化工计算与软件应用设备工艺计算.pptx

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4.1 塔设备 ASPEN PLUS 软件中的填料设计（Pack sizing）功能，计 算选用某种填料时的塔径，共有40种填料供选用，包括 5 种典型的散堆填料和 5 种典型的规整填料。
5 种典型的散堆填料是： ①拉西环（RASCHIG）； ②鲍尔环（PALL）； ③阶梯环（CMR）； ④矩鞍环（INTX）； ⑤超级环（SUPER RING）。
⑶填料塔设计。使用SULZER公司的MELLAPAK-250X型 波纹板规整填料，设等板高度0.3 m，求两段塔径、压降和塔 板上的水力学数据；
⑷筛板塔设计。进行筛板塔设计计算，设筛孔直径8 mm，
板间距600 mm，堰高50 mm，降液管底隙50 mm，求两段塔径
、压降和塔板上的水力学数据。
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4.2 换热器
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4.2 换热器
ASPEN ONE工程套件中的“Exchanger Design and Rating” 软 件中还有7种换热器模型： ①Aspen Air Cooled Exchanger (formerly Aspen ACOL+)； ②Aspen Fired Heater (formerly Aspen FiredHeater)； ③Aspen Plate Fin Exchanger； ④Aspen Shell and Tube Exchanger (formerly Aspen TASC+)； ⑤Aspen Shell and Tube Mechanical (formerly Aspen Teams)； ⑥Aspen Plate Exchanger (formerly Aspen Plate+)； ⑦Aspen HTFS Research Network。
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4.1 塔设备
例4-1。分离一股芳烃混合物，其中含苯1272 kg/h，甲苯 3179 kg/h，邻二甲苯3383 kg/h，正丙苯321 kg/h，温度50℃， 压力3 bar。精馏塔塔顶压力1.5 bar，塔底压力2 bar。要求苯 中甲苯质量分数不超过0.0005，塔底产物苯质量分数不超过 0.005。求：
化工生产中传热过程十分普遍，传热设备在化工流程中有重 要的地位。物料的加热、冷却、蒸发、冷凝、蒸馏等都需要通 过换热器进行热交换，换热器是应用最广泛设备之一。
ASPEN PLUS软件中有4种换热器模型：
①Heater，
②HeatX， ③MHeatX，
多股物流的换热器
④HXFlux。
热传递模型计算
换热器模型广泛应用于工艺流程模拟之中。
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4.1 塔设备 5 种典型的规整填料是：
①带孔板波填料（MELLAPAK）； ②带孔网波填料（CY）； ③带缝板波填料（RALU-PAK）； ④陶瓷板波填料（KERAPAK）； ⑤格栅规整填料（FLEXIGRID）。
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4.1 塔设备 ASPEN PLUS 软件中的填料核算（Pack rating）功能， 计算给定结构参数的填料的负荷情况，可供选用的填料类型 与“填料设计”中相同。 “填料设计”与“填料核算”配合使用，可以完成填料选型和 工艺参数设计。
用EDR软件设计换热器需要提供的条件比ASPEN PLUS多， 但得到的计算结果也更多，能够给出换热器设备数据表和装配 图，可以为工艺设计提供更多信息。
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4.2 换热器 由于换热设备应用广泛，大部分换热器已经标准化系列化。
已经形成标准系列的换热再沸器；
化工计算与软件应用
第四章 设备工艺计算
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化工流程设计、物料衡算、热量衡算完成之后，化工工艺 设计的另一重要工作是进行设备的工艺计算、选型与核算， 为车间布置设计、施工图设计及非工艺设计项目提供依据。
设备的工艺计算、选型与核算知识与方法在多门化工专业 基础课程中都有介绍，这些基础知识将有助于人们更好地使 用ASPEN PLUS 软件进行化工设备的工艺计算。
③浮头式换热器和冷凝器系列；
④U型管式换热器系列；
⑤薄管板列管式换热器系列；
⑥不可拆式螺旋板换热器系列；
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⑦BR0.1型波纹板式换热器；
⑧FP-G型复波伞板换热器；
⑨石墨换热器系列等。
在换热器设计计算时，应该优先选用标准系列的换热器，然
后利用软件的强大计算功能与软件数据库的强大信息容量对选
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4.1 塔设备
塔器是气~液、液~液间进行传热、传质分离的主要设备， 在化工、制药和轻工业中，应用十分广泛，甚至成为化工装 置的一种标志。在气体吸收、液体精馏(蒸馏)、萃取、吸附 、增湿、离子交换等过程更离不开塔器，对于某些工艺来说 ，塔器甚至于就是关键设备。
随着时代的发展，出现了各种各样型式的塔，而且还不断 有新的塔型出现。虽然塔型众多，但根据塔内部结构，通常 分为板式塔和填料塔两大类。
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4.1 塔设备 ASPEN PLUS 软件中的塔板设计（Tray sizing）功能，计 算给定板间距下的塔径，共有五种塔板供选用：
泡罩塔板（Bubble Cap）；
筛板（Sieve）；
浮阀塔板（Glistch Ballast）；，
弹性浮阀塔板（Koch Flexitray）；
条形浮阀塔板（Nutter Float Valve)。
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4.1 塔设备 ASPEN PLUS 软件中的塔板核算（Tray rating）功能， 计算给定结构参数的塔板的负荷情况，可供选用的塔板类型
与“塔板设计（Tray sizing）”相同。
“塔板设计”与“塔板核算”配合使用，可以完成塔板选型和 工艺参数设计。
⑴苯塔的理论塔板数、进料位置、回流比、再沸器能耗；
⑵如果精馏段的墨弗里效率（Murphree Efficiencies）为 0.65，提馏段的墨弗里效率为0.75，试求满足分离要求所需的
塔板数、加料板位置、回流比、再沸器能耗、水力学参数（ Hydraulic parameters）；
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