第2讲 物性方法
物性分析方法
16 h (tolerance +4h or -2h)
最少 5个
kgf/cm2 (MPa)
间距 = 15h to 17h (60 ~ 68 mm), 64 mm
最少 5个
MPa (kgf/cm2)
5）测试方法：（ASTM D790）
测量试片宽和高
将其数值输入到控制面板
将下重和位置清零
弯曲强度(FS)：b f.B=3Fb.L/2bh2
两张叠放
实验试片
Steel ball
指示表盘 控制面板
R-HD测试仪器
4）测试标准对照表 区分 Method
ASTM D 785
ISO 2039-2
试片规格
-至少厚度要达到6mm -达不到要求时叠放测试
- 标准试片厚度最少6mm以上的flat sheet - 达不到要求时叠放测试
测定条件 单位
与 ISO 2039-2 方法相同
摆锤
控制面板
摆锤下落开关
1/8"
1/4"
测试用试片
IZOD 분석기 기
IZOD测试仪
试片固定部
4）测试标准对照表
区分
ASTM
ISO
Method
D 256A(D 256 规定中有A ~ E)
180
试片规格
长度: 60.3～63.5mm (2.375～2.5 in) 宽度: 12.70±0.15mm (0.5±0.006 in) 厚度: 3.17～12.7mm(0.125, 0.25 in) →ISO TYPE于3，4相同
记录BLANK值 固定试片
试片受到的能量值
受到冲击的试片
摆锤自由落体
按摆锤下落开关
化工原理 测定物性数据的方法
度升高（或降低）1K 时所吸收（或放出）的热量，单位为 J/kg•K.
用混合法测量固体比热容的原理是热平衡原理。将温度不同的物体混合后， 如果由这些物体组成的系统没有与外界交换热量，最后系统将达到均匀、稳定的 平衡温度。在此过程中，高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量。
本实验系统的高温部分由量热器内筒、搅拌器和热水组成，而处于室温的待
实验目的
1. 掌握测量固体比热容的基本方法----混合法。
2．学习一种修正散热的方法----温度修正。
实验仪器
量热器，水银温度计，待测金属样品，物理天平，加热器具及秒表等。
量热器由外筒和内筒组成，结构如图 C1-1 所示。内筒放置在绝热架上，与外筒隔开，外 筒用绝热盖盖住，盖上开两个小孔，可放入温 度计和搅拌器（连有绝缘柄）。由于内筒与外筒 间充有不良热传导体空气，它们间传导的热量 很小；又由于外筒装有绝热盖，对流的热量也 很小，内筒的外壁和外筒的内外壁都抛光，以 减少热辐射。这样的量热器可被看作近似符合 热平衡原理的实验系统。
(C2-6)
可见，在 ln (T − θ ) − t 图上，方程呈一条直线。直线的斜率即为 K，截距为
ln(T0' − θ ) 。 K < 0 说明系统是降温，将 K 值代人(C2-5)式，可以求得系统表面
在不同温度下每分钟由于散热而降低的温度:
dT = K (T − θ )
(C2-7)
每 隔 一 分 钟 记 录 下 系 统 从 加 热 到 开 始 降 温 这 段 过 程 中 的 温 度 T0, T1,
实验原理
测定物质比热容的方法很多，本实验利用电流的热效应，通过载流电阻丝给
待测液体加热来测定液体的比热容。在量热器内筒里装入质量为 m 的液体，液体
物性方法定义
做模拟的时候物性方法的选择是十分关键的，选择的十分正确关系着运行后的结果。
是一个难点，高难点，而此内容与化工热力学关系十分紧密。
首先要明白什么是物性方法？比如我们做一个很简单的化工过程计算，一股100C,1atm的水-乙醇(1:1的摩尔比，1kmol/h）的物料经过一个换热器后冷却到了80C,0.9atm,问如分别下值是多少？1.入口物料的密度，汽相分率。
2.换热器的负荷。
3.出口物料的汽相分率，汽相密度，液相密，还可以问物料的粘度，逸度，活度，熵等等。
以上的值怎么计算出来？好，我们来假设进出口的物料全是理想气体，完全符合理想气体的行为，则其密度可以使用PV=nRT计算出来。
并且汽相分率全为1，即该物料是完全气体。
由于理想气体的焓与压力无关，则换热器的负荷可以根据水和乙醇的定压热熔计算出来。
