Aspen+plus在化工设计教学中应用

万方数据
汪斌等Ａｓｐｅｎｐｌｕｓ在化工设计教学中应用２０１０．Ｖ０１．２４，Ｎｏ．９
１．１具有完备的物性数据库
物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的
关键。

ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ具有丰富的物性数据和完备的物
性模型。

ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ数据库包括将近６０００种纯组分
的物性数据，约９００种离子和分子溶质估算电解质物
性所需的参数，约３３１４种固体的固体模型参数，６１
种化合物的Ｈｅｎｒｙ常数参数，二元交互作用参数约
４００００多个。

ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ是唯一获准与ＤＥＣＨＥＭＡ
数据库接口的软件。

该数据库收集了世界上最完备的气液平衡和液液平衡数据，共计２５万多套数据。

１．２完整的单元操作模块
ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ包含完整的化工单元模块，易于组建化工流程。

单元模块包括①换热器，包括加热（冷却）器、两股物流换热器和多股物流换热器；②闪蒸器，包括双出口闪蒸和三出口闪蒸；③多级平衡计算，包括用于精馏、萃取、间歇蒸馏和石油精炼过程的平衡计算及填料塔、板式塔的塔内流体力学计算；
④反应器，包括理想反应器、平衡反应、收率反应器、化学计量反应器和最小自由能反应器；可用来对反应器的物料和能量衡算，并进行反应器的设计；⑤其他，包括混和器、分流器、多出口组分分离器、泵和压缩机。

１．３分析工具
ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ提供了一些重要的模拟分析工具。

如：流程优化、灵敏度分析、设计规定及工况研究等。

日垒璺巳皇翌旦坚璺查丝王透过史座旦２．１设计型计算
设计任务：在常压连续筛板精馏塔中精馏分离含苯４１％的苯、甲苯混和液。

要求塔顶馏出液中含甲苯量不大于４％，塔底釜液中含甲苯量不低于９６％（以上均为质量分率）。

已知参数：苯、甲苯混合液处理量４ｔ／ｈ；进料热状态自选；回流比自选；塔顶压强４ｋＰａ（表压），热源低压饱和水蒸气，单板压降不大于０．７ｋＰａ；其他计算中所用物性数据由Ａｓｐｅｎｐｌｕｓ内置或计算。

在模型库中选择Ｄ蚋ｒＵ模型进行设计型简捷计算，如图ｌ所示。

在这里苯和甲苯体系可近似看成理想系，选择Ｉ．ｄｅａｌ方法。

选取进料热状态为饱和液体，物料的流量４０００ｋｇ／ｈ，苯含量为４ｌ％，甲苯为５９％。

图１ＤＳＴＷＵ模型图
Ｆｉｇ．１ｄｉａｇｒａｍｏｆＤＳＴＷＵｍｏｄｅｌ
ＤＳＴＷＵ模型既可以定义塔板数进行操作型计算，又可以定义回流比进行设计型计算。

由于进行的是设计型计算，在这里定义回流比，取最小回流比的２倍。

定义轻重关键组分的回收率来确定分离要求，经计算可得轻关键组分的回收率为０．９８５９，重关键组分的回收率为０．０２８５。

再沸器和冷凝器的压力定义为１１０ｋＰａ和１０５ｋＰａ，冷凝器使用全凝器，其余设置由系统默认确定。

计算出的塔的设计参数同文献值的结果相近，如表ｌ。

表１模拟计算值与文献值对比表
２．２灵敏度分析
由于轻组分回收率与塔板数密切相关，定义轻关键组分回收率的变化范围，取为０．９５０—０．９９９，计算点数取５０个点，进行灵敏度分析，定义界面如图２所示。

图２灵敏度分析自变量定义界面图
Ｆｉｇ．２Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ
一４９—
万方数据
万方数据
Aspen plus在化工设计教学中应用
作者：汪斌， 舒莉， 朱炳龙， Wang Bin， Shu Li， Zhu Binglong
作者单位：江苏技术师范学院化学与环境学院,江苏,常州,213001
刊名：
化工时刊
英文刊名：CHEMICAL INDUSTRY TIMES
年，卷(期)：2010,24(9)
被引用次数：1次
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