شبیه سازی واحد PSA به همراه آموزش (Aspen Adsim)

مقدمه

دستگاه های PSA( Pressure Swing Adsorption ) معیار صنعتی برای تصفیه کردن گاز موجود در هیدروژن در کارخانه ها به کار می روند. از گاز متصاعد شده پر ارزشی که از الایش فرآیند این واحدها ایجاد می شود. هیدروژن را استخراج می کند. درجه خلوص هیدروژن معمولاً 9.99% درصد است همراه با غلظت کمی از دی اکسید کربن ( CO و CO₂ ) که در مرحله ی پایانی فرآیند واحدها را مورد احتیاج است. UOP برای بیش از 30 سال فن آوری  PSAرا در بسیاری از منابع فراهم کرده است. این امر با شروع به کار کردن اولین بخش در سال 1966 اتفاق افتاد و به دنبال آن بیش از 600 بخش دیگر نیز مشغول به کار شدند.

مهمترین اجزاء در حین کار گذاری  PSAعبارتند از: جذب کننده ها ( مکش ها ) ( مجراهای فولادی که شامل جذب کننده ها می شود ). سوپاپ و عایق لوله کشی ( برای همه سوپاپ ها و مجمری ابزار ). سیستم کنترل کننده ( معمولاً در اتاقی کنترل شده ی دور تعبیه می شود ) و مخزن مخلوط کننده ( به منظور به حداقل رساندن نوسانات در انتهای گاز ). یک نمودار ساختمانی فرآیند در زیر شرح داده شده است. گازهای تغذیه با فشار بالا به دستگاه  PSAوارد می شوند. محصول آن با حداقل کاهش فشار، توسط این واحد حمل می شود در حالی که گاز انتهایی معمولاً با فشار پایین دفع می شود. دستگاه  PSA قادر است میدان وسیعی از فشار عامل را بوجود بیاورد و از فشارهای پائین تا واحدهای نزدیک به 100 Psig بالا ببرد.

شرح فرآیند

شبیه‌سازی واحد PSA (Pressure Swing Adsorption) با استفاده از نرم‌افزار Aspen Adsims شامل چند مرحله کلیدی است. ابتدا باید مدل فرآیند را با تعریف ورودی‌ها و خروجی‌ها مشخص نمود، مانند نوع گازهای ورودی، دما، فشار و ظرفیت واحد. سپس، با استفاده از ابزارهای تحلیلی نرم‌افزار، پارامترهای عملکردی از جمله سرعت جذب، زمان متوازن و دماهای مختلف را تعیین کرد. در مرحله بعد، مراحل مختلف فرآیند مانند حالت‌های جذب و بازگشت را مدل‌سازی می‌کنیم و از داده‌های تجربی برای تنظیم مدل استفاده می‌کنیم. پس از تنظیم پارامترها، شبیه‌سازی را اجرا کرده و نتایج را برای بهینه‌سازی کارایی واحد تحلیل می‌کنیم. در نهایت، با استفاده از گراف‌ها و جداول، می‌توان نتایج را به صورت بصری ارائه داد و تصمیمات لازم را برای بهبود فرآیند اتخاذ کرد.

شبیه سازی واحد خالص سازی هیدروژن در واحد PSA از روی مقاله زیر انجام شده است. این پروژه دارای آموزش کامل شبیه سازی در نرم افزار ADSIM  به صورت تصویری است.

نتیجه گیری

شبیه‌سازی واحد PSA با استفاده از Aspen Adsims نشان می‌دهد که این نرم‌افزار ابزار بسیار کارآمدی برای تحلیل و بهینه‌سازی فرآیندهای جذب تحت فشار است. شبیه‌سازی‌های دقیق می‌توانند به شناسایی نقاط قوت و ضعف سیستم کمک کرده و به مهندسان این امکان را می‌دهند که ظرفیت تولید را افزایش دهند و مصرف انرژی را کاهش دهند. علاوه بر این، با بهره‌گیری از داده‌های تجربی و تنظیمات مدل، می‌توان نسبت به تغییرات عملیاتی مختلف واکنش‌پذیری بهتری داشت. در نهایت، نتایج شبیه‌سازی نه تنها به بهبود کارایی واحد PSA کمک می‌کند، بلکه می‌تواند به تصمیم‌گیری‌های بهتر در زمینه طراحی و مدیریت فرآیندهای صنعتی منجر شود.

توجه: ورژن شبیه سازی انجام شده Aspen ADSIM V.10 می باشد.

خرید این پروژه به قیمت: 2 میلون و 800 هزار تومان