Aspen Plus教程 第9章 流程选项与模拟分析工具

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ASPEN_PLUS入门培训教程

ASPEN_PLUS入门培训教程

ASPEN_PLUS入门培训教程第一步:软件安装和准备在启动ASPENPLUS之前,还需要准备好所需要的流程模型和数据库。

ASPENPLUS提供了多个预定义的模型和数据库,但用户也可以自定义它们。

确保所需的模型和数据库文件已经准备好并保存在合适的位置。

第二步:启动ASPENPLUS点击桌面上的ASPENPLUS快捷方式,软件将会启动并显示出一个窗口。

用户需要在窗口中选择一个新建流程模型或打开一个已有的流程模型。

第三步:创建流程模型用户需要选择适当的组件来构建流程模型。

ASPENPLUS提供了各种各样的组件,包括物料输入输出单元、反应器、换热器、塔、压缩机等。

用户可以通过连接这些组件来模拟复杂的流程。

第四步:配置组件参数一旦组件被添加到流程模型中,用户需要配置它们的参数。

每个组件都有一系列参数,用于定义组件的行为和性质。

用户需要根据实际情况为每个组件设定参数值。

用户可以通过双击组件或者右键单击组件来打开参数设置对话框。

在对话框中,用户可以输入参数值或者从数据库中选择合适的值。

第五步:运行模拟模型配置完毕后,用户可以点击运行按钮来进行模拟。

ASPENPLUS将会开始模拟该流程,计算各个组件的行为和性质,并生成模拟结果。

用户可以通过查看ASPENPLUS的输出窗口和结果报告来获取模拟结果。

输出窗口将显示模拟过程的详细信息,而结果报告将展示模拟结果的摘要和图表。

第六步:优化和改进模型如果模型的结果不理想,用户可以通过优化和改进模型来达到更好的效果。

ASPENPLUS提供了多种优化技术和工具,用户可以使用它们来调整参数、改进组件连接或者添加新的组件。

用户还可以使用ASPENPLUS的敏感性分析和参数估计功能来进一步优化模型。

敏感性分析可以帮助用户了解参数对模型结果的影响程度,而参数估计可以帮助用户确定模型中的未知参数值。

总结:通过以上步骤,用户可以轻松入门ASPENPLUS,并能够使用该软件进行流程模拟和优化。

化学行业中的流程模拟软件使用教程

化学行业中的流程模拟软件使用教程

化学行业中的流程模拟软件使用教程引言:在化学工业中,流程模拟软件是一种非常重要的工具,它可以有效地模拟化学过程和反应的整个流程,帮助工程师进行流程设计、参数优化、成本控制等工作。

本文将介绍几种常用的流程模拟软件以及它们的使用方法和注意事项,希望对从事化学行业的工程师和学生有所帮助。

一、ASPEN PlusASPEN Plus是一种常用的化学工程流程模拟软件。

它可以模拟各种化学反应,包括热力学、动力学以及多相反应等。

以下是使用ASPEN Plus的步骤:1. 定义组分:首先,需要定义系统中的化学组分,例如水、溶液或气体。

指定它们的物理性质,如密度、摩尔质量、熔点和沸点等。

2. 建立流程:然后,将反应器、分离器、冷却器等单元操作连接起来,建立流程图。

通过选取不同的单元操作模块,可以模拟各种化学过程,如加热、蒸发、尾气处理等。

3. 输入参数:在建立流程后,需要输入相应的操作参数,如温度、压力、流速等。

这些参数可以根据实际情况进行调整,以优化流程结果。

4. 运行模拟:确认所有参数设置正确后,可以运行模拟以获得流程的输出结果。

ASPEN Plus会生成各个单元操作的详细数据,如产率、转化率、能耗等。

5. 优化参数:通过对模拟结果的分析,可以对系统参数进行优化。

例如,可以调整反应器的温度、压力或者选择不同的分离器类型,以达到更好的工艺效果。

尽管ASPEN Plus是一种非常强大的软件,但在使用过程中需要注意以下几点:1. 认真学习:ASPEN Plus具有复杂的功能和接口,对初学者可能有一定的学习曲线。

因此,建议用户在使用之前认真学习软件的操作手册和教程,并进行一些实践演练。

2. 数据质量:输入数据的准确性对于模拟结果的可靠性至关重要。

因此,在输入数据时需要注意使用合适的物性数据和化学反应机理。

3. 模型验证:在进行真实的工程设计之前,应该对模拟结果进行验证。

这可以通过与实际操作数据的比较来完成,以确保模拟结果的准确性。

ASPENPLUS反应器模拟教程

ASPENPLUS反应器模拟教程
流程模拟缺点
人工解决问题通常会让人对问题思考的更深, 找到新颖的解决方式, 对假设的评估和重新评 估更深入。 流程模拟的缺点就是缺乏与问题详细的交互作用。 这是一把双刃剑, 一方面可以 隐藏问题的复杂性使你专注于手边的真正问题, 另一方面隐藏的问题可能使你失去对问题的 深度理解。
历史
AspenPlusTM在密西根大学
到模拟器, 把文件从一台机器传送到另一台很容易, 但是里边不再含有结果和运行信息。 最 后,项目和被保存为模板作为另一个模拟的起点。 如果你正在一个项目上工作, 则应该保存 为Aspen Plus文件,备份格式的文件将自动建立。
反应器模型
有7个内置的反应器模型,RSTOIC(化学计量反应器)、RYIELD(产率反应器)、REQUIL(平
REQUIL计算基于同时解决化学计量数和相平衡计算,RGIBBS通过Gibbs自由能最小化解决
模型。
除了RPLUG和RBATCH所有模型可有任意数量的物料流•这些物料流内部混合•严密的模型可
包括内置的幂次定律或Langmuir-Hinschelwood-Hougen-Watson动力学或用户自定义的动力 学•自定义的动力学可以用Fortran子程序或者excel工作表格定义•
界面基础
启动AspenPlus,—个新的AspenPlus对象有三个选项,可以Open an Existing Simulation,从Template开始,或者用BlankSimulation创建你的工作表。这里选择blank simulation。
Aspen PlusTm的模拟引擎独立于它的图形用户界面(GUI)。你可以在一个电脑上使用GUI
P=14.69595psi
R=1.987cal/mol/K

