Aspen plus模拟精馏塔说明书
Aspen+plus精馏模拟
Aspen plus 在精馏中的应用实例教程 /teacherf/
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3. 精馏塔的简捷计算
·设计任务 确定理论塔板数 确定合适的回流比
·DSTWU 精馏模型简介
本例选择 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馏 计算. DSTWU 假设恒定的摩尔溢流量和恒定的相对挥发度
1）创建精馏塔模块 在模型库中选择塔设备 column 标签，如图 3.1-1.
图 3.1-1
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 3.1-2 所示.
Aspen plus 在精馏中的应用实例教程 /teacherf/
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·定义每个组分流量或分率（Composition） Mass-frac（质量分率）：WATER: 0.632; CH3OH: 0.368.
输入数据后的窗口如图 3.5 所示.
3.6 定义单元模型
图 3.5
Aspen plus 在精馏中的应用实例教程 /teacherf/
输入回流比的实际值； 定义回流比与最小回流比的比值. 输入负号后再入数值. 在这里我们取最小回流比的 2 倍， 故输入-2.
·定义轻重关键组分的回收率（Key component recoveries） Dstwu 要求定义组分的份的回收率. 计算得到两种组分的回收率为：
轻关键组分的回收率为 0.9983 重关键组分的回收率为 0.0029
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3.7 模拟计算与结果查看
点击工具栏中的蓝色 N-> 图标，即可进行计算，同时进入“Control Panel”页显示运行信息， 如图 3.7-1. 该图标的作用是执行下一步操作，若数据未输入完毕自动转到待输入数据的窗口； 若数据输入完毕，则进行计算. 上面操作也可点击 Run 菜单中的 run 命令来直接
Aspen Plus V7.3 安装、操作及精馏实例
选择“Standalone License File”
Aspen Plus V7.3安装
出现以下画面:
选择“Add License”,添加前面 生成的License文件
Aspen Plus V7.3安装
若出现如下画面,则说明license文件加载成功
Aspen Plus V7.3安装
选择“Aspen Engineering”,点击“Install”
计算机在化工中的应用
——Aspen Plus V7.3使用说明
主要内容
一、Aspen Plus 简介 二、Aspen Plus V7.3 安装 三、Aspen Plus V7.3 基本操作 四、Aspen Plus V7.3 精馏模拟实例
Aspen Plus 简介
流程模拟——使用计算机程序定量模拟一个化学过程的 特性方程。 基于序贯模块法的大型通用稳态过程模拟软件。 Advanced System for Process Engineering（ASPEN） 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司 参与开发。 1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公 司，并称之为Aspen Plus。 经过20多年不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多 个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件。
Aspen Plus V7.3安装
3. Aspen Plus V7.3安装
Aspen Plus V7.3安装
在DVD驱动器中加载“aspenONEV7.3DVD1”（32 运行“setup.exe”,选择“Products”后出现如下画面：
Aspen Plus V7.3安装
点击确定后，出现如下画面：
Aspen Plus 能做什么
(完整版)Aspenplus模拟甲醇、水精馏塔设计详细说明书
Aspen plus模拟甲醇、水精馏塔设计说明书一、设计题目根据以下条件设计一座分离甲醇、水混合物的连续操作常压精馏塔：生产能力：24500吨精甲醇/年；原料组成：甲醇50%w，水50%w；产品组成：塔顶甲醇质量分率≥94%w；塔底甲醇质量分率 1 %w；进料温度：350.5K；塔顶压力常压；进料状态饱和液体。
二、设计要求对精馏塔进行详细设计，给出下列设计结果并绘制塔设备图，并写出设计说明。
(1).进料、塔顶产物、塔底产物；(2).全塔总塔板数N；最佳加料板位置N F；(3).回流比R；(4).冷凝器和再沸器温度、热负荷；(5).塔内构件塔板或填料的设计。
三、分析及模拟流程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)生产能力:一年按300天计算，进料流量为24500/（300*24）=3.40278 t/hr。
