Aspen plus模拟精馏塔说明书要点
Aspen+plus精馏模拟
Aspen plus 在精馏中的应用实例教程 /teacherf/
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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
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.
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·定义每个组分流量或分率(Composition) Mass-frac(质量分率):WATER: 0.632; CH3OH: 0.368.
输入数据后的窗口如图 3.5 所示.
3.6 定义单元模型
图 3.5
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输入回流比的实际值; 定义回流比与最小回流比的比值. 输入负号后再入数值. 在这里我们取最小回流比的 2 倍, 故输入-2.
·定义轻重关键组分的回收率(Key component recoveries) Dstwu 要求定义组分的份的回收率. 计算得到两种组分的回收率为:
轻关键组分的回收率为 0.9983 重关键组分的回收率为 0.0029
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3.7 模拟计算与结果查看
点击工具栏中的蓝色 N-> 图标,即可进行计算,同时进入“Control Panel”页显示运行信息, 如图 3.7-1. 该图标的作用是执行下一步操作,若数据未输入完毕自动转到待输入数据的窗口; 若数据输入完毕,则进行计算. 上面操作也可点击 Run 菜单中的 run 命令来直接
(完整版)Aspenplus模拟甲醇、水精馏塔设计详细说明书
Aspen plus模拟甲醇、水精馏塔设计说明书一、设计题目根据以下条件设计一座分离甲醇、水混合物的连续操作常压精馏塔:生产能力:24500吨精甲醇/年;原料组成:甲醇50%w,水50%w;产品组成:塔顶甲醇质量分率≥94%w;塔底甲醇质量分率 1 %w;进料温度:350.5K;塔顶压力常压;进料状态饱和液体。
二、设计要求对精馏塔进行详细设计,给出下列设计结果并绘制塔设备图,并写出设计说明。
(1).进料、塔顶产物、塔底产物;(2).全塔总塔板数N;最佳加料板位置N F;(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300天计算,进料流量为24500/(300*24)=3.40278 t/hr。
(2)原料、塔顶与塔底的组成(题中已给出):原料组成:甲醇50%w,水50%w;产品:塔顶甲醇≥94%w;塔底甲醇《1% w。
(3).温度及压降:进料温度:77.35摄氏度=350.5K;2.用简捷模块(DSTWU)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:研究回流比与理论板数的关系(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:作回流比与理论塔板数的关系曲线(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。
5. 塔板设计目的:通过塔板设计(Tray sizing)计算给定板间距下的塔径。
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精馏教程
Aspen plus 在精馏中的应用实例教程 /teacherf/
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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
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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 3.1-5
3)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
3.3 定义组份
本节任务: ·输入物料化学成份
单击 N-> 快捷键直到进入进料参数输入页,如图 3.3-1 所示.
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图 3.3-1
在此窗口中,我们可以定义流程中所涉及的化学组分. 定义方法有两种: 1) 可以在 component ID 或 component name 中直接输入组分的英文名称. 其中 Component ID 是该组分的代号,用户可以进行定义和修改. 2) 可以使用 Aspen plus 提供的 find 工具,查找 Aspen plus 提供的组份. 单击 find 按钮, 进入组份查找页,在对话框中输入组分的英文名称或分子式,也可以输入其部分字符串. 这 里我们输入甲醇分子式 CH4O(注意不能输入 CH3OH),点击 find now 按钮,查找结果出现 在下面列表中,如图 3.3-2.
精馏塔说明书
精馏塔说明书一、产品介绍精馏塔是一种用于分离液体混合物的设备,广泛应用于化工、石油、食品等领域。
本说明书将详细介绍精馏塔的结构、工作原理、操作方法以及注意事项。
二、结构与工作原理精馏塔主要由塔体、进料口、出料口、塔板、冷凝器、再沸器等组成。
其工作原理是基于物质的沸点差异,通过加热和冷凝的方式实现液体混合物的分离。
具体来说,精馏塔内的液体混合物经过加热后,部分组分会蒸发并随上升蒸汽进入塔顶的冷凝器,在那里被冷却液化。
而未蒸发的组分会继续留在塔内,通过再沸器加热后再次蒸发,如此反复,直至达到所需的分离效果。
三、操作方法1、开启前检查:检查精馏塔及相关设备是否完好,管道、阀门有无泄漏,冷凝器、再沸器是否正常工作。
2、开启进料口:将待分离的液体混合物加入进料口,注意流量控制,保持稳定。
3、开启加热系统:根据需要调整再沸器的加热温度,使液体混合物在塔内蒸发并上升至冷凝器。
4、开启冷凝器:调整冷凝器的冷却水流量,使上升的蒸汽在冷凝器中被液化。
5、收集产品:将冷凝器下方收集到的液体产品通过出料口导出。
6、调整操作参数:根据实际分离效果,调整加热温度、进料流量等参数,以达到最佳分离效果。
四、注意事项1、操作过程中要保持设备密封性良好,防止泄漏。
2、严格控制加热温度,防止过热引起物料分解或设备损坏。
3、定期检查设备及相关管道,发现泄漏或其他异常情况应及时处理。
4、在操作过程中要保持安全距离,避免直接接触高温设备和液体。
5、如遇紧急情况,应立即停车并采取相应措施。
五、维护与保养1、定期检查设备及相关管道的密封性,发现泄漏应及时处理。
2、定期清理设备内部杂物及沉积物,保持设备清洁。
3、定期检查加热系统和冷却系统的工作情况,确保设备正常运行。
4、根据实际使用情况,适时调整设备的操作参数,以达到最佳分离效果。
5、在停车期间,应对设备进行全面检查和维护,确保设备良好运行。
六、常见问题及解决方案1、分离效果不佳:可能是由于加热温度、进料流量等参数调整不当所致。
Aspen_Plus应用-塔器(北京化工大学)解析
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3.2 模块数据输入
(5)Condenser设定
输入完成,按Next 键开始模拟计算
输入经过冷凝器 后的过冷温度。 (非必填项)
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3.严格精馏模块RadFrac
3.3模拟运算及结果查看
(1)查看物流结果
达不到分离效果 可用设计规定来优化
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3.严格精馏模块RadFrac
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2.1建立工艺流程图
(3)选用模块: DSTWU
选取这三个不同的 图标,仅仅是外形 不同,功能是一样 的
DSTWU模型用于对 塔的简捷设计计算, 它可以估算最小回流 比和最小理论板数。
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2.1建立工艺流程图
(4)连接流股
点击Material Streams 连接流股
Distillate 塔顶采出
2.简捷精馏模块DSTWU
2.3 模拟计算及结果查看
输入完成,ห้องสมุดไป่ตู้Data Brower键查看模拟结果
计算结束 无错误提示 无警告提示
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2.简捷精馏模块DSTWU
2.3 模拟计算及结果查看
查看物流结果
塔顶甲醇分率满足: 甲醇回收率: 20138.8*0.999/ 质量分率0.999 (55000*0.268) =0.994≈0.995
b)输入描述信息 Description
c)输入帐号信息 Accounting
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2.2前期输入
(1)输入全局变量
d)修改Report Options部分选项
Fraction basis Mole 选上 Mass 选上
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2.2前期输入
(2)输入化学组分
(a)Formula 表项中 分别输入水和甲醇分子式 (b)Component 表项中 对化学组分重命名,便于自己识别 例: 甲基环戊烷 ID:METHY-01
Aspen Plus 上机指南1
Aspen Plus上机指南1——用RADFRAC模拟蒸馏塔要求:设计一个收率可达95%,而且在蒸馏物中乙烯纯度可达99%的的C2分离器。
进料条件如下:Component Hydrogen- H2Methane-CH4 Ethylene-C2H4Ethane-C2H6 Propylene- C3H6-2 Mole Fraction0.000140.001620.757460.240030.00075我们将用DSTEU模型来模拟操作条件,在P=18 bar, RR=3.1和basis=100 lbmol/hr 的条件下运行,DSTEU模型,DSTEU模型可以作为一个用部分冷凝器或全冷凝器且单进物料双产物蒸馏塔的捷径。
