aspen精馏模拟步骤
Aspen间歇精馏模拟教程
Aspen间歇精馏模拟教程Use this Getting Started section to become familiar with the steps to set up a batch simulation using Aspen Batch Modeler.You will be modeling a system to recover methanol from a mixture of methanol and water.The objective is to separate methanol from the mixture with a purity of 99%. This mixture is not ideal given the polarity of the molecules; therefore, for a working pressure of 1atm, you will choose NRTL to model its physical properties.There are four steps in this process. Click a step to go the instructions for the step.Step 1 – Set up the Properties for Aspen Batch ModelerStep 2 – Enter structural data and specifications for the Aspen Batch Modeler block Step 3 – Enter Operating StepsStep 4 – Run the simulation and view the resultsStep 1 - Set up the Properties for Aspen Batch ModelerWe want to define a Properties file that has the following defined.Components Property MethodWater NRTLMethanolTo define this Properties file, follow the steps below.To set up the Problem Definition file from within Aspen Batch Modeler:1. Start Aspen Batch Modeler.2. On the Species form, click Edit Using Aspen Properties.This will start Aspen Properties.3. Enter the Components:Component ID Component name Formula WATER WATER H2O METHANOL METHANOL CH4OTip: You can use the Next button4. Click the Next button Properties Specifications form.5. On the Properties Specifications form, in the Property method field, select NRTL. Tip: Clicking the pull-down arrow on the field and typing N (the first letter of the property method name) takes you to the right choice much faster than just scrolling down the long list.6. Click NextYou are taken to the binary parameters forms, where you can view the binary parameters that will be used for Properties Calculations.7. Click NextYou are prompted to click one of the options shown below.8. There is no need for further input, so click OK to run the property setup.9. Close Aspen Properties by clicking File | Exit.You are prompted with the following:10. Click Yes to save the file.The Property setup is now complete.Step 2 - Enter structural data and specifications for the Aspen Batch Modeler blockThe column has been designed as follows:Configuration10 Stages (this includes eight trays, condenser and pot)Vapor-liquid separationPot GeometryElliptical head1m diametervolume of 1m3OverheadTotal CondenserDistillate mole flow rate = 4.5kmol/hrReflux drum is present(no need to enter dimension because we are defining fixed pressure profile/holdups; therefore reflux holdup will be entered)Pressure/HoldupsPressure profile is fixedCondenser pressure 1.01325 barColumn Pressure Drop 0.1 barHoldupsReflux Drum liquid holdup: 0.02 m3Stage holdup: 0.005 m3Heat TransferDuty: 150 kWReceiversOne receiver for liquid distillateInitial condition: total refluxInitial ConditionsInitial Charge18kmol of materialComponent mole fractionMethanol: 0.4Water: 0.6To Enter the Data1. Set the configuration to Batch Distillation Column, specify the number of stages and ensure valid phases are Vapor-Liquid on the Configuration Main form10 Stages (this includes eight