Aspen吸收塔的设计说明

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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。

吸收解吸塔地详细设计和ASPEN塔设计

课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目填料吸收塔的设计二、工艺条件1．煤气中含苯 2%（摩尔分数），煤气分子量为 19；2．生产能力：每小时处理含苯煤气2000m³，连续操作；3．吸收塔底溶液含苯≥0.15%（质量分数）；4．吸收回收率≥95%；5．吸收剂为洗油：分子量 260，相对密度 0.8；6．吸收操作条件为：1atm、27℃；解吸操作条件为：1atm、120℃；7．冷却水进口温度＜25℃，出口温度≤50℃。

8．吸收塔汽-液平衡 y* = 0.125x；解吸塔汽-液平衡为 y* = 3.16x；9．解吸气流为过热水蒸气，经解吸后的液体直接用作吸收剂，正常操作下不再补充新鲜吸收剂过程中热效应忽略不计；10.年工作日及填料类型：自选。

三、课程设计内容1．设计方案的选择及流程说明；2．工艺计算；3．主要设备工艺尺寸设计；（1）塔径的确定；（2）填料层高度计算；（3）总塔高、总压降及接管尺寸的确定。

4．辅助设备选型与计算。

四、进度安排1．课程设计准备阶段：收集查阅资料，并借阅相关工程设计用书；2．设计分析讨论阶段：确定设计思路，正确选用设计参数，树立工程观点，小组分工协作，较好完成设计任务；3．计算设计阶段：完成物料衡算、流体力学性能验算及主要设备的工艺设计计算；4.课程设计说明书编写阶段：整理文字资料计计算数据，用简洁的文字和适当的图表表达自己的设计思想及设计成果。

五、基本要求1．格式规范，文字排版正确；2.主要设备的工艺设计计算需包含：物料衡算，能量衡量，工艺参数的选定，设备的结构设计和工艺尺寸的设计计算；3．工艺流程图：以 3 号图纸用单线图的形式绘制，标出主体设备与辅助设备的物料方向，物流量、能流量，主要测量点；4.填料塔工艺条件图：以 2 号图纸绘制，图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表；5.按时完成课程设计任务，上交完整的设计说明书一份。

Aspen吸收塔的设计说明

SO2吸收塔的设计计算矿石焙烧炉送出的气体冷却到25°C后送入填料塔中，用20°C淸水洗涤以除去英中的SO2o 入塔的炉气流量为2400/n3/A ,英中SO2摩尔分率为0.05,要求SO?的吸收率为95%。

吸收塔为常压操作。

试设计该填料吸收塔。

解（1）设计方案的确定用水吸收SO2属于中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。

因用水作为吸收剂，且SO2不作为产品，故采用纯溶剂。

（2）填料的选择对于水吸收SO2的过程，操作过程及操作压力较低，工业上通常选用塑料散装填料。

在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用聚丙烯阶梯环填料。

（3）工艺参数的计算步骤I：全局性参数设置。

计算类型为4Tlowsheef\选择il•量单位制，设置输岀格式。

单击“Next",进入组分输入窗口，假设炉气由空气（AIR〉和SO2组成。

在“Component ID”中依次输入H2O, AIR, SO20步骤2：选择物性方法。

选择NRTL方程。

步骤3：画流程图。

选用“RadFmc“严格计算模块里而的“ABSBR1"模型，连接好物料线。

结果如图3-1所示。

图3・1水吸收SO?流程图步骤4：设置流股信息。

按题目要求输入进料物料信息。

初始用水虽设泄为400kmol/h。

步骤5：吸收塔参数的输入。

在“BlocksQl|Setup“栏目，输入吸收塔参数。

吸收塔初始模块参数如表3-1所示。

其中塔底气相GASIN由第14块板上方进料，相当于第10块板下方。

表3・1吸收塔初始参数至此，在不考虑分离要求的情况下，本流程模拟信息初步设泄完毕，运行计算，结果如图3-2所示。

此时SO2吸收率为30&49/319.60 = 96.52%。

图3・2初步计算结果步骤6：分离要求的设左，塔板数固泄时，吸收剂用量的求解。

运用"Design Specifications"功能进行计算,在"Blocks|Bl〔Design Spec"下,建立分离要求T'。

ASPEN-0-9-ASPEN_吸收稳定

……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………催化吸收稳定系统流程模拟计算一、工艺流程简述催化裂化是我国最重要的重质石油馏份轻质化的装置之一。