然后,将利用这些计算结果做一个RADFRAC分析,RadFrac 是一个严格模型用于模拟所有类型的多级气-液精馏操作,需要用到一个全冷凝器,同时设置乙烯的蒸馏纯度为99%。
运用DSTWU模型模拟的步骤如下1.在流程图窗口插入一个DSTWU塔,一股进料物流从塔左侧进入,两股产品物流从塔上下侧流出,如下图所示:注意:物流编号随后将很重要,所以保证你做的图和下图保持一致2.点击NEXT按扭,然后输入“DSTWU Distillation Example”作为标题。
3.点击NEXT按扭,然后你将进入到组分-说明窗口。
4.输入进料物流的组分,如下图:5.点击NEXT按扭,将出现物性方法窗口,选择PENG-ROB方法.6.点击NEXT按扭两次,然后点击OK,然后就进入了物流1-输入-说明窗口。
7.输入下列数据:Pressure 18 barVapor Fraction 0Composition Basis Mole FractionHYDROGEN 0.00014METHANE 0.00162ETHANE 0.24003ETHYLENE 0.75746PROPYLEN 0.00075Total Mole Flow 100 lbmol/hr8.点击NEXT按扭,将出现模块-B1-输入-说明窗口。
化工设计 第四章 设备工艺设计 2015 (二)( ASPEN Plus 设计精馏塔)讲解
5. MultiFrac 6. SCFrac 7. PetroFrac 8. RateFrac 9. BatchFrac
化工设计 2
1 DSTWU——简捷精馏(功能)
用Winn-Underwood-Gilliland 捷算法进
行精馏塔的设计,根据给定的加料条件
和分离要求计算:
功能:
(Winn,Fenske) Nmin
回流比为最小回流比的1.2倍,要求塔顶产品中乙 苯含量不低于99%(w),塔底产品中苯乙烯含量不低 于99.7%(w),用PENG-ROB物性方法。
求:求冷凝器及再沸器的热负荷、塔顶产品及塔底 产品的质量纯度。
化工设计 17
2 Distl——模型参数(1)
在Specification表单中设定以下参数:
化工设计 38
3 RadFrac——压强(2)
冷凝器压力 PN2塔顶压力 全塔压降= 塔底-塔顶
化工设计 39
3 RadFrac——冷凝器(1)
冷凝器设定有两组参数:
1、冷凝器指标(Condenser Specification)
仅仅应用于部分冷凝器。只需指定冷凝温 度(Temperature)和蒸汽分率(Vapor Fraction)两个参数之一。
化工设计 40
3 RadFrac——冷凝器(2)
化工设计 41
3 RadFrac——再沸器(1)
如选用了热虹吸再沸器,则需要进行设置:
1、指定再沸器流量
(Specify reboiler flow rate)
2、指定再沸器出口条件
( Specify reboiler outlet condition)
理论板数 Number of stages
Aspen_Plus应用塔资料
(4)数据表设置
2.4灵敏度分析
点Next键开始 灵敏度分析计算 点击此项自动 填入所有表项
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2.4灵敏度分析
(5)查看结果,绘制RR-NSTAGE图
a.定义X轴数据 左键选取RR这 一列数据 在菜单栏上选 取
PlotX-Axis Variable
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2.4灵敏度分析
(5)查看结果,绘制RR-NSTAGE图
3.4结果分析与改进
(1)灵敏度分析优化进料板位置
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3.4结果分析与改进
(1)灵敏度分析优化进料板位置
进料板位置还是在15块
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(2)Design Spec设计规定
(a)定义被采集变量
3.4结果分析与改进
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(2)Design Spec设计规定
(a)定义被采集变量
3.4结果分析与改进
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3.4结果分析与改进
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(3)输入/修改物性方法
2.2前期输入
22
(4)输入进料物流数据
(a)输入进料温度、压力 和气相分率中的两个
2.2前期输入
(b)输入进料流量
(c)输入进料组成
