aspen塔模拟教程
甲醇装置预精馏塔Aspen模拟任务书
甲醇装置预精馏塔Aspen模拟任务书一、模拟计算依据:1、原料处理量:学号后三位XXX × 100 kg/h;2、粗甲醇液进料组成如表1所示(质量分数);进料条件为:液相进料温度60℃,进料压力140kPa,塔顶(分凝器气相出料)冷凝器压力130kPa,再沸器压力150kPa;3、分离要求:塔顶甲酸甲酯摩尔回收率为99.99%,塔顶甲醇摩尔回收率为0.7%。
4、物性方法:BWRS表1 进料组成表二、任务1、按计算依据,用简捷法(DSTWU模块)模拟计算预精馏塔以分离粗甲醇中的轻组分(建议实际回流比取最小回流比的1.5倍)。
2、在简捷模拟计算中,通过回流比随理论板数变化曲线,确定适宜回流比、理论板数。
及相应的进料位置、塔顶产品与进料的摩尔流量比(D/F)、最小回流比、最小理论板数、实际理论板数、进料位置以及塔顶温度。
3、根据简捷计算的结果,利用严格法(RadFrac模块)对预精馏塔进行严格计算,进料条件、冷凝器形式、冷凝器压力、再沸器压力、再沸器采用釜式再沸器、产品纯度要求以及物性方法与简捷法相同,用严格法核算任务2中的结果(简捷计算结果)是否达到回收率要求。
4、通过严格法(RadFrac模块)设计规定功能,调整回流比、馏出与进料量比以达到分离要求;5、通过Aspen灵敏度分析功能,在严格法中求取回流比随理论板数据的变化曲线,重新确定适宜回流比、理论板数。
6、绘制塔内温度分布曲线、塔内液相质量组成分布曲线、塔内的气相组成分布曲线。
7、书写模拟报告。
以下为选做部分(评优学生必做)6-1、通过Aspen灵敏度分析功能,在严格法中求取进料板位置与再沸器热负荷的关系曲线,重新确定进料板位置。
6-2、设实际塔板的塔板默弗里效率为60%,在严格法中重新设定塔板数、进料板位置;然后在严格法中初步设定塔板类型为浮阀,查看塔板的水力学性质;6-3、对塔进行校核计算,确定塔的结构尺寸、水力学性能、负荷性能。
用 Aspen 模拟塔单元操作
用Aspen 模拟塔单元操作分为操作模拟和设计计算。
两种模拟计算方法有所不同。
1 填料塔操作模拟模拟已知的填料操作可以用radFrace和rateFrace模块。
模拟操作是对已有的塔进行操作模拟,塔的结构参数是已知的,通过调节某些参数来与实际生产情况吻合。
填料塔操作模拟要有两个难点问题:一是平衡级数的选择,二是调节那些参数选择。
1.1 平衡级数rateFrace和radFrace模块要求输入板数,和板式塔模拟操作一样,操作模拟数据应该是实际塔的参数,这里要输入实际塔的板数。
对于板式塔没有问题,但对于填料塔的实际板数如何取?作操作模拟时,和rateFrace和radFrace模块板数(平衡级数)可以任意取,只是计算精度的问题。
然后,设置填料核算(Pack Rating)中的每段填料高度(Section pack height)与之对应。
如:某填料塔实际填料高度15m,进行操作模拟时,塔板数(Number of stages)输入为5,则在下面的Pack Rating 页的Packed height 栏选择Section packed height 并填入3。
这里的实际级数最好不要小于理论级数,在不确定理论级数时应尽量多取。
1.2 调节参数进行塔操作模拟时,通过调节塔板效率来与实际相吻合。
和板式塔一样,如果不输入塔板效率则系统按选择的计算方法计算塔板效率(这个效率计算方法有两种:Vaporization efficiencies和Murphree efficiencies)。
作操作模拟时按计算效率得到的结果和实际值会不一致,这时通过调节塔板效率来与实际相吻合。
2 填料塔设计填料精馏塔与填料吸收塔的设计计算有所区别,对于单进料的精馏塔,与板式塔设计计算一样,首先用简捷模块计算理论板数,然后radFrace或rateFrace模块进行详细计算。
无论用那种模块,设计计算都要用到设计规定,通过调整填料高度来满足设计要求。
Aspen 模拟塔设计
aspen模拟塔设计一、板式塔工艺设计首先要知道工艺计算要算什么?要得到那些结果?如何算?然后再进行下面的计算步骤。
(参考)其次要知道你用的软件(或软件模块)能做什么,不能做什么?你如何借助它完成给定的设计任务。
记住:你是工艺设计者,没有aspen 你必须知道计算过程及方法,能将塔设计出来,这是你经过课程学习应该具有的能力,理论上讲也是进入毕业设计的前提。
只是设计过程中将复杂的计算过程交给aspen 完成,aspen 只替你计算,不能替你完成你的设计。
做不到这一点说明工艺设计部份还不合格,毕业答辩就可能要出问题,实际的这是开题时要做的事的一部份,开题答辩就是要考察这个方面的问题。
设计方案,包括设计方法、路线、分析优化方案等,应该是设计开题报告中的一部份。
没有很好的设计方案,具体作时就会思路不清晰,足见开题的重要性。
下面给出工艺设计计算方案参考,希望借此对今后的结构和强度设计作一个详细的设计方案,明确的一下接下来所有工作详细步骤和方法,以便以后设计工作顺利进行。
板式塔工艺计算步骤1.物料衡算(手算)目的:求解aspen 简捷设计模拟的输入条件。
内容:(1) 组份分割,确定是否为清晰分割;(2)估计塔顶与塔底的组成。
得出结果:塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率参考:《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。
2.用简捷模块(DSTWU)进行设计计算目的:结合后面的灵敏度分析,确定合适的回流比和塔板数。
方法:选择设计计算,确定一个最小回流比倍数。
得出结果:理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比,蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。
3.灵敏度分析目的:1.研究回流比与塔径的关系(NT-R),确定合适的回流比与塔板数。
2.研究加料板位置对产品的影响,确定合适的加料板位置。
方法:可以作回流比与塔径的关系曲线(NT-R),从曲线上找到你所期望的回流比及塔板数。
得到结果:实际回流比、实际板数、加料板位置。
aspen精馏过程模拟
一、首先用简捷法模拟,选择DSTWU模块,精馏装置如下截图对文件命名并自定义单位如截图所示然后在计算机上输入物料的组成,如下截图所示选择一个热力学方法为SRK方法如下截图所示对1号进料物流管进行参数设定,为泡点进料,进料压力为16.5Kg/cm2,进料流量为100kmol/h。
还有物料组成及比例如下截图所示对精馏塔进行参数的设定,回流比为最小回流比的1.2倍,塔顶轻组分丙烷的含量为0.999,重组分含量丁烷为0.001,参数设定值如下截图所示参数设定完成运行软件并查看结果,计算结果如下图所示从结果可知实际的回流比为1.198,实际塔板数为38块,实际的进料板为第17块板,冷凝器的温度为44.25℃,塔釜的温度为116.88℃。
二、进行严格法计算根据简化法得到的条件进行模拟选择Radfrac模块,模拟装置图如下截图对文件命名并自定义单位如截图所示在计算机上输入物料的组成,如下截图所示选择一个热力学方法为SRK方法如下截图所示对1号进料物流管进行参数设定,为泡点进料,进料压力为16.5Kg/cm2,进料流量为100kmol/h。
还有物料组成及比例如下截图所示对塔进行参数设置,根据简化法的计算结果知,塔板数为38,实际回流比为1.198。
再根据题目设计的要求冷凝器为全回流,塔顶的采出率为80。
参数如下截图所示:根据简化法结果进料板为第十七块板进料,截图如下设置塔顶压力为16kg/cm2,冷凝器压力为15.8kg/cm2,全塔的压降为0.2kg/cm2。