它由反再、主分馏及吸收稳定系统三部分所组成。

分馏系统的任务是把反再系统来的反应产物油汽混合物进行冷却，分成各种产品，并使产品的主要性质合乎规定的质量指标。

分馏系统主要由分馏塔、产品汽提塔、各中段回流热回收系统，并为吸收稳定系统提供足够的热量，不少催化装置分馏系统取热分配不合理，造成产品质量不稳定、吸收稳定系统热源不足。

吸收稳定系统对主分馏塔来的压缩富气和粗气油进行加工分离，得到干气、液化气及稳定汽油等产品。

一般包括四个塔第一塔为吸收塔，用初汽油和补充稳定汽油吸收富气中的液化气组份，吸收后的干气再进入到再吸收塔，用催化分馏塔来的柴油吸收其中的较轻组份，再吸收塔顶得到含基本不含C3组份的合格干气，再吸收塔底富柴油回到分馏系统。

吸收塔底富吸收液进到解吸塔，通过加热富吸收液中的比C2轻的组份基本脱除从解吸塔顶出来再回到平衡罐，再进到吸收塔内；解吸塔底脱除C2组份的液化气和汽油组份再进到稳定塔，通过分离稳定塔顶得到C5合格的液化气组份，塔底得到蒸汽压合格的汽油，合格汽油一部分作为补充吸收剂到吸收塔，一部分作为产品出装置。

吸收稳定系统分离其工流流程如图4-1所示，所涉及主要模块有吸收塔（C10301）、解吸塔（C10302）、再解吸塔（C10303）、稳定塔（C10304）。

解吸塔进料预热器（E302）、稳定塔进料换热器（E303），补充吸收剂冷却器（C39）,平衡罐（D301）。

图4-1 催化吸收稳定系统模拟计算流程图GGGAS干气； LLPG液化气； GGOIL稳定汽油；PCOIL贫柴油；PGAS干气；FCOIL富柴油；二汽油；LPG液化气；WDGOIL5稳定汽油产品；D301平衡罐；C10301吸收塔，C10302解吸塔，C10303再吸收塔，C10304稳定塔二、需要输入的主要参数1、装置进料数据2、单元操作参数3、设计规定……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………4、灵敏度分析的应用应用方案研究功能研究，考察贫汽油流量、贫柴油流量对贫气中C3含量、液化气中C2含量的影响。

ASPEN-0-9-ASPEN_吸收稳定

催化吸收稳定系统流程模拟计算一、工艺流程简述催化裂化是我国最重要的重质石油馏份轻质化的装置之一。

它由反再、主分馏及吸收稳定系统三部分所组成。

分馏系统的任务是把反再系统来的反应产物油汽混合物进行冷却，分成各种产品，并使产品的主要性质合乎规定的质量指标。

吸收稳定系统对主分馏塔来的压缩富气和粗气油进行加工分离，得到干气、液化气及稳定汽油等产品。

吸收稳定系统分离其工流流程如图4-1所示，所涉及主要模块有吸收塔（C10301）、解吸塔（C10302）、再解吸塔（C10303）、稳定塔（C10304）。

解吸塔进料预热器（E302）、稳定塔进料换热器（E303），补充吸收剂冷却器（C39）,平衡罐（D301）。

图4-1 催化吸收稳定系统模拟计算流程图GGGAS干气； LLPG液化气； GGOIL稳定汽油；PCOIL贫柴油；PGAS干气；FCOIL富柴油；二汽油；LPG液化气；WDGOIL5稳定汽油产品；D301平衡罐；C10301吸收塔，C10302解吸塔，C10303再吸收塔，C10304稳定塔二、需要输入的主要参数1、装置进料数据2、单元操作参数3、设计规定4、灵敏度分析的应用应用方案研究功能研究，考察贫汽油流量、贫柴油流量对贫气中C3含量、液化气中C2含量的影响。

