بررسی آزمایشگاهی و ارایه رابطه های تجربی برای سینی دریچه‌ای در مقیاس صنعتی در حد بالا و پایین عملیاتی

زارعی, طالب; فارسیانی, مسعود; عابدینی, احسان

بررسی آزمایشگاهی و ارایه رابطه های تجربی برای سینی دریچه‌ای در مقیاس صنعتی در حد بالا و پایین عملیاتی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

¹ گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، ایران

² باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد سیرجان، دانشگاه آزاد اسلامی، سیرجان، ایران

چکیده

سینی دریچه‌ای یکی از پرکاربردترین سینی‌ها در برج‌های تقطیر و جذب در صنعت نفت، پتروشیمی و دیگر صنایع مرتبط می‌باشد. در این پژوهش، به منظور شناخت بیش تر و بهتر هیدرودینامیک سینی دریچه‌ای و ارایه داده‌های تجربی کاربردی، عملیات دو فازی آب- هوا در یک برج هیدرودینامیکی به قطر۲_/۱ متر شامل دو سینی دریچه‌ای با سطح آزاد %۱۴ و در مقیاس صنعتی مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه های تجربی ارتفاع مایع زلال،
ارتفاع سرکف، موجودی متوسط مایع، افت فشار کل، افت فشار خشک، ریزش و ماندگی به دست آمد و رابطه هایی تجربی باتقریب قابل پدیرش، برای آن‌ها ارایه شد. حد بالا و پایین عملیاتی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. همچنین نتیجه های به دست آمده از رابطه های تجربی ارایه شده و داده‌های آزمایشگاهی با یکدیگر مقایسه شدند و اعتبار این رابطه ها مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه ها نشان می‌دهد که سرعت جریان گاز بر روی پارامترهای هیدرودینامیکی تأثیر بیش تری نسبت به سرعت جریان مایع روی سینی دارد و سینی دریچه‌ای انعطاف بیش تری نسبت به تغییرهای شدت جریان مایع دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Zarei T., Rahimi R., Zarei A., Zivdar M, Hydrodynamic Characteristic of Conical Cap Tray: Experimental Studies on Dry and Total Pressure Drop, Weeping and Entrainment, Chem. Eng. Proc: Proc. Intens, 64:17-23( 2013).

[2] Scheffe R.D.,Weiland R.H.,Mass-Transfer Characteristics of Valve Trays, Ind. Eng. Chem. Res, 26: 228-236 (1987).

[3] Mostafa H., Be´Ka´ Ssy-Molnar´ E., Elhamous A., Hydrodynamics and Mass Transfer of Textile Vibrating-Valve Trays, Ins. Chem. Eng, 77:627-632(1999).

[4] Brahem R., Royon-Lebeaud A., Legendre D., Moreaud M., Duval L., Experimental Hydrodynamic Study of Valve Trays, Chem. Eng. Sci,100:23-32 (2013).

[5] Vennavelli A.N., Whiteley J.R., Resetarits M.R., Predicting Valve Tray Efficiency,Chem. Eng. Res. Des., 92:2148-2152 (2014).

[6] Alizadehdakhel A., Rahimi M., Abdulaziz Alsairafi A., CFD and Experimental Studies on the Effect of Valve Weight on Performance of a Valve Tray Column, Com. Chem. Eng, 34: 1-8 (2010).

[7] Brahem R., Royon-Lebeaud A., Legendre D., Effect of Path length on Valve Tray Columns: Experimental Study, Chem. Eng. Sci., 126:517–528 (2015).

[8] Zarei T., Abedini E., Rahimi R., Khorshidi J., Computational Fluid Dynamics on the Hydrodynamic Characteristics of the Conical Cap Tray, Korean J. Chem. Eng., 34: 969-976 (2017).

[9] Zarei T., Farsiani M., Khorshidi J., Hydrodynamic Characteristics of Valve Tray: Computational Fuid Dynamic Simulation and Experimental Studies, Korean J. Chem. Eng., 34: 150-159 (2017).

[10] Rahimi R., Zarei A., Zarei T., Naziri Firoozsalari H., Zivdar M., A Computational Fluid Dynamics and an Experimental Approach to the Effects of Push Valves on Sieve Trays, “50th. Dis. Abs. Conf. Neth”, 407-412 (2010).

][11] رحیمی، رهبر؛ رحیمی، محمودرضا؛ شهرکی، فرهاد؛ بررسی توانمندی دینامیک سیالات محاسباتی درطراحی سینی های غربالی برج تقطیر، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (٢)19: 24 تا ٢٨ (١٣٨٤).

[12] رحیمی، محمود رضا، مطالعه اختلاف فازها در سینی غربالی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی ، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (۱)۳۱: ۱ تا ۱۳ (۱۳۹۱).

[13] Zarei T., Rahimi R., Zivdar M., Computational Fluid Dynamic Simulation of MVG Tray Hydraulics, Korean. J. Chem. Eng., 26(5): 1213-1219 (2009).

[14] Solari B. , Bell R. L., Fluid Flow Patterns and Velocity Distribution on Commercial Scale Siane Troys, AIChE J., 32: 640-649 (1986).

[15] Zarei A., Rahimi R., Zarei T., Firoozsalari H.N., A Study on Sieve Tray Lower Operating Limit, 50th. Dis. Abs. Conf., 3: 479-484(2010).

[16] Zarei T., Khorshidi J, Rahimi R., Zarei, A., Experimental Study on the Conical Cap Tray Performance, J. Chem. and Petrol. Eng., 50(2): 47-52 (2017).

[17] Zivdar M., Zarei T., Rahimi R., Ostadzehi, M.R., CFD Simulation of Concap Tray Hydrodynamics, J. Chem. and Petrol. Eng., 47(1): 39-50 (2013).

[18] زارعی، طالب، رحیمی، رهبر، کاربرد روش دینامیک سیالات محاسباتی برای بررسی استفاده از دریچه‌های هدایت بخار در عمل‏کرد سینی غربال ، پژوهش نفت، (5)48:95 تا 59 (1395).

[19] Asadi S. Multicomponent Distillation Modeling of An Essential Oil by the SRK and PSRK State Equations, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 33(3): 77-82 (2014).