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(4)输入进料物流数据
2.2前期输入
相对压力 1bar=0.1MPa
总和为1(或100)
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(5)输入DSTWU模块数据
(a)输入理论板数和 回流比中的一项
输入单板压降或 全塔压降。 (非必填项)
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(5)Condenser设定
3.2 模块数据输入
输入完成,按Next 键开始模拟计算
输入经过冷凝器 后的过冷温度。 (非必填项)
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3.严格精馏模块RadFrac
ASPEN软件进行精馏塔设计
1引言1.1ASPEN PLUS概述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AspenTech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。
1.2精馏塔概述精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸气由塔底进入。
蒸发出的气相与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移,气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,气相愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,从而达到组分分离的目的。
由塔顶上升的气相进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,加热蒸发成气相返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出。
1.2.1 精馏塔的分类气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔,填料塔的设计将在其他分册中作详细介绍,故本书将只介绍板式塔。
板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。
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。
用aspenplus模拟反应精馏
用aspen plus模拟反应精馏杜建军梁云峰樊希山(大连理工大学化工系统工程研究所)摘要:aspen plus是一款优秀的化工过程稳态模拟软件,在这款软件中集成了用于模拟反应精馏的模块。
本文基于aspen plus10.1版,首先介绍了aspen plus中反应精馏模块的算法;然后以反应精馏制乙二醇为例,详细介绍了如何在aspen plus的窗口模式下模拟反应精馏。
关键词:aspen plus 反应精馏乙二醇模拟中图分类号:TQ028; TQ031 文献标志码:AAbstract:aspen plus is a powerful chemical steady simulation software.A new,robust,efficient algorithm for solving reactive distillation problems is incorporated in a general-purpose flowsheeting environment.The algorithm is introduced in this article;In the end,reactive distillation producing EG is illumilated.Keyword: aspen plus reactive distillation EG simulation反应精馏最初用于化学工业和石化工业的酯化过程,使反应产物从反应物中分离以提高产率。
近来,反应精馏应用于酸气的清洗操作中以提高分离效果。
如氨处理过程就是一个很好的例子。
同时,研究表明该技术也是分离异构体的一种方法,如对二甲苯和间二甲苯的分离。
在有副反应发生的情况下,反应精馏可以提高主反应的选择性,有时甚至可以使主反应的选择性达到100%。
近十年来,人们注意到了反应精馏的经济性,从而使反应精馏成了工艺改进的一个研究热点。
第9章ASPENPLUS应用简介
9.1
9.2
9.3
9.3 ASPEN PLUS 应用实例
6、单击“N ”,系统弹出物流特性估 算方法对话框,在对话框中选择 “P-R”方法。 7、单击“N ”,系统弹出如右图的输 入物流基本情况对话框,主要有流 量(8kmol/hr)、压力 (8kg/sqcm)、温度(30℃),摩 尔分率(0.4,0.27,0.33)。 8、单击“N ”,系统弹出如右图塔设 备基本情况设置对话框,设置塔板 数为5,冷凝器的形式为全凝器,回 流弊为2,塔顶引出物流量为 2.5kmol/hr,以及其它各参数,再单 击“N ”,系统弹出塔压情况对话 框,输入各种压力。 总目录 本章目录