(2)原料、塔顶与塔底的组成（题中已给出）：原料组成：甲醇50%w，水50%w；产品:塔顶甲醇≥94%w；塔底甲醇《1% w。
(3).温度及压降：进料温度：77.35摄氏度=350.5K；2.用简捷模块（DSTWU）进行设计计算目的:对精馏塔进行简捷计算，根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。
3.灵敏度分析目的:研究回流比与理论板数的关系（N T-R），确定合适的回流比与塔板数；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:作回流比与理论塔板数的关系曲线（N T-R），从曲线上找到期望的回流比及塔板数。
4. 用详细计算模块（RadFrac）进行计算目的:精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。
方法:用RadFrac模块进行精确计算，通过设计规定(Design Specs)和变化(Vary)两组对象进行设定，检验计算数据是否收敛，计算出塔径等主要尺寸。
5. 塔板设计目的：通过塔板设计(Tray sizing)计算给定板间距下的塔径。
Aspen精馏塔
Aspen精馏塔
例：设计一个脱乙烷精馏塔，进料流量为100kmol/hr ，进料摩尔分数：氢气0.00014、甲烷0.0016、乙烯0.75746、丙烯0.00075、乙烷0.24003.进料压力18atm ，泡点进料，要求乙烯在塔顶的回收率达到0.95，并且塔顶的流出物中乙烯的纯度达到0.99，塔顶设一全凝器，操作压力为17.8atm ，塔釜有再沸器，操作压力为18.2atm ，回流比取3，热力学模型选reng-robinson 方程试用简捷法确定精馏塔的理论塔板数、进料位置以及产品流股的组成。
提示：乙烷回收率计算如下
塔顶乙烯量=100x0.75746x0.95=71.9587kmol
塔顶氢气量=100x0.00014=0.014kmol （全部回收）
塔顶甲烷量=100x0.00162=0.162kmol （全部回收）
塔顶丙烯量=0
乙烯浓度：
x 9587.71162.0014.09587
.7199.0乙烷量塔顶乙烯量+++=
X=0.550855kmol
乙烷回收率=0.022949
选着模板和米制单位进入Aspen plus界面，用dstwu模块建立流程，如下图：
点击next键，进入全局设定，为模拟命名：。
aspen精馏教程
Aspen plus 在精馏中的应用实例教程 /teacherf/
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3. 精馏塔的简捷计算
·设计任务 确定理论塔板数 确定合适的回流比
·DSTWU 精馏模型简介
本例选择 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馏 计算. DSTWU 假设恒定的摩尔溢流量和恒定的相对挥发度
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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 3.1-5.
图 3.1-5
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
3.3 定义组份
本节任务： ·输入物料化学成份
单击 N-> 快捷键直到进入进料参数输入页，如图 3.3-1 所示.
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图 3.3-1
在此窗口中，我们可以定义流程中所涉及的化学组分. 定义方法有两种： 1) 可以在 component ID 或 component name 中直接输入组分的英文名称. 其中 Component ID 是该组分的代号，用户可以进行定义和修改. 2) 可以使用 Aspen plus 提供的 find 工具，查找 Aspen plus 提供的组份. 单击 find 按钮， 进入组份查找页，在对话框中输入组分的英文名称或分子式，也可以输入其部分字符串. 这 里我们输入甲醇分子式 CH4O（注意不能输入 CH3OH），点击 find now 按钮，查找结果出现 在下面列表中，如图 3.3-2.
AspenPlus应用塔共70页文档
11
（3）选用模块: DSTWU
2.1建立工艺流程图
选取这三个不同的 图标，仅仅是外形 不同，功能是一样 的
DSTWU模型用于对 塔的简捷设计计算， 它可以估算最小回流 比和最小理论板数。Leabharlann 曲线拐点： 回流比约1.340
(6) 模拟结果
2.4灵敏度分析
回流比1.3下的模拟结果 理论板数：19.04 进料板：14.8 塔顶/进料：0.2458(mole)
41
(7) 结论
对同一产品质量要求而言 回流比R增加
塔板数减少，投资费用降低 能耗增加，运行费用上升
严格精馏条件
2.4灵敏度分析
分离要求： 丙烯纯度：99.5wt% 丙烯回收率：99.9%
