第一讲 ASPEN Plus使用入门

ห้องสมุดไป่ตู้用物性计算方法和模型 (2)
输入外部流股信息 (1)
1. 每一股外部流股都必须输入信息 2. 状态变量：温度、压力、流量 3. 组成：表达基准、数值
输入外部流股信息 (2)
输入单元模块参数 (1)
1. 每一各单元模块都必须输入模型参数 2. 模型参数的数量因模型而异，请认真理 解其物理意义。 3. 模型参数的合理选取对仿真结果的质量
亨利组分 (5)
亨利组分 (6)
创建了亨利组分对象后，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 (7)
电解质组分 (1)
如果系统包含水和在水中会发生
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。
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。 fi Hi ai pii Hi i xi 混合溶剂中的亨利系数由下式计算
ln Hi
i
w ln H
A A
iA

iA
查看结果 View Results
输出结果报告 Export Result
输出结果报告 Export Result
保存项目 Save Project
流股混合器 — Mixer
用于将多股流股混合，可以连接 多股输入流股，但只有一股输出流股。 注意区分适用于物流、热流和功 流的模块。 物流混合器有多种图标可选用。
使用Aspen Plus的基本步骤(2)
6. 输入化学组分信息 Components
7. 选用物性计算方法和模型 Property Methods & Models 8. 输入外部流股信息 External Steams
9. 输入单元模块参数 Block Specifications
使用Aspen Plus的基本步骤(3)

