Modelowanie procesu amoniakalnego oczyszczania gazu koksowniczego za pomocą programu komputerowego CHEMCAD. H.Fitko, T.Szczypiński

Podobne dokumenty
Anna Kwiecińska, Jan Figa, Katarzyna Rychlewska, Sławomir Stelmach

Anna Kwiecińska, Jan Figa, Katarzyna Rychlewska, Sławomir Stelmach

Nowe narzędzia do badania jakości węgla i koksu. M.Winkler, A.Sobolewski, M.Janasik, B.Mertas

Technologia chemiczna. Zajęcia 2

25 lat konferencji KOKSOWNICTWO

Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych.

I. KATALITYCZNE PROCESY CHEMICZNE...

Analiza efektów technologicznych po uruchomieniu nowego - drugiego ciągu absorpcji i desorpcji benzolu w Koksowni Przyjaźń JSW KOKS SA

Kierownik: Prof. dr hab. inż. Andrzej Mianowski

KIERUNKOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Efekty przewidziane do realizacji od semestru zimowego roku akademickiego

Modernizacja Węglopochodnych w ZKZ zakres i sposób realizacji robót

Konkurs Chemiczny dla gimnazjalistów województwa zachodniopomorskiego w roku szkolnym 2014/2015. Etap wojewódzki

Projektowanie Biznesu Ekologicznego Wykład 2 Adriana Zaleska-Medynska Katedra Technologii Środowiska, p. G202

Piece półtechniczne jako elementy systemów sterowania jakością koksu

Nowoczesne narzędzia obliczeniowe do projektowania i optymalizacji kotłów

OFERTA TEMATÓW PROJEKTÓW DYPLOMOWYCH (MAGISTERSKICH) do zrealizowania w Katedrze INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ

Kierunek: Paliwa i Środowisko Poziom studiów: Studia II stopnia Forma studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu - reakcje egzoenergetyczne i endoenergetyczne, szybkość reakcji chemicznych

system monitoringu zanieczyszczeń gazowych i pyłów w powietrzu atmosferycznym, z zastosowaniem zminiaturyzowanych stacji pomiarowych

Kryteria oceniania z chemii kl VII

Szwedzkie Rozwiązania Gospodarki Biogazem na Oczyszczalniach Ścieków. Dag Lewis-Jonsson

PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW

Badania pirolizy odpadów prowadzone w IChPW

OPRACOWANIE TECHNOLOGII ZGAZOWANIA WĘGLA DLA WYSOKOEFEKTYWNEJ PRODUKCJI PALIW I ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Interpretacja zapisów konkluzji BAT dla przemysłu koksowniczego

Instalacja testowa do wytwarzania biowęgla z różnych rodzajów biomasy

PLAN STUDIÓW NR IV PROFIL OGÓLNOAKADEMICKI POZIOM STUDIÓW: STUDIA DRUGIEGO STOPNIA (1,5-roczne magisterskie) FORMA STUDIÓW:

WZBOGACANIE BIOGAZU W METAN W KASKADZIE MODUŁÓW MEMBRANOWYCH

Inżynieria procesów przetwórstwa węgla, zima 15/16

PARAMETRY FIZYKOCHEMICZNE BADANYCH PALIW Z ODPADÓW

Analiza kosztów i możliwości wdrożenia konkluzji BAT w krajowych koksowniach

APV Hybrydowe Spawane Płytowe Wymienniki Ciepła

PLAN STUDIÓW NR II PROFIL OGÓLNOAKADEMICKI POZIOM STUDIÓW: STUDIA DRUGIEGO STOPNIA (1,5-roczne magisterskie) FORMA STUDIÓW:

ABSORPCYJNE OCZYSZCZANIE GAZÓW ODLOTOWYCH Z TLENKÓW AZOTU Instrukcja wykonania ćwiczenia 23

LASEROWE CZUJNIKI GAZU

Temat: Stacjonarny analizator gazu saturacyjnego MSMR-4 do pomiaru ciągłego

Najlepsze dostępne technologie i wymagania środowiskowe w odniesieniu do procesów termicznych. Adam Grochowalski Politechnika Krakowska

Zadanie ChemCad - Batch Reaktor

Kontrola procesu spalania

BILANS CIEPLNY CZYNNIKI ENERGETYCZNE

Technologia Chemiczna II st. od roku akad. 2015/2016

Przemiany substancji

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Zadanie ChemCad kolumna destylacyjna SHOR

Odwracalność przemiany chemicznej

PIROLIZA. GENERALNY DYSTRYBUTOR REDUXCO :: ::