7
设计思路
1.用Aspen plus的简捷精馏模块（DSTWU）确 定满足要求的理论板数、最小回流比和采出率 的大概值； 2.用灵敏度分析得到塔板数和再沸器热负荷随 回流比的变化曲线，选择合适的回流比； 3.结合采出率和进料板位置共同作为严格精馏 的输入条件，选用严格精馏模块（RadFrac） 进行模拟； 4.用Aspen plus模型分析功能中的设计规定辅 助进行求解，使之准确达到设计要求。
=0.994≈0.995
30
2.3 模拟计算及结果查看
查看塔模块结果
2.简捷精馏模块DSTWU
最小回流比： 0.9976
31
2.4灵敏度分析
2.简捷精馏模块DSTWU
用灵敏度分析得到塔板数和再沸器热负 荷随回流比的变化曲线，选择合适的回 流比
32
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。
化工流程模拟实训：Aspen_Plus教程_第7章分离单元模拟PartB
7.1 概述
模块 DSTWU Dis适用对象
使用Winn-Underwood-Gilliland 方法的多组分精馏的简捷设计模 块
确定最小回流比、最小理论板数以 及实际回流比、实际理论板数等
仅有一股进料和两股产品的简 单精馏塔
使用Edmister方法的多组分精馏 的简捷校核模块
DSTWU模块的模拟结果可给出
最小回流比（Mimimum reflux ratio） 最小理论板数（Mimimum number of stages） 实际回流比（Actual reflux ratio） 实际理论板数（Number of actual stages） 进料位置（ Feed stage） 冷凝器负荷（Condenser cooling required） 再沸器负荷（Reboiler heating required） 等参数
7.2 精馏塔的简捷设计模块DSTWU
Specifications——关键组分回收率 （Key component recoveries）
（1）轻关键组分（Light key）在塔顶产品中的摩尔回 收率
塔顶产品中的轻关键组分摩尔流率/进料中的轻关键组分摩尔流率
（2）重关键组分（Heavy key）在塔顶产品中的摩尔回 收率
计算产品组成
仅有一股进料和两股产品的简 单精馏塔
单个塔的两相或三相严格计算模 块
精馏塔的严格核算和设计计算
普通精馏、吸收、汽提、萃取 精馏、共沸精馏、三相精馏、 反应精馏等
Extract 液-液萃取严格计算模块 MultiFrac 严格法多塔蒸馏模块
液-液萃取严格计算
萃取塔
对一些复杂的多塔进行严格核算和 原油常减压蒸馏塔、吸收/汽提
所需理论板数，均不包括再
aspen教程-简单精馏塔的计算
塔Columns模块 进行简捷蒸馏的模型有DSTWU, Distl和
SCFrac
进行严格的多级分离的模块有RadFrac,
MultiFrac, PetroFrac, RateFrac
用于液-液萃取塔的严格模型有Extract
第16页
塔Columns模块---简捷蒸馏模块 DSTWU(简捷法精馏设计) Distl（简捷法精馏核算） SCFrac模块
第28页
例1 简捷法精馏设计计算
3 组分输入
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例1 简捷法精馏设计计算
4 进料流股参数设置
第30页
例1 简捷法精馏设计计算
5 DSTWU模型设置
第31页
例1 简捷法精馏设计计算
6 DSTWU结果查看
第32页
例1 简捷法精馏设计计算
6 DSTWU结果查看
• 最小回流比为1.05 • 实际回流比为1.8 • 最小理论板数为10.5 • 实际塔板数为17.5 • 进料板位置为第10块板 • 再沸器所需的热量为76551cal/sec • 冷凝器所需的冷量量为308.5cal/sec
4 精馏塔的模拟计算
1
第1页
Flash习题5
• 图示系统用于冷却反应器出料并将轻相气提自重 的烃类中分离出来。体系组分K值采用SRK模型 方程计算。
• 试计算离开闪蒸罐的气相摩尔组成及流率；
气相出料
反应器出料
苯
甲苯
急冷液相
pump
液相采出
分配比：1:1
第2页
复习---ASPEN Plus单元操作模型
Mixer(流股混合器）
使用Mixer可以将多个流股（物流、热流或功 流）汇合成一股。但是不能混合不同类型的 流股（物流、热流或功流）。
Aspen Plus 上机指南1
Aspen Plus上机指南1——用RADFRAC模拟蒸馏塔要求：设计一个收率可达95%，而且在蒸馏物中乙烯纯度可达99%的的C2分离器。
进料条件如下：Component Hydrogen- H2Methane-CH4 Ethylene-C2H4Ethane-C2H6 Propylene- C3H6-2 Mole Fraction0.000140.001620.757460.240030.00075我们将用DSTEU模型来模拟操作条件，在P=18 bar, RR=3.1和basis=100 lbmol/hr 的条件下运行，DSTEU模型，DSTEU模型可以作为一个用部分冷凝器或全冷凝器且单进物料双产物蒸馏塔的捷径。
然后，将利用这些计算结果做一个RADFRAC分析，RadFrac 是一个严格模型用于模拟所有类型的多级气-液精馏操作，需要用到一个全冷凝器，同时设置乙烯的蒸馏纯度为99%。
运用DSTWU模型模拟的步骤如下1．在流程图窗口插入一个DSTWU塔，一股进料物流从塔左侧进入，两股产品物流从塔上下侧流出，如下图所示：注意：物流编号随后将很重要，所以保证你做的图和下图保持一致2．点击NEXT按扭，然后输入“DSTWU Distillation Example”作为标题。
3．点击NEXT按扭，然后你将进入到组分-说明窗口。
4．输入进料物流的组分，如下图：5．点击NEXT按扭，将出现物性方法窗口，选择PENG-ROB方法.6．点击NEXT按扭两次，然后点击OK，然后就进入了物流1-输入-说明窗口。
7．输入下列数据：Pressure 18 barVapor Fraction 0Composition Basis Mole FractionHYDROGEN 0.00014METHANE 0.00162ETHANE 0.24003ETHYLENE 0.75746PROPYLEN 0.00075Total Mole Flow 100 lbmol/hr8．点击NEXT按扭，将出现模块-B1-输入-说明窗口。
基于AspenPlus的甲醇水筛板板精馏塔辅助设计说明
化工大学原理课程设计化学工程与工艺 化工优创 1202 姜浩 孙怀宇2015年5月20日专 业: 班 级: 学生姓名： 指导教师： 设计时间：化工原理课程设计任务书一、设计题目分离甲醇-水混合液的筛板精馏塔二、设计数据及条件生产能力：年处理甲醇-水混合液4.5 万吨（年开工300天）原料：轻组分含量为45% （质量百分率，下同）的常温液体分离要求：塔顶轻组分含量不低于98.5% ，塔底轻组分含量不高于0.3%建厂地区：沈阳三、设计要求：1、编制一份精馏塔设计说明书，主要内容要求：<1>.前言<2>.流程确定和说明<3>.生产条件确定和说明<4>.精馏塔的设计计算<5>.主要附属设备及附件的选型计算<6>.设计结果列表<7>.设计结果的自我总结评价与说明<8>.注明参考和使用的设计资料2、编制一份精馏塔工艺条件单，绘制一份带控制点的工艺流程图。
、八、亠前言本设计书主要介绍分离甲醇-水混合液的筛板精馏塔。
筛板精馏塔是板式塔的一种，是最早出现的塔板之一。
筛板就是在板上打很多筛孔，操作时气体直接穿过筛孔进入液层。
筛板塔的优点是构造简单、造价低，此外也能稳定操作，板效率也较高。
缺点是孔小容堵（近几年发展了大孔径筛板，以适应大塔径、易堵塞物料的需要），操作弹性和板效率比浮阀塔略差[1]。
生产实践说明，筛板塔比起泡罩塔，生产能力可增大10%~15% ，板效率提高约15% ，单板压降可降低30% 左右，造价可降低20%~50% [2]。
本设计运用Aspen Plus 模拟精馏过程，计算得到回流比，塔板数，塔径等设计参数，并水力学计算得到各个塔板上的物性参数，对精馏塔进行校核，计算液泛因子等。
并模拟计算预热器，再沸器和冷凝器的负荷，换热面积等参数，帮助选择辅助设备。
最后使用CAD 画出工艺流程图与精馏塔设计图。
本设计着重于塔的主体设计，简要设计塔的附属设备。
第二讲AspenPlus精馏分离的仿真设计
1 bar = 0.986923267 标准大气压
DSTWU模型有四组模型设定参数：
4、冷凝器设定 ( Condenser specifications) （1） 全凝器 ( Total condenser) （2） 带汽相馏出物的部分冷凝器
( Partial condenser with vapor distillate) （3） 带汽、液相馏出物的部分冷凝器
Rmin，NTmin，R=1.5 Rmin 时的R、NT和NF 。
Distl 简捷精馏（操作）
Distl 模块用 Edmister 方法计算给定精馏塔的 操作结果。
Distl 模块的连接图如下：
应用示例 (3)
含 水 30%w 、 甲 醇 70%w 的 混 合 物 ( F= 1000 kg/hr、P=0.12 MPa、T=20 C ) 用精馏塔 (塔压0.12MPa) 分离，采用全凝 器，22块理论塔板，加料板在第15块，摩 尔 回 流 比 0.56775 ， 馏 出 物 / 加 料 摩 尔 比 0.641。核算分离效果，再沸器功率。
设计规定对象通过以下三张表单 设置规定指标 1、规定 (Specification) 2、组分 (Components) 3、进料/产物流股
(Feed/Product Streams)
在规定表单中输入以下指标
1、类型 (Type) 有36种变量类型共选用
(9) 再沸器
如选用了热虹吸再沸器，则需要进行设置：
1、指定再沸器流量 （Specify reboiler flow rate）
2、指定再沸器出口条件 （ Specify reboiler outlet condition）
3、同时指定流量和出口条件 （Specify both flow and outlet condition ）
流程模拟软件AspenPlus在精馏塔设计中的应用_李峰
3.4 进料位置的优化 精馏塔塔板数设置为 90 块，泡点进料 ，物性