设置如下截图所示参数设置完成并运行软件,查看结果不满足分离的目的,则进行自定义设定,目标值设定为0.001选择丙烷选择3号物流设置回流比的可变范围为1到100,增量为0.1运行软件查看结果满足分离的要求。
接下来进行灵敏度分析以确定最佳的进料位置参数设置完成并运行软件查看灵敏度分析的结果如下截图从结果的表中可以看出第22块板的回流比,冷凝器的热负荷,再沸器的热负荷都是最小的,从而可以知道最佳的进料位置为第22块板并对数据在plot里作出X-Y的曲线图如下截图所示从图中也可以明显的看出最佳的进料板为第22块塔板。
aspenplus模拟精馏塔说明书
Aspen plus 模拟精馏塔说明书一、设计题目根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔:生产能力:100000吨精甲醇/年;原料组成:甲醇70%w,水%w,丙醇%w;产品组成:甲醇≥%w;废水组成:水≥%w;进料温度:;全塔压降:;所有塔板Murphree 效率。
二、设计要求对精馏塔进行详细设计,给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图,并写出设计说明。
(1) . 进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量;(2) . 全塔总塔板数N;最佳加料板位置N F;最佳侧线出料位置N P;(3) . 回流比R;(4) . 冷凝器和再沸器温度、热负荷;(5) . 塔内构件塔板或填料的设计。
三、分析及模拟流程1. 物料衡算(手算)目的: 求解Aspen 简捷设计模拟的输入条件。
内容:(1) 生产能力: 一年按8000 hr 计算,进料流量为100000/(8000*= t/hr 。
(2) 原料、塔顶与塔底的组成(题中已给出) :原料组成:甲醇70%w,水%w,丙醇%w;产品: 甲醇≥%w;废水组成:水≥%w。
(3) . 温度及压降:进料温度:;全塔压降:;所有塔板Murphree 效率。
2. 用简捷模块( DSTW)U进行设计计算目的: 对精馏塔进行简捷计算,根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。
3. 灵敏度分析目的: 研究回流比与塔径的关系 (N T-R),确定合适的回流比与塔板数;研究加料板位置对产品的影响,确定合适的加料板位置。
方法: 作回流比与塔径的关系曲线( N T-R),从曲线上找到期望的回流比及塔板数。
4. 用详细计算模块( RadFrac)进行计算目的: 精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。
方法:用RadFrac模块进行精确计算,通过设计规定(Design Specs) 和变化(Vary) 两组对象进行设定,检验计算数据是否收敛,计算出塔径等主要尺寸。
aspen流程模拟一般步骤
aspen流程模拟一般步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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aspen塔模拟教程
RadFrac for Dummies:A How to Guide on Aspen Plus ArrayThis example will show how to use Radfrac on Aspen Plus to model distillation columns. The feed shown in the diagram above will consist of 50 lbmol/hr of Methanol and 50 lbmol/hr of water. A purity of 99.5% is desired in both thebottoms and distillate product streams using a reflux ratio of 1.5.Click on the red arrow on the left side of the column to add your feed stream. For this simulation there is only one feed stream, if there were more feed streams use the blue arrow on the left of the column to add more streams.Enter “Feed” in the ID box when prompted for this simulation.Click “OK”.If this box doesn’t appear it is because your flowsheet isn’t complete. A box will then appear telling you what part of the flowsheet you are missing.This box should appearand a title for this simulation can now be entered although is not mandatory for this simulation. Click on the Next button to continue entering numerical data.If this box doesn’t appear you can go to Setup onthe left-hand side of thebox and click on that.The Components box will be the next to appear. This allows us to enter all of the components that will be present within our system; in this simulation they will be Methanol and Water.AspenPlus will now search its database and attempt to match a chemical name with the Component ID that was entered. If this happens the other three boxes (Type, Component Name, and Formula) will fill automatically and other components can then be entered.The next screen to appear will show the interaction parameters for the components in our system using the base method we selected. If you are happy with this numbers (and we sure hope you are) click “Next.”A prompt screen will appearasking if we want to enter anymore data or change theproperty specifications.Since everything is good to go,click “OK.”Now it’s time tobegin entering thephysical data for thesystem. The