3
5
1 2
I 7
V 4
6
8
Hình 1: Sơ đồ nguyên lí công nghệ sấy khô khí bằng hấp thụ
1- Thiết bị hấp thụ; 2,4- Thiết bị trao đổi nhiệt; 3- Thiết bị thổi khí; 5- Thiết bị giải hấp thụ; 6- Thiết bị tái sinh hơi; 8- Bồn chứa DEG; I- Khí ẩm; II- Khí đã sấy khô; III- Khí thổi ra; IV- Hơi nước đi vào khí quyển; V- DEG bổ sung; VI- DEG tái sinh.
Trong sơ đồ trên, khí ẩm (I) được đưa vào phần dưới của thiết bị hấp thụ 1, còn glycol đậm đặc thì được đưa vào đĩa trên cùng của thiết bị này. Khí sấy khô (II) sẽ đi ra từ phía trên của thiết bị, còn glycol đã hấp thụ nước thì đi ra ở phía dưới. Khí đã sấy khô, sau đó, được đưa đi sử dụng, còn glycol tiếp tục được đun nóng trong thiết bị trao đổi nhiệt 2 và đi vào hệ thống thổi khí 3, tại đây sẽ tách phần hyđrocacbon đã bị hấp thụ. Tiếp theo glycol được đun nóng trong thiết bị trao đổi nhiệt 4 và thiết bị giải hấp 5. Từ phía trên của thiết bị 5, sẽ lấy ra hơi nước (IV), phần còn lại ở phía dưới chính là glycol tái sinh được làm nguội trong thiết bị trao đổi nhiệt 4, 2 và sinh hàn 7, đi vào bồn chứa 8, từ đây sẽ đi vào thiết bị hấp thụ 1 (bồn chứa 8 sẽ được bổ sung một lượng glycol mới khi cần thiết).
I.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ hấp thụ hơi nước:
Để đặc trưng cho lượng hơi nước được hấp thụ trên lượng hơi nước có trong khí ẩm, người ta đưa ra đại lượng hệ số tách hay còn gọi là hiệu quả hấp thụ. Người ta nhận thấy rằng khi tăng nhiệt độ và giảm áp suất của quá trình hấp thụ sẽ làm giảm hiệu quả hấp thụ. Còn khi tăng lưu lượng riêng của dung môi sẽ làm tăng hiệu quả hấp thụ.
ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu quả hấp thụ là số đĩa lí thuyết của tháp hấp thụ: Khi tăng số đĩa lí thuyết lên 6-8 đĩa (tương ứng với khoảng 30 đĩa thực) thì lưu lượng riêng của dung môi sẽ giảm khi các điều kiện khác không đổi, điều này dẫn đến việc giảm chi phí vận hành. Nhưng nếu số đĩa lí thuyết tăng lên nữa thì ảnh hưởng của nó đến hiệu quả quá trình là không rõ rệt.
Hiệu quả hấp thụ còn phụ thuộc vào tỉ trọng và khối lượng phân tử của dung môi; nếu tỉ trọng và khối lượng riêng của dung môi thay đổi, nhưng tỉ số giữa chúng là không đổi thì hệ số hấp thụ cũng không đổi. Sử dụng dung môi có khối lượng phân tử nhỏ sẽ làm tăng khả năng hấp thụ hơi nước, đồng thời làm tăng hiệu quả của quá trình.
