化工流程模拟实训：Aspen Plus教程 第4章简单单元模拟

单一的混合器Mixer不能同时混合物流、 热流、功流。
4.1.1 混合器 Mixer
出口物流的压力（或 模块压降） 出口物流的有效相态
Mixer计算时需要指定
如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.1 混合器 Mixer
例4.1.1 将下表中的三股物流混合，求混合后的产品温度、
4.3.1两相闪蒸器Flash2
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications)
需要规定温度、压力、气相分率、热负荷这四个参 数中的任意两个。
4.3.1两相闪蒸器Flash2
2.有效相态 ( Valid Phase)

汽-液相(Vapor-Liquid) 汽-液-液相(Vapor-Liquid-Liquid) 汽-液-游离水相(Vapor-Liquid-Free Water) 汽-液-污水相 (Vapor-Liquid-Dirty Water)
Flash3 Decanter Sep
Sep2
4.3.1 两相闪蒸器Flash2
4.3.1两相闪蒸器Flash2

Flash2 模块的连接图如下：
4.3.1两相闪蒸器Flash2

Flash2 模块的模型参数有：
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications) 2.有效相态 ( Valid Phase) 3.液沫夹带 ( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
需要规定温度、压力、气相分率、热负荷这四个参 数中的任意两个。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
2.关键组分 ( Key Component)
指定关键组分后，含关键组分多的液相作为第二液 相，否则默认密度大的液相作为第二液相。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
3.液沫夹带( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
分离效率代表相组成偏离平衡组成的程度。
x2,i Ei Ki x1,i

x1,i和x2,i——第一和第二液相中组分i的摩尔分数； Ki ——组分i的平衡常数；

Ei ——组分i的分离效率。
4.3.3 液-液分相器Decanter
当不指定分离效率时，软件默认其值为1。
4.3.3 液-液分相器Decanter
需要规定压力，以及温度、热负荷的其中一个。
4.3.3 液-液分相器Decanter
2.关键组分(Key Component)
指定关键组分后，含关键组分多的液相作为第二液 相，否则默认密度大的液相作为第二液相
4.3.3 液-液分相器Decanter
3. 分离效率 (Separation Efficiencies)

Decanter 模块的模型参数有：
1.液-液分相器设定(Decanter Specifications) 2.关键组分(Key Component) 3. 分离效率(Separation Efficiencies)
4.3.3 液-液分相器Decanter
1.液-液分相器设定(Decanter Specifications)
第4章 简单单元模拟
作者：王俊 孙兰义
目录
4.1 混合器/分流器
4.1.1 混合器 Mixer 4.1.2 分流器 FSplit
4.3 简单分离器
4.3.1 两相闪蒸器 Flash2 4.3.2 三相闪蒸器 Flash3 4.3.3 液-液分相器 Decanter 4.3.4 组分分离器 Sep 4.3.5 两出口组分分离器 Sep2
选用PENG-ROB。
求闪蒸器FLASH2的温度。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3

三相闪蒸器Flash3可进行给定热力学条件下 的汽-液-液平衡计算，

出口产品为一股气相和两股液相。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
4.3.2 三相闪蒸器Flash3

Flash3 模块的连接图如下：
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
4.1.2 分流器 FSplit
4.1.2 分流器 FSplit
FSplit计算时需要指定
出口物流的压力（或 模块压降） 出口物流的有效相态 如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.2 分流器 FSplit
例4.1.2 将三股进料通过分流器分成三股产品
PRODUCT1、PRODUCT2、PRODUCT3，进料
例4.3.3 两股进料进入液-液分相器Decanter进 行液-液分离。 进料采用例4.3.2中的进料，液-液分相器温度为 25℃，压力为0.1MPa，乙醇的分离效率为0.9。
4.3.4 组分分离器Sep

组分分离器Sep可将任意股入口物流，按照 每个组分的分离规定分成两股或多股出口物 流。

当未知分离过程，但已知每个组分的分离结
需要分别设定两个液相被夹带入汽相中的分率。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
例4.3.2 两股进料进入三相闪蒸器Flash3进行一次闪蒸 。进料FEED1中乙醇、甲苯的流率分别为5kmol/hr、
25kmol/hr，进料FEED2中水的流率为20kmol/hr，
两股进料的温度均为25℃，压力均为0.1MPa，闪蒸器 温度为80℃，压力为0.1MPa，物性方法选用 UNIQUAC。 求产品中各组分的流率是多少？
物流依然选用例4.1.1的三股进料，物性方法选用
CHAO-SEA。
要求：①物流PRODUCT1的摩尔流率为进料的
50%；②物流PRODUCT2中含有10kmol/hr的
正丁烷。
4.2 两种调节器