firstscreen that willappear will be for theFeed stream.Before we actuallystart entering datalet’s go over acouple of thedifferent availableoptions.Now is the time we’ll all been waiting for, designing the actual column. The first step is to get at least a rough estimate for the required number of stages needed.we’re going to use AspenPlus to generate a T-XY plot and use it to do a quick McCabe-Thile diagram. At the top of the screen under Tools, click on Analysis, Property, and Binary.A box will appear prompting youfor a section number.Click “OK” to continue.This screen allows us tochoose from a list ofpossible types of trayswithin our column.Enter a 2 in the startingstage and a 9 in theending stage becausethere are 10 stages inour column as both thecondenser and reboilercount as stages.Here’s the moment we’ve been waiting for. We’re ready to run our simulation. Click “OK.”Double-click on the blue Blocks folder and then also on Dist.Next, go to the top menu bar and click on Plot and then Plot Wizard.Plot Wizard takes the profiles AspenPlus generated for the column and turns them into pretty little charts.Upon completion click on the blue folder again and go under Results Summary and then Streams. The results show that we now have 94.9% purity in each of the product streams. Moving in the right direction but still not up to the desired specs.Let’s take a look at the Liquid Composition diagram…Double-click on the blue Blocks folder and then on the blue Dist folder to look at the results for the column.Go to Plot at the top of the screen and click on Plot Wizard.Hit “Next” through the welcoming screen and click on the Composition plot. Choose to plot Both Components in the Liquid phase and hit “Finish.”From this plot it is obvious that our feed stage is a little bit too low.We want the composition to be smooth lines without any humps or bumpsin the middle.Close the Results folder and let’s go adjust our feed stage.After you’ve determined the optimum feed plate location (HINT: 9) your plot should look like this.Next check your stream results to see if we have achieved the desired purity in our Methanol Stream.Unfortunately we still haven’t reached the desired purity in our product streams. But we did increase the purity by 3% to 97.5% by optimizing the location of the feed plate.Since the reflux ratiois given at 1.5 in the problem statement,the only other option is to continue to increase the number of stagesin our column.Return to the Setupscreen under the Blocks/Dist folder.Click on the Configuration tab at the top and increase the number of stages in the column.Also, go under the Tray Sizing and Tray Rating folders and change the ending stage on each to one stage less than the actual number of stages that you entered here.Next click on the Streams tab and change the location of the feed plate. Click on “Next” to run the simulation, then check the liquid composition diagram to be sure that it is in the optimum position. If it is, check the results. Continue this procedure until you meet the given purity spec.The other way we canobserve the pressuredrop is by using PlotWizard to create agraph.Go to Plot Wizard andclick on the Pressuregraph.Choose the desiredunits and click “Finish.”A graph similar to thisone should be createdshowing the pressureprofile in the column.The temperature profilecan also be created in asimilar manner.Congratulations! You havefinished the race and you’re probably not even half as tiredas this guy, he looks beat.Now you can entercomponents, feed streams,column data and generateresults for all of your own simulations. Feel free to bragto all of your friends nowabout your superior knowledgeof Radfrac, you’ve earned it.You are truly a champion.Peace and Love,Bj。
如何用aspen做塔模拟
如何用aspen做塔模拟?ASPEN 2008-03-18 23:25:06 阅读225 评论0 字号:大中小订阅1. 如用何用DSTUW 和RadFRac 进行精馏塔模拟计算经过简单的训练,初学都便能够用DSTUW 和RadFRac 进行塔模拟计算,似乎会用aspen 做塔的设计和操作模拟了。
但计算思路是不是很清楚就不一定了。
如可用DSTUW 和RadFRac完成一个塔的设计,或对一个已知的塔进行模拟,需要有清晰的过程思路,这样才能用好模拟软件。
使用DSTUW 和RadFRac塔单元模块,首先我们应该知道模块能做什么?然后知道如何用它做我们想做的事?需要输入那些参数?在有aspen之前你首先回答不用aspen你能不能做塔设计?如果答案是肯定的,那就可以往下用aspen了,否则先进搞清楚精馏塔的设计原理与方法,再来研究如何用aspen做精馏模拟。
DSTUW能做什么?DSTUW是塔的简捷计算模块,它能够对进行设计计算和操作计算(也就是核算)。
如何用DSTUW进行设计和操作模拟?这两种功能通过选择输入回流比和理论板数来实现。
设计计算:输入参数:回流比(或最小回流比倍数)和其它设计必须的工艺参数,但不需要结构尺寸数据。
计算结果:实际回流比、实际塔板数、进料板位置、蒸出率(D/F)和传热面积及其它的工艺数据等。
为精确设计计算提供必要的设计参数。
操作模拟:输入参数:塔板数、进料板位置等必要的操作参数。
计算结果:为回流比、塔顶组成等。
当然很多输入参数是可以选择的,但一定要保证设计或操作必须的自由度数。
也就是条件必须足够,且不能有多余。
RadFRac能做什么?RadFRac能对板式塔、填料塔等进行严格模拟计算。
功能主要有基本设计计算、结构设计计算、操作(设计)核算三个方面。
(1)基本设计计算:不区别填料和板式塔等类型,当然不需要塔盘或填料的结构尺寸,也不能给出详细的结构尺寸。
但它和用DSTUW模拟不同,结果也会略有差别。
aspen软件模拟除湿塔遇到的问题
AspenPlus软件吸收单元模拟过程
模拟过程遇到的问题
(1)气体流中湿空气怎样表示;
(2)选用物性计算方法和模型(查阅相关资料,本模拟过程可选用择NRTL 电解质溶液活度系数模型);
(3)吸收塔填料塔参数的确定;
(4)塔内的压力变化
模拟过程
空气入口温度28.5℃,流量40000m³/H,相对湿度55%。
溶液流量25m³/H,入口温度25.5℃,质量分数45%。
吸收流程模拟图
气体、液体进出流参数表
反应塔内参数表
造成该结果可能的原因
(1)湿空气的表示,进口压力值,如下图
(2)吸收塔内部参数选择
压力的确定如下图
具体参数的确定。
aspen 精馏模拟详细过程及探讨疑问
精馏塔设计初步介绍1.设计计算◆输入参数:●利用DSTWU模型,进行设计计算●此时输入参数为:塔板数(或回流比以及最小回流比的倍数)、冷凝器与再沸器的工作压强、轻组分与重组分的回收率(可以从产品组成估计)、冷凝器的形式◆输出参数(得到用于详细计算的数据):●实际回流比●实际塔板数(实际回流比和实际塔板数可以从Reflux Ratio Profile 中做图得到)●加料板位置(当加料浓度和此时塔板上液体浓度相当时的塔板)●蒸馏液(馏分)的流量●其他注:以上数据全部是估计得初值,需要按一定的要求进行优化(包括灵敏度以及设计规定的运用),优化主要在RadFrac模型中进行。
2.详细计算◆输入参数:●输入参数主要来自DSTWU中理论计算的数据◆输出参数:●输出的主要是设计板式塔所需要的水力学数据,尺寸数据等其他数据(主要是通过灵敏度分析以及设计规定来实现)3.疑问●在简捷计算中:回收率有时是估计值,它对得到详细计算所需的数据可靠性的影响是不是很大?●在简捷计算中:有多少个变量,又有多少个约束条件?●在简捷计算中:为什么回流比和塔板数有一定的关系?简捷计算(对塔)1.输入数据:●Reflux ratio :-1.5(估计值,一般实际回流比是最小回流比的1.2—2倍)●冷凝器与再沸器的压强:1.013 ,1.123 (压降为0.11bar)●冷凝器的形式:全冷凝(题目要求)、●轻重组分的回收率(塔顶馏出液):0.997 ,0.002 (如果没有给出,可以根据产品组成估计)●分析时,注意Calculation Option 中的设置,来确定最佳回流比以及加料板位置2.输出数据:●Reflux Ratio Profile中得到最佳的回流比与塔板数为:塔板数在45—50中选择,回流比在:0.547 —0.542●选定塔板数为:48,回流比为:0.544●把所选的塔板数回代计算,得到下列用于RadFrac模型计算的数据(见下图):●●从图中可得:实际回流比为:0.545(摩尔比);实际塔板数为:48;加料板位置:33;Distillate to feed fraction :0.578(自己认为是摩尔比,有疑问??);馏出液的流量:11673.5kg/h疑问:进料的流量是怎么确定的,肯定是大于11574kg/h,通过设计规定得到甲醇产量为:11574kg/h(分离要求),求出流量为:16584.0378kg/h。
Aspen Plus精馏模拟(塔设计)
Aspen plus精馏模拟实例教程1. Aspen Plus 简介进入Aspen Plus后,出现图1所示的Aspen Plus软件操作界面.图1操作界面构成·标题条:在该栏目中显示运行标识. 在你给出运行名字之前,Simulation1是缺省的标识. ·拉式菜单:Aspen Plus的功能菜单. 这些下拉式菜单与Windows的标准菜单类似.·工艺流程窗口:在该窗口中可以建立及连接所要模拟的工艺流程.·模式选择按钮:按下此按钮你可以关闭插入对象的插入模式,并返回到选择模式.·模型库:在这里列出建立模型可用的任何单元操作的模型..·状态域:显示当前有关运行的状态信息.·快速访问按钮:快速执行Aspen Plus相应的命令。
这些快捷按钮与其它Windows程序的快速访问按钮类似.·Next按钮(N->):设计过程的任意时刻点击它,系统都会自动跳转到当前应当进行的工作位置,这为我们输入数据提供了极大的方便.2 Aspen Plus模拟精馏简介(1)塔模型分类做塔新流程模拟分析必须先进行简捷塔计算--- 塔的初步设计. 计算结果为理论板数、进料位置、最小回流比、塔顶/釜热负荷. 然后进行塔精确模拟分析,简捷塔计算结果做为精确计算的输入依据. 本文以甲醇-水混合物系分离为例,首先介绍初步设计方法,然后介绍复杂塔模拟计算。
为初学者提供帮助。