trays, condenser, and pot)Vapor-liquid separation2. On the Setup | Pot Geometry tab , type the pot dimensions:Elliptical; 1m diameter; volume of 1m33. Click the Overhead form. On the Condenser tab, click Total for Total condenser.4. On the Reflux tab, type the distillate mole flow rate:Distillate mole flow rate = 4.5kmol/hrReflux drum is presentNote: You need not enter dimension because we are defining fixed pressure profile/holdups. Therefore, reflux holdup will be entered.5. Click the Jacket Heating form under Setup. On the Jacket Heating tab, enter the pot conditions:Duty: 150 kW6. Click Pressure/Holdups | Pressure.7. On the Pressure tab, type the pressure profile:Pressure profile is fixed.Condenser pressure 1.01325 barColumn Pressure Drop 0.1 bar8. On the Holdups tab, type the reflux and stage holdup information: Reflux Drum liquid holdup: 0.02 m3Stage holdup: 0.005 m39. Click Receivers | Distillate.10. On the Distillate tab, define one liquid distillate receiver.11. Click Initial Conditions | Main.12. On the Main tab, in the Initial condition field, click Total reflux.13. On the Initial Charge tab, define the following:Total initial charge: 18 kmol of materialComponent mole fraction:Methanol: 0.4Water: 0.6Note: Do not forget to save your work regularly.To save your file for the first time:1. On the File menu, click Save As.2. In the File name field, type a name, or select a file name to overwrite an existing file:3. Click Save.Step 3 - Enter Operating StepsThere are two Operating Steps:1. Start product draw maintaining a distillate flow rate of 4.5 kmol/hr.2. Stop when the mole fraction of water in the distillate receiver approaches 0.01 from below. The batch is complete.To create the required operating steps to run the problem:1. Click Operating Steps and enter distil in the Name column of the Operating Steps table.This will create the first operating step distil.2. On the Changed Parameters tab, create an operating step to distill the methanol by maintaining a distillate flow rate of 4.5 kmol/hr.3. On the End Condition tab, specify as the end condition the mole fraction of water in the distillate receiver approaching the value of 0.01 from below.Step 4 - Run the simulation and view the resultsThe simulation is now ready to run.Before running the simulation, it is a good idea to create plots for key variables such as: the composition and holdup in the Receiverthe composition and temperature in the potand so onTo create plots for key variables:1. On the Plots form, click the Temperature and Composition to create time plots for pot temperature and mole fractions.2. Use the Custom plots feature to create plots of the receiver holdups and compositions. Click New on the Custom plots table and specify H2O_distil as the name of the plot.3. Go to the Holdups Summary Results\Distillate tab. Select the field that displays the WATER mole fraction and drag it on to the plot (H2O_distil) created in the previous step.4. Use the same approach to create plots of holdups in the receiver and/or the plot.5. You can change the time units displayed in the plots by clicking the Run Options toolbar button Select the time units in which the user interface should display time field.14. Click the Run button and view the Simulation Messages window for any relevantmessages.Once the problem has run successfully you can view results in the forms.Batch time: 1.49 hours/ 89.4 minutesPot temperature: 101.05 ℃Methanol recovery: 6.636 kmolNote: It is always good practice to restart your simulation in order to restore it to time zero before saving your work.。
ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺
ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺乙烯是一种重要的基础化工原料，被广泛用于塑料、橡胶、纺织、化肥等行业。
乙烯的生产通常通过乙烷的裂解来实现，然后对产物进行精馏分离。
在ASPENPLUS软件中，我们可以使用模拟计算来研究乙烯精馏的生产工艺。
以下是一个关于乙烯精馏的工艺流程模拟计算的示例。
首先，我们需要建立一个乙烯精馏塔的模型。
我们可以选择合适的塔模型，例如McCabe-Thiele模型。
然后，我们需要输入原料的物性数据，例如乙烯和乙烷的物理属性，以及裂解过程中形成的其他组分的数据。
接下来，我们需要定义裂解的反应过程。
乙烷经过裂解反应产生乙烯和其他副产物。
我们可以选择合适的反应模型，例如矿物油裂解反应模型。
然后，我们需要指定反应的条件，例如温度和压力。
在模拟计算中，我们还需要考虑其他的操作条件，例如塔顶和塔底的温度和压力，以及塔内的塔板数目和塔板的设计参数。
这些参数的选择将直接影响到乙烯的分离效果和产品纯度。
在进行模拟计算之前，我们还需要制定一个目标函数。
例如，我们可以设定乙烯的纯度和回收率作为优化目标。
然后，我们可以根据目标函数进行优化计算，以确定最佳操作条件和设计参数。
在模拟计算完成后，我们可以通过查看计算结果和对比不同操作条件下的性能指标来评估乙烯生产工艺的优劣。
例如，我们可以比较不同温度和压力条件下的乙烯回收率和纯度，以确定最佳操作条件。
此外，我们还可以通过敏感性分析来评估不同因素对乙烯生产工艺的影响。
例如，我们可以分析温度、压力、反应物料比例等因素对乙烯纯度的影响，并找到优化方案。
总之，ASPENPLUS软件是一种实用的工具，可以用于乙烯精馏生产工艺的模拟计算。
通过合理设置模拟计算的参数和目标函数，我们可以研究不同操作条件和设计参数对乙烯生产的影响，并找到最佳的操作条件和设计方案。
ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺
ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺乙烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于塑料、合成纤维、橡胶等领域。
精细的乙烯精馏生产工艺对于获得高纯度的乙烯产品至关重要。
在本文中，将使用ASPENPLUS软件进行乙烯精馏生产工艺的模拟计算。
首先，需要建立物料平衡模型。
假设进料为乙烯和杂质物料，出料为乙烯和杂质物料的混合物。
首先，可以使用MESH分离块对进料进行塔板线性分离，并定义进料进口的操作条件。
然后，可以选择塔板压降模型，然后设置相平衡模型，例如使用UNIFAC-RK模型。
接下来，需要定义塔板的结构和操作参数。
在塔顶设置乙烯的回收器，并在塔底设置乙烯的热循环回收，以提高乙烯的回收率和纯度。
然后，需要选择合适的塔板类型和厚度。
请注意，在乙烯精馏塔中，常用的塔板类型有Sieve Tray、Valve Tray、Bubble Cap Tray等。
我们可以选择其中一种适合的塔板类型。
在进行塔板设计时，需要选择适当的塔心直径、液体停留时间和气体速度，以确保塔板的正常运行。
同时，还需要通过指定冷冻器、热交换器等设备，控制塔顶和塔底的温度。
完成了物料平衡和塔板设计后，接下来需要进行乙烯的精馏过程的热力学计算。
在ASPENPLUS中，可以选择适当的热力学模型，如NRTL或UNIFAC模型，以模拟乙烯的汽液相平衡行为。
此外，还可以通过设置温度、压力和摩尔流量等操作参数，优化乙烯的回收率和纯度。
最后，可以进行仿真计算和结果分析。
在ASPENPLUS中，可以使用数据回归方法，通过各个操作参数的变化，建立乙烯精馏过程的模拟模型。
通过模拟计算，可以得到乙烯的纯度、回收率以及杂质物料的分离效果。
然后，可以根据需求进行调整，以优化乙烯精馏生产工艺。
研究结果显示，通过ASPENPLUS的模拟计算，可以实时监测乙烯精馏过程的各项参数，包括温度、压力、流量等，并通过调整操作参数，实现乙烯的高回收率和高纯度。
同时，模拟计算还可以预测乙烯精馏过程中可能出现的问题，并提供相应的解决方案。
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_培训教材14-ASPEN_碳四萃取精馏
2554.235
TRANS-01
1410.813
CIS-2-01
1046.731
C3H4
41.378
12BD
69.781
1BUTYNE
47.533
VAC（乙烯基乙炔）
197.717
C8
0
IC5
0
F
1.239
2、 单元操作参数
表9.2 单元操作数据
C101
操作压力MPA.G
0.34
全塔压降kg/cm2
DMF萃取精馏流程模拟计算
一、工艺流程简述
本例题利用DMF作为夹带剂利用萃取精馏，来分离混合碳四中的单烯烃和二烯烃，其工流流程如图9-1所示。
图9-1DMF-碳四萃取精馏模拟计算图
二、需要输入的主要参数
1、 装置进料数据
表9.1 进料数据
物料号
101
Temperature C
40
Pressure kg/sqcm
1
理论板数
98
进料板
5/51
初值
塔顶产品16200kg/h
回流比1.45
3、 设计规定及热力学
表9.3设计规定及热力学
C101
热力学
液相活度系数法
收敛方法：强非理想
设计规定1
设计规定2
变量1
变量2
三、软件版本
采用ASPEN PLUS 软件12.1版本,文件保C4DMF.APW
欢迎您的下载，资料仅供参考！
4.523
Mass Flow kg/hr
30340
Volume Flow cum/hr
52.321
Enthalpy MMkcal/hr
用AspenPlus对反应精馏的模拟计算
摘要以甲醇和醋酸的酯化反应为例，介绍了用ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ软件模拟计算反应精馏过程的方法。
计算过程包括：（１）对反应精馏塔模型进行合理的简化；（２）选取合适的数学模型和热力学模型；（３）选取合适的参数。
