Pemodelan dinamik 2 – Penyederhanaan kasus

Sistem yg didiskusikan adalah reaktor dgn benda padatan sbg heat transfer medium dan gas reaction dihasilkan dari sistem. Sistem ini gak mungkin bisa disimulasikan di Aspen Dynamic. Utk itu, kasusnya saya sederhanakan mjd sistem dgn air dan nitrogen.

Secara singkat, senarionya adalah sbb:

  • Vessel upstream sekitar setengah kali lebih kecil dari vessel downstream, spt yg dinyatakan dari Process Data Sheet (PDS) nya.
  • Sebagai ganti pasir di praktiknya, digunakanlah air (H2O) dlm simulasi ini. Air merupakan media yg tersirkulasi dari satu sumber dgn tekanan tertentu ke vessel upstream dan kemudian ke vessel downstream.
  • Ketinggian liquid di dlm kedua vessel tsb dikontrol dgn mengendalikan laju alir keluar liquidnya.
  • N2 digunakan sbg gas yg datang dari sumber bertekanan tetap ke vessel upstream dan downstream.
  • Di kasus pertama, tekanan vessel upstream dikendalikan oleh operator. Tekanan vessel downstream dikendalikan dgn nilai dP yg telah ditentukan antara vessel upstream dan downstream. Akibatnya, tekanan vessel downstream tidak bisa dikendalikan secara independen dari vessel upstream.
  • Di kasus kedua, tekanan kedua vessel bisa dikendalikan secara independen. Logika tambahan yg diberlakukan adalah perbedaan tekanan di antara kedua vessel tsb diset utk selalu berada di atas nilai minimum tertentu. Jika nilainya menyentuh nilai minimum tsb, maka system akan diarahkan ke Emergency Shut Down (ESD).
  • Beda tekanan minimal ini utk kedua kasus adalah 0.1 bar.
  • Karena tekanan merupakan hal terpenting, maka simulasinya berupa pressure driven di mana tekanan end point adalah tetap. Hal ini benar secara praktik karena sumber gas memiliki tekanan yg tetap dan unit downstream jg memerlukan inlet pressure tertentu krn pressure drop. End point adalah aliran masuk N2 dan H2O, juga aliran keluar N2 dan H2
  • Selain kedua vessel, control valve jg d-sized berdasarkan flowrate maksimal yg ingin kita capai. Nantinya, di simulasi pressure driven ini, semua aliran tsb akan dihitung.

Snapshot kasus pertama adalah sbb:

2

Tujuan simulasi ini  adalah utk memeriksa kestabilan system jika gangguan2 di bawah ini terjadi:

  1. Tekanan downstream dari vessel tsb berfluktuasi karena choking atau hal lainnya. Disimulasikan dgn:
    • Downstream pressure vessel upstream dinaikkan dari 1.4 bara ke 1.8 bara
    • Downstream pressure vessel downstream dinaikkan dari 1.3 bara ke 1.7 bara
    • Downstream pressure vessel upstream diturunkan dari 1.8 bara ke 1.5 bara
    • Downstream pressure vessel downstream diturunkan dari 1.7 bara ke 1.4 bara
  2. Tekanan vessel upstream divariasikan sbg bagian dari parameter operasi dgn:
    • Dinaikkan dari 1.9 bara ke 1.95 bara ke 2 bara
    • Diturunkan dari 2 bara ke 1.95 bara ke 1.9 bara ke 1.85 bara

Sbg scenario tambahan, ada kasus ketiga di mana tidak ada penghalang di antara kedua vessel. Ini utk meniru kondisi di kolom distilasi. Oleh karena control valve tidak boleh dihilangkan di Aspen Dynamic, maka Kc di control valve liquid level antara vessel upstream dan downstream dibuat mendekati nol (0).

Sistem kontrol akan dijelaskan di tulisan berikutnya, Pemodelan dinamik 3.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: