source: mso/sample/stage_separators/sample_columnReact.mso @ 46

Last change on this file since 46 was 39, checked in by Paula Bettio Staudt, 16 years ago

Included file sample_columnReact.mso
File size: 5.8 KB
Line 
1using "controllers/PIDs";
2using "stage_separators/column";
3
4FlowSheet Startup_ReactiveDistillation
5        PARAMETERS
6        PP      as CalcObject(Brief="Physical Properties",File="vrpp");
7        NComp   as Integer;
8       
9        SET
10        PP.Components = [ "acetic acid", "ethanol",  "ethyl acetate", "water"];
11        PP.LiquidModel = "UNIFAC";
12        PP.VapourModel = "Ideal";
13        PP.Derivatives = 1;
14        NComp = PP.NumberOfComponents;
15       
16        DEVICES
17        col as ReactiveDistillation;
18        feed as streamTP;
19        zero as stream;
20        PIDLreb as PID_Ideal_AW;
21        PIDLcond as PID_Ideal_AW;
22        PIDTreb as PID_Ideal_AW;
23        PIDTcond as PID_Ideal_AW;
24
25        VARIABLES
26        Lreb_ad as Real;
27        Lrebmin as length;
28        Lrebmax as length;
29        Lcond_ad as Real;
30        Lcondmin as length;
31        Lcondmax as length;
32        Treb_ad as Real;
33        Trebmin as temperature;
34        Trebmax as temperature;
35        Tcond_ad as Real;
36        Tcondmin as temperature;
37        Tcondmax as temperature;
38
39        CONNECTIONS
40        feed to col.trays(5).Inlet;
41        zero to col.reb.Inlet;
42        zero to col.trays([1:4]).Inlet;
43        zero to col.trays([6:col.NTrays]).Inlet;
44       
45        EQUATIONS
46        "Equações do PID para controle de nível"
47        Lreb_ad*(Lrebmax-Lrebmin)=col.reb.Level-Lrebmin;
48        PIDLreb.Ports.input=Lreb_ad;
49        Lcond_ad*(Lcondmax-Lcondmin)=col.cond.Level-Lcondmin;
50        PIDLcond.Ports.input=Lcond_ad;
51        "Equações do PID para controle de temperatura"
52        Treb_ad*(Trebmax-Trebmin)=col.reb.OutletL.T-Trebmin;
53        PIDTreb.Ports.input=Treb_ad;
54        Tcond_ad*(Tcondmax-Tcondmin)=col.cond.OutletL.T-Tcondmin;
55        PIDTcond.Ports.input=Tcond_ad;
56       
57        col.sp.frac = 0.1;
58
59        col.sp.Outlet1.F = 0.5 * PIDLcond.Ports.output * "mol/s";
60        col.reb.OutletL.F = 1.736 * PIDLreb.Ports.output * "mol/s";
61
62        PIDTreb.Ports.setPoint= (367 * "K" - Trebmin)/(Trebmax-Trebmin);
63        PIDTcond.Ports.setPoint= (344 * "K" - Trebmin)/(Trebmax-Trebmin);
64        col.cond.Q = -1e2 * PIDTcond.Ports.output * "kJ/s";
65
66#verificando a partida do refervedor
67        if time < 200 * "s" then
68                col.reb.startup = 1;
69        else
70                col.reb.startup = 0;
71        end
72
73        if col.reb.startup then
74                col.reb.Q = 0 * PIDTreb.Ports.output * "kJ/s";
75        else
76                col.reb.Q = 1e2 * PIDTreb.Ports.output * "kJ/s";
77        end
78       
79        "Reaction - Trays"
80        col.trays.r = exp(-7150*"K"/col.trays.OutletL.T)*
81        (4.85e4*col.trays.C(1)*col.trays.C(2) - 1.23e4*col.trays.C(3)*col.trays.C(4))*"l/mol/s";
82        "Reaction - Reboiler"
83        col.reb.r = exp(-7150*"K"/col.reb.OutletL.T)*(4.85e4*col.reb.C(1)*col.reb.C(2)
84                        - 1.23e4*col.reb.C(3)*col.reb.C(4)) * "l/mol/s";
85        "Reaction - Condenser"
86        col.cond.r = exp(-7150*"K"/col.cond.OutletL.T)*(4.85e4*col.cond.C(1)*col.cond.C(2)
87                        - 1.23e4*col.cond.C(3)*col.cond.C(4)) * "l/mol/s";
88
89
90        SPECIFY
91        feed.F = 1.076 * "mol/s";
92        feed.T = 300 * "K";
93        feed.P = 1.0 * "atm";
94        feed.z = [0.4962, 0.4808, 0, 0.0229];
95
96        zero.F = 0 * "kmol/h";
97        zero.T = 353 * "K";
98        zero.P = 1 * "atm";
99        zero.z = [0.4962, 0.4808, 0, 0.0229];
100        zero.v = 0;
101        zero.h = 0 * "J/mol";
102
103        col.p.dP = 0.95 * "atm" - col.sp.Outlet2.P;
104        col.trays.Emv = 1;
105       
106# Variáveis dos PID's especificadas
107        PIDLreb.Parameters.tau = 1*"s";
108        PIDLreb.Parameters.tauSet=1*"s";
109        PIDLreb.Parameters.bias = 0;
