برج جذب - ستون پرشده

طراحی برج جذب برای جداسازی آمونیاک با نرم افزار با نرم افزار اسپن پلاس

Spread the love

برج جذب میتواند یک تاور سینی دار یا پکینگ دار (دارای آکنه) باشد یا حتی یک تاور پاششی باشد. در واقع به هر تجهیزی که با استفاده از جریان مایع، جز یا اجزا خاصی از فاز گاز را جدا کند، میتوان برج جذب گفت؛ برای مثال تاورهای شستشو به طور وسیعی برای جدا کردن گرد و غبار موجود در هوا در سیستم های تهویه صنعتی به کار میروند.

در این مقاله، برج جذب مدنظر، یک ستون آکنده یا همان ستون پرشده یا ستون دارای پکینگ است که هدف اصلی آن، جدا کردن آمونیاک موجود در جریان گاز دی اکسید کربن، با استفاده از آب می باشد. ظرفیت گاز ورودی به ستون، ۲۱ تن بر ساعت میباشد که دارای ۳۰۰ کیلوگرم آمونیاک بوده و غلظت دی اکسید کربن موجود در آن هم، ۹۰ درصد میباشد. مطلوبترین حالت طراحی، حل کردن تمامی آمونیاک گازی در آب میباشد. علت استفاده از آب به عنوان حلال، در دسترس بودن آن و همچنین حلالیت بالای آمونیاک در آب میباشد.

علت انتخاب ستون پرشده به عنوان برج جذب، راحتی ساخت و امکان تامین آسان تمامی تجهیزات مورد نیاز از داخل کشور بود. ضمن اینکه ستونهای پرشده در برابر نوسانات زیاد جریان هم، عملکرد خوبی از خود نشان میدهند.

در مطلب قبلی (http://tajhizpro.ir/%d8%a2%d9%85%d9%88%d8%b2%d8%b4-%d8%b7%d8%b1%d8%a7%d8%ad%db%8c-%d8%b3%d8%aa%d9%88%d9%86-%d9%be%d8%b1%d8%b4%d8%af%d9%87/) با تاور شستشو و اجزای تشکیل دهنده آن آشنا شده و طراحی توزیع کننده و نگهدارنده پکینگ را آموختیم و همچنین انتخاب پکینگ مناسب هم مورد بررسی قرار گرفت.

در این گزارش به نحوه محاسبه ارتفاع و قطر ستون با حل یک مثال عملی خواهیم پرداخت و در این راه، از نرم افزار aspen plus استفاده خواهیم کرد.

همانطور که ذکر شد، دبی گاز را در داریم اما هیچگونه اطلاعاتی در مورد جریان خروجی از برج، موجود نبود. حتی دبی آبی که از بالای برج وارد آن می شود، در دست نبود. بنابراین بایستی آنها را خودمان بدست بیاوریم. البته برای آبی که میخواهیم استفاده کنیم، با توجه به اینکه هدف، جدا کردن آمونیاک میباشد، بایستی یک تعادلی بین آب استفاده شده، ارتفاع پکینگ و همچنین راندمان جداسازی آمونیاک، ایجاد کنیم. در واقع با یک حدس اولیه برای مقدار آب، شبیه سازی را انجام داده و از طریق تغییر در یکی از عوامل و بررسی تغییر اثر آن در عامل دیگر، بهترین مقادیر را انتخاب میکنیم.

نحوه محاسبه قطر ستون پرشده:

اول از همه برای محاسبه قطر ستون، بایستی نوع ستون را radfrac  انتخاب کنید و پس از وصل کردن جریانها به ستون، به قسمت setup مربوط به تاور بروید. در این قسمت بایستی تعداد مراحل را انتخاب کنید.

طراحی و شبیه سازی برج جذب در اسپن

انتخاب تعداد مراحل، به ارتفاع تاور بستگی دارد که جدول زیر به شما کمک میکند تا ارتفاع پکینگ معادل یک مرحله را تخمین بزنید.

تخمین ارتفاع معادل پکینگ - طراحی و شبیه سازی برج جذب

برای بدست آوردن ارتفاع پکینگ مورد نیاز، ابتدا یک ارتفاعی را به عنوان تخمین اولیه انتخاب کنید، برای مثال ما در ابتدا، ارتفاع پکینگ را ۵ متر در نظر گرفتیم و پس از آن با توجه به میزان آمونیاک جدا شده، ارتفاع پکینگ را کم یا زیاد کردیم.

البته برای تعیین ارتفاع دقیق پکینگ، از ستون ratefrac استفاده خواهیم کرد.

برای تخمین قطر ستون، افت فشار تاور را بایستی وارد کنید. سپس به قسمت Pack sizing از تنظیمات تاور رفته و از object manager یک گزینه تعریف کنید. در این قسمت بایستی مشخصات پکینگ را وارد کنید.

ما پکینگ پلاستیکی از نوع پال را با سایز ۲ اینچ انتخاب کردیم که در شکل زیر نحوه وارد کردن تنظیمات را میبینید:

طراحی و شبیه سازی برج جذب با aspen plus

نتایج شبیه سازی تجهیز زیر به شکل زیر حاصل شده است:

نتایج طراحی و شبیه سازی برج جذب aspen plus

پس از بدست ارتفاع مناسب پکینگ، تاور مذکور، ساخته شده و مورد استفاده قرار گرفت. تصویر زیر، نقشه ساختی آن را نشان میدهد:

طراحی و ساخت برج جذب

برای دریافت فایل اتوکد به همراه ابعاد، نقشه ساخت، آموزش طراحی انواع ستونها و محاسبه ابعاد آن یا سفارش ساخت و همچنین افزایش راندمان و کارایی ستون های سینی دار و پرشده خود و  همچین سایر تجهیزات شیمیایی، نفت، گاز پتروشیمی، با ما تماس بگیرید.

ایمیل: info@tajhizpro.ir

شماره تماس:  ۰۹۱۴۴۲۱۱۹۲۵ و ۰۹۳۹۶۱۹۳۹۰۵