Aspen Plus教程 第9章 流程选项与模拟分析工具

Aspen Plus教程 第9章 流程选项与模拟分析工具

9.2.1 灵敏度分析
定义一个灵敏度分析模块主要包括以下几个步骤: ✓ 建立一个灵敏度分析; ✓ 标识采集变量; ✓ 标识操纵变量; ✓ 定义要进行制表的变量; ✓ 输入可选的Fortran语句。
9.2.1 灵敏度分析
创建灵敏度分析模块
9.2.1 灵敏度分析
定义采集变量
9.2.1 灵敏度分析
9.2 模型分析工具
9.2.1 灵敏度分析 9.2.2 优化及约束条件 9.2.3 数据拟合 9.2.4 工况分析
9.2.1 灵敏度分析
灵敏度分析(Sensitivity)是检验过程改变如何对关键操 作变量和设计变量产生影响的工具,用户可以用它改变一个或 多个流程变量并研究该变化对其它流程变量的影响。 ✓操纵变量 ✓采集变量
保证容差在1ppm之内,FLASH2底部物流BOTM2 中的二氯甲烷的最大允许浓度为150ppm(质量)。物 性方法采用NRTL。
9.2.3 数据拟合
数据拟合(Data Fit)模块可以将Aspen Plus模型与实际 装置或实验数据拟合。用户可以为一个模型的输入和结果变 量提供一套或多套测量数据,数据拟合可以调整或估算输入 参数以便使模型与数据最吻合,也可以整和输入变量的测量 数据来匹配被拟合的模型。数据拟合实际是进行了普通最小 平方或最大值似然(变量误差)估算
定义一个计算器模块一般包括以下4个步骤: ✓ 建立一个计算器(Calculator)模块; ✓ 标识模块的采集变量或操纵变量; ✓ 输入Fortran语句; ✓ 指定何时执行Calculator模块。
9.1.2 计算器
创建计算器模块
9.1.2 计算器
创建计算器模块
9.1.2 计算器
编写Fortran语句
设计规定会产生必须迭代求解的回路,缺省情况下,Aspen Plus为每个设 计规定生成一个收敛模块并将收敛模块排序。

aspen培训报告范文

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怎么进行aspen模拟学习aspen,寻找高手指点 -介绍本书给你《化工流程模拟实训——Aspen Plus教程》,孙兰义主编。

Aspen Plus软件的操作步骤以及应用技巧。

本书内容共分十四章,第1章主要介绍化工过程模拟的基本知识;第2章介绍流程建立的基本操作方法和步骤;第3章介绍流程模拟中物性方法的选择;第4~8章介绍Aspen Plus中各个模块的应用方法和技巧;第9章介绍Aspen Plus中基本的流程选项和模型分析工具;第10章介绍流程模拟的步骤和经验;第11章介绍运用Aspen Plus进行原油蒸馏模拟;第12章简单介绍复杂精馏过程的模拟;第13章介绍流程以及RadFrac模块的收敛技巧和策略;第14章介绍了Aspen Plus和其它Windows程序协同作用的方法;光盘内容包括Aspen Energy Analyzer、化工过程经济分析与评价、Aspen Plus与外部换热器软件联用等。

培训报告怎么写啊一般格式大致给你讲一下吧。

培训报告的目的就是体现培训效果,给你建议的总结。

格式不固定,可以给你讲一下大致模块。

一、培训实施情况包括时间、地点、课程、讲师和出勤人数和出勤率等基础数据。

二、满意度调查目的和背景调查什么,调查对象,问卷发放及回收情况三、满意度评估结果结果呈现,满意度评分等等。

四、学员收获如果问卷上有此项可以说明五、学员反馈及建议学员提出的意见和建议等等六、培训总结2个方面总结,培训经验的积累和需改进的地点,对培训师提出的建议。

实训报告怎么写??财务管理实训报告是范文,你自己改一下文字就可以了。

〈一〉时间:2007年12月21日-----2008年元月〈二〉地点:财务会计实训室〈三〉实训目的:通过财务会计实训,使得学生较系统地练习企业会计核算的基本程序和具体方法,加强学生对所学专业理论知识的理解、实际操作的动手能力,提高运用会计基本技能的水平,也是对学生所学专业知识的一个检验。

Aspen Plus 初级课程

Aspen Plus  初级课程

Aspen Plus 初级课程1、Aspen Plus 简介Advanced System for Process Engineering 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55 个高校和公司参与开发。

