· ...
o
Verslag behorendeo
bij het fabrieksvoorontwerpvan
.~
.
.
~.~9.~t.\M~k~.L
...
~.:~.:
..
?~~
...
,.
. . . onderwerp:.W.a~J~$.
..
,
.
fJ.g
..
~.~~t
..
:E1:~~!;~~.~
~" )\\ tfk~ ,. ; , ~ . ' . ... ... ., .... _ ... ~; .................... ,. ...... ~...
... .L
f . l .[
:
r~
rl
~l L ,n
n
n
n
LAHOHNrmu:mr VOOn. CHEHISCrill 'rECIlNOLOGIE
napport van het
LJ}~·.I\rI~H.Sl~IJ~ rlü;j1JJ_,1~~3 I~lJ /LPJ'1SLUrrlirM:l'u.lE l>lt(;G·IL~~~·['.il~~S V{)OIL I~;l.~!~ trB ON'l'V JIGCIEJJ .-\ LGEH[;.Gl.~ FLO\"Î~·,S}:l.E2:'1' E)~LC1J'n:iv'~ PHOGLi.u';LiJ:. G;;~'l'0E'l\-)T JV~.J~ tG~li F~r .. lh\i·_~)·!il.:B{f' \ri11\[ D]~ t7!~;xj\}":rrli;~Sr~GPAS-Jj}~lU~Il)11'iG VOO~?, Ii:J~~l~
1) .13 L1S S elUrt!{er Kcte181il"üat 22 De lf t,·-i30607; NE 'l'H1V~ OLFAlJ}( l.:':;'~ I1 P ... nUfHWl:l.2.kcr R c.J1 ~ PilS scptcIi.lber-jBl1u.uri ",[2/"f3
11.H.Pas
Kool'llmarkt 7j~ Delft-121r.:3? 3r . I L • r'
I
r ~ I.
II
n
n
l.
n
r
r
-1-Opdracht.Het schrijven van modu16s voor wlit operutions en unit
processes en aanverwan.te progrm;]jTi3.s volGens gepro6réiillmeerd model
ter aanbi eding a[.tll een: doo:e CO>îP1ÜHO in sancnwerl;:ing met de '1.'II
te ontHikh:clen ALGK·!3:::;N FLO\'!-SHl.'a:;rf EXEC"l.?.i.'IV'B PHOG:.tA':;·:l-LI\ aan de hand van een ui tgevierlct Flm·,r-Sheet van 'tllee recente :fabrir~ks
voorontwerpen voor d.e \I Synthesegas-bereidill
s
va Ol:. eenJ:lctbanol-falJriek " door A.de Bruijn en E.I.L.D.l:i-oi>i.a1ï,S!ièritá. en door
B.T.J.Jaski en
M.D
.van
Waele.
InJ.eidin~.
Dit rapport or:lvat een inventaris van de gebruikte;
lJO-dules en subroutines en een surJllliere beschrijving, van. de
struc-tuur' van de gelliaakte progniJu!.:ms voorzover de door COJ,fPiLHIO
ge.prQ-seutoerde ,roorbcelden daarin nog ui tlJrc:.i.ding behoeven.
Inde U.ug.
De opzjet van de prOcntlU.UBS 1s dUsdani
s
dat WCl.nJ.L!;geoe-fende l<'Ot~'N(AX-IV pr(')~~l'am:!l'.:.urfJ in korte tijd de werldng van. do
pro-gral:l.:1aS kml:-~el1 Lctrj.jP0H zondc'c ui tgel.;reicle
gebruiJccrshanclleidin-gen te
hoeven
raadplcl;en naast hetprograDma.
Daartoe; is de vol-gende indcliDb &.angel.i.tlwlen;1. 2. 4. 6. rl'ype progranma i-lorden
en naam
waaronder het aangeroepenkan
Korte typering van de werking
Naam ln~ogra::!j;18Ur, huisadres. eli afstudeerrtfd.eling net
telefoonuTs.
D3. tun van 11e
t
progl'aLliJ[.tAannamen bij een toet~epast overdrachts:llodel (fncnl t.atief)
Lij
st van i'lede aan teslui
ten subrouttne~} ellîunction-subroutines
Volledj.g;e
.
variabelon·-lij st (onseUrijving van de functie, \
en gebru1k~c dimensies), en
Dll11î.cn hot program:1;)' waar nod.iG ter plaatse identificat.te van
de
soortberekening met literatuuropgave.