在此例当中，描述理想气体行为的若干方程，比如涉及至少如下2个方程：1.pv=nRT，2.dH=CpdT. 这就是一种物性方法（aspen plus中称为ideal property method)。
简单的说，物性方法就是计算物流物理性质的一套方程，一种物性方法包含了若干的物理化学计算公式。
当然这例子选这种物性方法显然运行结果是错误的，举这个例子主要是让大家对物性方法有个概念。
对于水-乙醇体系在此两种温度压力下，如果当作理想气体来处理，其误差是比较大的，尤其对于液相。
按照理想气体处理的话，冷却后仍然为气体，不应当有液相出现。
那么应该如何计算呢？想要准确的计算这一过程需要很多复杂的方程，而这些方程如果需要我们用户去一个个选择出来，则是一件相当麻烦的工作，并且很容易出错。
好在模拟软件已经帮我做了这一步，这就是物性方法。
对于本例，我们对汽相用了状态方程，srk,液相用了活度系数方程(nrtl,wilson,等等），在aspen plus中将此种方法叫做活度系数法。
如果你选择nrtl方程，就称为nrtl方法，wilson方程就成为wilson物性方法(wilson property method)。
化工热力学_02流体的 p-V-T关系讲解
证明Zc = 0.375
p RT a V b V2
p ( V )T TC 0
RTc (Vc b)2
2a Vc3
0
a 9RTcVc ; 8
2 p ( V 2 )T TC 0
2RTc (Vc b)3
6a Vc 4
0
b Vc 3
9RTCVC
pC
RTC a VC b VC 2
pC
第二章 流体的p-V-T关系
学时: 8 ( 共 4 讲，第 2-5 讲 )
目的要求:
(1) 熟悉纯物质的p-V -T图及相图上的重要概念（重点）。 (2) 应用R-K方程、两相维里方程计算单组分气体的p-VT关系。 (3) 正确、熟练地应用三参数普遍化方法计算单组分气 体的p-V-T关系。 (4) 理解对比态原理及三参数对比态原理计算物性的方 法，了解偏心因子对比态原理（重点） 。
11
b: 低压下的气体（特别是难液化的N2、H2、CO、CH4等）， 在工程设计中，在几个大气压下，仍可按照理想气体状态
方程计算P、V、T；而较易液化的气体，如NH3,CO2,C2H4 等，在较低的压力下，也不能用理想气体状态方程计算。 c: 应用时注意 R 当 T(K), P(Pa), V(m3/mol)时，R=8.314J/mol.K 当 T(K), P(Pa), V(m3/kmol)时，R=8.314×103 J / kmol.K
1
第一节 纯物质的p-V-T性质 (第1讲，重点)
物质的状态及性质的变化是由于温度、压力变化引起的， 因此流体的p-V-T数据是化工生产、工程设计和科学研究最 为基本的数据，是化工热力学的基础。
(1)可以通过p-V-T关系实现流体的P、V、T三者之间的互算
物性方法的选择
2.1、普遍化方法普遍化方法主要包括用于烃类物系计算的SRK方程、PR方程、BWRS方程、GS方程、IGS方程、BK10方程等，各方程的适用范围如下：热力学方程适用领域SRK气体、炼油过程的烃类物系SRKKD炼油过程的烃水物系，尤其高温、高压的气液液过程SRKM烃/醇等极性/非极性物系SRKH酮/水等极性和高压物系PR气体、炼油过程的烃类物系PRM烃/醇等极性/非极性物系的气液液过程PRH酮/水等极性和高压物系BWRS气体、炼油过程的烃类物系GS常压以上的炼油物系IGS炼油体系的气液液过程BK10原油常压、减压蒸馏过程2.2、液相活度系数方法液相活度系数方法主要包括用化工、石油化工物系气液、液液、气液液平衡及相关物性参数计算的NRTL（Non-Random Two Liquid）方程、UNIQUAC方程、WILSON 方程、UNIFAC方程、VANLAAR方程、FLORY方程、MARGULES方程等，各方程的适用范围如下：热力学方程适用领域NRTL有液相活度系数可以利用的化工、石油化工极性物系UNIQUAC没有提供气液、液液平衡数据的化工、石油化工极性物系WILSON极性物系的气液过程UNIFAC任何已知组分结构的物系VANLAAR化工、石油化工极性物系的气液、液液过程FLORY化工、石油化工极性物系的气液、液液过程MARGULES化工、石油化工极性物系的气液、液液过程2.3、专用数据包方法PRO/II专用数据包用于计算指定物系的气液、液液平衡及相关物性参数，主要包括GLYCOL数据包、SOUR WATER数据包、ALCOHOL数据包、AMINE数据包等，各专用数据包的适用范围如下：专用数据包适用领域GLYCOL含有水、乙二醇、三甘醇和气体组分物系的脱水过程。