基于序贯模块法的稳态过程模拟软件。

1773种有机物、2450种无机物、3314种固体物、900种水溶电解质的基本物性参数。

丰富的状态方程和活度系数方法。

2、Aspen Plus 基本概念用户界面(User Interface)。

流程图(Flowsheet)。

模型库(Model Library)。

数据浏览器(Data Browser)。

流股(Stream)。

模块(Block)。

3、使用Aspen Plus的基本步骤1)启动User Interface2)选用Template3)选用单元操作模块:Model Blocks4)连结流股:Streams5)设定全局特性:Setup Global Specifications6)输入化学组分信息Components7)选用物性计算方法和模型Property Methods & Models 8)输入外部流股信息External Steams9)输入单元模块参数Block Specifications10)运行模拟过程Run Project11)查看结果View of Results12)输出报告文件Export Report13)保存模拟项目Save Project14)退出Exit4、选用Template1)Simulations:根据过程类型和拟用的单位制选用,最常用的是:General with Metric Units2)Run Type 过程仿真用Flowsheet5、设置全局特性Setup Globe Spec1)标题Title2)度量单位Units of Measurement 输入数据Input data 输出结果Output results3)全局设定Global Settings 流量基准Flow basis 大气压力Ambient pressure有效物态Valid phases 游离水计算Use free water calcula tion6、输入化学组分信息1)每个组分必须有唯一的ID2)组分可用英文名称或分子式输入3)利用弹出对话框区别同分异构体7、选用物性计算方法和模型过程类型Process type 基础方法Base method亨利组分Henry components8、输入外部流股信息每一股外部流股都必须输入信息状态变量:温度、压力、流量组成:表达基准、数值9、输入单元模块参数每一各单元模块都必须输入模型参数模型参数的数量因模型而异,请认真理解其物理意义。

ASPENPLUS反应器模拟教程

ASPENPLUS反应器模拟教程

A S P E N P L U S反应器模拟教程Hessen was revised in January 2021简介什么是Process FlowsheetProcess Flowsheet(流程图)可以简单理解为设备或其一部分的蓝图.它确定了所有的给料流,单元操作,连接单元操作的流动以及产物流.其包含的操作条件和技术细节取决于Flowsheet的细节级别.这个级别可从粗糙的草图到非常精细的复杂装置的设计细节.对于稳态操作,任何流程图都会产生有限个代数方程。

例如,只有一个反应器和适当的给料和产物,方程数量可通过手工计算或者简单的计算机应用来控制。

但是,当流程图复杂程度提高,且带有很多清洗流和循环流的蒸馏塔、换热器、吸收器等加入流程图时,方程数量很容易就成千上万了。

这种情况下,解这一系列代数方程就成为一个挑战。

然而,叫做流程图模拟的电脑应用专门解决这种大的方程组,Aspen PlusTM,ChemCadTM,PRO/IITM。

这些产品高度精炼了用户界面和网上组分数据库。

他们被用于在真是世界应用中,从实验室数据到大型工厂设备。

流程模拟的优点在设备的三个阶段都很有用:研究&发展,设计,生产。

在研究&发展阶段,可用来节省实验室实验和设备试运行;设计阶段可通过与不同方案的对比加速发展;生产阶段可用来对各种假设情况做无风险分析。

流程模拟缺点人工解决问题通常会让人对问题思考的更深,找到新颖的解决方式,对假设的评估和重新评估更深入。

流程模拟的缺点就是缺乏与问题详细的交互作用。

这是一把双刃剑,一方面可以隐藏问题的复杂性使你专注于手边的真正问题,另一方面隐藏的问题可能使你失去对问题的深度理解。

历史AspenPlusTM在密西根大学界面基础启动AspenPlus,一个新的AspenPlus对象有三个选项,可以Open an Existing Simulation,从Template开始,或者用BlankSimulation创建你的工作表。

第9章ASPENPLUS应用简介

第9章ASPENPLUS应用简介

总目录
本章目录
9.1
9.2
9.3
2、设置模拟流程

(3)在红色标记处,确定所需要连接的物 流,当整个流程结构确定以后,红色标记 消失,说明流程设置工作完成,按Next按 钮,系统提示下一步需要做的工作。
3 2 FLASH MIXER1
图9-9 Aspen plus 流程设置图
4 1 SPLITER 5
总目录
本章目录
9.1
9.2
9.3
4、输出模拟结果

获取数据文件的步骤如下:
• • •
1.点击File,在其下拉式菜单中选取Export。 2.在弹出的Export对话框中,选择文件的保存类型为 “Report File” ,见图9-11 。 3.在文件名中输入文件名,点击保存,就可以在相关文 件夹中找到此文件。
6 PUMPER
7
总目录
本章目录
9.1
9.2
9.3
3、输入各种数据



(1)当流程的参数没有完全输入时,系统自动打开 数据浏览器(data browse)使用户了解哪些参数需 要输入,并以红色标记显示。 (2)在组分(component)一栏中,输入流程的组 分,也可以通过查找功能从Aspen数据库中确定需 要的组分。 (3)在物性计算方法栏(Properties-> Specification)确定整个流程计算所需的热力学方 法。

4、在图9-4中,选择要安装的模块,Aspen Plus
必选,第一次安装时不要选择和online及web相关 模块,单击Next,系统弹出图9-5。
图9-4 Aspen Plus 软件安装(四)
总目录
本章目录

Aspen_plus软件介绍

Aspen_plus软件介绍

ASPEN PLUS——工艺流程模拟软件blueski推荐[2008-9-29]出处:来自网上作者:不详Aspen Plus功能Aspen Plus AspenTech工程套装软件(AES)的一个成员,它是一套非常完整产品,特别对整个工厂、企业工程流程工程实践和优化和自动化有着非常重要的促进作用。

自动的把流程模型与工程知识数据库、投资分析,产品优化和其它许多商业流程结合。

Aspen Plus包括数据,物性,单元操作模型,内置缺省值,报告及为满足其它特殊工业应用所开发的功能。

比如像电解质模拟,Aspen Plus主要的功能如下:EO模型:方程模型有着先进参数管理和整个模拟的灵敏分析或者是模拟特定部分的分析。

序贯模块法和面向方程的解决技术允许用户模拟多嵌套流程。

即使很小问题也能很快地、精确的解决,比如像塔的 divided sumpsimulation.ActiveX (OLE Automation)控件. 可以和微软 Excel 和 Visual Basic 方便的连接,支持 OLE (对象链接与嵌入)功能,比如像复制,粘贴或链接。