Inventarisatie.Voor het inventariseren van de gOl;laakte programnas
u
( 1 L _L
I
-l ) I-n
I i ,.
1 .• NAA~I 2~. 'l'YPE-2-- program:c.anaam
soort Pl'ogramrm; module, subroutine,
function-subroutine
3 .• KOnrfl.!: DBSCHH.IJVJNG - omschrj.jving van het model voor het pro-gra;ûma
4.
ACTIE
Verant-Hoorcling.
opgav~van het soort berekeningen dat
uitgevoerd wordt
eisen die het model stelt
- ingebouwde beveiligingen
vcrruining van de TJlogeltjld18J.cn van Let progrmGJîtll
Een ruir:lCrc beschriJving v[;.n de pro[.;ra.m:aas l t j t t in een lat0r stad.iulD. VétH di t project uel gm"cmst, doch nu nog niet
allsoluut noodz.-:::l:elijk o.;:ldat elko gebruiker zich toch terdcg~ in de
structuur van ll(~t bCDd!.ouIHle progra.!.-W!él. moet verdiepen om het.
Ol1t-werp VEm een lJepaa Iele mod.ule te kUnnE:'ll onderschrijven: de lil.oclu~;.Os
verkeren ook no{~: in e~~:.l ont1·lil~lwliïl{~S:r(1Sc. Dovencl:i.cn l ieten he
t-aan 1.<.1 I lliodul ns CIl lmlp-proGrallu:l'l-s Ile t IJ ie t toe om llin_i.ien het bes t(~k van d.i.t fab:rielu;\'oorOnl,WE!l'p tevenr:, ui t.go1.lreide
geüruJ.k.erG.hanülei-dingen te schrijven ..
Naast do consequent aangehouden simpele st.ructuur
van (Je progra;.mj~8 moet het grot(~ aantal COI·I;,i.81.f'rS voor en in het prograo8a helpen garanderen de taak van een analyse van het
LJ
r
r
L
T ~ I I l ) r' I III
[1
n
n
r
HODU:U~S-3-HNBNTAHIS VA.l~ pnOG~IÀNl·lAS
- lIEEX1 - ~PLI'l'T I'.PEU1 - FLVHED - GNE1l8R EVAPO CONDN'S - pmlP
FYSPHO
- EQS'rS-
VISCG
- C
UNDÛ
Q
- E:t'!'l'E} ... L - miTNJ?L - 'lJ}!i\X .~ Z\-IEllH -- I~l~;·fi{Ol.J - l:'l'!lJSSLu
f L J f'l.
[
~
r~r
r
~ l , I. j[1
n
o
n
n
n
n
NAM! - BEEXlIJ.'YPE - HODULE l"armtewisselaE.r
ROHTE BESC1UIJVING Belrend zIJn 2 ingangs- en 1 ui tgangstempera tuur
De t''ieede ui tgangstemperatuur wordt borel\:clul
.- Ui tvoer van VxA en het log. temp.goriliddelde
AcrrIE l/armtebalans
BEPEHKIHGEJ:J
UI(rBnï~;IDn;c;.1
VOOlt'.sc~IELLEN ':PO'f VEIWE'l'El:IHG
- Iteratie naar de
uitgangstempe~atuur-, Bi) ve:r:keer.d gekozen te!:rperatuur 1·;aarsehmiing,
doch geen stop, uitgangstewpeEatuur wordt ge-lijk Gc~aakt aan ingangstepperatuur andere
stroom
De lilodule is univer8cel en hruiklJaar voor de eerste dool'reJccnJng van een Flo'w-Sheet. Aa.n
d.e
handvan de u.itkomsten kan hij
dan vervangen
worden door een aantal ~odules voor specifieke warmteuissclaars die uiteraard een grootaan-tal gegevens vragen
-L
L
L
r • I 1 f ' I liAlil'-1 - l-fODULE splitterKORTE BESCHRIJVING - 1 StrooD wordt gesplitst in 2 stromen. Van 1 van de uitgaande stromen is de molflow of de fractie van de hoofdstroo~ bekend
AC'l'IE - Hassabalans BEPEHKINGEN I
i
.