温度26—204℃；压力≤13.6MPaSOUR WATER含有H2S、NH3、CO2、H2O物系的计算。
温度20—150℃；压力≤0.345MPa （原始关联式）；压力≤19.3MPa（修正Van Der Waals方程计算气相逸度）ALCOHOL含有醇、H2O和其他极性物系气液、液液、气液液过程。
ASPEN PLUS的物性方法和模型ppt(共15页)
李玉刚 计算机与化工研究所
3.1 ASPEN PLUS的物性方法和模型
类别 热力学性质模型
传递性质模型 非常规固体性质模型
详细内容
状态方程模型 活度系数模型 蒸汽压和液体逸度模型 汽化热模型 摩尔体积和密度模型 热容模型 溶解度关联模型 其它
粘度模型 导热系数模型 扩散系数模型 表面张力模型
极性物系，采用状态方程与活度系数方程相 结合的组合法，即汽相采用状态方程法，液 相逸度采用活度系数法计算，液相的其它性 质采用状态方程或经验关联式法。
过程工业推荐使用的热力学方法
Galen J. Suppes选择方法
for aqueous organics, NRTL for alcohols, Wilson for alcohols and phenols, Wilson for alcohols, ketones, and ethers Wilson or
3、针对石油调整的状态方程性质方法： PENG-ROB、RK-SOAVE 用于气体加工、炼油及化工应用。（如气体加工装置、原油塔及乙烯装置）
4、用于高压烃应用的状态方程性质方法： BWR处-理L高S温、、高L压K以及-接P近L临O界C点K的、体系（P如R气-体B管M线、传输或R超K临S界-抽B提M）
Margules for C4-C18 hydrocarbons, Wilson for aromatics Wilson or Margules
物性的查询
运行tool中的检索参数结果
参数的输入
ห้องสมุดไป่ตู้
参数回归
已知实验数据（如蒸汽压） 演示
已知平衡数据（T－XY)回归wilson参数 2参数模型，回归Aij，Aji,Bij,Bji 演示
物性方法选择
PENG-ROB物性方程适用于所有温度及压力下的非极性或极性较弱的混合物体系PR-BM物性方程适用于所有温度及压力下非极性或者极性较弱的体系
PRMHV2物性方程适用于较高温度及压力下极性或非极性的化合物混合体系PSRK物性方程适用于较高温度及压力下极性或非极性的轻组分气体化合物体系RKS-BM
物性方程适用于所有温度及压力下非极性或者极性较弱的体系
RKSMHV2
物性方程适用于较高温度及压力下极性或非极性的轻组分气体化合物体系
RK-SOAVE
物性方程适用于所有温度及压力下的非极性或极性较弱的混合物体系
RKSWS
物性方程适用于较高温度及压力下极性或非极性的轻组分气体化合物体系
SR-POLAR
物性方程适用于较高温度及压力下极性或非极性的轻组分气体化合物体系UNIQUAC
物性方程适用于极性和非极性强非理想体系
不同应用推荐的方法
用这些表作为指南给你的模拟选择最好的物性方法油和气产品。
第三章 物性方法(1)
3
3.1 Aspen Plus数据库
缺省的纯组分数据库
选择的数据库
4
3.1 Aspen Plus9.0数据库
PURE35
常数参数，例如临界温度、临界压力。 相变的性质参数，如沸点、三相点。
立方型状态方程 RK、SRK、PR （vdW型状态方程）
多参数状态方程
截断的 Virial 方程形式简单，文献中拥有大量第二维里系数 Virial方程、 的数据，而且混合规则理论上严格，但仅可用于气相；多参 BWR方程、 BWRS 数的BWR和BWRS方程主要优点是可对纯组分性质（相平衡 方程 和体积性质）作准确计算 Lee-Kesler方程 主要优点是可以利用高精度参考流体的状态方程。当所研究 的流体的性质与参考流体相差不大时，计算的精度较高