Nguyên lí làm việc: cặp nhiệt điện chuyển tín hiệu điện áp dựa trên hiện tượng nhiệt điện. Hiện tượng này như sau: Nếu lấy hai đầu dây dẫn có bản chất kim loại khác nhau nối chặt lại với nhau ở hai đầu rồi đốt nóng một đầu thì trong vòng dây sẽ xuất hiện dòng điện. Dòng điện này được gọi là dòng nhiệt điện. Sự xuất hiện dòng nhiệt điện này được giải thích bằng hiện tượng khuếch tán điện tử tự do. Khi hai dây dẫn khác nhau được gắn tiếp xúc với nhau, thì do hai dây có số lượng điện tử tự do khác nhau nên tại điểm tiếp xúc có sự khuếch tán điện tử tự do. Dây nào có điện tử tự do nhiều hơn thì số lượng điện tử tự do của nó khuếch tán sang dây kia sẽ nhiều hơn sự khuếch tán ngược lại, vì vậy, bản thân nó sẽ thiếu điện tử tự do và mang điện tích dương. Phía bên dây còn lại sẽ thừa điện tích tự do nên mang điện tích âm. Như vậy, tại điểm tiếp xúc, sẽ xuất hiện sức điện động mà điện trường của nó chống lại sự khuếch tán điện tử từ dây có số lượng điện tử tự do nhiều hơn sang dây có ít hơn. Nhiệt độ càng tăng thì hoạt tính của các điện tử càng tăng, khả năng khuếch tán tăng lên, giá trị sức điện động tăng lên.
V.2. công cụ đo mức:
Để đo mức dung dịch trong tháp hấp thụ, người ta sử dụng phương pháp đo mức bằng điện dung.
Nguyên lí hoạt động của mức kế điện dung dựa trên mối liên hệ giữa điện dung của tụ điện và mức dịch thể trong bể. Cảm biến đo là tụ điện chuyển đổi sự thay đổi mức của dịch thể sang sự thay đổi điện dung của tụ. Về mặt cấu tạo, phần tử nhậy cảm điện dung được thực hiện dưới dạng các điện cực hình trụ tròn đặt đồng trục hay các điện cực phẳng đặt song song với nhau. Cấu tạo của các phần tử nhạy cảm điện dung được xác định theo tính chất hoá lí của chất lỏng.
V.3. công cụ đo lưu lượng:
Người ta đo lưu lượng các dung dịch vào và ra tháp hấp thụ bằng thiết bị đo lưu lượng theo sự chênh lệch áp suất thay đổi.
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị này dựa trên sự thay đổi áp suất của dòng chảy ở hai bên của tấm chắn. Người ta tiến hành đặt một thiết bị thụ hẹp ở trong một ống dẫn có dòng lưu thể đi qua. ở đây, thiết bị thu hẹp đóng vai trò là cảm biến đo. Khi có dòng chất lỏng chảy qua lỗ thu hẹp, tốc độ của nó tăng lên so với tốc độ ở trước khi qua lỗ thu hẹp. Như vậy, tại vùng đặt thiết bị thu hẹp, có hiện tượng chuyển đổi thế năng sang động năng của dòng chảy. Do đó, áp suất dòng chảy ở cửa ra của lỗ thu hẹp giảm xuống tạo ra sự chênh áp suất phía trước và phía sau lỗ thu hẹp. áp kế vi sai đo được sự chênh áp này, từ đó, có thể đo được lưu lượng của dòng chảy.
Ưu điểm của các công cụ loại này là đơn giản, chắc chắn, không có tiếng ồn, dễ chế tạo hàng loạt, đo được ở mọi môi trường với áp suất và nhiệt độ bất kì, giá thành thấp.
V.4. công cụ đo hàm ẩm của khí:
Để đo hàm ẩm của khí, người ta sử dụng ẩm kế tóc bằng điện.
Nguyên lí hoạt động của thiết bị này dựa vào sự thay đổi độ dài của chùm tóc và sự thay đổi tương ứng với chùm tóc của lõi pherit trong biến áp dẫn đến điện áp của các cuộn dây cảm ứng thay đổi khi hàm ẩm của khí thay đổi. Thiết bị chỉ thị đo tác động theo nguyên lí cầu cân bằng.
V.5. công cụ đo áp suất:
Trong công nghiệp chế biến khí nói chung và trong quá trình hấp thụ nói riêng, người ta thường sử dụng hệ thống tự động đo áp suất. Cấu trúc của một hệ thống đo áp suất tự động bao gồm ba thành phần: cảm biến đo, chuyển đổi đo và chỉ thị đo.