ALAimEHllWEN l . , r ' \ UTrf1n~l.. .... lJ .. n~~U .. A...I -l-IYI:' . l," TG/ \ . VOOHSTBLJBt[ (iIOTl ,
VEHBZ1'BhINGi
li
j[ 1
[1"
n
l.
r
,
L..J I l . r . r • l -' I , l . ( .i
l Jfl
I I ( 1 '1 I l J n['
NAA.H-
nIXEn.
IJ:'YPE
-
HODULE mixer
KOn'rI:~ DESCIlTIIJVING -
Aantal stromen Hordt
samengevoegd
:
demolfrac-ties
en de uitgangstemperatuurworden
berekendA.CTIE
BEPEHKINGEN
ArJ~m·ij~hnJGEN UITDm2:J DING/ VOOHS(i';~LL.:::':1J 'I'O'1:' VEJU3:;~'J11~UING-
Hassabalans
-
Uarmtebalans
Iteratie naar uitgangstcillpeR~tuur
- Alle stromen dezelfde fase
STOP nIs
ingaa
nde
drukken
ongelijk.l J
l.
( .l.
f .l.
r -r . i • ( . I r ',
. rl I l /n
n
l ! - - -NAAM - COHPHTYI-'E - MODULE
compressor
KOH11
E BESCnHIJVIKG - ljerekening ui tgangstcmperatuur,
vermogen
enkoelven.lOgen
cOJüp:cesso1.';
keExe uit isentrope,isotherme en isentrope compressie in
trappenmet
tusscnkoelingACTIE Berekening vermogens
fI'empera tuurberekening
HEPEH.KINGBN
.AJ_L.á.nii~~HINGEN
- ~erekend met
ideaal
gas;wordt
geverifieerdIndien geen ideaal gas;
er
wordt doorgerekendalsof wel ideaal gaB
Hogelijld::.eden i . v.m. trappen en Jweling
Iwn-nen uitgebreid vorden. BruH;:baar
voor
deeer-ste (;oorrekening van
het
Flow-Sheet, daarna aan de hand van de uitvoer vervangen door mo-dules van specifieke compressoren welkeI
i
1 : ( .L
I
r.
r • l I r . ( . r . r ' l I r ,n
IJ r I ' l ) NAAH- H.ODULE i tera tie
KOftTl!: BESCH11IJVIN"G - VcrgelijJct temperaturen van 2 stromen,
"\mar-bij 1 van deze temperaturen is vastgelegd.
Geeft :ntcmfC 1marde aan tempera tuur van
an-dere stroom. Geeft nummer volgende UNrrr door
aan
EXEC
DEPEPJCING-EN ALAHH8RH:G-EN UI" "r'Il.)')luJ.ü.:.J ... '~ Tl '")] ...,.
...TC/
'C ( VOO;1S'l.\i;;LLî~N r1'01.1 13EltBETElLI}JG VergelijkingDereli.:eni,ng niewde start1'lae,rde
Berekening nieuwe startwaarde is specifiek
voor het Flow-Sheet
r:a
15 i tora Ltos 'Iw1:dt doorGegaan met vervolg Flol'l-Sh.ect berekeningenVoor iedere speoifieke iteratie ceD
I L (
.
,
,r
'
I
.
- 1
r .. i
r . I I r . ( , , ( , I . I j T] I ~1
l Jn
1 l J....
\ 1 I I .I I , - - - -NAM·i - FLUBEDrrYPE - MODULE fluid bed reactor
KOWfE BESCHllIJVING - Fluid bed reactor met interne warmteoverdracht door G.en in tegenstroom bewegende vaste
1'lUrmtc-drager
BEPEHKINGEN
/;, LA.l-lJIEH IN G J~N VITlnLIUlJHJG/ VOHS'l'ELLEN l.rOT VBJil.:JE'l'EHIHLi Wö,I1l1tebalans Hassabalnns Ontwerp Doorzet Drukval Warmteoverdracht ZwerlllsnelbeidVoeding en product qua samenstellin~ bekend Iteratie op de hand naar uitluattemperatuur
\'{{.-l.rmtedrD.gC:1" na keuze be-clrj.j :îsfluicliE;a
tie-snelheid
- \>larnteoverdrachtsmodel pr.il'li tief
r'" Fluidi.satic van 'warmteoragcr
Uitgangssnelheid groter dan rnaxinruD fluidisu-tiesl1elheid
Aantal iteraties voor correctio van de z
werm-snelheid
Controle op mechanisme van de 1'm:rmt.coverdracht
(vlgs . FouriG::"~)
- Typebepaling fluidisatie afgaande op daarvoor in aalliilerJüng komende cri teria
I l..l ( , ( , I l. (" i I ( . f -I I ' r ' t .