计算初步确定了最佳回流比，合理的甲醇过量程度，并通过灵敏度分析得出灵敏板的大概位置。
本计算结果可作为反应精馏实验的基础。
关键词酯化反应ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ反应精馏中图分类号ＴＱ０１８作者简介：樊艳良女１９７３年生工程师主要从事工艺设计和项目设计管理工作Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．５Ｍａｙ２００７上海化工ＳｈａｎｇｈａｉＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ１４・・第５期樊艳良：用ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ对反应精馏的模拟计算ＨＯＡｃ＋ＭｅＯＨ←→ＭｅＯＡｃ＋Ｈ２Ｏ上述反应具有如下特点：（１）为液相可逆反应，转化率受化学平衡的限制。
若通过提高反应温度增加反应速率，则逆反应－水解反应的速率也会随之加快。
（２）反应体系存在复杂的共沸物，难以制备高纯度的ＭｅＯＡｃ。
ＭｅＯＡｃ／Ｈ２Ｏ、ＭｅＯＡｃ／ＭｅＯＨ能够形成共沸物（见表１），且共沸物与产品ＭｅＯＡｃ的沸点非常接近，所以常规精馏难以直接制备纯度大于９５％的ＭｅＯＡｃ。
表１常压下酯化系统的共沸物性质（３）需要采用强酸性催化剂（如浓硫酸、对甲苯磺酸、强酸型阳离子交换树脂、杂多酸、固体超强酸、分子筛等），以提高反应速率。
对于传统的酯化工艺，由于反应物和产物同时存在于反应体系中，受化学平衡的限制，原料转化率不高，未转化的原料必须循环利用，增加了能耗。
同时，需要设置一系列萃取精馏塔及相关设备，以打破共沸物，得到高纯度的ＭｅＯＡｃ。
显而易见，传统的酯化工艺流程繁琐、能耗高、投资大。
反应精馏技术的出现，成功解决了这一问题。
２．２反应精馏酯化工艺介绍反应精馏塔是酯化工艺的核心设备，自下而上分为四段：气提段、反应段、萃取段和精馏段。
原料醋酸从塔上部的萃取段进入塔内，浓硫酸催化剂从萃取段底部进入塔内，而原料甲醇从反应段的中下部加入，见图１。
aspen精馏过程模拟
一、首先用简捷法模拟，选择DSTWU模块，精馏装置如下截图对文件命名并自定义单位如截图所示然后在计算机上输入物料的组成，如下截图所示选择一个热力学方法为SRK方法如下截图所示对1号进料物流管进行参数设定，为泡点进料,进料压力为16.5Kg/cm2，进料流量为100kmol/h。
还有物料组成及比例如下截图所示对精馏塔进行参数的设定，回流比为最小回流比的1.2倍，塔顶轻组分丙烷的含量为0.999，重组分含量丁烷为0.001，参数设定值如下截图所示参数设定完成运行软件并查看结果，计算结果如下图所示从结果可知实际的回流比为1.198，实际塔板数为38块，实际的进料板为第17块板，冷凝器的温度为44.25℃，塔釜的温度为116.88℃。
二、进行严格法计算根据简化法得到的条件进行模拟选择Radfrac模块，模拟装置图如下截图对文件命名并自定义单位如截图所示在计算机上输入物料的组成，如下截图所示选择一个热力学方法为SRK方法如下截图所示对1号进料物流管进行参数设定，为泡点进料,进料压力为16.5Kg/cm2，进料流量为100kmol/h。
还有物料组成及比例如下截图所示对塔进行参数设置，根据简化法的计算结果知，塔板数为38，实际回流比为1.198。
再根据题目设计的要求冷凝器为全回流，塔顶的采出率为80。
参数如下截图所示：根据简化法结果进料板为第十七块板进料，截图如下设置塔顶压力为16kg/cm2,冷凝器压力为15.8kg/cm2,全塔的压降为0.2kg/cm2。
设置如下截图所示参数设置完成并运行软件，查看结果不满足分离的目的，则进行自定义设定，目标值设定为0.001选择丙烷选择3号物流设置回流比的可变范围为1到100,增量为0.1运行软件查看结果满足分离的要求。
接下来进行灵敏度分析以确定最佳的进料位置参数设置完成并运行软件查看灵敏度分析的结果如下截图从结果的表中可以看出第22块板的回流比，冷凝器的热负荷，再沸器的热负荷都是最小的，从而可以知道最佳的进料位置为第22块板并对数据在plot里作出X-Y的曲线图如下截图所示从图中也可以明显的看出最佳的进料板为第22块塔板。
Aspen精馏过程模拟
SCFrac
第4页
4.1 单元操作模型 -- 塔-严格塔
模型
RadFrac
说明 严格分馏
目的 单个塔的严格核算和设 计
用法 蒸馏, 吸收, 汽提, 萃取和恒沸蒸馏, 反应蒸馏 热集成塔, 空气分离器, 吸收塔/汽 提塔 结合, 乙烯主分馏塔/急冷塔 组合, 石油炼制 预闪蒸塔, 常压原油单元, 减压单元 , 催化裂解塔 或焦碳分馏塔, 减压 润滑油分馏塔, 乙烯分馏塔和急冷 塔 一般恒沸蒸馏, 3-相, 和反应间歇蒸 馏
模型 说明 目的 确定最小回流比, 最小 理论板数, 和用 WinnUnderwood-Gilliland 方 法得到的实际回流比或 实际塔板数 用途 带有一个进料物流和两个 产品物流的塔
DSTWU 简蒸馏 核算 石油馏分的 简捷法蒸馏
用 Edmister 方法在回流 带有一个进料物流和两个 比、理论板数和D：F比 产品物流的塔 的基础上确定分离 用分离指数确定产品的 复杂塔， 例如原油加工装 组成和流量， 每段的塔 置和减压塔 板数，负荷
2）指定第一调整变量 --- Specifications 调整distillate rate 在0.2-0.6kmol/sec之间变化
第35页
例4.2 使用“DESIGN SPEC-VARY”功能
3) 运行模拟 --- Control Pannel
第36页
例4.2 使用“DESIGN SPEC-VARY”功能
4) 查 看 结 果
第37页
例4.2 使用“DESIGN SPEC-VARY”功能
5）指定第二控制变量--- Specifications 第二控制变量为塔底中c3的浓度值为0.01
第38页
例4.2 使用“DESIGN SPEC-VARY”功能
反应精馏过程模拟_ASPENPLUS应用范例
( 上接第 56 页) 图 6 可以看出, 环氧丙烷在 2、6 板上摩尔分率较高, 从而这就造成在这两块板上反 应量较大。这样, 我们可以看出, 该反应的主反应区在第二块板和第六块板, 三、四、五块板反应量很少, 加料板( 第六块版) 以下反应量几乎为零。 5 结论
件下是很难做到在短时间内混合均匀的。 水 合反应生成的一水碱( N a2CO3 ·H 2O ) 呈
松散的颗粒状态, 内含游离水 5- 7% 左右, 密度 约 1250K g/ T 。根据查定, 在水合机反应区内一水 碱与热纯碱的体积比大于 2. 0∶1( 我厂水合机满 负荷生产时此体积比是 2. 2∶1) 。由上述分析可 知, 若采取将水合水先加入到一水碱中, 利用一水 碱分散性能好和在反应区内的体积大于热纯碱的 条件, 使吸水后的一水碱与热纯碱混合, 就可使热 纯碱很容易地迅速分散到一水碱中, 吸收一水碱 中含有的水分进行水合反应。即是将一水碱做为 水合水的载体和两相混合中的连续相, 热纯碱做 为两相混合中的分散相, 消除了热纯碱与水合机 内壁的接触机会, 从而避免水合机内壁粘碱结疤。 3 异径水合机的防结疤技术
分散到一水碱中。随着机体的旋转, 机内采用的大 抄板技术使一水碱与热纯碱迅速而均匀地得到了 混合。