Aspen Plus塔模型分类如下表.模型简捷蒸馏 DSTWU、 Distl 、SCFrac严格蒸馏 RadFrac、 MultiFrac、 PetroFrac、 RateFrac(2)精馏塔的模拟类型精馏塔的模拟类型可以分为设计式和操作式模拟计算. 可以通过定义模型的回流比进行设计型计算,又可以定义塔板数进行操作型计算. 本章我们进行设计计算,在下一章中进行操作型计算.(3)设计实例常压操作连续筛板精馏塔设计,设计参数如下[1]:进料组份:水63.2%、甲醇38.6%(质量分率);处理量:水甲醇混合液55t/h;进料热状态:饱和液相进料;进料压力:125 kPa;操作压力:110 kPa;单板压降:≤0.7 kPa;塔顶馏出液:甲醇量大于99.5 %(质量分率)塔底釜液:水量大于99.5 %;(质量分率).回流比:自选;全塔效率:E T=52%热源:低压饱和水蒸汽;我们通过这个实例学习Aspen Plus精馏模拟应用.3. 精馏塔的简捷计算·设计任务确定理论塔板数 确定合适的回流比·DSTWU 精馏模型简介本例选择DSTWU 简捷精馏计算模型.DSTWU 可对一个带有分凝器或全凝器一股进料和两种产品的蒸馏塔进行简捷精馏 计算. DSTWU 假设恒定的摩尔溢流量和恒定的相对挥发度·DSTWU 规定与估算内容规 定目 的其它结果轻重关键组分的回收率 最小回流比和最小理论级数 理论级数 必需回流比回流比必需理论级数进料位置、冷凝器、再沸器的热负荷·DSTWU 计算结果浏览汇总结果、物料和能量平衡结果、回流比对级数曲线.3.1 定义模拟流程本节任务:·创建精馏塔模型 ·绘制物流·模块和物流命名1)创建精馏塔模块在模型库中选择塔设备column 标签,如图3.1-1.图3.1-1点击该DSTWU 模型的下拉箭头,弹出三个等效的模块,任选其一如图3.1-2所示.图3.1-2在空白流程图上单击,即可绘出一个精馏塔模型如图3.1-3所示.图3.1-32)绘制物流单击流股单元下拉箭头,选择流股类型,在这里我们选择 material 类型. 选择后得到图3.1-4所示.图3.1-4在箭头提示下我们可以根据需要来绘制流股,其中红色箭头表示必须定义的流股,蓝色箭头表示可选定义的流股,不同的模型根据设计任务绘制. 本例一股进料、塔顶和塔底两股出料,如图3.1-5.图3.1-53)模块和物流命名选择中流股/模块(单击流股/模块),点击鼠标右键,在弹出的菜单中选择 rename stream 或 rename block,在对话框中输入改后的名称,即可改变名称.在这里我们将入料改为FEED;塔顶出料改为D;塔底出料改为L;改变名称后的流程图如图3.1-6所示.图3.1-6至此,本节创建模拟流程任务完成,我们将在N-> 快捷键引导下进入下一步操作.3.2 模拟设置单击N-> 快捷键,进入初始化设置页面,如图3.2-1. 用户可以对Aspen Plus做全局设置、定义数据输入输出单位等.·定义数据输入输出单位Aspen plus提供了英制、公斤米秒制、国际单位制三种单位制. 输入数据可以在输入时改变单位,输出报告则按在此选择的单位制输出.系统自身有一套默认的设置。
如何使用ASPEN_-6软件模拟完成精馏的设计和控制(精)
第6章:使用稳态计算选择控制结构Steadt-state Calculations for Control Structure Selection 在我们转入将稳态模拟转化为动态模拟细节讨论之前,要先讨论一些重要的稳态模拟计算方法。
因为经常被用于精馏设计中帮助为其选择一个实用且高效的控制结构,。
故此类讨论可能是一定意义的。
绝大部分精馏塔的设计是为了将两种关键组分分离获得指定的分离效果。
通常是两个设计自由度指定为馏出物中重关键组分的浓度和塔底产品中轻关键组分的浓度。
因此,在精馏塔的操作和控制中,“理想的”控制结构需测定两股产品的组成并操控两输入变量(如,回流流量和再沸器的输入热量,从而能够达到两股产品中关键组分的纯度要求。
然而,由于一些现实的原因,很少有精馏塔使用这种理想的控制结构。
组分检测仪通常购价昂贵且维修成本高,其可靠性对连续在线控制而言,有时略显不足。
如果使用色层法,还会在控制回路中引入死时间。
此外,不使用直接测量组分法,通常也有可能取得非常高效的控制效果。
温度测量被广泛应用于组分的推理控制。
温度传感器廉价而又可靠,在控制回路上只有很小的测量滞后。
对恒压二元体系,温度与组成是一一对应相关的。
这在多组分体系中不适用,但精馏塔中合适位置的温度通常能够相当准确地提供关于关键组分浓度的信息。
在单端控制结构中,只需控制某块塔板的温度;选择剩下的“控制自由度”时应使产品质量可变性最小。
例如,确定一定的回流比RR或者固定回流与进料流量的比值R/F。
有时候,需要控制两个温度(双温控制系统。
我们将在本章中讨论这些被选方案。
如果选择使用塔板温度控制,那么问题便是选择最佳一块或数块塔板,该处的温度保持恒定。
在精馏文献中,这个问题已讨论了半个世纪以上,且提出了一些可选择的方法。
我们将一一审视这些方法,并举例说明其在各个系统中的有效性。
需要重点关注的是,所有这些方法都仅使用稳态信息,因此,如Aspen Plus之类的稳态过程模拟器可便捷地用于计算。
aspen精馏模拟步骤
Aspen精馏模拟的步骤一、板式塔工艺设计二、首先要知道工艺计算要算什么要得到那些结果如何算然后再进行下面的计算步骤。
三、其次要知道你用的软件(或软件模块)能做什么,不能做什么你如何借助它完成给定的设计任务。
四、设计方案,包括设计方法、路线、分析优化方案等,应该是设计开题报告中的一部份。
没有很好的设计方案,具体作时就会思路不清晰,足见开题的重要性。
下面给出工艺设计计算方案参考,希望借此对今后的结构和强度设计作一个详细的设计方案,明确的一下接下来所有工作详细步骤和方法,以便以后设计工作顺利进行。
五、板式塔工艺计算步骤六、 1.物料衡算(手算)七、目的:求解aspen 简捷设计模拟的输入条件。
八、内容:(1) 组份分割,确定是否为清晰分割;九、 (2)估计塔顶与塔底的组成。
十、得出结果:塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率十一、参考:《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。
十二、 2.用简捷模块(DSTWU)进行设计计算十三、目的:结合后面的灵敏度分析,确定合适的回流比和塔板数。
十四、方法:选择设计计算,确定一个最小回流比倍数。
十五、得出结果:理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比,蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。
十六、 3.灵敏度分析十七、目的:1.研究回流比与塔径的关系(NT-R),确定合适的回流比与塔板数。
十八、 2.研究加料板位置对产品的影响,确定合适的加料板位置。
十九、方法:可以作回流比与塔径的关系曲线(NT-R),从曲线上找到你所期望的回流比及塔板数。
二十、得到结果:实际回流比、实际板数、加料板位置。
二十一、 4. 用DSTWU再次计算二十二、目的:求解aspen塔详细计算所需要的输入参数。
二十三、方法:依据步骤3得到的结果,进行简捷计算。
二十四、得出结果:加料板位置、回流比,蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。
二十五、 5. 用详细计算模块(RadFrace)进行初步设计计算二十六、目的:得出结构初步设计数据。
如何用aspen做塔模拟
如何用asp en做塔模拟?ASPEN2008-03-18 23:25:06 阅读225评论0 字号:大中小订阅1. 如用何用DS TUW 和 RadFRa c 进行精馏塔模拟计算经过简单的训练,初学都便能够用DSTU W 和 RadFRa c 进行塔模拟计算,似乎会用as pen做塔的设计和操作模拟了。
但计算思路是不是很清楚就不一定了。