物流倍增器Mult与物流复制器Dupl设置在 模块库Manipulators下。
模块 Mult 说明 功能
4.3.3 液-液分相器Decanter

液-液分相器Decanter可进行给定热力学条 件下的液-液平衡或液-自由水平衡计算，出 口产品为两股液相。
4.3.3 液-液分相器Decanter
4.3.3 液-液分相器Decanter

Decanter 模块的连接图如下：
4.3.3 液-液分相器Decanter
3. 出料闪蒸(Outlet Flash)
可以在该页面直接设置每一股输出物流的闪蒸压力、温度 、气相分率和有效相态。
4.3.4 组分分离器Sep
例4.3.4 采用组分分离器Sep将一股温度为70℃ ，压力为0.1MPa的进料物流分离成两股产品，进 料中甲醇、水、乙醇的流率分别为50kmol/hr、
120
2.5
100
0.5
4.1.2 分流器 FSplit

分流器FSplit可以将已知状态（如温度、压 力、流率、组成等）的一股或几股物流混合 后分割成相同状态的任意股出口物流。

所有出口物流具有与混合后的入口物流相同 的组成和条件。

分流器FSplit有多种图标可选用。
4.1.2 分流器 FSplit
100kmol/hr、150kmol/hr，要求塔顶产品流率
为50kmol/hr，甲醇的摩尔分数为0.95，乙醇的
摩尔分数为0.04，物性方法采用UNIQUAC。
求塔底产品的流率与组成。
4.3.5 两出口组分分离器Sep2

果时，可以用组分分离器Sep代替严格分离
模块以节省计算时间。
4.3.4 组分分离器Sep
4.3.4 组分分离器Sep

Sep 模块的连接图如下：
4.3.4 组分分离器Sep

Sep 模块的模型参数有 ：
1. 设定(Specifications) 2. 进料闪蒸(Feed Flash) 3. 出料闪蒸(Outlet Flash)
factor）。
4.2.2 物流复制器Dupl
4.2.2 物流复制器Dupl

物流复制器Dupl用于将一股输入物流复制为多股
完全相同的输出物流。

在同一股进料下，物流复制器Dupl可复制物流和
能流，不遵循物料和能量衡算。
4.3 简单分离器
模块 Flash2 说明 功能 适用对象
用严格汽-液平衡或汽-液-液 两相闪蒸 平衡，把进料分成两股出口 闪蒸器、蒸发器、分液罐 器 物流 三相闪蒸 器 液-液分 相器 用严格汽-液-液平衡，把进 分相器、有两个液相的单级 料分成三股出口物流 分离器 把进料分成两股液相出口物 分相器、有两个液相而无气 流 相的单级分离器 根据规定的组分流率或分率， 组分分离 组分分离操作，不考虑分离 把入口物流分成多股出口物 器 过程，例如蒸馏和吸收 流 根据规定的流率、分率或纯 两出口组 组分分离操作，不考虑分离 度，把入口物流分成两股出 分分离器 过程，例如蒸馏和吸收 口物流
压力及各组分流率，物性方法选用CHAO-SEA。
物流 组分 流率 kmol/hr
10 15 15 10 15 15 10 10 25 0 气相分率
丙烷（C3） 进料 正丁烷（NC4） （FEED1） 正戊烷（NC5） 正己烷（NC6） 丙烷（C3） 进料 正丁烷（NC4） （FEED2） 正戊烷（NC5） 正己烷（NC6） 丙烷（C3） 进料 正丁烷（NC4） （FEED3） 正戊烷（NC5） 正己烷（NC6）
4.1.2 分流器 FSplit

对应的热流和功流可以分别从模型库中选择 HEAT（Q）和WORK（W）FSplit图标。

分流器FSplit不能把一个流股分成不同类型 的流股，例如分流器FSplit不能把一股物流 分成一股功流和一股物流。
4.1.2 分流器 FSplit

可以通过指定产品分率（Split Fraction ，产品流率与进料总流率的比值）、质量 流率、摩尔流率、体积流率或组分流率（ 需要指定关键组分Key components）来 确定出口产品的参数。