状态方程法
状态方程分类及其主要特点
类型 代表方程 特点 立方型状态方程因其简单性和可靠性在工程上被认为是最为 实用的状态方程。它适用于只需准确计算部分物性的场合， 在过程模拟中普遍采用。对立方型状态方程的修正主要集中 在温度函数 (T ) 和方程函数形式 p（V）。前者旨在提高方 程计算饱和蒸气压的精度（对相平衡计算具有重要影响）， 后者旨在提高计算液相密度的精度
第3章 物性方法
1
第3章 物性方法
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 算 3.6 3.7
Aspen Plus数据库 物性方法简介 物性方法选择 物性方法和路线 游离水、污水和严格三相计 物性参数和数据 物性集
2
物性方法
ASPEN PLUS的优势
可以模拟电解质系统
许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程，如酸水汽提、苛性 盐水结晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收 等。 Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型计算物质的活度系 数，包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的电解质系统。这些 模型已广泛地在工业中应用，计算结果准确可靠。 电解质系统有三个电解质物性参数数据库：水数据库包括纯物质 的各种离子和分子溶质的性质；固体和Barin数据库包括盐类组分 性质； 模拟电解质过程的功能在整套 Aspen Plus都可以应用。用户可以 用数据回归系统（DRS）确定电解质物性模型参数。所有Aspen P lus的单元操作模型均可处理电解质系统 。例如，Aspen Plus闪蒸 和分馏模型可以处理有化学反应过程的电解质系统。
•PUMP 泵/料浆泵
•COMPR 单级压缩/膨胀 机 •MCOMPR多级压缩/膨 胀机 •PIPELINE多段管线压 降 •PIPE 单段管线压降 •VALVE 阀压降
•MULTILFRAC 严格法多 塔精馏
•EXTRAC 严格法萃取 •DSTWU 简算法精馏，设 计型
•DISTL 简算法精馏，核算 型
ASPEN PLUS 能做什么
进行工艺过程严格的能量和质量平衡计算 预测物流的流率、组成和性质
功 能
预测操作条件和设备尺寸
减少装置的设计时间、进行设计方案比较 回答“如果…那会怎么样”的问题 帮助改进当前工艺 在给定的限制内优化工艺条件 辅助确定一个工艺约束部位
ASPEN PLUS 基本概念
流程图（Flowsheet）
五．回到安装程序，选local license，选中产生的lic文件
第3章 物性方法详解
其他物性方法
SR-POLAR
Schwartzentruber-Renon
3.2 Aspen Plus中的主要物性模型
活度系数模型
方法
液相活度系数
基于Pitzer的物性方法
PITZER
Pitzer
PITZ-HG
Pitzer
B-PITZER
Bromley-Pitzer
基于NRTL的物性方法
ELECNRTL
VANL-HOC
Van Laar
VANL-NTH
Van Laar
VANL-RK
Van Laar
VANL-2
Van Laar (using dataset 2)
基于WILSON的物性方法
WILSON
Wilson
WILS-HOC
Wilson
WILS-NTH
Wilson
理想模型
理想物性方法 IDEAL SYSOP0
K值计算方法 Ideal Gas/Raoult's law/Henry's law Release 8 version of Ideal Gas/Raoult's law
3.2 Aspen Plus中的主要物性模型
状态方程模型
方法
状态方程
基于Lee方程的物性方法
3.2 Aspen Plus中的主要物性模型
基于UNIQUAC的物性方法
UNIQUAC