异径水合机长度为 4775mm , 一水 碱在机内 的停留时间是 10 分钟, 仅是直筒式水合机停留时 间的一半。由于出料端亦采用了异径技术, 消除了 出料死角, 加之较短的停留时间使机内物料在温 度尚未降低时导出, 避免了因温度降低而发生的 机尾结疤。
通过模拟计算与优化处理, 我们得到反应的工艺条件如表 1 所示, 我们发现计算结果与实际情况非 常接近。 3. 2 计算结果及分析
ASPEN共沸精馏模拟例39丁醇和水的非均相共沸精馏
ASPEN共沸精馏模拟例39丁醇和水的非均相共沸精馏(1) 分离任务课本例题3-9进料F=5000kmol/h，原料组成为水28%，丁醇72%，气液混合进料，气相分率为30%。
分离要求:丁醇产品中含水不大于0.04(摩尔分数)，废水中含正丁醇不大于0.005(摩尔分数)。
(2) 流程的确定建立如图所示的流程图。
流程的描述:原料在合适的位置进入丁醇塔TOWER1，塔顶无冷凝器，出共沸组成，塔底为丁醇出口;塔顶共沸物经冷凝后分相，醇相回流至TOWER1作为回流液，水相作为水塔TOWER2的进料和回流液;TOWER2塔底为废水，塔顶为共沸物，经冷凝和分相后循环。
分析:f<Xα<Xβ，应在A( 根据题中可知, Xα=0.573，Xβ=0.975，故X丁醇塔进料。
B( 利用三相闪蒸模型，直接模拟冷凝器和分相器。
规定气相分率为0，饱和液体回流。
(3) 物性方法的选择丁醇和水是二元极性体系，所以NRTL方程能够很好的描述这一平衡过程。
根据文献介绍，用ASPEN物性数据库中的NRTL模型计算得出的丁醇-水共沸物的汽液平衡数据和实际值基本一致，故选用NRTL模型为本次模拟的物性方法。
(4) 流程的模拟根据物料衡算，计算出丁醇塔B1=3743.5kmol/h,水塔B2=1256.5kmol/h.同时由于，如果两塔同时给定塔顶采出率或者塔底采出率时，很难收敛。
故选择TOWER1给定塔底采出率，TOWER2给定塔顶采出率。
最终初次收敛时的参数如下图所示:TOWER1的初始参数如下图所示:TOWER2初始参数如下图所示:(5) 流程的优化根据变压精馏的原理用design限定TOWER1的塔底采出率。
(1) 经分析可得，TOWER2的塔顶采出率影响循环量。
故在全流程中，对其做灵敏度分析。
Q1为冷凝器能耗，Q2为TOWER1能耗，Q3为TOWER2能耗。
(2)满足design的条件下，塔板数的优化。
TOWER1S-2塔板数灵敏度分析当塔板数继续减小时，收敛有点困难，采用手动调节。
ASPEN模拟精馏塔
XD=0.9225
灵敏度分析，改变进料位置，观察XD的变化
D=300 lbmol/h
从9到17块板进料都可以 达到分离要求。
D=200 lbmol/h
D=250 lbmol/h
D=325 lbmol/h
D=350 lbmol/h
总结：
当D选取200，250，300，325 lbmol/h时，都可以通过选择 适宜的进料板而达到分离效果。如何选取适宜的D? 一方面，D作为采出量，D越大，产量越高。另一方面，在回 流比一定条件下，D越大，上升蒸汽量增加，再沸器及冷凝器负 荷增大。所以需要综合考虑选择适宜的D。 以D=300 lbmol/h为例： 进料板选择第17块板， XD=0.91978，相对误差=（0.92-0.91978）/0.92=2.4×10-4
此时Xw=0.09766 X甲苯=0.90234
1.选择Columns——RadFrac, 作图1如下：
ห้องสมุดไป่ตู้
图 1
单位设置
进料组分选择
物性选择
IDEAL和NRTL不适合
进料参数
塔参数设置
采出量D ?? 自选
进料板选择和操作压力
进料板位置？ 自选
Block—Tray sizing—new
模拟结果如下：进料板为第10块板，D=300lbmol/h
题目
应用AspenPlus模拟以下过程，并核算并 求出塔底馏出液中甲苯的含量。在1atm下操作 的筛板精馏塔的进料为：流量700lbmol/h，组 成45％（mol）苯和55 ％（mol）甲苯，压力 1atm，温度为该压力下的泡点温度201F。塔顶 馏出液含92％（mol）苯，沸点为179F。甲苯 沸点为227F。该塔有23块塔板，板间距18in， 回流比为1.25.塔的压力降可以忽略。
18-ASPEN_间歇精馏
P/hr
65.581
Mass Flow kg/hr
5000
Mass Flow kg/hr
H2O
200
ISOBU-01
4750
TERT--01
50
2、单元操作参数
表13.2单元操作数据
C2511
冷凝器滞液量0.3m3
操作压力K/cm2.G
0.10
其它板滞液量0.006m3
全塔压降K/cm2
0.10
理论板数
35
3、设计规定
表13.3设计规定
C101
操作1
操作2
热力学
NRTL-RK
类型：正常与全回流
类型：正常
设计规定1
塔顶产品500kg/h
塔顶产品400kg/h
设计规定2
回流比1.20
回流比1.50
时间3h
时间7.5h
三、软件版本
采用ASPEN PLUS软件12.1版本,文件保C4SOUR.APW
水-异丁酸-丁酸间歇精馏流程模拟计算
一、工艺流程简述
本例题利用间歇精馏方法来分离水-异丁酸-丁酸，得到纯度太于99.5%(wt)的化学异丁酸，其工流流程如图13-1所示。
图13-1水-异丁酸-丁酸间歇精馏流程模拟计算图
二、需要输入的主要参数
1、装置进料数据
表13.1进料数据
1
物流号
Temperature C
Aspen反应精馏的模拟和设计
注意选择Kinetic
输入正反应的方式
输入逆反应的方式
在动力学表单中为每一个化学反应输入发 生反应的相态、动力学参数以及浓度基准。 幂律型：反应动力学因子(Kinetic factor)即反应 速率常数 k’，它与温度的关系用修正的 Arrhenius方程表示：
E 1 1 T k ' k exp R T T0 T0
Reactive Distillation Simulation by Aspen Plus
Aspen Plus 反应精馏设计
华东理工大学
凌昊
中国化工学会培训中心 中国石油和化学工业协会培训中心
稳态模拟选择Steady-State即可，若选 择dynamic将来可以转成动态模拟.
输入系统所需的物质
同tray sizing holdup的设计
超过0.1524则压力需要自己给定
分相槽及冷凝器操作方法
Decanter之操作压 力及温度
因为水为第一液 相，所以酯为第 二液相
冷凝器操作状态
有效相
收敛方法设定
收敛设定的相对误差
全局收敛的设定
选择收敛的方法
每个设计规定和撕裂流都有一个相关联的收敛模块。 收敛模块确定撕裂流或设计规定的操作变量的推测值 在迭代过程中的更新方法。 Aspen Plus定义的收敛模块的名字以字符“$.”开头。
创建化学反应对象时，需赋予对象ID和 选择对象类型。对于小分子反应，常用的类 型有三种： 1、LHHW 型 (Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson) 2、幂律型 (Power Law 反应级数) 3、反应精馏型 (Reac-Dist)
14-ASPEN_酯化反应精馏-动力学
酯化反应精馏塔的模拟计算
一、工艺流程简述