Aspen吸收塔的设计

SO 2吸收塔的设计计算矿石焙烧炉送出的气体冷却到25℃后送入填料塔中，用20℃清水洗涤以除去其中的SO 2。

入塔的炉气流量为2400h m /3，其中SO 2摩尔分率为0.05，要求SO 2的吸收率为95%。

吸收塔为常压操作。

试设计该填料吸收塔。

解（1）设计方案的确定用水吸收SO 2属于中等溶解度的吸收过程，为提高传质效率，选用逆流吸收过程。

因用水作为吸收剂，且SO 2不作为产品，故采用纯溶剂。

（2）填料的选择对于水吸收SO 2的过程，操作过程及操作压力较低，工业上通常选用塑料散装填料。

在塑料散装填料中，塑料阶梯环填料的综合性能较好，故此选用聚丙烯阶梯环填料。

（3）工艺参数的计算步骤1：全局性参数设置。

计算类型为“Flowsheet ”，选择计量单位制，设置输出格式。

单击“Next ”，进入组分输入窗口，假设炉气由空气（AIR ）和SO 2组成。

在“ComponentID ”中依次输入H 2O ，AIR ，SO 2。

步骤2：选择物性方法。

选择NRTL 方程。

步骤3：画流程图。

选用“RadFrac ”严格计算模块里面的“ABSBR1”模型，连接好物料线。

结果如图3-1所示。

图3-1 水吸收SO 2流程图步骤4：设置流股信息。

按题目要求输入进料物料信息。

初始用水量设定为400kmol/h 。

步骤5：吸收塔参数的输入。

在“Blocks|B1|Setup ”栏目，输入吸收塔参数。

吸收塔初始模块参数如表3-1所示。

其中塔底气相GASIN 由第14块板上方进料，相当于第10块板下方。

Calculation type EquilibriumNumber of stages13 Condenser None Reboiler None Valid phases Vapor-Liquid Convergence StandardFeed stageWATER 1 GASIN14 Pressure(kPa) Stage 1101.325表3-1 吸收塔初始参数至此，在不考虑分离要求的情况下，本流程模拟信息初步设定完毕，运行计算，结果如图3-2所示。

基于aspen plus设计苯类废气吸收塔

M CR001
A B S O RB E R
G A S -O UT
G A S -IN
LOUT
图 1 吸收塔模拟流程 Fig.1 Absorption tower simulation process
1.3 物性计算方法选择准确的物性计算是流程模拟的关键，Aspen Plus流程模拟软件
有强大的物性支持，对各种物质体系具有相适应的计算模型，并提供了数十种物性方法供用户选择。
Keywords: Aspen Plus；absorption tower；Benzene Gas；Simulation calculation；NRTL-HOC equation
挥发性有机废气(VOC)是石油化工、医药合成、喷漆等行业排放最常见的污染物，该类有机物大多具有毒性，部分已被列为致癌物。
本实验选用Aspen Plus中的Rad Frac模块进行吸收塔设计计算。
Rad Frac是一个严格模型，可以用于模拟所有类型的吸收、精馏、气提、萃取等过程的模拟计算。对气-液两相存在强非理想性的物系和理想物系均能实现良好的模拟结果。
其过程如图1所示。
[收稿日期] 2019-12-23
[作者简介] 赵萱(1981-)，男，北京人，本科，主要研究化工环保。
随着社会的发展进步，人们环保意识的不断增强，有机废气的排放所造成的环境污染以及对人体健康的严重危害越来越受到各级政府和民众的关注。
苯、甲苯、二甲苯，工业上俗称“三苯”，作为化工原料或溶剂广泛应用于染料、农药、香料生产、造漆、喷漆、制药、制鞋、家具制造等行业。它们均为
有毒的有机化合物。急性成骨细胞白血病是与苯中毒有关的最常见的恶性肿瘤；甲苯的深度中毒主要表现为对中枢神经的影响，出现神经的强烈兴奋或抑制表现，如躁动、发呆、嗜睡等；二甲苯的毒性效应主要分为肾毒性、胚胎或生殖毒性和神经毒性、cij、dij、eij和fij在Aspen Plus数据库中有许多自文献及通过实验数据回归得到的相关二元参数。 1.3.2 逸度系数模型