110        PIDLreb.Parameters.alpha=1;
111        PIDLreb.Parameters.gamma=1;
112        PIDLreb.Parameters.beta=1;
113        PIDLreb.Parameters.gain=1;
114        PIDLreb.Parameters.intTime=100*"s";
115        PIDLreb.Parameters.derivTime=1*"s";
116        PIDLreb.Options.action=-1;
117        PIDLreb.Options.clip=1;
118        PIDLreb.Options.autoMan=0;
119        PIDLreb.Ports.setPoint=(0.5 * "m" - Lrebmin)/(Lrebmax-Lrebmin);
120
121        PIDLcond.Parameters.tau = 1*"s";       
122        PIDLcond.Parameters.tauSet=1*"s";       
123        PIDLcond.Parameters.bias = 0;
124        PIDLcond.Parameters.alpha=1;
125        PIDLcond.Parameters.gamma=1;
126        PIDLcond.Parameters.beta=1;
127        PIDLcond.Parameters.gain=1;
128        PIDLcond.Parameters.intTime=10*"s";
129        PIDLcond.Parameters.derivTime=1*"s";
130        PIDLcond.Options.action=-1;
131        PIDLcond.Options.clip=1;
132        PIDLcond.Options.autoMan=0;
133        PIDLcond.Ports.setPoint=(0.5 * "m" - Lcondmin)/(Lcondmax-Lcondmin);
134
135        PIDTreb.Parameters.tau = 1*"s";
136        PIDTreb.Parameters.tauSet=1*"s";       
137        PIDTreb.Parameters.bias = 0.2;
138        PIDTreb.Parameters.alpha=0.2;
139        PIDTreb.Parameters.gamma=1;
140        PIDTreb.Parameters.beta=1;
141        PIDTreb.Parameters.gain=0.9;
142        PIDTreb.Parameters.intTime=10*"s";
143        PIDTreb.Parameters.derivTime=1*"s";
144        PIDTreb.Options.action=1;
145        PIDTreb.Options.clip=1;
146        PIDTreb.Options.autoMan=0;
147
148        PIDTcond.Parameters.tau = 1*"s";
149        PIDTcond.Parameters.tauSet=1*"s";       
150        PIDTcond.Parameters.bias = 0.2;
151        PIDTcond.Parameters.alpha=0.2;
152        PIDTcond.Parameters.gamma=1;
153        PIDTcond.Parameters.beta=1;
154        PIDTcond.Parameters.gain=1;
155        PIDTcond.Parameters.intTime=10*"s";
156        PIDTcond.Parameters.derivTime=1*"s";
157        PIDTcond.Options.action=-1;
158        PIDTcond.Options.clip=1;
159        PIDTcond.Options.autoMan=0;
160       
161        "Valores limites para normalizações"
162        Lrebmax=0.8*"m";
163        Lrebmin=0.1*"m";
164        Lcondmax=0.8*"m";
165        Lcondmin=0.1*"m";
166        Trebmax=400*"K";
167        Trebmin=200*"K";
168        Tcondmax=380*"K";
169        Tcondmin=250*"K";
170       
171        col.cond.OutletV.F = 0 * "kmol/h";
172       
173        SET
174        col.NTrays = 11;
175       
176        col.trays.stoic = [-1, -1, 1, 1];
177        col.cond.stoic = [-1, -1, 1, 1];
178        col.reb.stoic = [-1, -1, 1, 1];
179        col.cond.V = 6 * "l";
180        col.cond.Across = 6 * "l/m";
181       
182        col.trays.V =  0.0961 * "m^3"; # 0.34* (3.14*0.6*0.6/4)
183        col.trays.Ah = 0.04 * "m^2";#0.2 * "m^2";
184        col.trays.lw = 0.457 * "m";
185        col.trays.hw = 0.05 * "m";
186        col.trays.Q = 0 * "kW";
187        col.trays.beta = 0.8;
188        col.trays.alfa = 5;
189        col.trays.Ap = 0.07 * "m^2"; #0.24 * "m^2"; # 3.14*0.6*0.6/4 - 15%
190
191        col.trays.Hr = 0 * "kJ/mol";
192        col.cond.Hr = 0 * "kJ/mol";
193        col.reb.Hr = 0 * "kJ/mol";
194        col.reb.V = 20 * "l";
195        col.reb.Across = 20 * "l/m";
196
197        col.reb.Pstartup = 1 * "atm";
198        col.trays.Pstartup = 1 * "atm";
199        col.cond.Pstartup = 1 * "atm";
200       
201        INITIAL
202        # condenser
203        col.cond.OutletL.T = 300 *"K";
204        col.cond.Level = 0.1 * "m";
205        col.cond.OutletL.z([1:3]) = [0.4962, 0.4808, 0];
206
207        # reboiler
208        col.reb.OutletL.T = 300 *"K";
209        col.reb.Level = 0.1 * "m";
210        col.reb.OutletL.z([1:3]) = [0.4962, 0.4808, 0];
211
212        # column trays
213        col.trays.OutletL.T = 300 * "K";
214        col.trays.Level = 0.1 * col.trays.hw;
215        col.trays.OutletL.z([1:3]) = [0.4962, 0.4808, 0];
216
217        OPTIONS
218        relativeAccuracy = 1e-3;
219        time = [0:200, 210:10:2000, 2100:100:20000];
220end
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.