如可用DST UW 和 RadFRa c 完成一个塔的设计,或对一个已知的塔进行模拟,需要有清晰的过程思路,这样才能用好模拟软件。
使用DSTU W 和 RadFRa c塔单元模块,首先我们应该知道模块能做什么?然后知道如何用它做我们想做的事?需要输入那些参数?在有aspe n之前你首先回答不用aspen你能不能做塔设计?如果答案是肯定的,那就可以往下用aspe n了,否则先进搞清楚精馏塔的设计原理与方法,再来研究如何用aspe n做精馏模拟。
DSTUW能做什么?DSTUW是塔的简捷计算模块,它能够对进行设计计算和操作计算(也就是核算)。
如何用DST UW进行设计和操作模拟?这两种功能通过选择输入回流比和理论板数来实现。
设计计算:输入参数:回流比(或最小回流比倍数)和其它设计必须的工艺参数,但不需要结构尺寸数据。
计算结果:实际回流比、实际塔板数、进料板位置、蒸出率(D/F)和传热面积及其它的工艺数据等。
为精确设计计算提供必要的设计参数。
操作模拟:输入参数:塔板数、进料板位置等必要的操作参数。
计算结果:为回流比、塔顶组成等。
当然很多输入参数是可以选择的,但一定要保证设计或操作必须的自由度数。
也就是条件必须足够,且不能有多余。
RadFRa c能做什么?RadFRa c能对板式塔、填料塔等进行严格模拟计算。
《AspenPlus应用塔》课件
定义系统中的组分和初始条件。 选择适当的热力学模型,包括状态方程和物性 计算方法。 定义反应器类型和反应物的摩尔比例。 指定模拟计算的时间步长和收敛准则。
AspenPlus输出文件的解析与数据分析
数据分析
使用AspenPlus输出文件进行 数据统计和分析,获得关键参 数。
图表分析
绘制模拟结果的图表,直观展 示化工过程的变化规律。
1 模拟收敛失败
检查初始条件和物料设 定是否正确,调整收敛 准则和时间步长。
2 数据输出错误
审查输入文件和模拟参 数设置,确需求和可靠数 据,选择适合的热力学 模型和反应器类型。
《AspenPlus应用塔》PPT 课件
本课程介绍了如何使用AspenPlus进行化工过程模拟,包括其应用场景、基 础知识回顾和输入文件的构成与编写方式。
AspenPlus应用场景
化工生产
模拟和优化各种化工过程,提 高生产效率和产品质量。
炼油厂
优化炼油流程,降低能耗和环 境污染。
制药研发
快速预测反应结果,优化药物 合成工艺。
敏感性分析
通过改变关键参数,评估其对 模拟结果的影响。
AspenPlus应用案例分析
1
石油裂化
优化裂化装置操作参数,提高石油产
化学反应
2
品的产量和质量。
模拟并改进化学反应过程,减少副反
应和废物生成。
3
生物质转化
研究生物质转化为能源的过程,探索 可持续能源生产方法。
AspenPlus使用中常见问题与解决方法
AspenPlus基础知识回顾
组分
定义化学物质组成,相互之间的摩尔比例。
反应器
模拟反应器类型和反应物之间的化学反应。
aspen教程-简单精馏塔的计算
塔Columns模块 进行简捷蒸馏的模型有DSTWU, Distl和
SCFrac
进行严格的多级分离的模块有RadFrac,
MultiFrac, PetroFrac, RateFrac
用于液-液萃取塔的严格模型有Extract
第16页
塔Columns模块---简捷蒸馏模块 DSTWU(简捷法精馏设计) Distl(简捷法精馏核算) SCFrac模块
第28页
例1 简捷法精馏设计计算
3 组分输入
第29页
例1 简捷法精馏设计计算
4 进料流股参数设置
第30页
例1 简捷法精馏设计计算
5 DSTWU模型设置
第31页
例1 简捷法精馏设计计算
6 DSTWU结果查看
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例1 简捷法精馏设计计算
6 DSTWU结果查看
• 最小回流比为1.05 • 实际回流比为1.8 • 最小理论板数为10.5 • 实际塔板数为17.5 • 进料板位置为第10块板 • 再沸器所需的热量为76551cal/sec • 冷凝器所需的冷量量为308.5cal/sec
4 精馏塔的模拟计算
1
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Flash习题5
• 图示系统用于冷却反应器出料并将轻相气提自重 的烃类中分离出来。体系组分K值采用SRK模型 方程计算。
• 试计算离开闪蒸罐的气相摩尔组成及流率;
气相出料
反应器出料
苯
甲苯
急冷液相
pump
液相采出
分配比:1:1
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复习---ASPEN Plus单元操作模型
Mixer(流股混合器)
使用Mixer可以将多个流股(物流、热流或功 流)汇合成一股。但是不能混合不同类型的 流股(物流、热流或功流)。
aspen流程模拟一般步骤
aspen流程模拟一般步骤宝子,今天咱来唠唠aspen流程模拟的一般步骤哈。
第一步呢,得先确定你要模拟啥流程呀。
是化工生产里的反应过程呢,还是分离过程之类的。
这就像是你要盖房子,得先想好盖个啥样的房子,是小别墅还是小平房对吧。
你得对整个流程有个基本的概念,知道大概有哪些单元操作在里面。
然后呀,就是在aspen里建立模型啦。
这就好比你开始找砖头、木材这些材料来搭房子的框架。
在软件里把那些设备单元一个一个找出来,像反应器、换热器、分离器啥的,按照你心里想的流程连接起来。
这一步可得细心点哦,要是连接错了,那后面模拟出来的结果可就不对啦,就像房子搭歪了一样糟糕。
模型建立好了之后呢,就要输入各种参数啦。
这参数就像是房子的各种尺寸、材料的规格啥的。
比如说物质的流量、温度、压力,还有设备的一些特性参数。
这时候你得参考实际的数据或者一些经验值,如果没有准确的数据,那估计出来的结果可能就和实际差得老远喽,就像你盖房子随便估摸尺寸,那房子可能盖出来就奇奇怪怪的。
再之后就是运行模拟啦。
这就像你盖房子的时候开始施工,看看到底能不能按照你的想法盖起来。
运行的时候呢,可能会出现一些问题,比如说不收敛之类的。
这时候可别慌,就像房子施工遇到点小麻烦一样,仔细看看提示信息,调整调整参数,再试一次就好啦。
模拟运行成功之后呢,就可以分析结果啦。
看看各个设备的输出是不是符合你的预期,产品的质量、产量啥的是不是达到要求。
如果结果不理想,那还得回头去调整模型或者参数,就像房子盖好了发现哪里不合适,再回去修改修改。
总之呢,aspen流程模拟就是这么个过程,虽然有点小复杂,但是只要你一步一步来,就像盖房子一样稳稳当当的,肯定能搞定哒。
。
Aspen 简捷法模拟塔
Aspen Plus入门及DSTWU捷算介绍摘要: Aspen Plus是用来计算平衡态体系数据的软件,通过Aspen Plus的计算模拟,可以得出模拟系统中所有物流的PFD参数,比如物流的温度,压力,密度,流量等参数,通过这些参数,我们可以推断出操作工况是否合适,操作条件是否合理,成功地找出运行状况下生产装置的瓶颈之处,从而在保证产品质量的前提下,提高产品产量和降低能耗。
本文简要介绍Aspen Plus流程模拟软件的入门操作及注意事项,通过简捷法精馏计算DSTWU 举例说明。
关键词:Aspen Plus,DSTWU,精馏计算,流程模拟一、Aspen Plus入门关于什么是Aspen ,百度百科里面对aspen的解释是:Aspen Plus是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。
Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。
该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。