UNIQUAC
UNIQ-HOC
UNIQUAC
UNIQ-NTH
UNIQUAC
UNIQ-RK
UNIQUAC
UNIQ-2
UNIQUAC (using dataset 2)
基于VANLAAR的物性方法
第2讲 物性方法
2.5 物性分析
启动Aspen Plus，选择模板General with Metric Units，运行 类型（Run Type）选择物性分析（Property Analysis）
2.5 物性分析
设定分析物性
2.5 物性分析
设定分析物性
2.5 物性分析
设定分析物性
本题需要做出甲醇、水体系的T-x-y相图，而T-x-y相图是表示不同组成 下物系的泡露点温度，默认物性集没有此参数，需要首先设定分析的 物性集，并设定输出报告选项。
完成组分输入，电解质向导可以用来帮助生成可能发生 的各种电离反应以及电离反应生成的各种电解质组分
2.8 电解质组分
2.8 电解质组分
电解质向导分四个步骤操作： 定义基本组分和定义反应生成选项；
去除不存在的盐及反应；
选择模拟采用的计算方法； 检查前面设置和调整自动生成的亨利组分和反应 式。
2.3 物性方法的选择
系统提供了三种组分类型，化学系统、烃类系统以及特殊系统，这
里选择烃类系统
2.3 物性方法的选择
选择完成后，系统提示用户是否含有石油产品的数据分析或是虚
拟组分，点击No
2.3 物性方法的选择
系统给用户提供几种物性方法作为参考
2.3 物性方法的选择
常见化工体系的物性方法推荐
2.6 物性估算
Aspen Plus中的物性估算系统可以估算物性模型中的 许多参数。物性估算以基团贡献法和对比状态相关性为基
础，可以估算纯组分的物性常数，与温度相关的模型参数，
Wilson、NRTL以及UNIQUAC方法的二元交互作用参数 以及UNIFAC方法的基团参数 例2.2 估算二聚物“乙基-2-乙氧基乙醇”的物性。
ASPEN Plus培训教程 第二讲 组分、物性及物性计算模型
Components，Properties & Property Models
组分、物性及物性计算模型
物性计算方法和模型 (1)
Aspen Plus提供了丰富的物性计算 方法与模型，我们必须根据物系特点和 温度、压力条件适当选用。可以利用 Tools 菜单下的 Property Method Selection Assistant 工具帮助我们缩小适用方法的 范围。 Aspen Plus的在线帮助也可以提供 有用的详细信息。
物性计算方法和模型 (2)
亨利组分 (1)
在操作条件下表现为不凝性气体的 组分被称为亨利组分(Henry Components), 其在液相中的溶解度用亨利定律描述。 亨 利 组 分 在 Components 大 类 下 的 Henry Comp子类目录里创建一个对象来定 义 ， 同 时 还 需 在 Properties 大 类 下 的 Parameters 子类下的 Binary Interaction 目录 下的 Henry-1 对象中输入亨利系数的温度 关联系数（从数据库里调用）。
亨利组分 (2)
亨利组分 (３)
电解质组分 (1)
如果系统包含水和在水中会发生
电离的电解质 (Electrolytes) ，我们则需
利用电解质向导 (Elec Wizard) 来帮助我
们生成可能发生的各种电离反应和生成
的各种电解质组分。
电解质组分 (2)
电解质组分 (3)
电解质向导分四个步骤操作： １、定义基本组分和定义反应生成选项； ２、从生成物清单中删除不需要的成分 和反应式； ３、选择电解质计算的模拟表达方式； ４、审定物性方法设置和调整自动生成 的亨利组分和反应式。 完成后软件会自动引导你从数据库中调 取所需的物性参数。
Aspen第二讲
第二讲流体输送设备模拟一、流体输送设备介绍流体输送设备属于压力改变器类(Pressure Changers)，共六种模型。
1.Pump模型该模型适用于模拟泵(Pump)和涡轮机(Turbine)两种单元设备。
Pump的连接图形如下：Pump模型（在Block中需要加入如下信息）有五种工作方式：排出压力(Discharge Pressure)泵的排出压力表示被送液体经过泵后所具有的总压力能，泵依靠此能量完成输送液体，是泵的主要考核指标之一。