方法使用 PR，冷凝器为全凝器，回流比 4.36，蒸流 液占进料物料的分率为 0.97816， 选择 SULZER－ CY 型填料。 使用 Aspen Plus 中的灵敏度分析功 能 “Sensitivity” 功 能 ， 设 置 采 集 变 量 为 塔 顶 产 品 摩 尔 纯 度 ， 设 置 操 作 变 量 为 “FEED-STAGE”， 得 到 如图 4 所示的塔顶产品摩尔纯度与进料板关系 图。
压力 /MPa 1.2 1.0 0.0 0.6 0.4 0.2
塔顶产品纯度 /mol% 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9 99.9
表 5 操作压力对精馏塔各参数的影响
回流比 Reflux Ratio
4.67 4.56 4.07 3.81 3.54 3.28
塔径 /mm 382 380 382 385 395 423
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化工L INDUSTRY
Vol.45 No.9（2014）
流程模拟软件 Aspen Plus 在精馏塔设计中的应用
李 峰， 赵新堂， 万宝锋 （中化近代环保化工（西安）有限公司， 陕西 西安 710201）
摘 要： 以 Aspen Plus 流程模拟软件对精馏塔进行了简捷设计和严格核算， 对精馏塔设 计的影响因素进行了分析，并对精馏塔的经济核算进行了初步说明。
434 141850 141884
400 120816 120850
387 112889 112923
380 108868 108902
377 107397 107431
374 105482 105516
馏塔，用于工业生产后创造良好的经济效益。 3.3 操作压力的优化
Aspen Plus精馏模拟(塔设计)
Aspen plus精馏模拟实例教程1. Aspen Plus 简介进入Aspen Plus后，出现图1所示的Aspen Plus软件操作界面.图1操作界面构成·标题条：在该栏目中显示运行标识. 在你给出运行名字之前，Simulation1是缺省的标识. ·拉式菜单：Aspen Plus的功能菜单. 这些下拉式菜单与Windows的标准菜单类似.·工艺流程窗口：在该窗口中可以建立及连接所要模拟的工艺流程.·模式选择按钮：按下此按钮你可以关闭插入对象的插入模式，并返回到选择模式.·模型库：在这里列出建立模型可用的任何单元操作的模型..·状态域：显示当前有关运行的状态信息.·快速访问按钮：快速执行Aspen Plus相应的命令。
这些快捷按钮与其它Windows程序的快速访问按钮类似.·Next按钮（N->）：设计过程的任意时刻点击它，系统都会自动跳转到当前应当进行的工作位置，这为我们输入数据提供了极大的方便.2 Aspen Plus模拟精馏简介（1）塔模型分类做塔新流程模拟分析必须先进行简捷塔计算--- 塔的初步设计. 计算结果为理论板数、进料位置、最小回流比、塔顶/釜热负荷. 然后进行塔精确模拟分析，简捷塔计算结果做为精确计算的输入依据. 本文以甲醇-水混合物系分离为例，首先介绍初步设计方法，然后介绍复杂塔模拟计算。
为初学者提供帮助。
Aspen Plus塔模型分类如下表.模型简捷蒸馏 DSTWU、 Distl 、SCFrac严格蒸馏 RadFrac、 MultiFrac、 PetroFrac、 RateFrac（2）精馏塔的模拟类型精馏塔的模拟类型可以分为设计式和操作式模拟计算. 可以通过定义模型的回流比进行设计型计算，又可以定义塔板数进行操作型计算. 本章我们进行设计计算，在下一章中进行操作型计算.（3）设计实例常压操作连续筛板精馏塔设计，设计参数如下[1]：进料组份：水63.2%、甲醇38.6%（质量分率）；处理量：水甲醇混合液55t/h；进料热状态：饱和液相进料；进料压力：125 kPa；操作压力：110 kPa；单板压降：≤0.7 kPa；塔顶馏出液：甲醇量大于99.5 %（质量分率）塔底釜液：水量大于99.5 %；（质量分率）.回流比：自选；全塔效率：E T=52%热源：低压饱和水蒸汽；我们通过这个实例学习Aspen Plus精馏模拟应用.3. 精馏塔的简捷计算·设计任务确定理论塔板数 确定合适的回流比·DSTWU 精馏模型简介本例选择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馏 计算. DSTWU 假设恒定的摩尔溢流量和恒定的相对挥发度·DSTWU 规定与估算内容规 定目 的其它结果轻重关键组分的回收率 最小回流比和最小理论级数 理论级数 必需回流比回流比必需理论级数进料位置、冷凝器、再沸器的热负荷·DSTWU 计算结果浏览汇总结果、物料和能量平衡结果、回流比对级数曲线.3.1 定义模拟流程本节任务：·创建精馏塔模型 ·绘制物流·模块和物流命名1）创建精馏塔模块在模型库中选择塔设备column 标签，如图3.1-1.图3.1-1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3.1-2所示.图3.1-2在空白流程图上单击，即可绘出一个精馏塔模型如图3.1-3所示.图3.1-32）绘制物流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3.1-4所示.