总目录 本章目录
9.1
9.2
9.3
9.2.4 结果的输出
当Aspen
对整个流程计算完毕以后, 在数据浏览器中的结果汇总(Results Summary)中可以看到模拟的结果。
总目录
本章目录
9.1
9.2
9.3
9.3 ASPEN PLUS 应用实例
甲醇-二甲醚-水3元混合物精馏塔的模拟
1、在单元模块区选择Columns,在 它的下层菜单中选择Radfrac,在其 弹出的精馏塔图示中选择第一行中 的第三图例 。 2、将鼠标移到流程区,并单击,在 流程区出现一个塔,将鼠标移到物 流、能流区,单击,将在塔上出现 需要连接的物流(用红色表示), 鼠标移到红色标记前后,通过拖动 连接上进出单元的物流。
总目录 本章目录
总目录本章目录91929393aspenplus甲醇二甲醚水3元混合物精馏塔的模拟1在单元模块区选择columns在它的下层菜单中选择radfrac在其弹出的精馏塔图示中选择第一行中的第三图例2将鼠标移到流程区并单击在流程区出现一个塔将鼠标移到物流能流区单击将在塔上出现需要连接的物流用红色表示鼠标移到红色标记前后通过拖动连接上进出单元的物流
Aspen plus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28.5%w,丙醇1.5%w;产品组成:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w;进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa;所有塔板Murphree 效率0.35。
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*0.7)=17.86 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28.5%w,丙醇1.5%w;产品:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w。
(3).温度及压降:进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa;所有塔板Murphree 效率0.35。
2.用简捷模块(DSTWU)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。
基于AspenPlus的甲醇水筛板板精馏塔辅助设计说明
化工大学原理课程设计化学工程与工艺 化工优创 1202 姜浩 孙怀宇2015年5月20日专 业: 班 级: 学生姓名: 指导教师: 设计时间:化工原理课程设计任务书一、设计题目分离甲醇-水混合液的筛板精馏塔二、设计数据及条件生产能力:年处理甲醇-水混合液4.5 万吨(年开工300天)原料:轻组分含量为45% (质量百分率,下同)的常温液体分离要求:塔顶轻组分含量不低于98.5% ,塔底轻组分含量不高于0.3%建厂地区:沈阳三、设计要求:1、编制一份精馏塔设计说明书,主要内容要求:<1>.前言<2>.流程确定和说明<3>.生产条件确定和说明<4>.精馏塔的设计计算<5>.主要附属设备及附件的选型计算<6>.设计结果列表<7>.设计结果的自我总结评价与说明<8>.注明参考和使用的设计资料2、编制一份精馏塔工艺条件单,绘制一份带控制点的工艺流程图。
、八、亠前言本设计书主要介绍分离甲醇-水混合液的筛板精馏塔。
筛板精馏塔是板式塔的一种,是最早出现的塔板之一。
筛板就是在板上打很多筛孔,操作时气体直接穿过筛孔进入液层。
筛板塔的优点是构造简单、造价低,此外也能稳定操作,板效率也较高。
缺点是孔小容堵(近几年发展了大孔径筛板,以适应大塔径、易堵塞物料的需要),操作弹性和板效率比浮阀塔略差[1]。
生产实践说明,筛板塔比起泡罩塔,生产能力可增大10%~15% ,板效率提高约15% ,单板压降可降低30% 左右,造价可降低20%~50% [2]。
本设计运用Aspen Plus 模拟精馏过程,计算得到回流比,塔板数,塔径等设计参数,并水力学计算得到各个塔板上的物性参数,对精馏塔进行校核,计算液泛因子等。
并模拟计算预热器,再沸器和冷凝器的负荷,换热面积等参数,帮助选择辅助设备。
最后使用CAD 画出工艺流程图与精馏塔设计图。
本设计着重于塔的主体设计,简要设计塔的附属设备。
RadFrac傻瓜指南—如何使用Aspen_Plus
RadFrac傻瓜指南—如何使用Aspen PlusRadFrac for Dummies:A How to Guide on AspenPlus这个例子将说明如何使用Aspen Plus的RadFrac建立精馏塔模型,上图中的进料(feed)包含50lbmol/hr的甲醇和,50lbmol/hr的水。
采用回流比为1.5时,要求塔顶和塔底产物的纯度都达到99.5%。
如果不知道如何登陆AspenPlus,请查看手册“GettingStarted on Aspen Plus”选择“Template”选项。