化工用泵的排出压力应由化工工艺的要求确定，是化工用泵的主要设计和选购设计依据。
叶片泵的排出压力为其吸入压力与被送液体流经叶轮后产生的压差(扬程)之和；容积泵的排出压力取决于排出系统的压力。
特性曲线(Performance Curve)泵的特性曲线(Performance curve)是根据水泵在不同流量下对应的出口压力绘制的一组曲线，选用的水泵出厂资料里有特性曲线，可以查看。
泵特性曲线有三种输入方式： 列表数据Tabular Data1-1 3-3多项式Polynomials用户子程序User SubroutinesPump的举例说明将压力为1.5bar、流量为100kg/hr、25℃的清水用水泵输送，要求其排出压力为6bar，计算所需泵的功率是多少？解：采用“泵的排出压力”进行功率计算时：第一步: 启动Aspen Plus后，选择Template，如下所示：建立泵的模型。
第二步：设置泵的参数注意不要忘记在Accounting标签里填写User name。
在Components中输入水的分子式或英文信息。
在Properties中选择property method的方法是IDEAL（NRTL）。
在Streams 中Input 里输入已知条件。
在Blocks 中将model 的类型选择为Pump ，Pump outlet specification 中的Discharge pressure 选择6bar 。
第二节物性方法选择
真实
真实或虚拟？ 非极性 虚拟&真实
真空
第 6 页
如何选择热力学方法（3）
对非极性或弱极性物系，可采用状态方程法。该 法利用状态方程计算所需的全部性质和汽液平衡 常数。 极性物系，采用状态方程与活度系数方程相结合 的组合法，即汽相采用状态方程法，液相逸度采 用活度系数法计算，液相的其它性质采用状态方 程或经验关联式法。
用于气体加工、炼油及化工应用。（如气体加工装置、原油塔及乙烯装置）
4、用于高压烃应用的状态方程性质方法：BWR-LS、 LK-PLOCK、PR-BM、RKS-BM
处理高温、高压以及接近临界点的体系（如气体管线传输或超临界抽提）
5、灵活的和预测性的状态方程性质方法：PRMHV2、 PRWS、PSRK、RK-ASPEN、RKSMHV2、RKSWS、 SR-POLAR
第 10 页
2.3物性的查询
运行tool中的检索参数结果
第 11 页
2.4参数的输入
第 12 页
2.5参数回归
已知实验数据（如蒸汽压） 演示 已知平衡数据（T－XY)回归wilson参数, 即回归Aij，Aji,Bij,Bji 演示
第 13 页
2.6物性推算（1）
输入化合物组份 输入已知的物性
第 14 页
物性推算（2）
结构输入
结果
第 15 页
计算高温、高压、接近临界点混合物及在高压下的液-液分离的体系。（如乙二醇 气体干燥、甲醇脱硫及超临界萃取）
第 3 页
2.1.3液体活度系数性质方法
液体活度系数模型 汽相状态方程
NRTL UNIFAC UNIQUAC VAN LAAR WILSON
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2.6 物性估算
Aspen Plus中的物性估算系统可以估算物性模型中的 许多参数。物性估算以基团贡献法和对比状态相关性为基
础，可以估算纯组分的物性常数，与温度相关的模型参数，
Wilson、NRTL以及UNIQUAC方法的二元交互作用参数 以及UNIFAC方法的基团参数 例2.2 估算二聚物“乙基-2-乙氧基乙醇”的物性。
第2讲 物性方法
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 Aspen Plus数据库 Aspen Plus中的主要物性模型 物性方法的选择 定义物性集 物性分析 物性估算 物性数据回归 电解质组分
2.1 Aspen Plus数据库
• 是Aspen Plus的一部分，适用于每一个程序的运行， 包括PURECOMP、SOLIDS、AQUEOUS、 系统数据库 INORGANIC、BINARY等数据库
传递性质的参数，例如粘度。