图3.1-4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3.1-5.图3.1-53）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3.1-6所示.图3.1-6至此，本节创建模拟流程任务完成，我们将在N-> 快捷键引导下进入下一步操作.3.2 模拟设置单击N-> 快捷键，进入初始化设置页面，如图3.2-1. 用户可以对Aspen Plus做全局设置、定义数据输入输出单位等.·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，输出报告则按在此选择的单位制输出.系统自身有一套默认的设置。
aspen plus 讲义 精馏
1、精馏的原理
1.3
蒸馏过程的分类
按蒸馏方式：简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏 按物系的组分数：双组份精馏、多组分精馏 按操作压力：常压精馏、加压精馏、减压精馏 按操作方式：间歇精馏、连续精馏 按难易方式：普通精馏、特殊精馏
1、精馏的原理
1.4
蒸馏与精馏原理
1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 简单蒸馏 平衡蒸馏 精馏原理 连续精馏流程
精
馏
1、精馏原理 2、精馏塔 3、精馏过程的节能
塔
进行气相和液相或液相和液相间物质 传递的设备。按结构分板式塔和填料塔 两大类。板式塔内设有一定数量的塔板， 气体以鼓泡或喷射形式与塔板上液层相 接触进行物质传递。填料塔内装有一定 高度的填料，液体沿填料自上向下流动， 气体由下向上同液膜逆流接触，进行物 质传递。常应用于蒸馏、吸水、萃取等 操作中。
小尺寸填料较小；大尺寸填料及规整填 料较大
传统填料低；新型乱堆及规整填料高 较小 对液量有一定要求 较难 金属及非金属材料均可 新型填料投资较大
塔设备单元模型 — 分类
塔设备(Columns)单元共有9种模块：
1. 2. 3. 4.
DSTWU Distl RadFrac Extract
5. 6. 7. 8. 9.
2、精馏塔
2.1.2.2 筛孔塔板
（ Sieve Tray ）
筛孔塔板：是结构最简单的一种板 型。对筛孔塔板的研究，力学性能 以及塔板漏液等问题，获得了成熟 的使用经验和设计方法，使之逐渐 成为应用最广的塔板类型之一。
2、精馏塔
2.1.2.3 浮阀塔板（ Valve Tray）
浮阀塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板基础上开发的板型。 在塔板上按一定的排的阀片。阀片可随上升气量的变化 而自动调节开启度。在低气量时，开度小；气量大时， 阀片自动上升，开度增大。浮阀塔具有结构简单，生产 能力和操作弹性大，板效率高的优点，是一种综合性能 较优异的板型。
aspenplus教程(下)
第9章ASPENPLUS应用简介
9.1
9.2
9.3
9.3 ASPEN PLUS 应用实例
6、单击“N ”，系统弹出物流特性估 算方法对话框，在对话框中选择 “P-R”方法。 7、单击“N ”，系统弹出如右图的输 入物流基本情况对话框，主要有流 量（8kmol/hr）、压力 （8kg/sqcm）、温度（30℃），摩 尔分率（0.4,0.27,0.33）。 8、单击“N ”，系统弹出如右图塔设 备基本情况设置对话框，设置塔板 数为5，冷凝器的形式为全凝器，回 流弊为2，塔顶引出物流量为 2.5kmol/hr,以及其它各参数，再单 击“N ”，系统弹出塔压情况对话 框，输入各种压力。 总目录 本章目录
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9.2.4 结果的输出
当Aspen
对整个流程计算完毕以后， 在数据浏览器中的结果汇总（Results Summary)中可以看到模拟的结果。
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9.3 ASPEN PLUS 应用实例
甲醇-二甲醚-水3元混合物精馏塔的模拟
1、在单元模块区选择Columns，在 它的下层菜单中选择Radfrac，在其 弹出的精馏塔图示中选择第一行中 的第三图例 。 2、将鼠标移到流程区，并单击，在 流程区出现一个塔，将鼠标移到物 流、能流区，单击，将在塔上出现 需要连接的物流（用红色表示）， 鼠标移到红色标记前后，通过拖动 连接上进出单元的物流。
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总目录本章目录91929393aspenplus甲醇二甲醚水3元混合物精馏塔的模拟1在单元模块区选择columns在它的下层菜单中选择radfrac在其弹出的精馏塔图示中选择第一行中的第三图例2将鼠标移到流程区并单击在流程区出现一个塔将鼠标移到物流能流区单击将在塔上出现需要连接的物流用红色表示鼠标移到红色标记前后通过拖动连接上进出单元的物流
Aspen plus模拟精馏塔说明书.