全面的单元操作:包括气/液,气/液/液,固体系统和用户模型。

ACM Model Export选项:用户可以在 Aspen Custom Modeler ( ACM )创建模拟模型和编译。

编译好的模型可以应用在 Aspen Plus 静态模拟中,可以是序贯模块法模式下或面向方程的解决方案的模式下。

热力学物性:物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。

Aspen plus 使用广泛的、已经验证了的物性模型,数据和 Aspen Properties 中可用估算方法,它涵盖了非常广泛的范围——从简单的理想物性流程到非常复杂的非理想混合物和电解质流程。

内置数据库包含有8500种组分物性数据,包括有机物,无机物,水合物,和盐类;还有 4000 种二元混合物的37,000 组二元交互数据,二元交互数据来自于 Dortmund 数据库,获得DECHEMA 授权。

《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第9章 流程选项与模型分析工具

《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第9章 流程选项与模型分析工具

第9章流程选项与模型分析工具作者:毕欣欣孙兰义为方便用户可以控制以及分析流程,Aspen Plus提供了一些有用的工具,这些工具设置在数据浏览窗口(Data Browser)的流程选项(Flowsheeting Options)和模型分析工具(Model Analysis Tools)目录下。

流程选项主要包括设计规定(Design Spec)、计算器(Calculator)、传递模块( Transfer ) 、平衡模块( Balance ) 。

模型分析工具主要包括灵敏度分析(Sensitivity)、优化(Optimization)、约束(Constraint)、数据拟合(Data Fit)以及工况分析(Case Study)。

9.1 流程选项9.1.1 设计规定9.1.2 计算器9.1.3 传递模块9.1.4 平衡模块9.2 模型分析工具9.2.1 灵敏度分析9.2.2 优化及约束条件9.2.3 数据拟合9.2.4 工况分析采集变量:指定期望值可以是流程变量或含某些流程变量的函数(此函数可以是任意涉及一个或多个流程变量的合法Fortran表达式)操纵变量:被调整使采集变量接近期望值可以是一个模块输入变量、过程进料物流变量或其它模拟输入变量;模拟计算出的量不能作为操纵变量设计规定的目标是期望值等于计算值,模拟时需要规定容差,在该容差范围内满足目标函数关系,停止迭代计算。

设计规定中实际满足的方程是:∣规定值-计算值∣<容差设计规定会产生必须迭代求解的回路,缺省情况下,Aspen Plus为每个设计规定生成一个收敛模块并将收敛模块排序。

设计规定在计算时,将物流或模块输入页中提供的操纵变量的值作为初值,为操纵变量提供一个合适的初值有助于减少设计规定收敛计算的迭代次数。

定义一个设计规定一般包括以下5个步骤:✓建立设计规定;✓标识设计规定中的采集变量;✓为采集变量或函数指定期望值并指定容差;✓标识操纵变量,并指定该操纵变量的上下限;✓输入可选的Fortran语句。

Aspen_Plus史上最全最好的教程

Aspen_Plus史上最全最好的教程
在已知反应动力学的情况下,可以用更精确的模型,如连续搅拌釜式反 应模型(RCSTR)或活塞流反应模型(RPLUG)。 RBATCH反应模型可处理单相或两相的动态反应,可选用连续进料和出 料。 RGIBBS是根据GIBBS自由能极小的基本原理,它能描述单相化学平衡 、相平衡,也能同时描述化学平衡和相平衡,可以处理固、液多相系统 。RGIBBS能自动决定实际存在的相数。
2. 可以利用设计规定(Design Specification)来达到对任何模块计算 的参数所规定的目标值。
Slide 16 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第16页
Aspen Plus具有最先进的计算方法
Aspen Plus具有最先进的流程收敛方法 Aspen Plus具有最先进的数值计算方法,能使循环物流和设计规定迅 速而准确地收敛。这些方法包括直接迭代法(Wegstein)、正割法(Secant) 、拟牛顿法、Broyden法等。这些方法均经AspenTech进行了修正。例如 ,修正后Secant法可以处理非单调的设计规定。Aspen Plus可以同时收敛 多股撕裂(Tear)物流、多个设计规定,甚至收敛有设计规定的撕裂物 流。这些特点对解决高度交互影响的问题时特别重要。
Slide 4 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第4页
Slide 5 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第5页
Aspen 工程系列软件
生命周期 按功能分类 稳态、动态模拟和优化 物性数据和模型 工艺合成和分析 经济评价/投资估算/进 度管理 工艺知识和数据管理 热交换器设计 在线应用 聚合物 医药/精细化工 石油精制/管道

Aspen_Plus最全最好的教程(巍巍期继)

Aspen_Plus最全最好的教程(巍巍期继)
Slide 2 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第2页
Aspen Plus培训
Aspen Plus软件的发展史
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。 该软件经过近20年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十个版本, 成为举世公认的标准大型流程模拟软件。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。 以Aspen Plus严格机理模型为基础,还逐步发展起来了针对不同用途、不 同层次的Aspen工程套件(Aspen Engineering Suite,简称AES)产品系列。 Aspen Plus是工程套件的核心,可广泛地应用于新工艺开发、装置设计优 化,以及脱瓶颈分析与改造。此稳态模拟工具具有丰富的物性数据库, 可以处理非理想、极性高的复杂物系;并独具联立方程法和序贯模块法 相结合的解算方法,以及一系列拓展的单元模型库。此外还具有灵敏度 分析、自动排序、多种收敛方法,以及报告等功能。
2. 可以利用设计规定(Design Specification)来达到对任何模块计算 的参数所规定的目标值。
Slide 16 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
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Aspen Plus具有最先进的计算方法