使用 Aspen Plus 优化环氧乙烷吸收塔

使用Aspen Plus 优化环氧乙烷吸收塔气体吸收塔在化学加工工业（CPI）中有着广泛的应用，溶剂通过接触吸收混合气中的可溶解组分组成，从而来分离各个组成。

溶质在气相和液相之间转移。

本文介绍了应用过程模拟优化环氧乙烷（EO）吸收塔操作，同时改善瑞来斯公司环氧乙烷和乙二醇（EOEG）工厂的能效（图1）。

环氧乙烷的生产方式是：使用银催化乙烯，并通过氧分子进行部分气相氧化而成。

热气体反应器废气中的环氧乙烷含量极低。

使用贫吸收剂吸收废气，产生浓度很低的EO 溶液（富吸收剂），从而从废气中提取出来。

这种富吸收剂在EO 气提气提塔中气提解析，以产生富含EO 的蒸汽。

使用艾斯本技术公司的Aspen Plus 过程模拟器对EO 吸收塔建模。

本文介绍了开发仿真模型的步骤，最开始是选择合适的方法，输入塔板塔板详细信息，最后调节模型以匹配操作数据。

需要执行灵敏度分析以了解在不影响产品规格范围的情况下某些变量的影响，如贫吸收剂温度和流量。

从仿真研究得出的结论是，在不影响产品质量的情况下，可以将贫吸收剂流量减少8%。

通过逐步减少流向EO 吸收塔的贫吸收剂流量，从而在生产工厂中采用了这一建议。

而且，泵消耗的功率也相应减少了39 kW，流向EO 气提气提塔再沸器的低压蒸汽（3.0 barg）流速也减少了大约1000 kg/hour。

这就转化为节约了大量的能源，每年的经济效益可达950 万印度卢比（20 万美元），而且无需任何资本投入。

除了节能之外，还可使用相同的仿真模型来评估设备生产能力提高会产生液泛液泛的可能性。

塔板几何尺寸塔板指定现有塔板的几何尺寸完成塔板校核，然后分别评估当前运行条件下以及降低吸收液体流量的液泛液泛趋势。

一、节能需求除了原材料之外，能源是大多数化学过程中第二大的开支。

因此必须在化工过程中降低能耗，以在不断变化的市场环境中维持成本有效的生产和管理生产能力。

它可以工厂盈利最大化。

二、流程在EOEG 工厂中，在有氧环境中，乙烯通过基于银的催化剂进行气相氧化，以形成环氧乙烷（EO）。

Aspen Plus应用塔设备设计

3.1 建立工艺流程图
41
DUPL：复制器将一股物流复制成完全相同的多股物流
无需重复输入外部物流数据
3.1 建立工艺流程图点击这两个按钮中的一个进行数据输入
42
3.2 模块数据输入
3.严格精馏模块RadFrac
(1)为了减少对新严格精馏计算的干扰，将T1和已有的灵敏度分析都 Deactivate
回流比为1.39
58
3.严格精馏模块RadFrac
3.5塔板设计
通过Tray Sizing的New按钮新建一个设计表项
59
Tray Sizing计算结果
3.5塔板设计
60
Tray Rating计算
3.5塔板设计
61
Tray Rating计算结果
3.5塔板设计
62
设置单位
• 在Aspen Plus的单位可以按 3 个不同的级别定义: 1. 全局级 (在Setup Specifications Global 页面上的“输入数据”和“输出数据”域 ) 2. 对象级 (在一个对象,诸如单元模块和物流的任意输入表页顶部的“Units” 域 3. 域级
31
(4)数据表设置
2.4灵敏度分析
点Next键开始灵敏度分析计算点击此项自动填入所有表项
32
2.4灵敏度分析
(5)查看结果，绘制RR-NSTAGE图
a.定义X轴数据左键选取RR这一列数据在菜单栏上选取
PlotX-Axis Variable
33
2.4灵敏度分析
(5)查看结果，绘制RR-NSTAGE图
回流比 R=1.3 理论板数 N=20 进料板 NF=15 采出率 D/F=0.2458 (mole比)

