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


[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).