Aspen-Plus详解教程

Aspen-Plus详解教程
了世界上最完备的气液平衡和液液平衡数据,共计二十五万多套数据。 用户也可以把自己的物性数据与Aspen Plus系统连接。 ➢ 高度灵活的数据回归系统(DRS)此系统可使用实验数据求取物性参数 ,可以回归实际应用中任何类型的数据,计算任何模型参数,包括用户 自编的模型。可以使用面积式或点测试方法自动检查汽液平衡数据的热 力学一致性。 ➢ 性质常数估算系统(PCES)能够通过输入分子结构和易测性质(例如 沸点)来估算短缺的物性参数 ➢ Redlich-Kwong-UNIFAC状态方程可用于非极性、极性和缔合组分体系
第4页
Aspen Plus具有最完备的物性系统
➢ 物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。人们普遍认为 Aspen Plus具有最适用于工业、且最完备的物性系统。许多公司为了使 其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus的物性系统,并与其自身的工 程计算软件相结合。
➢ 一套完整的基于状态方程和活度系数方法的物性模型 (共105种) ➢ Aspen Plus数据库包括5000多种纯组分的物性数据及下列数据库 ➢ Aspen Plus是唯一获准与DECHEMA数据库接口的软件。该数据库收集
COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERM
工艺合成和分析
经济评价/投资估算/进 度管理
Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities
Aspen ICARUS
Pinch/Water/Utilities
➢ Aspen Plus是工程套件的核心,可广泛地应用于新工艺开发、装置设计优 化,以及脱瓶颈分析与改造。此稳态模拟工具具有丰富的物性数据库, 可以处理非理想、极性高的复杂物系;并独具联立方程法和序贯模块法 相结合的解算方法,以及一系列拓展的单元模型库。此外还具有灵敏度 分析、自动排序、多种收敛方法,以及报告等功能。

AspenPlus在化工过程模拟中的应用

AspenPlus在化工过程模拟中的应用

AspenPlus在化工过程模拟中的应用————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:AspenPlus在化工过程模拟中的应用第1章化工过程模拟概述—第2章AspenPlus模拟基础第3章流股的混合与分割过程模拟第4章压力变送过程模拟第5章分离设备模拟第6章传热设备模拟第7章塔设备模拟第8章反应器模拟第9章固体操作设备模拟第三章流股的混合与分割过程模拟学习目的:1、练习用Aspen Plus 进行流程仿真的基本步骤;2、掌握物流混合模块Mixers/Splitters的用法。

内容:课堂练习:建立以下过程的Aspen Plus 仿真模型(exercise—3。

1):已知:将100m3/hr 的低浓酒精(乙醇20%w,水80%w,400C,1 atm)与200m3/hr 的高浓酒精(乙醇90%w,水10%w,300C,2atm)混合,混合后物流平均分为三股,一股直接输出,第二股与100 kg/hr 的甲醇水溶液混合后(甲醇95%w,水5%w,450C,1.5 bar)输出,第三股与80 kg/hr 的乙酸水溶液混合后(乙酸90%w,水10%w,350C,1。

2 bar)输出.求:三股输出物流的组成(摩尔分率与质量分率)和流量(摩尔流量及体积流量)分别是多少?课后练习:建立以下过程的Aspen Plus 仿真模型(exercise—3。

2):1)将4000C,3 bar 下的1000m3/hr 水蒸气、1000 m3/hr 二氧化碳和1000 m3/hr 甲醇等压混合,求混合气体的温度和体积流量。

2)将4000C,30 bar 下的1000 m3/hr水蒸气、1000 m3/hr二氧化碳和1000 m3/hr 甲醇等压混合,求混合气体的温度和体积流量。

3)将4000C,300 bar 下的1000 m3/hr水蒸气、1000 m3/hr二氧化碳和1000 m3/hr 甲醇等压混合,求混合气体的温度和体积流量。

Aspen_Plus最全最简单教程

Aspen_Plus最全最简单教程
在已知反应动力学的情况下,可以用更精确的模型,如连续搅拌釜式反 应模型(RCSTR)或活塞流反应模型(RPLUG)。 RBATCH反应模型可处理单相或两相的动态反应,可选用连续进料和出 料。 RGIBBS是根据GIBBS自由能极小的基本原理,它能描述单相化学平衡 、相平衡,也能同时描述化学平衡和相平衡,可以处理固、液多相系统 。RGIBBS能自动决定实际存在的相数。
Slide 12 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第12页
Aspen Plus的单元操作模型及其主要功能
Slide 13 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第13页
Aspen Plus的单元操作模型及其主要功能
Slide 11 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第11页
Aspen Plus具有完整的单元操作模型—反应器模型
Aspen Plus的反应器模型可应用于很广泛的范围。
简单的化学计量模型(RSTOIC)只需要规定化学计量或反应中一个关 键组分的转化率即可应用。
Slide 9 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第9页
Aspen Plus具有完整的单元操作模型库
Aspen Plus有一套完整的单元操作模型,可以模拟各种操作过程,由单 个原油蒸馏塔的计算到整个合成氨厂的模拟。 由于Aspen Plus系统采用了先进的PLEX数据结构,对于组分数、进出 口物流数、塔的理论板数以及反应数目均无限制,这是Aspen Plus的一 项独特优点,非其它过程模拟软件所能比拟。 此外,所有模型都可以处理固体和电解质。单元操作模型库约由50种单 元操作模型构成。