r,
!. J , ,Cl
L -' r' . I I I L J 'î I i l )I
I - GNE11811rrYPE
-
HonDLE
fluid bed generatorKORTE BESCHRIJVING - Fluid bed generator voor thennische
regene-ratie van de vaste stof-inhoud
ACTIE
ALAHhE:HINGEN
Lfl f'!l'.tb ... ., ::,T... i~ 'TnI:.l... _, 'w UI / VOO~lS'I'j:;LLEN TOT VEii.HE'l'E.~n;:W r1assabalullS 11armtehalulls Ontwerp Doorzet Drukval- Voeding en product qua samenstelling bekend
Uitgangssnelheid groter dan maximum
fluidisa-tiesnelheid
I-larmteovenirucht en controle op mechanisme
(vlgs. F'o1l1'ier)
Typebepuling fluidisatie afgaande op daarvoor
I I l J ( , l . ( . l. ( . I ( f ' f ' I . r , I , l J r -,
,
I
, ;1
l Jfl
I L ) '1 i 1 1 ) I ' I i , I ' 1 I NA..AH - EVAPOTYPE
-
HODDLE
verdamper!warmte""isselaar
KOHr.l:'E BESCHHIJVING -
Verd
amper
/warmtewisselaar
waarin de
hoeveel-heid te verdampen
vloeistof
bepaald wordt
BEPETtLCINGEN UlrrmlEIDINGj VOORS'l':CLLEN (fO'!' \TBli.f) l~ rf ~~}lll J G
Hassanalans
"larlilt
0 balans
-
Van fase veranderende
stroo
m
moet unair/ te
karakteriseren
zijnEventuûel
als
smelter te gebruiken
Warmteoverdracht
Ontwo:r:p
r L~ I ' ! I "
r
.
f '1.
( , r ' I I I,
' I i ( 1-' r l I ' I J11
L Jfl
1 I r~ 1 , r!
NAAM
- CONDNS
:rYPE HODULE
condensor/warmtewisselaar
KOrtTE BESCHRIJVING -
Condensor/ivarmtewisselaar waarin
dehoeveel-henen
bepaald
'vordenvan
de te condenserencomponent
enhet daarvoor benodigde
koelme-dium ACTIE
BEPBHKINGEN
A LlUi.HEllINGEN UI II'J:l RE IV INti!
VûOHS'l'ELLEN '1'0'1' VEWmTEltH,rGHassabalans
"JarmtebalansOp
te
geven
component
to~elk
gewenstpercen-tage
co
ndenseerbaar
Slechts een
cO~lponcntcondenseerbaar
peH.'8Buroep
Controle
partiaalspanning
en
cvenwichts-dampspanning
op dehand
Eventueel
alskristallisator
te
gebruiken
\'Jarmteoverdracht
I L.J ( , ( , f ' I
r
'
I I NAAI"! - Pili'lPTYPE
HODULE pomp[' KOR'l'E BESCllllIJVING - 13 erekening van een pomp aan de hand van
BEPErJCINGEN
r '
r '
I
AL~!.UHElaNGm~I r' r 1 , I ) r l I ,
'1
l J rrl
;
r
(.
r
I rendementen Hassabalans VermogensdissipatieVloeistofstroom moet door een component te
karakteriseren zijn
Keuze type pomp automatisch laten geschieden
op grond va:n d.ebiet en opvoerhoogte
bepaling rendenenten, kental waaier,
speci-fiek toerenta.l naar uanleiding van het
voor-e;ati-Ilcle
Ontl'lorp bij convergentie vall de i teratie over
de twee vorige stappen
(
,
, r 'i
, f ' r 'r '
I r' i I , rl I I r 1 , ( l J '"1 I l )fl
n
I JI
, NAAl-I - FYSPHOrrYPE
-
SUD110UTINE invoer gelJruilcer
lW
H'l'E;
HESCHH,IJVING -
Inlezendiverse
gegevensin
Cm·1HONS ,:;elkein
FuNC1'IUN-/8UBHOUTINES
gebruikt
'
\'lorden.