酯化反应精馏塔,其工流流程如图26-1所示，在精馏塔内乙酸与乙醇发生酯化反应，生成乙酸乙酯和水，该反应为可逆反应。
图26-1 酯化反应精馏塔模拟计算流程图
二、需要输入的主要参数
1、 装置进料数据
表26.1 进料数据
物流号 FEED
温度，℃ 70
压力，atm 5.0 组份流量，kmol/h
乙酸（AA） 50
乙醇（ETOH） 50
2、 单元操作参数
DA501塔操作压力atm 1.00
全塔压降MPa 0.03
理论板数 15
进料板7
冷凝器类型 全凝器
塔顶产品 30kmol/h
回流比 0.70
3、反应数据
乙酸（AA）+乙醇(ETOH)←→乙酸乙酯(EA)+水
正反应
R=1.9E8-5.95E7/RT[AA][ETOH]
逆反应
R=5.0E7-5.95E7/RT[AA][ETOH]
浓度单位 kmol/m3
反应速率单位 kmol/m3.S
活化能J/kmol
液相反应，滞液量再沸器1.0L,其它板0.3L.
三、软件版本
采用ASPEN PLUS 软件V7.2版本，保存文件名KINETICS.APW。
aspen精馏模拟步骤
Aspen 精馏模拟的步骤一、板式塔工艺设计二、第一要知道工艺计算要算什么要获得那些结果怎样算而后再进行下边的计算步骤。
三、其次要知道你用的软件（或软件模块）能做什么，不可以做什么你怎样借助它达成给定的设计任务。
四、设计方案，包含设计方法、路线、剖析优化方案等，应当是设计开题报告中的一部份。
没有很好的设计方案，详细作时就会思路不清楚，足见开题的重要性。
下边给出工艺设计计算方案参照，希望借此对此后的构造和强度设计作一个详尽的设计方案，明确的一下接下来所有工作详尽步骤和方法，以便此后设计工作顺利进行。
五、板式塔工艺计算步骤六、 1. 物料衡算（手算）七、目的：求解 aspen 简捷设计模拟的输入条件。
八、内容： (1)组份切割，确立能否为清楚切割；九、(2) 预计塔顶与塔底的构成。
十、得出结果：塔顶馏出液的中重点轻组份与重点重组份的回收率十一、参照：《化工原理》相关精馏多组份物料均衡的内容。
十二、 2. 用简捷模块（ DSTWU）进行设计计算十三、目的：联合后边的敏捷度剖析，确立适合的回流比和塔板数。
十四、方法：选择设计计算，确立一个最小回流比倍数。
十五、得出结果：理论塔板数、实质板数、加料板地点、回流比，蒸发率等等RadFarce所需要的所有数据。
十六、 3. 敏捷度剖析十七、目的： 1.研究回流比与塔径的关系（NT-R），确立适合的回流比与塔板数。
十八、 2. 研究加料板地点对产品的影响，确立适合的加料板地点。
十九、方法：能够作回流比与塔径的关系曲线（NT-R），从曲线上找到你所希望的回流比及塔板数。
二十、获得结果：实质回流比、实质板数、加料板地点。
二十一、 4.用DSTWU再次计算二十二、目的：求解 aspen 塔详尽计算所需要的输入参数。
二十三、方法：依照步骤 3 获得的结果，进行简捷计算。
二十四、得出结果：加料板地点、回流比，蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。
二十五、 5.用详尽计算模块（RadFrace）进行初步设计计算二十六、目的：得出构造初步设计数据。
Aspen Plus 流程模拟应用7精馏 萃取 吸收塔单元模拟
挥发度
蒸馏基础知识
表示物质挥发能力的大小
对纯组分： v Po
对混合液体： vA PA xA
vB PB xB
对理想溶液： PA PAo xA
PB PBo xB
vA PAo
vB PBo
v f T
蒸馏基础知识
相对挥发度α
定义： ➢ 混合物中两组分挥发度之比，用来表示挥发能
力的差异
➢ 对二元物系，通常用轻组分的挥发度比上重组 分的挥发度
低压： vA PA / xA 理想物系 PA0
vB PB / xB
PB0
高压： K A
KB
同样适用于 低压理想物系
蒸馏基础知识
相对挥发度表示的相平衡关系
二元物系：
KA KB
yA / xA yB / xB
yA / yB xA / xB
y /1 y x /1 x
y x 1 ( 1) x ─以α表示的相平衡方程
再沸器的作用：
提供高温低浓的汽相作为精馏介 质，保证精馏的正常进行
蒸馏基础知识——理论板数计算
精馏段操作线方程
总物料衡算： Vn1 Ln D
轻组分物料衡算：
Vn1 yn1 Ln xn DxD
yn1
Ln Vn1
xn
D Vn1
xD
恒摩尔流假定成立，令回流比为
V, y1
L, xD 1 2 3
Ln, xn n
Aspen Plus 模拟软件
分离塔单元模拟 -精馏、萃取、吸收
蒸馏基础知识
蒸馏依据 蒸馏过程利用均相液体混合物中 各组分饱和蒸汽压（或沸点或挥 发性）的差异而使各组分得以分 离
蒸馏基础知识
蒸馏过程的分类
aspen精馏模拟步骤
Aspen精馏模拟的步骤一、板式塔工艺设计二、首先要知道工艺计算要算什么要得到那些结果如何算然后再进行下面的计算步骤。
三、其次要知道你用的软件（或软件模块）能做什么，不能做什么你如何借助它完成给定的设计任务。
四、设计方案，包括设计方法、路线、分析优化方案等，应该是设计开题报告中的一部份。
没有很好的设计方案，具体作时就会思路不清晰，足见开题的重要性。
下面给出工艺设计计算方案参考，希望借此对今后的结构和强度设计作一个详细的设计方案，明确的一下接下来所有工作详细步骤和方法，以便以后设计工作顺利进行。
五、板式塔工艺计算步骤六、 1.物料衡算（手算）七、目的：求解aspen 简捷设计模拟的输入条件。
八、内容：(1) 组份分割，确定是否为清晰分割；九、 (2)估计塔顶与塔底的组成。
十、得出结果：塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率十一、参考：《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。
十二、 2.用简捷模块（DSTWU）进行设计计算十三、目的：结合后面的灵敏度分析，确定合适的回流比和塔板数。
十四、方法：选择设计计算，确定一个最小回流比倍数。
十五、得出结果：理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比，蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。
十六、 3.灵敏度分析十七、目的：1.研究回流比与塔径的关系（NT-R），确定合适的回流比与塔板数。
十八、 2.研究加料板位置对产品的影响，确定合适的加料板位置。
十九、方法：可以作回流比与塔径的关系曲线（NT-R），从曲线上找到你所期望的回流比及塔板数。
二十、得到结果：实际回流比、实际板数、加料板位置。
二十一、 4. 用DSTWU再次计算二十二、目的：求解aspen塔详细计算所需要的输入参数。
二十三、方法：依据步骤3得到的结果，进行简捷计算。
二十四、得出结果：加料板位置、回流比，蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。
二十五、 5. 用详细计算模块（RadFrace）进行初步设计计算二十六、目的：得出结构初步设计数据。
aspen精馏模拟报告zzu
甲醇精馏塔的核算一．设计任务要求：⑴建立流程图；⑵输入物料；⑶选择合适的物性方法；⑷查看计算结果。