Aspen Plus教程 第9章 流程选项与模拟分析工具

Aspen Plus教程 第9章 流程选项与模拟分析工具
流程选项主要包括设计规定(Design Spec)、计算器(Calculator)、传递模块( Transfer ) 、平衡模块 ( Balance ) 。 模型分析工具主要包括灵敏度分析(Sensitivity)、优化(Optimization)、约束(Constraint)、数 据拟合(Data Fit)以及工况分析(Case Study)。
设计规定会产生必须迭代求解的回路,缺省情况下,Aspen Plus为每个设计规定生成一个收敛模块 并将收敛模块排序。
设计规定在计算时,将物流或模块输入页中提供的操纵变量的值作为初值,为操纵变量提供一个 合适的初值有助于减少设计规定收敛计算的迭代次数。
9.1.1 设计规定
定义一个设计规定一般包括以下5个步骤: 建立设计规定; 标识设计规定中的采集变量; 为采集变量或函数指定期望值并指定容差; 标识操纵变量,并指定该操纵变量的上下限; 输入可选的Fortran语句。
流程选项与模型分析工具
9.1 流程选项
9.1.1 设计规定 9.1.2 计算器 9.1.3 传递模块 9.1.4 平衡模块
9.2 模型分析工具
9.2.1 灵敏度分析 9.2.2 优化及约束条件 9.2.3 数据拟合 9.2.4 工况分析
9.1.1 设计规定
采集变量:指定期望值
可以是流程变量或含某些流程变量的函数(此函数可以是任意涉及一个或多个 流程变量的合法Fortran表达式)
定义计算顺序
9.1.3 传递模块
例9.3
例2.1中最后的两相闪蒸器采用的是绝热闪蒸,现要求将其结果与等温闪 蒸进行比较。
注:若要将绝热闪蒸与等温闪蒸进行比较,则需将闪蒸器入口物流(COOL-OUT)同时输 入一个等温闪蒸器,可运用Transfer模块完成

ASPENPlus教程-使用入门

ASPENPlus教程-使用入门

进行模拟计算
运行模拟
在完成初始化设置后,运行模拟计算,Aspen Plus 将根据输入参数进行计算。
监视计算进度
在模拟计算过程中,可以监视计算进度,确保计算 顺利进行。
异常处理
如果计算过程中出现异常,如错误或警告信息,应 及时处理,调整参数或重新设置。
结果后处理和可视化
导出结果
模拟计算完成后,将结果导出为所需的格式,如Excel、CSV等。
输入和输出流的处理
根据单元操作的特性,设置合适的输入和输出流,如原料、产品、 热量等,确保流程的平衡和稳定。
输入和输出流的处理
01
02
03
输入流处理
为每个单元操作设置合适 的输入流,如原料的种类、 流量和温度等,以满足工 艺需求。
输出流处理
根据单元操作的特性,设 置合适的输出流,如产品 的种类、流量和温度等, 以满足工艺需求。
利用图表(如柱状图、折线图、饼图等) 直观地展示模拟结果,便于理解和比较。
敏感性分析
模型验证
分析模型参数对模拟结果的影响程度,找 出关键参数,为优化模拟结果提供依据。
将模拟结果与实际数据进行对比,验证模 型的准确性和可靠性。
优化模拟结果
参数调整
根据敏感性分析和实际需求,调整模型参数,以优化模拟结果。
常见问题总结
模型导入问题
无法导入或打开已有的Aspen 模型。
模拟结果不准确
模拟结果与实际情况存在较大 偏差。
软件启动问题
无法正常启动Aspen Plus软件。
数据输入错误
在输入数据时出现格式错误或 数据异常。
软件界面操作问题
对Aspen Plus软件界面操作不 熟悉,无法找到所需功能。

ASPENPLUS反应器模拟教程

ASPENPLUS反应器模拟教程
反应器尺寸:L=37.5in,D=0.5in
速率方程:
速率常ห้องสมุดไป่ตู้:
平衡常数:
参数值:
E1=30190cal/mol;E2=30190cal/mol
A1=7.4652E6lbmole/h/ft3/atm2;A2=8.6630E6 lbmole/h/ft3/atm2
A’=-19.76;B’=-1692;C’=3.13;D’=-1.63E-3;E’=1.96E-7
假设给料是大气压下的纯苯。
Blocks
现在输入反应器参数。首先假设入口条件为等温。
然后进入反应器尺寸,输入多管反应器参数
最后,定义反应方程
这里设为幂次定律动力学
Reactions
这些表格中,首先要输入每个反应所有组分的化学计量系数和幂次定律系数,然后进入kinetics标签。在Aspen中,我们将2个可逆反应描述为4个独立的反应,每个都有自己的动力学表达式。选择New继续,按照建议的参数填写。
什么是
ProcessFlowsheet(流程图)可以简单理解为设备或其一部分的蓝图.它确定了所有的给料流,单元操作,连接单元操作的流动以及产物流.其包含的操作条件和技术细节取决于Flowsheet的细节级别.这个级别可从粗糙的草图到非常精细的复杂装置的设计细节.
对于稳态操作,任何流程图都会产生有限个代数方程。例如,只有一个反应器和适当的给料和产物,方程数量可通过手工计算或者简单的计算机应用来控制。但是,当流程图复杂程度提高,且带有很多清洗流和循环流的蒸馏塔、换热器、吸收器等加入流程图时,方程数量很容易就成千上万了。这种情况下,解这一系列代数方程就成为一个挑战。然而,叫做流程图模拟的电脑应用专门解决这种大的方程组,Aspen PlusTM,ChemCadTM,PRO/IITM。这些产品高度精炼了用户界面和网上组分数据库。他们被用于在真是世界应用中,从实验室数据到大型工厂设备。

Aspen Plus模块介绍

Aspen Plus模块介绍

Aspen Plus模块介绍2009-09-28 15:10ASPEN IQ-推理传感器建模和实施软件包Aspen IQ是AspenTech一个建立和实现推理技术的软件包,它使得建立和实现线性的和非线性的仪表变得非常容易,灵活的分析和实验室模块自动地调解推理的性质可以确保精度。

·一、软仪表技术Aspen IQ, AspenTech新的推理技术软件包具有功能强大的离线及在线模块,它的模块化的体系结构提供给用户各种灵活的方式以用于在各种集散系统和计算机平台上高效地开发软仪表。