PLAN STUDIÓW NR V PROFIL OGÓLNOAKADEMICKI POZIOM STUDIÓW: STUDIA DRUGIEGO STOPNIA (1,5-roczne magisterskie) FORMA STUDIÓW:

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

ENERGIA Z ODPADO W NOWE MOZ LIWOS CI DLA SAMORZA DO W. ROZWIA ZANIA I TECHNOLOGIE. Aleksander Sobolewski Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla

1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

(54) Sposób wydzielania zanieczyszczeń organicznych z wody

Obliczenia chemiczne

I KSZTAŁCENIA PRAKTYCZNEGO. Imię i nazwisko Szkoła Klasa Nauczyciel Uzyskane punkty

VIII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2015/2016

APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 1. WPROWADZENIE

TERMODYNAMIKA PROCESOWA

DiaSter - system zaawansowanej diagnostyki aparatury technologicznej, urządzeń pomiarowych i wykonawczych. Politechnika Warszawska

Reakcje chemiczne. Typ reakcji Schemat Przykłady Reakcja syntezy

Polskie Normy opracowane przez Komitet Techniczny nr 277 ds. Gazownictwa

TECHNOLOGIA PLAZMOWA W ENERGETYCZNYM ZAGOSPODAROWANIU ODPADÓW

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Chemia Poziom podstawowy

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

Spalarnia. odpadów? jak to działa? Jak działa a spalarnia

Kontrolowane spalanie odpadów komunalnych

Instrukcja dla uczestnika. II etap Konkursu. U z u p e ł n i j s w o j e d a n e p r z e d r o z p o c z ę c i e m r o z w i ą z y w a n i a z a d a ń

TECHNOLOGIA CHEMICZNA JAKO NAUKA STOSOWANA GENEZA NOWEGO PROCESU TECHNOLOGICZNEGO CHEMICZNA KONCEPCJA PROCESU

KATEDRA INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH LABORATORIUM INŻYNIERII CHEMICZNEJ, PROCESOWEJ I BIOPROCESOWEJ

PERSPEKTYWICZNE WYKORZYSTANIE WĘGLA W TECHNOLOGII CHEMICZNEJ

WYZNACZANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU METODAMI SYMULACYJNYMI

Projekty badawcze realizowane w Centrum Czystych Technologii Węglowych. Dr Krzysztof Kapusta Centrum Czystych Technologii Węglowych GIG

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1134

WYMIANA CIEPŁA i WYMIENNIKI CIEPŁA

DZIAŁ POMIARÓW FIZYKOCHEMICZNYCH funkcjonuje w strukturze Zakładu Chemii i Diagnostyki, jednostki organizacyjnej ENERGOPOMIAR Sp. z o.o.

Technologie oczyszczania biogazu

TERMOCHEMIA SPALANIA

Zadania dodatkowe z konwersatorium z podstaw chemii Semestr letni, rok akademicki 2012/2013

podstawowa/chemia/jak-zmienia-sie-podreczniki-dostosowane-do-nowej-podstawy-

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

Chemia Grudzień Styczeń

Plan i kartoteka testu sprawdzającego wiadomości i umiejętności uczniów

Układ zgazowania RDF

... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

Operacje wymiany masy oraz wymiany ciepła i masy

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

Wymagania gazu ziemnego stosowanego jako paliwo. do pojazdów

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2016/2017 eliminacje rejonowe

Ćwiczenia rachunkowe z termodynamiki technicznej i chemicznej Zalecane zadania kolokwium 1. (2014/15)

VI Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2013/2014

Praca objętościowa - pv (wymiana energii na sposób pracy) Ciepło reakcji Q (wymiana energii na sposób ciepła) Energia wewnętrzna

Pracownia. Cwiczenie 23

Pilotowa instalacja zgazowania węgla w reaktorze CFB z wykorzystaniem CO 2 jako czynnika zgazowującego

Efekt ekologiczny modernizacji

Najlepsze dostępne praktyki i technologie w metalurgii. dr hab. inż. M. Czaplicka, Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

Fizyka Procesów Klimatycznych Wykład 1

Projekty infrastruktury naziemnej dla zagospodarowania złóż ropy i gazu ziemnego z zastosowaniem komputerowych obliczeń procesowych

APARATURA W OCHRONIE ŚRODOWISKA - 1. WPROWADZENIE

WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ WODY POWIERZA I GLEBY

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

Nowoczesne metody wędzenia ryb w świetle nowych przepisów UE

Transkrypt:

Modelowanie procesu amoniakalnego oczyszczania gazu koksowniczego za pomocą programu komputerowego CHEMCAD H.Fitko, T.Szczypiński