二．DSTWU精馏模型建立选择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计算，假设恒定的摩尔溢流量和恒定的相对挥发度2.1 定义模拟流程2.1.1创建精馏塔模块在模型库中选择塔column标签，如图1。
图12.1.2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2所示。
图22.1.3在空白流程图上单击，即可绘出一个精馏塔模型如图3所示。
图32.2绘制物流2.2.1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4所示。
图42.2.2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5。
图52.3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6所示.图6三．模拟设置3.1单击N->快捷键，进入初始化设置页面，如图7.用户可以对Aspen Plus做全局设置、定义数据输入输出单位等。
图73.2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，输出报告则在此选择的单位制输出系统自身有一套默认的设置。
用户也可以根据要求来自己修改或定义包括单位及其他全局设置，在这里我们使用系统默认的设置。
3.3定义用户与工程信息“Setup/Specifications”页面的Accounting 选择项页面（如图8）。
应用AspenPlus软件模拟二异丙苯精馏过程
应用AspenPlus软件模拟二异丙苯精馏过程1. 引言介绍二异丙苯的生产和精馏技术，并指出本文着眼于应用AspenPlus软件模拟二异丙苯精馏过程的可行性和必要性。
2. AsenPlus软件的理论基础简要阐述AspenPlus软件的原理和功能，介绍其常用的计算方法和模块，以及对相平衡和传质的处理方法。
3. 二异丙苯精馏过程的模拟与分析构建二异丙苯精馏的模型，详细介绍精馏塔的结构和参数的设置；选取合适的热力学模型和组分数据，并结合实际工艺条件进行模拟分析；通过分析各成分的流量、浓度、塔板温度等关键指标的变化，掌握二异丙苯精馏过程的规律。
4. 模拟结果的验证与优化通过与实际生产工艺数据的对比，评估模拟结果的可靠性和适用性；在此基础上，提出优化建议，改进生产工艺，提高精馏产品质量和产量。
5. 结论对本文的研究结果进行总结，指出模拟结果的优化对二异丙苯精馏过程的控制和优化具有重要意义，同时也为其他精馏过程的数字化设计和优化提供了借鉴参考。
引言二异丙苯是一种常用的溶剂和功能材料，广泛应用于化工、胶粘剂、涂料、化妆品等领域。
在其生产过程中，精馏技术是一种重要的分离纯化方法，可用于去除杂质、提高纯度、调节组分比例等目的。
因此，对二异丙苯的精馏过程进行研究和优化，具有重要的理论和应用价值。
传统的精馏过程主要靠运营经验和试验实验来掌握，这种方法存在精度低、成本高、效率低等问题。
近年来，随着科学技术的发展，数字化设计和模拟模拟技术在化工工程中的应用得到了广泛的关注和研究。
AspenPlus是一种常用的流程模拟软件，可以进行各种化工过程的数字化设计和优化。
因此，本文旨在应用AspenPlus软件模拟二异丙苯精馏过程，探究其分离规律和优化方法。
首先，本文将介绍二异丙苯的生产和精馏技术，并指出本文的研究意义和目的。
其次，本文将阐述AspenPlus软件的理论和方法，包括其基本原理、计算方法和模块。
在此基础上，本文将构建二异丙苯精馏过程的模型，并详细介绍精馏塔的结构和参数设置。
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Aspen精馏模拟的步骤一、板式塔工艺设计首先要知道工艺计算要算什么？要得到那些结果？如何算？然后再进行下面的计算步骤。
其次要知道您用的软件(或软件模块)能做什么,不能做什么？您如何借助它完成给定的设计任务。
设计方案,包括设计方法、路线、分析优化方案等,应该就是设计开题报告中的一部份。
没有很好的设计方案,具体作时就会思路不清晰,足见开题的重要性。
下面给出工艺设计计算方案参考,希望借此对今后的结构与强度设计作一个详细的设计方案,明确的一下接下来所有工作详细步骤与方法,以便以后设计工作顺利进行。
板式塔工艺计算步骤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) 组份分割,确定就是否为清晰分割;(2)估计塔顶与塔底的组成。
得出结果:塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率参考:《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。
2、用简捷模块(DSTWU)进行设计计算目的:结合后面的灵敏度分析,确定合适的回流比与塔板数。
方法:选择设计计算,确定一个最小回流比倍数。
得出结果:理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比,蒸发率等等 RadFarce 所需要的所有数据。
3、灵敏度分析目的:1、研究回流比与塔径的关系(NT-R),确定合适的回流比与塔板数。
2、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:可以作回流比与塔径的关系曲线(NT-R),从曲线上找到您所期望的回流比及塔板数。
得到结果:实际回流比、实际板数、加料板位置。
4、用DSTWU再次计算目的:求解aspen塔详细计算所需要的输入参数。
方法:依据步骤3得到的结果,进行简捷计算。
得出结果:加料板位置、回流比,蒸发率等等 RadFarce 所需要的所有数据。
5、用详细计算模块(RadFrace)进行初步设计计算目的:得出结构初步设计数据。
方法:用 RadFrace 模块的Tray Sizing(填料塔用PAking Sizing),利用第4步(DSTWU)得出的数据进行精确设计计算。
主要结果:塔径。
6、核算目的:确定工艺计算的最后结果。
方法:对第 5 步的计算结果(如:塔径等)按设计规范要求进行必要的圆整,用 RateFrace 或 RateFrace 模块的Tray Rating(填料塔用PAking Sizing),对塔进行设计核算。
结果:塔工艺设计的所有需要的结果。
如果仅就是完成设计,至此,工艺计算全部完成。
工艺计算说明书内容要求1、给出 aspen 每步输入参数(除给定的设计条件外)与选项的依据。
2、给出输入的结果画面。
注意:不要每一步的输入方法,且记您在写设计报告,而不就是软件的使用教程。
3、给出运算结果(表格)注意:(1)不就是生成的计算结果画面,而就是生成的表格,最好就是Excel 的,然后插入说明中时要对其进行必要的编辑,比如,分子式的角标的写法等。
(2)插入说明书中的单位必须就是法定计量单位。
二、填料塔工艺设计填料塔吸收塔设计比板式塔复杂,具有一点挑战性,原因就是由于填料塔设计本身的复杂性,设计软件无法依据给定的设计参数,按照某一个不变的设计路线作出最后的设计结果,需要设计者利用各模块的功能,自己设计一个计算路线,完成给定的设计任务。
因此,需要设计者有一定的独立思考与解决问题的能力。