推理预估是许多先进控制系统的基本要素,关键性质的变量(例如石脑油的95%点,聚合物的熔融指数)通常是通过推理而不是直接测量的,软仪表通常为了冗余性而在这些系统中用作分析器。

环境保护法现在强制过程工厂要测定排放物的标准,并且批准软仪表技术可以应用,而且是经济的替代手段,可以代替昂贵的分析仪。

Aspen IQ是用Microsoft标准来开发的,完全基于WindowNT,是一个网络软件。

·二、主要特性· 1. 在线·嵌入稳态检测仪※可以独立使用也可以与DMC Plus 和InfoPlus.21集成※提供分析器和实验室模型的更新※具有范围很大的各种DCS及信息系统接口※可用于过程检测※不需要编程或生成源码· 2. 离线※一个开放推理仪表的工具套件:有PLS,模糊的PLS,神经源网络和以严格模型为基础的线性化方法※模型评估的图形分析工具※建模工具如变量的选择,dead-time 模测和动态分析工具※预测库允许将来的扩充,例如应用于某些特别的工艺模型·三、Aspen IQ的在线工具·1. 基本软件包包括用于实现在线推理仪表的一套基本Aspen IQ模块,这些模块允许用户生成线性的推理模型,检验原始的在线分析信号和更新推理模型。

·2. 实验室软件包这是基本的软件包外加两个数据采集及实施数据校验和推理更新模块,当前支持三种实验数据更新方式,传统的方式使用固定数量的实验数据用于计算模型的更新,而CUSUM和"Scores"的方式用统计的方法决定采用的实验室样本的数量。