单击“OK”按钮这个窗口特定的模拟选项,对这个例子,选择“Generalwith English Units”选项,并且确定在“Run Type”方框中显示的是“Flowsheet”单击“OK”按钮Aspen Plus为每一个流股和块自动指派标签,为了关闭这个选项,单击“Tools”菜单选择“Options”命令。
在“Options”窗口,单击“Flowsheet”标签,下一步,单击“Stream and Block labels”里的这两个框,使得复选标记消失,标志这个功能失效完成后单击“OK”按钮当开始模拟,单击设备选择区域的“Columns”标签,单击“RadFrac”右侧的向下箭头,移动鼠标指针到“RadFrac”右上方的二级图形中,单击“Fract1”。
下一步,移动鼠标到空白区域,单击所需要的地方,出现一个询问输入块号的提示“input the block ID”,对这个例子,输入“dist”,创建“Feed”,“Distill”和“Bottoms”流股。
首先单击窗口左下角的“Material Streams”框,在塔的周围出现红色和蓝色箭头,红色箭头表示必须给定的设计流股,蓝色箭头表示可选流股。
单击塔左侧的红色箭头添加进料流股,对于这个模拟例子,仅有一个进料流股,如果有多股进料,使用塔左侧的蓝色箭头添加多股进料。
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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28.5%w,丙醇1.5%w;产品组成:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w;进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa;所有塔板Murphree 效率0.35。
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*0.7)=17.86 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28.5%w,丙醇1.5%w;
产品:甲醇≥99.9%w;废水组成:水≥99.5%w。
(3).温度及压降:
进料温度:323.15K;全塔压降:0.011MPa;
所有塔板Murphree 效率0.35。
2.用简捷模块(DSTWU)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。
5. 塔板设计
目的:通过塔板设计(Tray sizing)计算给定板间距下的塔径。
方法:在Specification表单中输入该塔段(Trayed section)的起始塔板(Starting stage)和结束塔板(Ending stage)、塔板类型(Tray type)、塔板流型程数(Number of passes)、以及板间距(Tray spacing)等几何结构参数。
6.塔板核算
目的:计算塔板的热负荷。
方法:对第5步的计算结果(塔径)按设计规范要求进行必要的圆整,用 RadFrac模块的Tray Rating,对塔进行设计核算。
7.设计结果汇总
一. 用简捷模块(DSTWU)进行初步模拟
1.连接流股
图1-1 2. 设定全局特性
3. 输入化学组分信息
4. 选择计算方法和模型
5. 输入外部流股信息
6. 输入单元模块参数
7. 运行程序
8.查看结果
a.流股信息
图1-9
b.最小回流比:0.46 ;实际回流比:0.7049 ;最小理论板数:10 ;
理论板数:18 ;加料板位置:12。
(如图1-10)
图1-10
二、灵敏度分析
绘N T-R图
图2-2
三、用详细计算模块(RadFrac)进行计算
1.将DSTWU模型换成RadFrac模型
2.设定配置
3.设定流股
4.设定压强
5.运行程序
6.查看结果
7.连接侧线出料并计算
图3-7
图3-8
8.加入Murphree 效率并计算
图3-10
图3-11
图3-12
9.运行程序
10.查看结果
11.反复计算,直到进料板的甲醇含量接近0.7
图3-16
图3-17
第48块板的进料接近0.7,将进料板位置设为48,重新计算。
图3-19
图3-20
第48快板的甲醇含量为0.7,满足设计要求,计算完毕。
12. 设定设计规定(Design Specs)和变化(Vary)
图3-21
图3-22
图3-23
图3-24
图3-25
图3-26
进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量
冷凝器参数
再沸器参数
图3-29
四、塔板设计
塔板类型选为筛板塔;板间距(Tray spacing)选为0.5 m。
图4-1
图4-2
图4-3
塔内径:2.18 m,圆整为2.2 m;降液管截面积:0.1 ;
侧降液管流速:0.01m/s ;侧堰长:1584,查文献圆整1598。
五、塔板核算
图5-1
图5-2
图5-3
最大液泛因子:0.783,小于0.8;最大降液管液位/板间距:0.307,
在0.25--0.5之间,塔径核算成功。