1982年为了将其商品化,成立了Aspen Tech公司,并称之为Aspen Plus。
该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。
全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。
软件的入门是一件很痛苦的事情,枯燥的英文界面,复杂的软件结构,安装的时候看到软件安装包是1.3G的时候,就感觉到一点痛苦了,首先对于软件的安装,第一次在家里安装的时候,自以为是地不看安装crack手册,一路next 至最后,然后发现安装到半路就无法安装了,卸载重新安装怎么也安装不上了。
于是重装windows系统继续安装,直至最后的安装成功。
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RadFrac for Dummies:A How to Guide on Aspen Plus ArrayThis example will show how to use Radfrac on Aspen Plus to model distillation columns. The feed shown in the diagram above will consist of 50 lbmol/hr of Methanol and 50 lbmol/hr of water. A purity of 99.5% is desired in both thebottoms and distillate product streams using a reflux ratio of 1.5.Click on the red arrow on the left side of the column to add your feed stream. For this simulation there is only one feed stream, if there were more feed streams use the blue arrow on the left of the column to add more streams.Enter “Feed” in the ID box when prompted for this simulation.Click “OK”.If this box doesn’t appear it is because your flowsheet isn’t complete. A box will then appear telling you what part of the flowsheet you are missing.This box should appearand a title for this simulation can now be entered although is not mandatory for this simulation. Click on the Next button to continue entering numerical data.If this box doesn’t appear you can go to Setup onthe left-hand side of thebox and click on that.The Components box will be the next to appear. This allows us to enter all of the components that will be present within our system; in this simulation they will be Methanol and Water.AspenPlus will now search its database and attempt to match a chemical name with the Component ID that was entered. If this happens the other three boxes (Type, Component Name, and Formula) will fill automatically and other components can then be entered.The next screen to appear will show the interaction parameters for the components in our system using the base method we selected. If you are happy with this numbers (and we sure hope you are) click “Next.”A prompt screen will appearasking if we want to enter anymore data or change theproperty specifications.Since everything is good to go,click “OK.”Now it’s time tobegin entering thephysical data for thesystem. The firstscreen that willappear will be for theFeed stream.Before we actuallystart entering datalet’s go over acouple of thedifferent availableoptions.Now is the time we’ll all been waiting for, designing the actual column. The first step is to get at least a rough estimate for the required number of stages needed.we’re going to use AspenPlus to generate a T-XY plot and use it to do a quick McCabe-Thile diagram. At the top of the screen under Tools, click on Analysis, Property, and Binary.AspenPlus should generate thisliquid/vapor equilibrium plot for Methanol and Waterat 1 atm. The X-axis is the molefrac of Methanol, so the extreme left and extreme right represent pure Water and MeOH respectively.Notice that there are no azeotropes between the two so perfect separation is theoretically possible.This diagram cangive us an estimateof how manyequilibrium stagesare necessary byusing the McCabe-Thiele method.Unfortunately, wecannot show youthe actual drawingbut trust us; ittakes about 7equilibrium stages.After the graph hasbeen