Cảm biến đo được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là các cảm biến đàn hồi (lò xo một ống vòng, màng đàn hồi, màng hộp đàn hồi...). Nguyên lí làm việc của nó dựa vào tính chất của các vật thể đàn hồi. Dưới tác động cảu áp suất, các vật thể đàn hồi biến dạng sinh ra lực đàn hồi chống lại sự tác động của lực áp suất. Khi hai lực cân bằng thì quá trình biến dạng kết thúc hình thành mối liên hệ giữa độ biến dạng của vật thể đàn hồi và áp suất tác động lên nó. Đây là một trong những đặc trưng cơ bản của cảm biến đàn hồi. Đặc tính của các cảm biến đàn hồi có thể là tuyến tính hay phi tuyến tính tuỳ từng trường hợp vào cấu trúc và hình thức tác động lên nó. Thông thường, khi thiết kế các cảm biến, cố gắng nhận được đặc tính tuyến tính của nó, hay tìm các biện pháp để tuyến tính hoá nếu gặp phải đặc tính phi tuyến tính.
Điều kiện chuẩn làm việc của cảm biến đo là 200C.
Bộ chuyển đổi dùng ở đây là biến áp vi sai.
Kết luận
Để thực hiện tiểu luận, em đã tìm hiểu và nghiên cứu về công nghệ sấy khô khí bằng chất hấp thụ, các hệ thống điều chỉnh tự động. Qua đó, em đã hiểu được ảnh hưởng của các tác động điều chỉnh (lưu lượng các dòng ra và vào tháp hấp thụ), tác động nhiễu lên các thông số đặc trưng cho chất lượng sản phẩm, ở đây hàm ẩm của khí khô và mức chất lỏng trong tháp hấp thụ. Tiểu luận tập trung vào việc nghiên cứu sự tự động hoá công nghệ chế biến khí, nhất là việc điều chỉnh các thông số đặc trưng của quá trình sao cho đạt hiệu quả cao nhất. Đặc biệt em đã nghiên cứu việc áp dụng máy tính số vào việc điều chỉnh này.
Tuy nhiên, do trình độ bản thân và thời gian làm tiểu luận có hạn, tiểu luận đã không tránh khỏi những thiếu sót. Một trong số đó là mô hình toán học của sự điều chỉnh hàm ẩm của khí khô. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng em chỉ đưa ra được mô hình toán học mang tính khái quát, định tính. Trong khi đó, một mô hình toán học đầy đủ, chi tiết hơn là rất cần thiết cho sự hiểu biết sâu sắc hơn về quá trình công nghệ cũng như việc điều khiển và tối ưu hoá quá trình công nghệ. Em hy vọng rằng sau này em sẽ có thời gian để nghiên cứu quá trình công nghệ một cách đầy đủ hơn, sâu sắc hơn và hoàn thiện việc tự động hoá quá trình công nghệ này.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
mục lục
Lời mở đầu 3
I. Quá trình công nghệ sấy khô khí 4
I.1. Mục đích của việc sấy khô khí 4
I.2. Phương pháp sấy khô khí 4
I.2.1. Sơ đồ nguyên lí sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ 5
I.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ hấp thụ hơi nước 5
I.2.3. Các thông số của quá trình 6
II. Phân tích quá trình công nghệ với tư cách là đối tượng của
quá trình điều chỉnh tự động 7
II.1. Sơ đồ thông số của quá trình công nghệ 7
II.2. Mô hình toán học của sự điều chỉnh hàm ẩm của khí khô 8
II.3. Mô hình toán học của sự điều chỉnh mức chất lỏng trong
tháp hấp thụ 11
III. Đo và điều chỉnh tự động qúa trình công nghệ sấy khô khí 14
III.1. Điều chỉnh hàm ẩm của khí khô 15
III.2. Điều chỉnh mức chất lỏng trong tháp hấp thụ 15
III.3. Điều chỉnh nhiệt độ làm việc của tháp hấp thụ 16
III.4. Điều chỉnh áp suất làm việc của tháp hấp thụ 16
III.5. Điều chỉnh nhiệt độ nạp liệu 16
III.6. Điều chỉnh bằng máy tính 17
IV. Thiết lập hệ tự động điều chỉnh quá trình công nghệ 18
V. Các thiết bị đo lường 20
V.1. công cụ đo nhiệt độ 20
V.2. công cụ đo mức 20
V.3. công cụ đo lưu lượng 21
V.4. công cụ đo hàm ẩm 21
V.5. công cụ đo áp suất 21
Kết luận 23
Tài liệu tham khảo 2
Lời mở đầu
Đất nước ta đang trên con đường con đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Ngày nay, tất cả các nhà máy và xí nghiệp thuộc các nghành kinh tế quốc dân, trong đó có nghành dầu khí, đều đã và đang được trang bị các hệ thống tự động ở mức cao. Những hiệu quả mà tự động hóa mang lại cho sự phát triển của kinh tế đất nước là không thể phủ nhận. Đó là: nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí sản xuất, cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân viên nhất là ở những công đoạn có tính độc hại cao ...