Plan prezentacji: Symulacja komputerowa Obliczenia symulacyjne Program komputerowy CHEMCAD Amoniakalna metoda oczyszczania gazu koksowniczego. Model symulacyjny metody amoniakalnej Przykładowe wyniki symulacji komputerowej

Symulacja komputerowa to badanie procesu przez eksperymentowanie z modelem komputerowym tego procesu, którego obliczenia imitują działanie systemu. Celem symulacji komputerowych jest zebranie danych o zachowaniu się systemu symulowanego, przy zmianie parametrów technologicznych zewnętrznych i wewnętrznych. Symulacje komputerową stosuje się gdy: potrzebne jest badanie zachowania się nieistniejących systemów (np. projektowanych), badanie zachowania się istniejących systemów, na których przeprowadzenie rzeczywistych eksperymentów jest kosztowne i trudne lub wręcz niemożliwe ze względów technologicznych, pomiarowych, rozwiązanie analityczne równań opisujących model systemu jest trudne lub niemożliwe.

Wyróżnia się trzy typy obliczeń wykonywanych za pomocą symulatorów procesowych: obliczenia symulacyjne przeprowadza się w sytuacji gdy znane są założenia techniczne urządzeń, z których składa się instalacja oraz znane są stosowane surowce i otrzymywane produkty a celem symulacji jest uzgodnienie parametrów strumieni wewnętrznych (łączących i recykli) oraz strumieni zewnętrznych (surowce i produkty), obliczenia projektujące prowadzi się w celu optymalnego dobrania charakterystyk procesu. Ilość uzgodnionych strumieni musi w tym przypadku być większa niż w obliczeniach symulacyjnych, obliczenia indentyfikacyjne prowadzi się w celu wyznaczenia nieznanych indywidualnych parametrów dla określonej budowy i wielkości urządzenia. Parametrami tymi mogą być m.in. współczynniki wymiany ciepła.

Pakiet programów CHEMCAD firmy Chemstations Inc. (USA) należy do nowoczesnych programów stosowanych w Komputerowo Wspomaganej Inżynierii Procesowej

Moduły CHEMCADA CC - STEADY STATE, główny moduł CHEMCADA. Służy do projektowania, wyznaczania szybkości i optymalizacji procesów w warunkach równowagowych. CC - DYNAMICS, służy do projektowania i wyznaczania szybkości procesów zmiennych w czasie (dynamicznych). Moduł ten jest całkowicie zintegrowany z pozostałymi elementami CHEMCADA, co pozwala na łatwe przełączanie z warunków dynamicznych na równowagowe, i na odwrót. CC - BATCH, przeznaczony do projektowania, wyznaczania szybkości i optymalizacji kolumny destylacyjnej periodycznej. CC THERM, do symulacji pojedynczych wymienników ciepła płaszczowych, płytowych i typu rura w rurze. CC - SAFETY NET, służy do symulacji sieci przesyłowych (rur), systemów bezpieczeństwa pracujących zarówno w trybie równowagowym jak i dynamicznym. CC- FLASH, zawiera bazy danych fizykochemicznych substancji i równowag fazowych oraz pozwala na estymacje właściwości fizykochemicznych układów i ich regresje.

Zastosowanie symulatora Symulator procesowy CHEMCAD można stosować zarówno w odniesieniu do nieskomplikowanych procesów nieciągłych jak i do wielkich chemicznych procesów technologicznych pracujących w sposób ciągły uwzględniających następujące operacje: destylacja/ekstrakcja (tryb ciągły i nieciągły), reakcje chemiczne (tryb ciągły i nieciągły), procesy elektrolityczne, obliczenia własności termicznych i fizycznych, obliczenia równowag para/ciecz /ciecz, skalowanie aparatury, wymiana ciepła, obliczenia dotyczące ochrony środowiska, analiza ryzyka (bezpieczeństwa), sporządzanie kosztorysów, wycena urządzeń i instalacji.

KOLUMNA ABSORPCYJNA Parametry ogólne

KOLUMNA ABSORPCYJNA Dane fizykochemiczne

WYMIENNIKI CIEPŁA Charakterystyka

WYMIENNIKI CIEPŁA Szacowanie kosztów inwestycyjnych

Amoniakalna metoda oczyszczania gazu koksowniczego Gaz koksowniczy oczyszczony Gaz koksowniczy H 2 S NH 3 I NH 3 II r-r NaOH Woda amoniakalna zakwaszona Gazy kwaśne do KRAiC r-r NaOH Woda pogazowa Kolumna odpędowa Para wodna Para wodna Woda amoniakalna odkwaszona Kolumna odkwaszająca Woda amoniakalna odpędzona Prod. stężonej wody amoniakalnej Do BOŚ