Gege-vens
worden door gebruiker
op
kaarten gezet
BEPEl1:.KINGEN
Al .. Altj\ri!.:nINGEN
UrrrmLEIDING/
Voo!,:sri'ELLEN 'rOil'
VGHiJE'r EHIN G
- Inlezen
en
printen
gegevensvan
kaarten
Iedere ge~ruiker kan FYSpnO uitbreiden en
aanpassen aen de
wensen
van degebruikte
LJ I L • ( . ( I l r . I l ( ,
l
I' , I l , r l l J '1 I l 1 NAAH - EQS'l'8- SU13HOU'l'INE toestandsvergolijking
K01:1'l'g BESCllHIJVI~G -
Vergelijlüng
vanRedlich
en
Kl'lOng (vanhet
tweo-constanten type analoog aan
Van
der
1vaals) voor
gasuengsels
Ac'rXE
BEPERKINGEN
AL..6. .. HHBiUl\GBN
Ur'I'13HBIDINcj
VOOH::;'l'ELLj~N
'ro'r
-
Kritische grootheden
van het mengsel
- Compro
Gs
iuiliteit
- 1'
otale
massastroom
en debiet
Dichtheid
mengsel
- 1~'aterstof eventueel als inert te beschouwen
- Som
vande molfracties
nietkloppe
nd
- Bij drtlli:J~en onder 50 atm. autOl&1.tiscll ideaal
ga~-;.;~anrlame
- Bij compressibiliteit groter dan .995 gelijk
r
l.
( ,l .
r . r ' r 'l
[
, I fl I I 1n
n
[Il
NAAH- VISCG
1'YPE
-
Sl!l:iH.O!n'INE
vi
seosi
tei t
van gaslllengsels
KORTE BESCHILIJVING -
Vergelijking van
Herning enZipperer voor
la-ge
dr
uk
cn het principe van de gereduceerde
viscosi
te
it volgens
Dean en Stiel voor hoge
druk voor
gasmengsels al
ofniet onder
drukBEPEHKINGEN
ALAm:'c~HDJGEN
UI11'm:tE ID IlJG/
VOOHS'l'l'~LLEN 1'O'l' VEHBE'l'BHING
Kritische groothe<len
van het
mengsel
Viscositeit
- Compon
ent-gegevens
bijtwee
te
mperatuurn
iveaus
in
te
voeren via
SUBHOU'l'IHE FYSPHO- Ontbreken van
viscositeitsgegevens
Som V~}~ d.~ lllolfracties niet
ldoppcud
Van methode
(D
cnu-S
tiel) gebruil:: /}
;e
maa1ct die
vj.scosi t(:li tsgegcYcns niet verwcrl.:t
- Inboulicn
ineen
uitgebreid
Fysical PropertiesL
[
:
[ jII
n
r
NAAI-I CONDUQSUBHOU'.PINE warmtegeleidingsverruogen van
gasmengsels
KOU11
E BBSClliUJVING - iiarllltegeleidingsvcrmogcn volgens een
lllole-cuulgewichtsgemiddelde-regel
AC '1' IE
BEPERKn~GEN
Ar.Am"t~HIN GEN
U"(r.o... ilB1..o"I'<'Itb ,J.o" I"""':-/ .oJ.'IU
VOOH.S:i'i~LL8N 'I10T
VEIWEf i.1
EitIN
G-- Warmtegeleidingsvermogen
C~npOllcntgegevens bij twee temperatuurniveaus
in te voeren via
SUl3HOV'l'IHE F'YSPfLO
Ontbreken van
warmtegeleidingsvermogen-gegevens
- Som van de rnolfracties niet kloppend .