Các hệ thống tự động hoá giúp chúng ta theo dõi, giám sát các qui trình công nghệ thông qua các chỉ số của hệ thống đo lường kiểm tra. Các hệ thống tự động hóa thực hiện chức năng điều chỉnh các thông số công nghệ nói riêng và điều khiển toàn bộ qui trình công nghệ nói chung. Hệ thống tự động hóa bảo đảm cho qui trình công nghệ xảy ra trong điều kiện cần thiết và bảo đảm nhịp độ sản xuất mong muốn của từng công đoạn trong qui trình công nghệ. Chất lượng của sản phẩm và năng suất lao động của các phân xưởng, của từng nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc rất lớn vào chất lượng làm việc của các hệ thống tự động hóa này.
ở nước ta, dầu khí đã được phát hiện từ những năm đầu thập kỉ 70. Tuy nhiên, phải đến năm 1986, tấn dầu đầu tiên mới được khai thác tại mỏ dầu Bạch Hổ. Kể từ đó đến nay, sản lượng dầu khí chúng ta khai thác được ngày một nhiều thêm. Riêng năm 1997, chúng ta đã khai thác được 10,1 triệu tấn dầu. Sự đóng góp của nghành dầu khí đối với sự phát triển kinh tế đất nước trong thời gian vừa qua là rất có ý nghĩa, nhưng điều này sẽ trở lên kém hiệu quả nếu thiếu đi các hệ thống tự động hóa. Vai trò của các hệ thống tự động hóa là đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực chế biến dầu khí.
Tiểu luận này thực hiện việc tự động hóa quá trình sấy khô khí. Đây là một công đoạn đầu tiên, không thể thiếu trong việc chế biến khí thiên nhiên và khí dầu mỏ.
Em xin chân thành Thank TS. Nguyễn Minh Hệ, người thầy đã tận tình truyền đạt cho chúng em những kiến thức cơ sở cần thiết của môn học tự động hóa các quá trình công nghệ hóa học-thực phẩm.
I. Quá trình công nghệ sấy khô khí:
I.1. Mục đích của sấy khô khí:
Khí đồng hành và khí thiên nhiên khai thác từ lòng đất thường bão hoà hơi nước và hàm lượng hơi nước phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và thành phần hoá học của khí. Mỗi một giá trị nhiệt độ, áp suất sẽ tương ứng với một hàm lượng hơi nước cực đại có thể có nhất định. Hàm lượng ẩm tương ứng với hơi nước bão hoà tối đa được gọi là hàm lượng ẩm cân bằng.
Hàm lượng hơi nước trong khí đồng hành và khí thiên nhiên cần biết vì hơi nước có thể bị ngưng tụ trong các hệ thống công nghệ xử lí khí sau này, kết quả sẽ tạo các điều kiện hình thành các hiđrat (các tinh thể rắn) dễ đóng cục chiếm các khoảng không trong các ống dẫn hay các thiết bị, phá vỡ điều kiện làm việc bình thường đối với các dây chuyền khai thác, vận chuyển và chế biến khí. Ngoài ra, sự có mặt của hơi nước và các hợp chất chứa lưu huỳnh (H2S và các chất khác) sẽ là tiền đề thúc đẩy sự ăn mòn kim loại, làm giảm tuổi thọ và thời gian sử dụng của các thiết bị, công trình.