安全性质的参数。例如闪点、着火点。 状态方程中的参数。 与石油相关的参数。例如油品的API值、辛烷值、芳烃含量、氢含量及 硫含量等
2.2 Aspen Plus中的主要物性模型
Aspen Plus提供了含有常用的热力学模型的物性方法。
物性方法与模型选择不同，模拟结果大相径庭。如精馏 塔模拟的例子。相同的条件计算理论塔板数，用理想方 法得到11块，用状态方程得到 7块，用活度系数法得 42 块。显然物性方法和模型选择的是否合适，也直接影响 模拟结果是否有意义。
以上题中的丙烯、苯和异丙苯为例： 点击菜单栏Tools下的Property Method Selection Assistant，启动帮助系统
2.3 物性方法的选择
系统提供了两种方法，可以通过组分类型或是化工过程的类型进行 选择。以指定组分类型为例，选择第一项，Specify component type
性参数集PS-1
2.4 定义物性集
物性集设定
选择物性 参数PH
2.4 定义物性集
物性集设定
2.4 定义物性集
输出报告选项
物性集的输出需要在输出报告中设置
2.4 定义物性集
输出报告选项
选择要输出的物性，完成后，重新运行模拟，即可在结果栏中显示对 应的物性参数。
2.5 物性分析
Aspen Plus为用户提供了物性分析功能，主要是用来生成简单的物
真实？
BK10 IDEAL
图（a）
2.3 物性方法的选择
经验选取
是 是 有液液平 衡数据？ NRTL UNIQUAC
否 是
P<10bar
有交互作 用参数？ 否 有液液平 衡数据？
WILSON NRTL UNIQUAC UNIF-LL
极性非电解 质物系
压力 是 P>10bar 有交互作 用参数？ 否
性图表，验证物性模型和数据的准确性。
物性分析中可以提供的图表主要分为以下三种： （1）纯组分，例如蒸汽压相对于温度变化的关系图；
（2）二元物系，例如T-x-y、P-x-y相图；
（3）三元相图。
例2.1 运用物性分析功能做出甲醇-水体系在0.1MPa下的T-x-y相
图。已知甲醇、水的流率均为50kmol/hr
2.3 物性方法的选择
经验选取 由物系特点及其操作条件进行选择
电解质 极性 物系 电解质？ 非电解质 物 系 真实 非极性 物系 PENG-ROB RK-SOAVE PR-BM RKS-BM >1atm CHAOSEA BK10 GARYSON 虚拟& 真实 P 真空 参考（b） ELECNRTL
2.4 定义物性集
物性集是多个物性的集合，用户可以给物性集指定名称，在一个应用 中使用物性时只需引用物性集的名称。 在General with Metric units模板中，系统默认物性集如下图所示：
2.4 定义物性集
物性集设定
若是物性参数不存在上述物性集中，则需要设置新的物性参数集，
比如若需要查看物流的pH值，则需要点击New，设置一个新的物
2.8 电解质组分
定义基本组分和定义反应生成选项
2.8 电解质组分
去除不存在的盐及反应
2.8 电解质组分
选择模拟采用的计算方法
2.8 电解质组分
检查前面设置和调整自动生成的亨利组分和反应式。
2.8 电解质组分
作业 将1000m3/hr的氢氧化钙水溶液（氢氧化钙
5.2kmol/m3，30℃，0.1MPa）与4750m3/hr的氯化钠盐酸 溶液（氯化钠5.1kmol/m3，氯化氢2.2kmol/m3，20℃， 0.15MPa）混合，求混合后溶液的温度和pH值。
2.6 物性估算
输入组分及分子结构
2.6 物性估算
输入组分及分子结构
注：如果分子结构中含有苯环，可以在化学键类型中选择Benzene ring
2.6 物性估算
输入已知物性参数
2.6 物性估算
定义物性估算
本题选择估算所有缺失的物性参数，也可以再对应页面下设置需 要的物性参数 设置完成后，运行模拟，查看结果
实验数据计算物性模型中的参数，可以处理多种数据类
型，并且可以同时回归多种类型的参数
2.7 物性数据回归
主要步骤：
运行类型（Run Type）选择数据回归（Data Regression）
全局设定
输入组分 选择物性方法 输入实验数据 定义回归参数
2.7 物性数据回归
输入实验数据
2.5 物性分析
作图