下面的给出利用RatdFrace 做吸收塔设计的3种的计算路线,仅供设计参考,当然您可能有更好的设计方法。
填料吸收塔工艺计算步骤方案一:用RadFrace计算1、吸收剂用量的初步估算(手算)目的:为 RateFrace 计算填料高度准备数据。
2、确定理论板数(手算)目的:为 RadFrace 详细设计计算准备数据( RadFrace 模型需要理论平衡级数)。
3、用 RateFrace 模块确定填料高度目的:为 RadFrace 详细设计计算提供数据。
4、用 RadFrace 模块详细设计计算5、核算该方案手算内容较多。
方案二:用RateFrace计算1、吸收剂用量的初步估算(手算)目的:为 RateFrace 计算填料高度准备数据。
2、初步计算填料高度估算一塔径,用 RateFrace 模块的设计规定,初步计算填料高度。
3、确定塔径与填料高度用灵敏度分析,研究填料高度与塔径的关系,选择合适的塔径及对应的填料高度,4、核算对确定的塔径与填料高度的塔进行最后核算,得出最后结果。
rate给出的计算结果不够充分。
方案三:用RateFrace与RadFrace结合计算1、吸收剂用量的初步估算(手算)2、确定平衡级数用 RateFrace 模块的设计规定,计算填料高度 H 与等板高度 HEPT。
进而得到理论板数NT=H / HEPT。
3、用RadFrace进行初步设计4、用RadFrace 进行最后核算1、如用何用DSTUW 与 RadFRac 进行精馏塔模拟计算经过简单的训练,初学都便能够用DSTUW 与 RadFRac 进行塔模拟计算,似乎会用aspen做塔的设计与操作模拟了。
但计算思路就是不就是很清楚就不一定了。
如可用DSTUW 与 RadFRac完成一个塔的设计,或对一个已知的塔进行模拟,需要有清晰的过程思路,这样才能用好模拟软件。
使用DSTUW 与 RadFRac塔单元模块,首先我们应该知道模块能做什么？然后知道如何用它做我们想做的事？需要输入那些参数？在有aspen之前您首先回答不用aspen您能不能做塔设计？如果答案就是肯定的,那就可以往下用aspen了,否则先进搞清楚精馏塔的设计原理与方法,再来研究如何用aspen做精馏模拟。
DSTUW能做什么？DSTUW就是塔的简捷计算模块,它能够对进行设计计算与操作计算(也就就是核算)。
如何用DSTUW进行设计与操作模拟？这两种功能通过选择输入回流比与理论板数来实现。
设计计算:输入参数:回流比(或最小回流比倍数)与其它设计必须的工艺参数,但不需要结构尺寸数据。
计算结果:实际回流比、实际塔板数、进料板位置、蒸出率(D/F)与传热面积及其它的工艺数据等。
为精确设计计算提供必要的设计参数。
操作模拟:输入参数:塔板数、进料板位置等必要的操作参数。
计算结果:为回流比、塔顶组成等。
当然很多输入参数就是可以选择的,但一定要保证设计或操作必须的自由度数。
也就就是条件必须足够,且不能有多余。
RadFRac能做什么？RadFRac能对板式塔、填料塔等进行严格模拟计算。
功能主要有基本设计计算、结构设计计算、操作(设计)核算三个方面。
(1)基本设计计算:不区别填料与板式塔等类型,当然不需要塔盘或填料的结构尺寸,也不能给出详细的结构尺寸。
但它与用 DSTUW模拟不同,结果也会略有差别。
(2)结构设计计算:需要要给定塔盘等或填料的详细结构,计算必要的结构尺寸。
板式塔通过对TraySizing 设置实现,填料通过对PackingSizing设置实现。
这两种类型的塔可以在一个流程中进行不同的设置完成,十分方便。
(3)操作(设计)核算:对于设计计算,(2)只得到的结果可能需要做一些圆整(比如塔径要圆整到系列尺寸)。
圆整后其它参数也会发生改变,需要对已知结构参数的塔进行核算,得到最后的设计结果。
同样操作计算就是对已存在的塔进行模拟。
综上内容,我们知道完成一个塔的设计计算,可以按下面步骤进行(1)简捷计算(DSTUW)(2)详细计算(RadFRac),将计算结果与DSTUW 对比,相差不就是很大。
(3)结构计算(RadFRac TrayRsting 或RadFRac PackingRating)输入塔盘或填料必要的参数。
(4)核算(RadFRac Tray Sizing 或RadFRac Packing Sizing)上面计算圆整后做最后的计算。
2、如何用 Aspen 的 RateRac 做吸收塔设计计算填料吸收塔与精馏比具有一定的挑战性,因为它没有太固定的计算模式。
与RadFrace一样,RateRac 允许进行设计模式与核算模式操作。
首先我们要知道如何用RateFrac 进行设计计算？RateRac用于吸收塔设计模式可以用 Block Dsign Spes 规定设计参数(例如纯度或回收率);用 Packing Specification 定义填料结构。
做吸收塔设计想得到什么结果？每一个设计者都知道,吸收塔工艺设计计算就是依据分离精度要求,即出塔气相与液相中的组分指标,得到填料高度、塔径、吸收剂用量等参数。
问题就是:在RateRac吸收设计模式中,填料高度、吸收剂量就是必须输入的参数。
那么我们就会问:设计还没开始,那来的填料高度、吸收剂量、塔径？对上面问题的回答就是:(1) 填料高度:想要RateFRac模块运行就必须给定足够的设计变量,其中填料高度就是必给的参数之一。
如果只给定设计,则RateFRac就会按给定的填料高度进行计算。
但如果将填料高度做为设计规定的操作变量,RateFrace 会按设计规定搜索填料高度,计算结束后,用计算得到的填料高度值改写初值。
设计者如能提供较为接近实际值的初值,可以减少迭代计算次数。
(2)吸收剂量:至于吸收剂量,我们可以将它作为与设计规定相对应的可控制操作变量,给出它的调整范围,RateFrac 就会给出满足设计规定的吸收剂用量。
(3)塔径就是必须输入的参数之一,但如果定义填料高度为设计规定的操作变量,输入的这个塔径成为了初值,运行中要对其进行改写,与填料高度匹配。
顺便说一句,aspen的RateFrace模块要求给出的塔板数不就是理论板数,就是计算将填料塔分成的份数,份数越多计算越精确。
进行吸收塔设计的步骤就是什么？知道了上面的方法,我们如着手进行设计模拟呢？Aspen 用于吸收模拟有两个模块:核算模块(Packing Rating)、设计模块(Packing Sizing)。
如果对已有塔进行核算(操作)模拟,只用核算模块就够了。
如果做设计计算要两个模块同时交替使用。
下面给出的吸收塔设计计算的过程可供参考。
(1)初步估算吸收剂用量。
吸收就是一个具有的化学反应的过程,我们须先依据反应用量,计算出吸收剂用量,确定一个大至的范围。
(2)Packing Sizing 模块进行设计计算,在这里除了要定义填料的类型与尺寸以外,还要定义填料段数、填料高度。
段数(Packing Segment):将填料划为几段计算,它即不就是平衡级数,也不就是实际段数。
这个段数的多少并无实际意义,只影响计算精义。
填料高度:这个填料高度就是有实际意义的,如不使用设计规定改变它,rate模块就按这个高度给出计算结果。
我们可以估算一个初值。
然后用设计规定去改变它。
(3)用设计规定确定填料高度,就就是将填料设计作为某一设计规定的操作变量,并给出估计范围,rate运行后将在给定的范围内搜索满足设计规定的填料高度。