Obliczenia symulacyjne - założenia L.p. Nr w bazie danych Nazwa składnika Wz r 1 62 Woda H 2 O 2 63 Amoniak NH 3 3 50 Siarkowod r H 2 S 4 49 Dwutlenek węgla CO 2 5 113 Cyjanowod r HCN 6 429 Wodorotlenek sodu NaOH 7 1 Wod r H 2 8 2 Metan CH 4 9 46 Azot N 2 10 47 Tlen O 2 11 48 Tlenek węgla CO

Schemat technologiczny w programie CHEMCAD

Tabela wyników symulacji Stream No. 1 3 4 5 9 12 Stream Name Woda (DS) COG z PS 14 Woda (ES) COG I COG II Woda (DAL) Temp C 24 24 23,3243 24,7444 25,9966 32,5 Pres kpa 160 124 160 106,2 106,1001 160 Enth MW -182,21-12,113-315,22-12,654-12,404-65,671 Vapor mass frac. 0 0,99959 0 1 1 0 Total kmol/h 2311,772 1070,776 3988,741 1072,759 1070,958 829,184 Total kg/h 41953,824 12666,405 72540,852 12612,785 12499,578 14983,164 Total std L m3/h 42,198 40,403 72,861 40,266 40,112 15 Total std V m3/h 51815,25 24000 89402,23 24044,45 24004,07 18585,04 Flow rates in kg/h Water 40987 377,329 70843,305 564,441 609,235 14897,416 Ammonia 448,693 92,845 539,464 26,073 0,286 18,013 Hydrogen Sulfide 30,612 103,7 129,024 8,763 20,358 0,3 Carbon Dioxide 137,377 1273,19 374,563 1231,888 1080,41 37,019 Carbon Monoxide 0 2099,892 0,157 2099,798 2099,791 0 Hydrogen 0 1184,246 0,073 1184,203 1184,2 0 Methane 0 4053,183 0,475 4052,9 4052,879 0 Nitrogen 0 1400,137 0,073 1400,094 1400,091 0

Przykładowe wyniki analizy czułości (1) Ilość H 2 S i NH 3 do instalacji KRAiC, kg/h Koncentracja siarkowodoru za płuczką H 2 S, mg/m 3 COG 250 450 200 150 100 50 140 97 163 120 179 135 194 149 209 163 H2S NH3 400 350 353 382 407 428 0 20 30 40 50 Strumień gazu COG do oczyszczenia, tys. m 3 /h 300 305 20 30 40 50 Strumień gazu COG do oczyszczenia, tys. m 3 /h

Przykładowe wyniki analizy czułości (2) Koncentracja H 2 S i NH 3 w COG oczyszczonym, mg/m 3 Gaz kwaśny do instalacji KRAiC, m 3 /h 300 250 200 H2S NH3 203 240 279 900 850 800 821 885 150 100 139 173 750 700 650 688 755 50 1 2 5 9 13 0 20 30 40 50 Strumień gazu COG do oczyszczenia, tys. m 3 /h 600 550 587 20 30 40 50 Strumień gazu COG do oczyszczenia, tys. m 3 /h

Udział molowy, % Strumień gazu kwaśnego, m 3 (n)/h Kaloryczność AG, MJ/m 3 (n) Przykładowe wyniki analizy czułości (3) Udziały molowe H 2 S, NH 3, CO 2 i H 2 O w gazie kwaśnym do KRAiC Parametry gazu kwaśnego do instalacji KRAiC 50 Udział CO2 700 9,9 10 40 600 9,3 630 9,5 30 Udział H2O 500 481 9 417 20 Udział H2S 400 8,6 8,5 10 Udział NH3 300 265 319 8,3 8 0 70 75 80 85 Temp. deflegmatora kolumny odkwaszającej, C 200 Strumień AG Kaloryczność AG 70 75 80 85 Temp. deflegmatora kolumny odkwaszajacej, C 7,8 7,5

Model komputerowy instalacji KRAiC

INSTYTUT CHEMICZNEJ PRZERÓBKI WĘGLA ul. Zamkowa 1 41-803 Zabrze Telefon: 32 271 00 41 Fax: 32 271 08 09 E-mail: office@ichpw.pl Internet: www.ichpw.pl NIP: 648-000-87-65 Regon: 000025945 CENTRUM BADAŃ TECHNOLOGICZNYCH Tel. sekretariat 32 271 00 41 w. 300 Tel. Dyrektor Centrum 32 271 00 41 e-mail: cit@ichpw.pl CENTRUM BADAŃ LABORATORYJNYCH Tel. sekretariat 32 271 00 41 w. 200 Tel. Dyrektor Centrum 32 271 00 41 e-mail: cba@ichpw.pl