在结果页面，选中X轴变量对应参数，点击菜单栏Plot下的X-Axis Variable， 即设定X轴变量
2.5 物性分析
选中Y轴变量参数，（若Y轴包含多个变量，需要同时选中），点击菜单 栏Plot下的Y-Axis Variable，即可设定Y轴变量
2.5 物性分析
甲醇-水体系的T-x-y相图
2.7 物性数据回归
物性数据回归系统可以拟合多种纯组分的物性数据， 如饱和蒸汽压；该系统可以将物性模型参数与纯组分或
多组分系统的实验数据相拟合，用户可以输入任意物性
的实验数据，例如汽液平衡数据、液液平衡数据、密度、 热容或活度系数数据；该系统也可以回归Aspen Plus中的 物性模型，如电解质和用户模型。 物性数据回归是基于最大似然估计的思想，利用原始
常见化工体系所推荐的物性方法 化工体系 空分 气体加工 气体净化 石油炼制 石油化工中VLE体系 石油化工中LLE体系 化工过程 电解质体系 低聚物 高聚物 环境 推荐的物性方法 PR，SRK PR，SRK Kent-Eisnberg，ENRTL BK10，Chao-Seader，Grayson-Streed，PR，SRK PR，SRK，PSRK NRTL，UNIQUAC NRTL，UNIQUAC，PSRK ENRTL，Zemaitis Polymer NRTL Polymer NRTL，PC-SAFT UNIFAC + Henrry’Law
Setup页面定义数据类型，Data页面输入实验数据
2.7 物性数据回归
定义回归参数
Setup页面定义数据来源，Parameters页面定义回归参数
2.7 物性数据回归
定义回归参数
2.7 物性数据回归
例2.3 利用甲苯-水体系的液液平衡数据回归Van Laar方程中的二
元交互作用参数aij和aji，甲苯-水体系的液液平衡数据（各相中水 的摩尔分率）见下表，所有的数据是在0.1MPa下测得的。
否
UNIFAC UNIF-LBY UNIF-DMD
PRWS RKSWS SR-POLAR
PSRK RKSNHV2
图（b）
2.3 物性方法的选择
经验选取
二聚物 是 聚合度 HF六聚物 活度系数模型 有气相 缔合？ WILSON WILS-RK WILS-LR WILS-GLR NRTL NRTL-RK NRTL-2 UNIQUAC UNIQ-RK UNIQ-2 UNIFAC UNIF-LL UNIF-LBY UNIF-DMB WILS-NTH WILS-HOC NRTL-NTH NRTL-HOC UNIQ-NTJ UNIQ-HOC UNIF-HOC WILS-HF
已知： 乙基-2-乙氧基乙醇的分子式 CH3-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH 乙基-2-乙氧基乙醇的正常沸点 TB=195℃
2.6 物性估算
启动Aspen Plus，选择模板General with Metric Units，运行 类型（Run Type）选择物性估算（Property Estimation）。 使用物性估算的一般步骤是： （1）在properties/Molecular Structure 窗口上定义分子结构。 （2）利用parameters窗体输入实验数据，实验数据（如标准沸 点TB）对于许多估算方法都是非常重要的，因此只要有实验数据 就应该输入。 （3）在Properties/Estimation/Input窗口上激活Properties Estimation并选择相应的物性估算选项。
过程模拟必须选择合适的热力学模型
在使用模拟软件进行流程模拟时，用户定义了一个流程以 后，模拟软件一般会自行处理流程结构分析和模拟算法方 面的问题，而热力学模型的选择则需要用户作决定。流程 模拟中几乎所有的单元操作模型都需要热力学性质的计算 ，迄今为止，还没有任何一个热力学模型能适用于所有的 物系和所有的过程。流程模拟中要用到多个热力学模型， 热力学模型的恰当选择和正确使用决定着计算结果的准确 性、可靠性和模拟成功与否。 选取方法 由物系特点及操作温度、压力经验选取 由帮助系统进行选择
甲苯-水体系的液液平衡数据 温度，℃ 摩尔分率xⅠ 摩尔分率xⅡ
0 10
20 25