Aspen plus模拟精馏塔说明书一、设计题目根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔：生产能力：100000吨精甲醇/年；原料组成：甲醇70%w，水28.5%w，丙醇1.5%w；产品组成：甲醇≥99.9%w；废水组成：水≥99.5%w；进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa；所有塔板Murphree 效率0.35。
二、设计要求对精馏塔进行详细设计，给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图，并写出设计说明。
(1).进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量；(2).全塔总塔板数N；最佳加料板位置N F；最佳侧线出料位置N P；(3).回流比R；(4).冷凝器和再沸器温度、热负荷；(5).塔内构件塔板或填料的设计。
三、分析及模拟流程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)生产能力:一年按8000 hr计算，进料流量为100000/(8000*0.7)=17.86 t/hr。
(2)原料、塔顶与塔底的组成（题中已给出）：原料组成：甲醇70%w，水28.5%w，丙醇1.5%w；产品:甲醇≥99.9%w；废水组成：水≥99.5%w。
(3).温度及压降：进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa；所有塔板Murphree 效率0.35。
2.用简捷模块（DSTWU）进行设计计算目的:对精馏塔进行简捷计算，根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。
3.灵敏度分析目的:研究回流比与塔径的关系（N T-R），确定合适的回流比与塔板数；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:作回流比与塔径的关系曲线（N T-R），从曲线上找到期望的回流比及塔板数。
4. 用详细计算模块（RadFrac）进行计算目的:精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。
方法:用RadFrac模块进行精确计算，通过设计规定(Design Specs)和变化(Vary)两组对象进行设定，检验计算数据是否收敛，计算出塔径等主要尺寸。
RadFrac傻瓜指南—如何使用Aspen+Plus
RadFrac傻瓜指南—如何使用Aspen+PlusRadFrac 傻瓜指南—如何使用Aspen Plus RadFrac for Dummies ：A How to Guide on AspenPlus这个例子将说明如何使用Aspen Plus 的RadFrac 建立精馏塔模型，上图中的进料（feed ）包含50lbmol/hr 的甲醇和，50lbmol/hr 的水。
采用回流比为1.5时，要求塔顶和塔底产物的纯度都达到99.5%。
如果不知道如何登陆Aspen Plus ，请查看手册“Getting Started on Aspen Plus ” 选择“T emplate ”选项。
单击“OK ”按钮这个窗口特定的模拟选项，对这个例子，选择“General with English Units”选项，并且确定在“Run Type”方框中显示的是“Flowsheet”单击“OK”按钮Aspen Plus为每一个流股和块自动指派标签，为了关闭这个选项，单击“Tools”菜单选择“Options”命令。
在“Options”窗口，单击“Flowsheet”标签，下一步，单击“Stream and Block labels”里的这两个框，使得复选标记消失，标志这个功能失效完成后单击“OK”按钮当开始模拟，单击设备选择区域的“Columns ”标签，单击“RadFrac ”右侧的向下箭头，移动鼠标指针到“RadFrac ”右上方的二级图形中，单击“Fract1”。
下一步，移动鼠标到空白区域，单击所需要的地方，出现一个询问输入块号的提示“input the block ID ”，对这个例子，输入“dist ”，创建“Feed ”，“Distill ”和“Bottoms ”流股。
首先单击窗口左下角的“Material Streams ”框，在塔的周围出现红色和蓝色箭头，红色箭头表示必须给定的设计流股，蓝色箭头表示可选流股。
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Aspen plus模拟精馏塔说明书
一、设计题目
根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔：