亨利组分 (2)
式中的加权系数由下式计算
2
w A x AVcA
3
xBVcB
B
2
3
单一溶剂中的亨利系数由下式计算
1 p *,l HiA T , p HiA T , p A exp V dp iA RT p *,l A
亨利组分 (3)
连接流股 Connecting Streams
连接流股 Connecting Streams
3. 连接流股： 用鼠标点击两个配对的流股连接点， 即可完成连接。连接好流股后可根据流 程图的需要给流股重新命名，挪动连接 点的位置，以及调节连线的走向。
连接流股 Connecting Streams
运行程序 Running Project
选用单元操作模块 Model Blocks
选用单元操作模块 Model Blocks
4. 绘制模块： 选好图标后，在绘图区中的选定位置 点击鼠标左键，即在流程图中绘出模块。 可根据需要用鼠标拖放以调节图标的位置 和大小，并重新设定模块名称。
选用单元操作模块 Model Blocks
连接流股 Connecting Streams
至关重要！
输入单元模块参数 (2)
选用单元操作模块 Model Blocks
1. 选类别： 共有“混合器/分割器、分离器、换 热器、塔器、反应器、压力改变器、调 节器、固体、用户模块”九大类别。 根据单元操作模块的归属选择所需的类 别。
选用单元操作模块 Model Blocks
选用单元操作模块 Model Blocks
设定全局特性 （2）
输入化学组分信息 (1)
1. 每个组分必须有唯一的 ID 2. 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
输入化学组分信息 (2)
选用物性计算方法和模型 (1)
1. 过程类型 2. 基础方法 3. 亨利组分
Process type Base method Henry components
电离的电解质 (Electrolytes) ，我们则需
利用电解质向导 (Elec Wizard) 来帮助我
们构建可能发生的各种电离反应和产生
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。
以普通化学品体系为例，选择后弹出的对话框将 询问： 体系是否处于高 压？( > 10 bars ) 回答
Yes
No
物性计算方法和模型 (7)
对话框中给出了 选择物性计算方
法的参考意见。
如果你对有关的 方法不了解，可 以移动下拉条观 看对进一步帮助
信息的建议。
物性计算方法和模型 (8)
进 一 步 的 帮 助 信 息
1. 选流股类别： 共有三种流股 物流 Material Streams 热流 Heat Streams 功流 Work Streams 选择所需的类别。
连接流股 Connecting Streams
连接流股 Connecting Streams
2. 流股连接点： 选好流股类别后，将光标 移到绘图 区，单元模块上的流股连接点处出现箭头 标识，红色标识表示必需连接的流股，蓝 色标识表示根据需要选择连接的流股。
2. 选单元操作模块： 每个类别都包括几种单元操作模块， 将鼠标移到某个单元模块上时，窗口底 部的说明栏中给出了该模块的简要说明。 同一种单元操作过程可能有不同特性的 模块，要注意选用合适的模块。
选用单元操作模块 Model Blocks
选用单元操作模块 Model Blocks
3. 选图标： 每一种单元操作模块可以用不同的图 标表示。可根据流程图的需要和自己的喜 好选择表示模块的图标。
选用
Template （2）
设定全局特性 （1）
1. 标题 Title 2. 度量单位 Units of Measurement 输入数据 Input data 输出结果 Output results 3. 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 calculation
• 1948种有机物、2477种无机物、3312种固体物、 1676种水溶电解质、59种燃烧尾气成分的基本物 性参数。 • 丰富的状态方程和活度系数方法。
Aspen Plus 基本术语
• 用户界面（User Interface)。 • 流程图（Flowsheet）。
• 模型库（Model Library）。
创建你的第一个AspenPlus仿真模型
建立以下过程的 Aspen Plus仿真模 型： 将 1000 m3/hr 的 低 浓 酒 精 （ 乙 醇 30%w，水 70%w，30 C，1 bar）与700 m3/hr 的 高 浓 酒 精 （ 乙 醇 95%w ， 水 5%w，20 C，1.5 bar）混合。 求混合后的温度和体积流量。
• 数据浏览器（Data Browser）。
• 流股（Stream）。
• 模块（Block）。
使用Aspen Plus的基本步骤(1)
1. 启动User Interface
2. 选用Template
3. 选用单元操作模块：Model Blocks 4. 连结流股：Streams 5. 设定全局特性：Setup Global Specifications
物性计算方法和模型 (5)
组份类型划分为三种： 1.化学品 体系 Chemical 2.烃类体系 Hydrocarbon 3.特殊类型 Special ( water only, amines, Sour water, carboxylic acids, HF, electrolyte)
物性计算方法和模型 (6)
物性计算方法和模型 (2)
点 击 高 亮 的 菜 单 条 目
物性计算方法和模型 (3)
阅读弹出的 对话框中的
说明，然后
点击右下方 的“Next” 按钮。
物性计算方法和模型 (4)
从两种帮助方式中选择一种： 1.指定组份类型 Specify component type 2.指定过程类型 Specify process type
10.运行模拟过程 Run Project 11.查看结果 View Results 12.输出报告文件 Export Report 13.保存模拟项目 Save Project 14.退出 Exit
启动
User Interface
1. 从“开始”菜单中的“程序 /AspenTech/ Process Modeling V7.3/ Aspen Plus /Aspen Plus User Interface” 启动Aspen Plus 的用户界面程序。 2. 选用“Local PC”作为缺省连接。
饱和蒸气压下在单一溶剂中的亨利系数 由下式计算 *,l ln HiA T , p A a b T c ln T iA iA iA 2 diAT eiA T 式中的纯组分饱和蒸气压用Antoine公式 计算。
亨利组分 (4)
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。 为对象设定ID后，将在工作条件下 表现为可溶性不凝气体选择到右侧的列 表框中。
流股混合器 — Mixer
流量分配器 — FSplit
用于将一股输入流股或多股输入 流股混合后分割为多股输出流股。 注意区分适用于物流、热流和功 流的模块。 主要模型参数为每股输出流股的 分配率(Split)或流量(Flow)。
流量分配器 — FSplit
流量分配器 — FSplit
流股的缩放和复制 — Mult / Dupl
CAPD基础 第一讲
ASPEN Plus
使用入门
第一讲 入门基础
• Aspen Plus简介 • Aspen Plus 基本概念 • 使用Aspen Plus的基本步骤 • 最简单的单元模块 • 创建你的第一个Aspen Plus仿真模型
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。 • 可以分别和混合运用序贯模块法和联立方程法的 稳态过程模拟软件。
电解质组分 (4)
电解质组分 (5)
在弹出的对话 框中选出发生 电离的电解质 组份；选择氢 离子形式；并 确定是否包含 成盐反应，水 的电离反应， 以及成冰反应 。 然 后 点 击 Next 按钮。
电解质组分 (6)
对话框中 将列出水溶性 成份，可能存 在的盐类，和 所涉及的反应 方程式，包括 离解反应和电 离平衡反应。 可以删除 不需要的成分 和反应式。
启动
User Interface（2）
选用
Template （1）
1. Simulations： 根据过程类型和拟用的单位制选用， 最常用的是 General with Metric Units Chemicals with Metric Units 2. Run Type 过程仿真用 Flowsheet
乘法器 (Mult) 用于将一股输入流股 的流量缩放后作为输出流股，主要模型 参 数 为 缩 放 因 子 (Multiplication factor)。 复制器 (Dupl) 用于将一股输入流股 复制为多股完全相同的输出流股。 两种模块都归属于调节器类别 (Manipulators) 。
流股的缩放和复制 — Mult / Dupl