I.2. Phương pháp sấy khô khí:
Khí được sấy khô với mục đích tách hơi nước và tạo ra cho khí có nhiệt độ điểm sương theo nước thấp hơn so với nhiệt độ cực tiểu mà tại đó khí được vận chuyển hay chế biến. Trong công nghiệp, một trong những phương pháp sấy khô khí hay được dùng là hấp thụ bằng các chất lỏng hút ẩm. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để sấy khô khí tại các công trình ống dẫn khí cũng như tại trong các nhà máy chế biến khí. Chất hấp thụ-sấy khô là những dung dịch nước đậm đặc của mono-, di- và trietylglycol.
Sự sấy khô khí bằng các chất hấp thụ này dựa trên sự khác biệt về áp suất riêng phần của hơi nước trong khí và trong chất hấp thụ. Giá trị điểm sương của khí, về nguyên tắc được đảm bảo bằng dung dịch của các glycol.
Lượng ẩm có thể được tách ra từ khí bằng các chất hấp thụ-sấy khô được xác định bằng khả năng hút ẩm của các chất hấp thụ, nhiệt độ và áp suất, sự tiếp xúc giữa khí với chất hấp thụ, khối lượng chất hấp thụ tuần hoàn trong hệ và độ nhớt của nó.
I.2.1. Sơ đồ nguyên lí công nghệ sấy khô khí bằng phương pháp hấp thụ:
II III IV
VI 3
5
1 2
I 7
V 4
6
8
Hình 1: Sơ đồ nguyên lí công nghệ sấy khô khí bằng hấp thụ
1- Thiết bị hấp thụ; 2,4- Thiết bị trao đổi nhiệt; 3- Thiết bị thổi khí; 5- Thiết bị giải hấp thụ; 6- Thiết bị tái sinh hơi; 8- Bồn chứa DEG; I- Khí ẩm; II- Khí đã sấy khô; III- Khí thổi ra; IV- Hơi nước đi vào khí quyển; V- DEG bổ sung; VI- DEG tái sinh.
Trong sơ đồ trên, khí ẩm (I) được đưa vào phần dưới của thiết bị hấp thụ 1, còn glycol đậm đặc thì được đưa vào đĩa trên cùng của thiết bị này. Khí sấy khô (II) sẽ đi ra từ phía trên của thiết bị, còn glycol đã hấp thụ nước thì đi ra ở phía dưới. Khí đã sấy khô, sau đó, được đưa đi sử dụng, còn glycol tiếp tục được đun nóng trong thiết bị trao đổi nhiệt 2 và đi vào hệ thống thổi khí 3, tại đây sẽ tách phần hyđrocacbon đã bị hấp thụ. Tiếp theo glycol được đun nóng trong thiết bị trao đổi nhiệt 4 và thiết bị giải hấp 5. Từ phía trên của thiết bị 5, sẽ lấy ra hơi nước (IV), phần còn lại ở phía dưới chính là glycol tái sinh được làm nguội trong thiết bị trao đổi nhiệt 4, 2 và sinh hàn 7, đi vào bồn chứa 8, từ đây sẽ đi vào thiết bị hấp thụ 1 (bồn chứa 8 sẽ được bổ sung một lượng glycol mới khi cần thiết).
I.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ hấp thụ hơi nước:
Để đặc trưng cho lượng hơi nước được hấp thụ trên lượng hơi nước có trong khí ẩm, người ta đưa ra đại lượng hệ số tách hay còn gọi là hiệu quả hấp thụ. Người ta nhận thấy rằng khi tăng nhiệt độ và giảm áp suất của quá trình hấp thụ sẽ làm giảm hiệu quả hấp thụ. Còn khi tăng lưu lượng riêng của dung môi sẽ làm tăng hiệu quả hấp thụ.
ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu quả hấp thụ là số đĩa lí thuyết của tháp hấp thụ: Khi tăng số đĩa lí thuyết lên 6-8 đĩa (tương ứng với khoảng 30 đĩa thực) thì lưu lượng riêng của dung môi sẽ giảm khi các điều kiện khác không đổi, điều này dẫn đến việc giảm chi phí vận hành. Nhưng nếu số đĩa lí thuyết tăng lên nữa thì ảnh hưởng của nó đến hiệu quả quá trình là không rõ rệt.