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创建传递模块
9.1.3 传递模块
9.1.3 传递模块
输入被复制物流信息
9.1.3 传递模块
输入目标物流信息
定义计算顺序
9.1.3 传递模块
9.1.3 传递模块
例9.3
例2.1中最后的两相闪蒸器采用的是绝热闪蒸,现要 求将其结果与等温闪蒸进行比较。
注:若要将绝热闪蒸与等温闪蒸进行比较,则需将闪蒸器入口物 流(COOL-OUT)同时输入一个等温闪蒸器,可运用Transfer模块完 成
9.2.3 数据拟合
定义数据拟合问题主要包括以下几个步骤: ✓ 创建一个数据拟合 ✓ 定义变量并输入实验数据 ✓ 选择数据拟合模块 ✓ 输入回归参数
创建数据拟合
9.2.3 数据拟合
9.2.3 数据拟合
定义变量,输入实验数据
9.2.3 数据拟合
选择数据拟合模块
输入回归参数
9.2.3 数据拟合
—— —— ——
9.1.2 计算器
Fortran语句的编写
✓ 编写Fortran语句时,需要注意: ✓ 第1列不能以字母C开头; ✓ 第2列空白,不能进行编写; ✓ 第3列至第5列用于进行语句的解释说明; ✓ 执行的语句必须是从第7列或后面的列开始书写; ✓ 变量的名字不要以IZ或ZZ开头; ✓ 变量的名字须控制在7个字符以内。
9.1.2 计算器
常用的Fortran运算符
运算符 = + / * **
.LT. .GT. .EQ.
意义 赋值 加法 减法 除法 乘法 乘方,幂 逻辑小于 逻辑大于 逻辑等于
举例 A=B A=A+A A=A-A A=A/A A=A*A A=A**B —— —— ——
运算结果 B 2A 0 1 A2 AB
定义操纵变量
9.2.1 灵敏度分析
例9.5 考察例2.1中冷凝器(COOLER)出口温度对闪
蒸器(SEP)底部产品(PRODUCT)中异丙苯摩尔 分率的影响。
9.2.2 优化及约束条件
优化模块(Optimization)及约束条件模块(Constraint) 经常联用完成一个优化过程。
采用优化模块,调整操纵变量(进料条件、模块参数或其 它输入变量)来使用户指定的某个目标函数值最大或最小。目 标函数可以是含有一个或多个流程变量的合法Fortran表达式 。目标函数的容差是与优化问题相关的收敛模块的容差。用 户还可以对优化施加等式或不等式约束,约束可以是任意的 Fortran表达式或内嵌Fortran语句计算得到的流程变量函数 ,且必须指定约束的容差。
9.2.1 灵敏度分析
定义一个灵敏度分析模块主要包括以下几个步骤: ✓ 建立一个灵敏度分析; ✓ 标识采集变量; ✓ 标识操纵变量; ✓ 定义要进行制表的变量; ✓ 输入可选的Fortran语句。
9.2.1 灵敏度分析
创建灵敏度分析模块
9.2.1 灵敏度分析
定义采集变量
9.2.1 灵敏度分析
流程选项与模型分析工具
9.1 流程选项
9.1.1 设计规定 9.1.2 计算器 9.1.3 传递模块 9.1.4 平衡模块
9.2 模型分析工具
9.2.1 灵敏度分析 9.2.2 优化及约束条件 9.2.3 数据拟合 9.2.4 量:指定期望值
可以是流程变量或含某些流程变量的函数(此函数可以 是任意涉及一个或多个流程变量的合法Fortran表达式)
9.2.3 数据拟合
间歇式反应器,进料温度为25℃,压力为0.1MPa,丙烯 醇及丙酮的进料流率分别为180kg/hr、252kg/hr,反应在恒温 30℃下进行。30℃下测得的实验数据见下表,物性方法采用 NRTL-RK。
时间 600s 900s 1900s
丙烯醇的摩尔 分率 0.30149
0.25613
保证容差在1ppm之内,FLASH2底部物流BOTM2中的二 氯甲烷的最大允许浓度为150ppm(质量)。物性方法采用 NRTL。
9.2.3 数据拟合
数据拟合(Data Fit)模块可以将Aspen Plus模型与 实际装置或实验数据拟合。用户可以为一个模型的输入和结 果变量提供一套或多套测量数据,数据拟合可以调整或估算 输入参数以便使模型与数据最吻合,也可以整和输入变量的 测量数据来匹配被拟合的模型。数据拟合实际是进行了普通 最小平方或最大值似然(变量误差)估算
9.2.2 优化及约束条件
定义变量
9.2.2 优化及约束条件
定义目标函数
9.2.2 优化及约束条件
定义操纵变量
9.2.2 优化及约束条件
创建约束条件
9.2.2 优化及约束条件
定义变量
9.2.2 优化及约束条件
定义约束条件
9.2.2 优化及约束条件
添加约束条件
9.2.2 优化及约束条件
创建平衡模块
9.1.4 平衡模块
建立质量衡算
9.1.4 平衡模块
建立能量衡算
9.1.4 平衡模块
选择计算物流
9.1.4 平衡模块
9.1.4 平衡模块
例9.4 欲使用温度为10℃、压力为0.1MPa的水将温度
为66℃、压力为0.1MPa、流率为100kg/hr的甲醇冷 却至37℃,要求水的出口温度为27℃,求所需冷却 水的质量流率。
编写Fortran语句
9.1.2 计算器
例9.2
例2.1中已经建立异丙苯的生产流程,其冷凝器 压降设置为0.7kPa,现设定冷凝器的压降与冷凝器 入口物流体积流率的关系为ΔP=-0.2V2,其中,压 降ΔP单位为kPa,体积流率V单位为m3/hr,计算此 时冷凝器的出口压力。
9.1.3 传递模块
例9.6
上图所示流程为一个二氯甲烷溶剂回收系统的一部分。建立 模拟,使物流STM1和STM2中的蒸汽总用量最少,物流STM1和 STM2均为绝压1.4MPa下的饱和蒸汽,两股蒸汽物流的流率范围 为450kg/hr~10000kg/hr。
9.2.2 优化及约束条件
两个闪蒸塔FLASH1和FLASH2分别在绝压136kPa和 130kPa下绝热进行。物流FEED中含二氯甲烷和水,流率分别 为635kg/hr、44725kg/hr,温度为37℃,压力为170kPa。
9.1.2 计算器
在早期版本的Aspen Plus中,计算器(Calculator)模块称为 Fortran模块。在此模块中,用户可以自行编写Aspen Plus可执行的 Fortran程序,把语句插入到流程计算中,以便执行用户定义的任务。 例如: ✓ 在使用输入变量前计算和设定它们(前馈控制); ✓ 把信息写到控制面板上; ✓ 从一个文件中读取输入数据; ✓ 把结果写到Aspen Plus报告或写到任意外部文件中; ✓ 调用外部子程序; ✓ 编写用户子程序。
流程选项与模型分析工具
9.1 流程选项
9.1.1 设计规定 9.1.2 计算器 9.1.3 传递模块 9.1.4 平衡模块
9.2 模型分析工具
9.2.1 灵敏度分析 9.2.2 优化及约束条件 9.2.3 数据拟合 9.2.4 工况分析
9.2.1 灵敏度分析
灵敏度分析(Sensitivity)是检验过程改变如何对关键操 作变量和设计变量产生影响的工具,用户可以用它改变一个 或多个流程变量并研究该变化对其它流程变量的影响。 ✓操纵变量 ✓采集变量
设计规定会产生必须迭代求解的回路,缺省情况下,Aspen Plus为每个 设计规定生成一个收敛模块并将收敛模块排序。
设计规定在计算时,将物流或模块输入页中提供的操纵变量的值作为初 值,为操纵变量提供一个合适的初值有助于减少设计规定收敛计算的迭代 次数。
9.1.1 设计规定
定义一个设计规定一般包括以下5个步骤: ✓ 建立设计规定; ✓ 标识设计规定中的采集变量; ✓ 为采集变量或函数指定期望值并指定容差; ✓ 标识操纵变量,并指定该操纵变量的上下限; ✓ 输入可选的Fortran语句。
定义工况变量
9.2.4 工况分析
9.2.4 工况分析
设定工况分析变量值
9.2.4 工况分析
规定工况分析报告选项
页面 General Flowsheet Block Stream Supplementary Stream
➢ 操纵变量:被调整使采集变量接近期望值
可以是一个模块输入变量、过程进料物流变量或其它模拟 输入变量;模拟计算出的量不能作为操纵变量
9.1.1 设计规定
设计规定的目标是期望值等于计算值,模拟时需要规定容差,在该容
差范围内满足目标函数关系,停止迭代计算。设计规定中实际满足的方程
是:
∣规定值-计算值∣<容差
9.2.3 数据拟合
例9.7
利用间歇式反应器实验数据拟合下述反应动力学 方程的指前因子。
C3H6O (ALLYL , 丙烯醇)+C3H6O (ACETONE, 丙酮) →C6H12O2(PROD,丙酸丙酯)
反应动力学方程在SI-CBAR制下为:
6.7107
r 1.5107 e RT [ALLYL][ACETONE]0.5
0.14938
产品中丙酸丙酯的摩尔 分率 0.19745
——
0.4582
9.2.4 工况分析
工况分析(Case Study)可以对同一流程进行多个工 况模拟。工况分析不影响基础工况的模拟或基础工况报告, Aspen Plus对每个工况产生一个特定的报告。
定义一个工况分析主要包括以下几个步骤: ✓ 创建工况分析; ✓ 标识工况分析变量; ✓ 设定工况分析变量值; ✓ 规定工况分析报告选项。
传递模块(Transfer)主要用来在物流或模块间传递信息,使用 传递模块可以将流程的变量值从流程图的一部分复制到流程图的另一 部分。用户可以复制全部物流或任一物流的组成和流率或任意的流程 变量(比如模块变量),最常用的是将一个物流复制成另一个物流。
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