生产能力：100000吨精甲醇/年；原料组成：甲醇70%w，水%w，丙醇%w；产品组成：甲醇≥%w；废水组成：水≥%w；进料温度：；全塔压降：；所有塔板Murphree 效率。
二、设计要求
对精馏塔进行详细设计，给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图，并写出设计说明。
(1).进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量；
(2).全塔总塔板数N；最佳加料板位置N F；最佳侧线出料位置N P；
(3).回流比R；
(4).冷凝器和再沸器温度、热负荷；
(5).塔内构件塔板或填料的设计。
三、分析及模拟流程
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)生产能力:一年按8000 hr计算，进料流量为
100000/(8000*= t/hr。
(2)原料、塔顶与塔底的组成（题中已给出）：
原料组成：甲醇70%w，水%w，丙醇%w；
产品:甲醇≥%w；废水组成：水≥%w。
(3).温度及压降：
进料温度：；全塔压降：；
所有塔板Murphree 效率。
2.用简捷模块（DSTWU）进行设计计算
目的:对精馏塔进行简捷计算，根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。
3.灵敏度分析
目的:研究回流比与塔径的关系（N T-R），确定合适的回流比与塔板数；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:作回流比与塔径的关系曲线（N T-R），从曲线上找到期望的回流比及塔板数。
4. 用详细计算模块（RadFrac）进行计算
目的:精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。
方法:用RadFrac模块进行精确计算，通过设计规定(Design Specs)和变化(Vary)两组对象进行设定，检验计算数据是否收敛，计算出塔径等主要尺寸。
5. 塔板设计
目的：通过塔板设计(Tray sizing)计算给定板间距下的塔径。
方法：在Specification表单中输入该塔段(Trayed section)的起始塔板(Starting stage)和结束塔板(Ending stage)、塔板类型(Tray type)、塔板流型程数(Number of passes)、以及板间距(Tray spacing)等几何结构参数。
6.塔板核算
目的:计算塔板的热负荷。
方法：对第5步的计算结果（塔径）按设计规范要求进行必要的圆整，用RadFrac模块的Tray Rating，对塔进行设计核算。
7.设计结果汇总
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一.用简捷模块（DSTWU）进行初步模拟
1.连接流股
图1-1
2. 设定全局特性
图1-2 3. 输入化学组分信息
图1-3 4. 选择计算方法和模型
图1-4 5. 输入外部流股信息
图1-5 6. 输入单元模块参数
图1-6 7. 运行程序
图1-7 8.查看结果
图1-8
a.流股信息
图1-9
b.最小回流比：；实际回流比：；最小理论板数：10 ；理论板数：18 ；加料板位置：12。
（如图1-10）
图1-10
图1-11二、灵敏度分析
图2-1
绘N T-R图
图2-2
三、用详细计算模块（RadFrac）进行计算
1.将DSTWU模型换成RadFrac模型
图3-1 2.设定配置
图3-2 3.设定流股
图3-3 4.设定压强
图3-4 5.运行程序
图3-5 6.查看结果
图3-6 7.连接侧线出料并计算
图3-7
图3-8
图3-9 8.加入Murphree 效率并计算
图3-10
图3-11
图3-12
图3-13 9.运行程序
图3-14 10.查看结果
图3-15 11.反复计算，直到进料板的甲醇含量接近
图3-16
图3-17
图3-18
第48块板的进料接近，将进料板位置设为48，重新计算。
图3-19
图3-20
第48快板的甲醇含量为，满足设计要求，计算完毕。
12. 设定设计规定(Design Specs)和变化(Vary)
图3-21
图3-22
图3-23
图3-24
图3-25
图3-26
进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量
图3-27冷凝器参数
图3-28再沸器参数
图3-29
四、塔板设计
塔板类型选为筛板塔；板间距(Tray spacing)选为m。
图4-1
图4-2
图4-3
塔内径：m，圆整为m；降液管截面积：；
侧降液管流速：s ；侧堰长：1584，查文献圆整1598。
图4-4五、塔板核算
图5-1
图5-2
图5-3
最大液泛因子：，小于；最大降液管液位/板间距：，在之间，塔径核算成功。