Hiệu quả hấp thụ còn phụ thuộc vào tỉ trọng và khối lượng phân tử của dung môi; nếu tỉ trọng và khối lượng riêng của dung môi thay đổi, nhưng tỉ số giữa chúng là không đổi thì hệ số hấp thụ cũng không đổi. Sử dụng dung môi có khối lượng phân tử nhỏ sẽ làm tăng khả năng hấp thụ hơi nước, đồng thời làm tăng hiệu quả của quá trình.
Nguyên lí làm việc: cặp nhiệt điện chuyển tín hiệu điện áp dựa trên hiện tượng nhiệt điện. Hiện tượng này như sau: Nếu lấy hai đầu dây dẫn có bản chất kim loại khác nhau nối chặt lại với nhau ở hai đầu rồi đốt nóng một đầu thì trong vòng dây sẽ xuất hiện dòng điện. Dòng điện này được gọi là dòng nhiệt điện. Sự xuất hiện dòng nhiệt điện này được giải thích bằng hiện tượng khuếch tán điện tử tự do. Khi hai dây dẫn khác nhau được gắn tiếp xúc với nhau, thì do hai dây có số lượng điện tử tự do khác nhau nên tại điểm tiếp xúc có sự khuếch tán điện tử tự do. Dây nào có điện tử tự do nhiều hơn thì số lượng điện tử tự do của nó khuếch tán sang dây kia sẽ nhiều hơn sự khuếch tán ngược lại, vì vậy, bản thân nó sẽ thiếu điện tử tự do và mang điện tích dương. Phía bên dây còn lại sẽ thừa điện tích tự do nên mang điện tích âm. Như vậy, tại điểm tiếp xúc, sẽ xuất hiện sức điện động mà điện trường của nó chống lại sự khuếch tán điện tử từ dây có số lượng điện tử tự do nhiều hơn sang dây có ít hơn. Nhiệt độ càng tăng thì hoạt tính của các điện tử càng tăng, khả năng khuếch tán tăng lên, giá trị sức điện động tăng lên.
V.2. công cụ đo mức:
Để đo mức dung dịch trong tháp hấp thụ, người ta sử dụng phương pháp đo mức bằng điện dung.
Nguyên lí hoạt động của mức kế điện dung dựa trên mối liên hệ giữa điện dung của tụ điện và mức dịch thể trong bể. Cảm biến đo là tụ điện chuyển đổi sự thay đổi mức của dịch thể sang sự thay đổi điện dung của tụ. Về mặt cấu tạo, phần tử nhậy cảm điện dung được thực hiện dưới dạng các điện cực hình trụ tròn đặt đồng trục hay các điện cực phẳng đặt song song với nhau. Cấu tạo của các phần tử nhạy cảm điện dung được xác định theo tính chất hoá lí của chất lỏng.
V.3. công cụ đo lưu lượng:
Người ta đo lưu lượng các dung dịch vào và ra tháp hấp thụ bằng thiết bị đo lưu lượng theo sự chênh lệch áp suất thay đổi.
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị này dựa trên sự thay đổi áp suất của dòng chảy ở hai bên của tấm chắn. Người ta tiến hành đặt một thiết bị thụ hẹp ở trong một ống dẫn có dòng lưu thể đi qua. ở đây, thiết bị thu hẹp đóng vai trò là cảm biến đo. Khi có dòng chất lỏng chảy qua lỗ thu hẹp, tốc độ của nó tăng lên so với tốc độ ở trước khi qua lỗ thu hẹp. Như vậy, tại vùng đặt thiết bị thu hẹp, có hiện tượng chuyển đổi thế năng sang động năng của dòng chảy. Do đó, áp suất dòng chảy ở cửa ra của lỗ thu hẹp giảm xuống tạo ra sự chênh áp suất phía trước và phía sau lỗ thu hẹp. áp kế vi sai đo được sự chênh áp này, từ đó, có thể đo được lưu lượng của dòng chảy.