made andlooked at you canclose all threewindows that arefor the graph.A box will appear prompting youfor a section number.Click “OK” to continue.This screen allows us tochoose from a list ofpossible types of trayswithin our column.Enter a 2 in the startingstage and a 9 in theending stage becausethere are 10 stages inour column as both thecondenser and reboilercount as stages.Here’s the moment we’ve been waiting for. We’re ready to run our simulation. Click “OK.”Double-click on the blue Blocks folder and then also on Dist.Next, go to the top menu bar and click on Plot and then Plot Wizard.Plot Wizard takes the profiles AspenPlus generated for the column and turns them into pretty little charts.Upon completion click on the blue folder again and go under Results Summary and then Streams. The results show that we now have 94.9% purity in each of the product streams. Moving in the right direction but still not up to the desired specs.Let’s take a look at the Liquid Composition diagram…Double-click on the blue Blocks folder and then on the blue Dist folder to look at the results for the column.Go to Plot at the top of the screen and click on Plot Wizard.Hit “Next” through the welcoming screen and click on the Composition plot. Choose to plot Both Components in the Liquid phase and hit “Finish.”From this plot it is obvious that our feed stage is a little bit too low.We want the composition to be smooth lines without any humps or bumpsin the middle.Close the Results folder and let’s go adjust our feed stage.After you’ve determined the optimum feed plate location (HINT: 9) your plot should look like this.Next check your stream results to see if we have achieved the desired purity in our Methanol Stream.Unfortunately we still haven’t reached the desired purity in our product streams. But we did increase the purity by 3% to 97.5% by optimizing the location of the feed plate.Since the reflux ratiois given at 1.5 in the problem statement,the only other option is to continue to increase the number of stagesin our column.Return to the Setupscreen under the Blocks/Dist folder.Click on the Configuration tab at the top and increase the number of stages in the column.Also, go under the Tray Sizing and Tray Rating folders and change the ending stage on each to one stage less than the actual number of stages that you entered here.Next click on the Streams tab and change the location of the feed plate. Click on “Next” to run the simulation, then check the liquid composition diagram to be sure that it is in the optimum position. If it is, check the results. Continue this procedure until you meet the given purity spec.The other way we canobserve the pressuredrop is by using PlotWizard to create agraph.Go to Plot Wizard andclick on the Pressuregraph.Choose the desiredunits and click “Finish.”A graph similar to thisone should be createdshowing the pressureprofile in the column.The temperature profilecan also be created in asimilar manner.Congratulations! You havefinished the race and you’re probably not even half as tiredas this guy, he looks beat.Now you can entercomponents, feed streams,column data and generateresults for all of your own simulations. Feel free to bragto all of your friends nowabout your superior knowledgeof Radfrac, you’ve earned it.You are truly a champion.Peace and Love,Bj。