Inbouwen in een uitu;eb:ccid Fysical PropertJes . Systcm
I L., r . l,
[
:
I '
I , r' I I , NAAH - EN'i'llt1..LTYPB - FUHC'rrON-SU1110U'l'INE entb.alpieberekening
KORTE
BESClffiIJVING
Berekening van de enthalpie van een stroomt.o.v. 298.1G K; de vormingsenthalpie wordt
buiten beschouwing gelaten
ACTIE Berekening enthalpie met 5-constanten functie
B EPEmC[NGEN
11 11 11 3- 11 "
11
l'laarden
11 11 1,2,01 3 vaste
Cp-ncactie"t'larmten kunnen. niet berekend worden omdat
vorruingsenthalpieèn ontbreken
Iedere fase van een component wordt als een
nieuwe fase van een nicll\'ie component beschouwd
üoonlat de vcrG.élmpinL,swarute niet in de
1Jc..:re-kening is opgenomen
r :
AIAWJEHING-EN'f'
l :n
n
[
,
Invoering fusecode voor iedere component,
zodat 1 component 1 plaats ilmeemt in de
COMPO-talJel
Berekening aLsolute enthalpieen door
invoe-ring voruil1.gsenthalpicen
Universele P01Yl:oorfbonadering als en.ige
I . , L •
[
:
l
~
NAA!'1 - UI-lINFL
TYPE
- l<~UNC'l'ION-SUBIWUI'INE miniruuL1 fluidisatieI [ '
KORTE BESCHHIJVING _
Bepaling minimum fluidisatie snelheidACTIE
,
' I BEPfmKINGt:N [ . I I .r '
l,
n
n
n
UI'TBHEIDING/ VOCmSrl'ELLZN 'l'OT VEllBE'I'ElUNG- Minimum fluidisatie snelheid onafhankelijlc of minimum fluidisatie porositeit en vorll1-factor bekend zijn of niet
- Jhchtheid fluiclwil groter dun die van 'V['lste
stof
.- l1inimu.ti1 :f luidi satJe porosi tei tOf/en vorm-factor onbelrend
I L~ I l _
r :
[
, NAAH - Ul-iAXTYPE - F'lJNCrl'ION-SlfdROUrfINE maximum fluidi sa ti e
KOUTE BESClilUJVING - bepaling maximale stationaire snelheid
af-hankelijk van het stromingspatroon
Bepaling maximum fluidisatie snelheid of
stationaire valsnelheid r ' BE.i?Ei1KINGEN I [ . r '
f1
n
n
n
r
U'r'l"-' !).l.U:" n-"'IP lJ.dJu T},'(
,
I
VOORS'fELLlm
'l'orr
VEH.lmr
l 'ERnffi
- Dichtheid van fluiduw groter dan die van
vaste stol'
L .J ( . I l . - - - _ . -NAAH
- ZWERN
- f'UNC1'ION-SlJiJHOü'i'INE z"lermsnelheidKOHl'E BESCmUJVING - Z,';ermsnellleid volgens Hichardson en Zaki
AC'l'IE - Bepaling zwermsnellleid uit valsnelheid
e11-}{el deeltje ~ , BEPBllKINGEN I , r ' r -, ( l .
r
1l
Jn
n
n
r
AL/\.W:il.mINGEN UI1l'.DHEIDllW/ VOOHS'l'ELLEN 11.;OT VElillE'i'BüINGI l-, ( , I l .
TYPE
- -~---~ - - - - -- P..EYNOL- FmrC'rIOU-SDT3nOU;l'INE kengetal Reynolds
[' KORTE BESCWnJVING - Bepaling lu,mgetal van Ueynolds
I:
r :
[
, r' I l , r ' 1[
:
f
1 l J;1
n
n
BEPEmnNG~N Ul'l'D aZITJ HW/VOOiLS1'ELLEN 'l'Or1' VLll~E~'ilEl1.Il~G
N1\.AH - FNUSSL
[
.
KOl1TE BESCHRIJVING -
Bepaling
kengetal van Nusselt
r:
[: ACrrIEL
[
.
l . : . r • I I lr :
[
, l J BEPERKINGEN rl U I'l'B HE ID INGjl ;
VOOHS1'EIJUm 'rO'l' VEl1BE'J.'ElUNGn
n
I I I I I .1L
l
l c o . '< ..., L. o o JO. :;.: ..., <'l '" <; I1-r
~
---
I
Bi, i l ag.~ F @ 0B
L. " L. ~ '" ~1
@®r
l
.
-
----TI
~l
_ 1 _ ._ ~_ ~ __ _ _ Cl: W,,, " . .~: , ' ",.: .. , ~~ •. ~ ,1; t,.'!. ""; ... ~. "t