吸收塔设计说明 Microsoft Word 文档

(一) 设计任务 (1)(二) 设计简要 (2)2.1 填料塔设计的一般原则 (2)2.2 设计题目与要求 (2)2.3 设计条件 (2)2.4 工作原理 (2)(三) 设计方案 (2)3.1 填料塔简介 (2)3.2填料吸收塔的设计方案 (3).设计方案的思考 (3).设计方案的确定 (3).设计方案的特点 (3).工艺流程 (3)（四）填料的类型 (4)4.1概述 (4)4.2填料的性能参数 (4)4.3填料的使用范围 (4)4.4填料的应用 (5)4.5填料的选择 (5)（五）填料吸收塔工艺尺寸的计算 (6)5.1塔径的计算 (6)5.2核算操作空塔气速u与泛点率 (7)5.3液体喷淋密度的验算 (8)5.4填料层高度的计算 (8)5.5填料层的分段 (8)5.6填料塔的附属高度 (9)5.7液相进出塔管径的计算 (9)5.8气相进出塔管径的计算 (9)（六）填料层压降的计算 (10)（七）填料吸收塔内件的类型与设计 (10)7.1 填料吸收塔内件的类型 (10)7.2 液体分布简要设计 (12)（八）设计一览表 (13)（九）对设计过程的评述 (13)（十）主要符号说明 (14)参考文献 (17)（二）设计简要（1）填料塔设计的一般原则填料塔设计一般遵循以下原则:①:塔径与填料直径之比一般应大于15：1，至少大于8：1；②：填料层的分段高度为：金属:6.0-7.5m，塑料：3.0-4.5；③：5-10倍塔径的填料高度需要设置液体在分布装置，但不能高于6m；④：液体分布装置的布点密度，Walas推荐95-130点/m2,Glitsh公司建议65-150点/m2⑤：填料塔操作气速在70%的液泛速度附近；⑥：由于风载荷和设备基础的原因，填料塔的极限高度约为50米（2）设计题目与要求常温常压下，用20℃的清水吸收空气中混有的氨，已知混合气中含氨10%（摩尔分数，下同），混合气流量为3000m3/h，吸收剂用量为最小用量的 1.3倍，气体总体积吸收系数为200kmol/m3.h，氨的回收率为95%。

吸收解吸塔的详细设计和ASPEN塔设计

吸收解吸塔的详细设计和ASPEN塔设计吸收解吸塔是一种用于气液相接触和传质的设备，广泛应用于化工、环保等领域。

其主要作用是通过气相和液相之间的接触，将气相中的溶质物质吸附到液相中，实现物质的传质和分离。

在化工工业中，吸收解吸塔通常用于气体净化、气体吸收、气体分离等方面，具有良好的效果和广泛的应用。

吸收解吸塔的设计是一个复杂的过程，需要考虑多个因素如操作条件、设备结构、传质机理等。

在设计吸收解吸塔时，需要考虑气相和液相的物性、流动情况、传质效率等因素，以达到预期的目标。

在设计吸收解吸塔时，除了考虑传质效率外，还需要考虑塔内的流体动力学和传热性能，以确保设备的有效运行。

另外，ASPEN是一种计算机辅助工程软件，常用于化工工程中的过程模拟、优化和设计。

通过ASPEN软件，可以进行吸收解吸塔的详细设计和模拟，以预测设备的性能和优化设计方案。

在使用ASPEN进行吸收解吸塔设计时，可以考虑不同的操作条件、物性参数、设备结构等因素，以达到最佳的设计效果。

在设计吸收解吸塔时，通常需要考虑以下几个方面：1.设备结构：吸收解吸塔的结构通常包括填料层、气液分布器、气液分离器等部件。

在设计吸收解吸塔时，需要考虑设备的结构参数，如填料高度、填料形状、塔径比等，以满足气液接触和传质的要求。

2.操作条件：吸收解吸塔的操作条件包括气相流量、液相流量、温度、压力等因素。

在设计吸收解吸塔时，需要考虑操作条件的选择，以保证设备的正常运行和传质效率。

3.传质效率：传质效率是衡量吸收解吸塔性能的重要指标，通常通过传质系数或传质速率来评价。

在设计吸收解吸塔时，需要考虑传质效率的影响因素，如气液接触面积、气液流速、填料形状等，以提高传质效率和设备的性能。

4.热力学平衡：在吸收解吸过程中，需要考虑热力学平衡的问题，以保证设备的稳定运行。

在设计吸收解吸塔时，需要考虑热力学平衡的影响因素，如热平衡条件、热损失、热回收等，以提高设备的热效率和能源利用率。

aspen吸收、精馏塔模拟设计(转载)

aspen吸收、精馏塔模拟设计(转载)aspen模拟塔设计（转载）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。

（参考）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。

记住：你是工艺设计者，没有 aspen 你必须知道计算过程及方法，能将塔设计出来，这是你经过课程学习应该具有的能力，理论上讲也是进入毕业设计的前提。

只是设计过程中将复杂的计算过程交给 aspen 完成， aspen 只替你计算，不能替你完成你的设计。

做不到这一点说明工艺设计部份还不合格，毕业答辩就可能要出问题，实际的这是开题时要做的事的一部份，开题答辩就是要考察这个方面的问题。

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。

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，确定合适的回流比和塔板数。

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），从曲线上找到你所期望的回流比及塔板数。

Aspen Plus应用塔设备设计

38
3.1 建立工艺流程图
3.严格精馏模块RadFrac
• （1）在工艺流程窗口插入RadFrac模块
• （2）用Manipulators的Dupl模块复制T1 进料流股作为RadFrac进料
• （3）连接RadFrac模块各流股
39
流股连接
• 选中T1进料T1F，右键，选取 Reconnect Destination
49
3.严格精馏模块RadFrac
模拟运算及结果查看
(1)查看物流结果
达不到分离效果可用设计规定来优化
50
3.严格精馏模块RadFrac
结果分析与改进
(1)灵敏度分析优化进料板位置
51
3.4结果分析与改进
(1)灵敏度分析优化进料板位置
进料板位置还是在15块
52
(2)Design Spec设计规定
3.4结果分析与改进
塔顶采出甲醇纯度达到要求
56
(2)Design Spec设计规定
(c)查看设计规定运行结果
3.4结果分析与改进
塔顶温度为58.6℃ 可考虑通过降低塔顶压力使塔顶温度降低至45℃左右，从而降低能耗
回流比为
57
3.严格精馏模块RadFrac
通过Tray Sizing的New按钮新建一个设计表项
31
2.4灵敏度分析
(5)查看结果，绘制RR-NSTAGE图
• 左键选取RR这一列数据
• 在菜单栏上选取
PlotX-Axis Variable
32
2.4灵敏度分析
(5)查看结果，绘制RR-NSTAGE图
• 左键选取 NSTAGE这一列数据
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Variable

ASPEN在塔设备的使用方法

RadFrac —— 配置
1、塔板数（Number of Stages） 2、冷凝器（Condenser） 3、再沸器（Reboiler） 4、有效相态（Valid Phase） 5、收敛方法（Convergence) 6、操作设定
（Operation Specifications)
RadFrac — 配置（冷凝器）
RadFrac — 填料设计
5 种典填型料的设散规计堆整（P填ac料k s：izing）计算选
用1某、拉带种孔西填板环料波（时填R的A料塔S（C径HM，IEG共L）L有A4P0A种K填）料2供、鲍带选孔尔用网环，波（在填P此A料仅L（L介）C绍Y）5 种典型的散3堆、阶带填缝梯料板环和波（5填C种M料典R（型）R的A规LU整-P填A料K）：
RadFrac — 应用示例 (4)
在示例（3）的基础上选定性质选项中的包括水力学参数，计算后查看结果。
RadFrac — 塔板设计
塔板设计（Tray sizing）计算给定板间距下的塔径，共有五种塔板供选用： 1、泡罩塔板（Bubble Cap） 2、筛板（Sieve） 3、浮阀塔板（Glistch Ballast） 4、弹性浮阀塔板（Koch Flexitray） 5、条形浮阀塔板（Nutter Float Valve)
1（（2（（3（（、4（（（、、12、馏馏1221）塔213）））（关压）））出出（冷））设P回力轻塔物物键P凝重再冷a带带全定(a中中流r板关器r(组K沸关t凝汽汽凝ti的的Pl(ia比数eia设键器分q器rl键C、相y器轻重lec（u（oc定s（o组（ci液馏回关关（组soldouRnuNnR键键C(r相出分dmdTem收分dueeCofeio组组)emlnsb馏物pn在unot率t在noia分分sxsodbnlse出的plile馏eedalnr馏r//ceerrna进进te物部eowcretswo出n)in出in)e料料foifs的分iitrdtect)h物s)中中物haerrt部冷aentvs的的vi中gpc中sao分凝aeeo轻重epnprs的co的v冷器s))o关关i)freri回凝回c键键radainei组组t器收d收sisto分分i)率ln率las)te)

ASPEN软件进行精馏塔设计

1引言1.1ASPEN PLUS概述Aspen Plus是大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院（MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。

该项目称为“过程工程的先进系统”（Advanced System for Process Engineering，简称ASPEN），并于1981年底完成。

1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公司，并称之为Aspen Plus。

该软件经过20多年来不断地改进、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，应用案例数以百万计。

全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus 的用户。

1.2精馏塔概述精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。

有板式塔与填料塔两种主要类型。

根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。

蒸气由塔底进入。

蒸发出的气相与下降液进行逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移，气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，气相愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，从而达到组分分离的目的。

由塔顶上升的气相进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中，其余的部分则作为馏出液取出。

塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，加热蒸发成气相返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。

1.2.1 精馏塔的分类气－液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。

精馏操作既可采用板式塔，也可采用填料塔，填料塔的设计将在其他分册中作详细介绍，故本书将只介绍板式塔。

板式塔为逐级接触型气－液传质设备，其种类繁多，根据塔板上气－液接触元件的不同，可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。

板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年)，其后，特别是在本世纪五十年代以后，随着石油、化学工业生产的迅速发展，相继出现了大批新型塔板，如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。

AspenPlus优化设计丙酮吸收塔.doc

Aspen Plus优化设计丙酮吸收塔【摘要】吸收传质过程中，吸收剂用量越大，吸收效果越好，精度越高。

但是如果吸收剂用量过大，就会造成解析过程中负担过重。

所以本案优化的目标为：用最小的吸收剂用量达到指定的吸收精度。

首先要初步估算一个吸收剂用量，再确定平衡级数。

这样就可以用RateFrac模块确定填料高度；然后做一次灵敏度分析，确定一个合适的吸收剂用量以及所对应的填料高度；然后将其回带到原计算过程中，再做一次灵敏度分析，确定出第一次灵敏度分析中所确定的填料高度下所对应的塔径；最后将填料总高度进行分段、圆整，再一次回带到原计算过程中进行核算，至此，模拟计算结束。

【关键词】Aspen Plus；吸收；优化设计1.设计参数操作温度 50℃操作压力 0.12MPa气相摩尔流量 42kmol/h摩尔分率 H20-0；PH-0.255；ACE-0.169；N2-0.432；O2-0.144吸收剂 H2O填料种类 DN38聚丙烯阶梯环混合气出口丙酮含量 50ppm2.初步计算Aspen Plus软件中的RateFrac模块是模拟诸如吸收、气提和精馏等所有类型的多级汽液分离过程的速率型非平衡级模型。

初步计算主要是为了找到一个较佳的塔高度和塔直径。

然后进一步确定一个较佳的吸收剂流量，为后面的核算做准备。

2.1定义流程使用AspenPlus下的RateFrac模块创建流程图。

如图2-1所示。

2.2定义组分设定单位制为公制（MET），混和气主要成分为丙酮、苯酚、氮气、氧气，吸收剂主要成分为清水。

2.3定义特性计算方法定义热力学方法为NRTL-RK（如图2-2所示）。

“NRTL-RK”方程对酮、醇、醚体系具有较高的预测精度，对于含水系统，“NRTL-RK”方程通常比其他方程拟合的更好。

“NRTL-RK”模型是一种计算多元体系液相活度系数的特性计算方法，它的优点不但在关联强极性物系时效果较好，更主要的是可以从二元体系的关联参数直接计算多元体系，而不必引入多元体系特有的参数。

【2017年整理】ASPEN-0-9-ASPEN_吸收稳定

催化吸收稳定系统流程模拟计算一、工艺流程简述催化裂化是我国最重要的重质石油馏份轻质化的装置之一。

它由反再、主分馏及吸收稳定系统三部分所组成。

分馏系统的任务是把反再系统来的反应产物油汽混合物进行冷却，分成各种产品，并使产品的主要性质合乎规定的质量指标。

吸收稳定系统对主分馏塔来的压缩富气和粗气油进行加工分离，得到干气、液化气及稳定汽油等产品。

吸收稳定系统分离其工流流程如图4-1所示，所涉及主要模块有吸收塔（C10301）、解吸塔（C10302）、再解吸塔（C10303）、稳定塔（C10304）。

解吸塔进料预热器（E302）、稳定塔进料换热器（E303），补充吸收剂冷却器（C39）,平衡罐（D301）。

图4-1 催化吸收稳定系统模拟计算流程图GGGAS干气； LLPG液化气； GGOIL稳定汽油；PCOIL贫柴油；PGAS干气；FCOIL富柴油；二汽油；LPG液化气；WDGOIL5稳定汽油产品；D301平衡罐；C10301吸收塔，C10302解吸塔，C10303再吸收塔，C10304稳定塔二、需要输入的主要参数1、装置进料数据2、单元操作参数3、设计规定4、灵敏度分析的应用应用方案研究功能研究，考察贫汽油流量、贫柴油流量对贫气中C3含量、液化气中C2含量的影响。

AspenPlus软件的吸收单元设计过程

AspenPlus软件的吸收单元设计过程这个手册描述了使用AspenPlus软件设计一个吸收器必需的所有步骤。

这个手册同时包括设计过程中的使用技巧、劝告（建议）和注释说明。

例子如下：例1问题描述：填料塔的丙酮吸收在293K和101.32kPa（1atm）下，用水吸收丙酮，填料塔直径0.4866m，进料空气含有2.6mol%丙酮，气体出口含丙酮0.5mol%。

总的气体进料流速为14.0148kmol/h,空塔气速=0.4708m/s，纯水进料流速为45.36kmol/h，0.00122m/s。

简图如下：气体出口气体出口Xair=0.974过程登录到AspenPlus系统并开启一个空白模拟文件，那么就会出现一个流程图区域。

（如需要帮助可参考“使用AspenPlus进行流程模拟”）上面显示的是Columns的子目录，单击“RateFrac”块就选择了这个块，如果单击“RateFrac”块旁边的向下箭头就会跳出一系列的图标。

这些图标都表示相同的计算程序，仅仅是概略简图不同而已，从中可以选择最能描述你设计的过程的块。

对于这个例子选择“RATEFRAC”左上角的矩形块。

RateFrac是模拟诸如吸收、气提和精馏等所有类型的多级汽液分离过程的速率型非平衡级模型。

RateFrac模拟实际板式塔和填料塔，而不是理想化的平衡级。

一个塔有很多段组成（见右边的填料塔示意图），这些段指的是填料塔的一部分填料或者板式塔的一块或几块塔板。

RateFrac执行一个把所有的段看作平衡级模型的初始化计算，用这个初始化计算的接过去计算速率型非平衡级模型。

需要学习有关RateFrac的更多知识和应用请参考“RateFrac”的帮助。

首先，使用“RateFrac”块创建如上所示的示意图，如果需要帮助请参考“使用AspenPlus进行流程模拟”。

将液相进料流股和气相进料流股和进料口（feed port）相连，气相出料口和气相馏出物口（vapor distillte port）相连，液相出口和底部口（bottom port）相连。