Ưu điểm của các công cụ loại này là đơn giản, chắc chắn, không có tiếng ồn, dễ chế tạo hàng loạt, đo được ở mọi môi trường với áp suất và nhiệt độ bất kì, giá thành thấp.
V.4. công cụ đo hàm ẩm của khí:
Để đo hàm ẩm của khí, người ta sử dụng ẩm kế tóc bằng điện.
Nguyên lí hoạt động của thiết bị này dựa vào sự thay đổi độ dài của chùm tóc và sự thay đổi tương ứng với chùm tóc của lõi pherit trong biến áp dẫn đến điện áp của các cuộn dây cảm ứng thay đổi khi hàm ẩm của khí thay đổi. Thiết bị chỉ thị đo tác động theo nguyên lí cầu cân bằng.
V.5. công cụ đo áp suất:
Trong công nghiệp chế biến khí nói chung và trong quá trình hấp thụ nói riêng, người ta thường sử dụng hệ thống tự động đo áp suất. Cấu trúc của một hệ thống đo áp suất tự động bao gồm ba thành phần: cảm biến đo, chuyển đổi đo và chỉ thị đo.
Cảm biến đo được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là các cảm biến đàn hồi (lò xo một ống vòng, màng đàn hồi, màng hộp đàn hồi...). Nguyên lí làm việc của nó dựa vào tính chất của các vật thể đàn hồi. Dưới tác động cảu áp suất, các vật thể đàn hồi biến dạng sinh ra lực đàn hồi chống lại sự tác động của lực áp suất. Khi hai lực cân bằng thì quá trình biến dạng kết thúc hình thành mối liên hệ giữa độ biến dạng của vật thể đàn hồi và áp suất tác động lên nó. Đây là một trong những đặc trưng cơ bản của cảm biến đàn hồi. Đặc tính của các cảm biến đàn hồi có thể là tuyến tính hay phi tuyến tính tuỳ từng trường hợp vào cấu trúc và hình thức tác động lên nó. Thông thường, khi thiết kế các cảm biến, cố gắng nhận được đặc tính tuyến tính của nó, hay tìm các biện pháp để tuyến tính hoá nếu gặp phải đặc tính phi tuyến tính.
Điều kiện chuẩn làm việc của cảm biến đo là 200C.
Bộ chuyển đổi dùng ở đây là biến áp vi sai.
Kết luận
Để thực hiện tiểu luận, em đã tìm hiểu và nghiên cứu về công nghệ sấy khô khí bằng chất hấp thụ, các hệ thống điều chỉnh tự động. Qua đó, em đã hiểu được ảnh hưởng của các tác động điều chỉnh (lưu lượng các dòng ra và vào tháp hấp thụ), tác động nhiễu lên các thông số đặc trưng cho chất lượng sản phẩm, ở đây hàm ẩm của khí khô và mức chất lỏng trong tháp hấp thụ. Tiểu luận tập trung vào việc nghiên cứu sự tự động hoá công nghệ chế biến khí, nhất là việc điều chỉnh các thông số đặc trưng của quá trình sao cho đạt hiệu quả cao nhất. Đặc biệt em đã nghiên cứu việc áp dụng máy tính số vào việc điều chỉnh này.
Tuy nhiên, do trình độ bản thân và thời gian làm tiểu luận có hạn, tiểu luận đã không tránh khỏi những thiếu sót. Một trong số đó là mô hình toán học của sự điều chỉnh hàm ẩm của khí khô. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng em chỉ đưa ra được mô hình toán học mang tính khái quát, định tính. Trong khi đó, một mô hình toán học đầy đủ, chi tiết hơn là rất cần thiết cho sự hiểu biết sâu sắc hơn về quá trình công nghệ cũng như việc điều khiển và tối ưu hoá quá trình công nghệ. Em hy vọng rằng sau này em sẽ có thời gian để nghiên cứu quá trình công nghệ một cách đầy đủ hơn, sâu sắc hơn và hoàn thiện việc tự động hoá quá trình công nghệ này.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: