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文档简介
1、PROII 常用热力学方程的选择SRK 方程:用于气体及炼油过程,可计算 K 值,焓,熵,气体密度,液体密度(不好) ,通常不用于高 度非理想体系,支持自由水,不支持 VLLE 。PR 方程:主炼油过程,可计算 K 值,焓,熵,气体密度,不适用于高度非理想体系,支持自由水, 不支持 VLLE 。修正的 SRK 及 PR 方程:可计算 K 值,焓,熵,气体密度,适用于非理想体系,不支持自由水,可用于 VLLE 。Uniwaals 方程:可计算 K 值,焓,熵,气液体密度,如果基团贡献参数由数据库或用户提供时,可很好地 用于高度非理想体系。用于低中压系统,不支持自由水,支持 VLLE 。BWRS
2、方程:可计算 K 值,焓,熵,气液体密度,可用于炼油厂的轻重烃组分。但不支持严格的双液相 行为。支持自由水,不支持 VLLE 。六聚物方程:适用于 HF 烷基化及致冷剂合成, 可计算 K 值,焓,熵,气体密度, 支持严格的双液相行为。 适用于仅一个六聚物组分且无水。LKP 方程:可计算 K 值,焓,熵,气液体密度,主要用于轻烃及含大量氢气的重整系统。可用于 VLLE 体系,不适用于自由水。NRTL 液体活度方程: 用于 VLE 或 VLLE 体系,不支持自由水。通常用于非理想体系,特别是不混合体系。用于 计算 K 值。Uniquac 液体活度方程:用于 VLE 或 VLLE 体系,不支持自由水
3、。通常用于高度非理想体系,特别是不混合体系。 用于计算 K 值。Unifac 液体活度方程:用于 VLE 或 VLLE 体系,不支持自由水。 Unifac 基团贡献法通常用于低压、非理想体系。 通常限制组分少于,或较少的基团,且系统含有低分子量的聚合物。计算 K 值。修正的 Unifac 液体活度方程:用于 VLE 或 VLLE 体系,不支持自由水。 Unifac 基团贡献法通常用于低压、非理想体系。 通常限制组分少于,或较少的基团,且系统含有低分子量的聚合物。计算 K 值。Wilson 方程:用于 VLE 体系,不支持自由水。适用于轻度非理想体系。计算 K 值。Van laar 方程:用于
4、VLE 及 VLLE 体系,不支持自由水。通常用于轻度非理想体系。计算 K 值。Margules 方程:用于 VLE 及 VLLE 体系,不支持自由水。通常用于轻度非理想体系。计算 K 值。Regular Solution 方程:用于 VLE 及 VLLE 体系,支持自由水。通常用于轻度非理想体系。计算 K 值。Flory-Huggins 方程:用于 VLE 及 VLLE 体系,不支持自由水。当体系混合物的尺寸相差较大时,例如聚合物溶 液,较适用。计算 K 值。用于非压缩组分的亨利定律: 亨利定律用于预测气体溶解度, 特别是利用液体活度方法来模拟超临界组分。 特别适用于环 境条件下的微量烃溶于
5、水中。计算 K 值。不适用于自由水。HOCV 方程: 预测气体逸度,蒸汽焓、熵及密度。特别适用于气相中有二聚物,例如羧酸体系。液体活度 方法必须与 HOCV 一起使用。不适用于自由水,可用于 VLLE 。Truncated Virial 气相逸度:用于预测蒸汽逸度。 特别适用于气相中有二聚物, 例如羧酸体系。 液体活度方法必须与 HOCV 一起使用。不适用于自由水,可用于 VLLE 。Idimer 气相逸度: 预测气体逸度,气相焓、熵及密度。特别适用于气相中有二聚物,例如羧酸体系。液体活度 方法必须与 IDIMER 一起使用。不适用于自由水,可用于 VLLE 。RK,Gamma 混合热,用于校
6、正理想焓数据。必须与液体活度系数方法共用。不适用于自由 水与 VLLE 。特殊包:乙醇,用于预测 VLE 及 LLE 体系。不适用于自由水。 用于处理包含醇, 水及其它极性物系。 通常用于含醇的体系, 特别是酒精厂脱水的共沸精馏。 计算 K 值。不支持自由水, 支持 VLLE 。乙二醇,用于预测 VLE 及 LLE 体系。不支持自由水。利用特殊的 SKRM 双作用数据及 a 参数来计算售乙二醇、 水及其它组分的体系。 该方程常用于三乙二醇, 或二乙二醇及乙二醇。 特别适用于 TEG 脱水工厂。计算 K 值。酸水方程,用于预测 VLE 及 LLE 体系。不支持自由水。利用 API/EPA SWE
7、Q (酸水平衡) 方法来模拟酸水组分 NH3 ,H2S, CO2 及水。通常用于酸组分低于 30%(重量比)的酸水。 计算 K 值。GPA 酸水,用于预测 VLE 及 LLE 体系。不支持自由水,它利用气体处理相关的 GPSWAT 方法模拟含有水、 NH, H2S、CO,CS2,MeSH,EtSH 及 CO2 的酸水。 SRKM 用于其它 所有组分。比 Sour 包具有更广的使用围。计算 K 值。氨方程,预测 VLE 及 LLE 体系。不 支持自由水。使用 K-E 方法模拟 MEA 、DEA 及 DIPA 的反应平衡,及 MDEA 与 DGA 的停 留时间的校正。 通过对理想液体焾的校正来计算
8、反应热。 氨方程主要用于单氨体系的气体加 湿处理。计算 K 值。用户自定义用户自定义程序可以计算平衡 K 值,且产生气液焓值、气液熵及密度值。固体溶解方法特霍夫溶解度,使用特霍夫理想溶解方程,计算接近理想非电解体系的固液平衡 K 值。输送及特殊性质输送性质, 用于提供输送性质, 包括气液粘度, 导热率以及液体表面力。 通过选择 Diffusivity 可以计算液体扩散率、轻烃储存和运输过程应用领域推荐计算方法Reservoir systemsPR-BM, RKS-BMPlatform separationPR-BM, RKS-BMTransportation of oil and gas by
9、 pipelinePR-BM, RKS-BM二、炼油过程应用领域推荐计算方法低压领域 (几个大气压 )减压塔 , 原油常压塔BK10, CHAO-SEA, GRAYSON中压领域 (几十个大气压 )焦化主分馏塔 , 催化主分馏塔 CHAO-SEA, GRAYSON, PENG-ROB, RK-SOA VE 富氢领域重整,加氢裂化GRAYSON, PENG-ROB, RK-SOA VE润滑油装置,溶剂脱沥青装置 PENG-ROB, RK-SOA VE三、气体加工Application Recommended Property MethodsHydrocarbon separations , De
10、methanizer, C3-splitter PR-BM, RKS-BM, PENG-ROB, RK-SOAVECryogenic gas processing , Air separationPR-BM, RKS-BM, PENG-ROB, RK-SOA VEGas dehydration with glycols PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLARAcid gas absorption withMethanol (RECTISOL)NMP (PURISOL)PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-
11、POLARAcid gas absorption withWaterAmmoniaAminesAmines + methanol (AMISOL)CausticLimeHot carbonate ELECNRTLClaus process PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLAR四、石油化工过程Application Recommended Property Methods Ethylene plantPrimary fractionatorCHAO-SEA, GRAYSONLight hydrocarbonsSeparation trainQu
12、ench towerPENG-ROB, RK-SOA VEAromaticsBTX extractionWILSON, NRTL, UNIQUAC and their ariancesSubstituted hydrocarbonsVCM plantAcrylonitrile plan PENG-ROB, RK-SOA VEEther productionMTBE, ETBE, TAME WILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesEthylbenzene and styrene plantsPENG-ROB, RK-SOA VE orWILSON, NR
13、TL, UNIQUAC and their variancesTerephthalic acidWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances(with dimerization in acetic acid section)五、化工过程Application Recommended Property MethodsAzeotropic separationsAlcohol separationWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesCarboxylic acidsAcetic acid plantWILS-HOC,
14、 NRTL-HOC, UNIQ-HOCPhenol plantWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesLiquid phase reactionsAmmonia plantPENG-ROB, RK-SOA VEFluorochemicalsWILS-HFEsterificationWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesInorganic ChemicalsCausticAcidsPhosphoric acidSulphuric acidNitric acidHydrochloric acidELECNRTLH
15、ydrofluoric acidENRTL-HF六、 煤加工ApplicationRecommended Property MethodsSize reduction crushing, grindingSOLIDSSeparation and cleaning sieving,cyclones, precipitation, washing SOLIDSCombustionPR-BM, RKS-BM (combustion databank)Acid gas absorption withMethanol (RECTISOL)NMP (PURISOL)PRWS, RKSWS, PRMHV2,
16、 RKSMHV2, PSRK, SR-POLARAcid gas absorption withWaterAmmoniaAminesAmines + methanol (AMISOL)CausticLimeHot carbonateELECNRTL七、发电过程ApplicationRecommended Property MethodsCombustionCoalOil PR-BM, RKS-BM (combustion databank)Steam cyclesCompressorsTurbinesSTEAMNBS, STEAM-TA八、合成燃料ApplicationRecommended
17、Property MethodsSynthesis gasPR-BM, RKS-BMCoal gasificationPR-BM, RKS-BMCoal liquefactionPR-BM, RKS-BM, BWR-LS九、环境ApplicationRecommended Property MethodsSolvent recoveryWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variances(Substituted) hydrocarbon strippingWILSON, NRTL, UNIQUAC and their variancesAcid gas strip
18、ping fromMethanol (RECTISOL)NMP (PURISOL)PRWS, RKSWS, PRMHV2, RKSMHV2, PSRK, SR-POLARAcid gas stripping from:WaterAmmoniaAminesAmines + methanol (AMISOL)CausticLimeHot carbonateELECNRTLAcidsStrippingNeutralizationELECNRTL十、水和蒸汽Recommended Property MethodsSTEAMNBS, STEAM.TAApplicationSteam systemsCoo
19、lant一、采矿和冶金Application Recommended Property MethodsMechanical processing:CrushingGrindingSievingWashing SOLIDSHydrometallurgyMineral leaching ELECNRTLPyrometallurgySmelterConverterSOLIDS应用 PRO/II 进行塔模拟计算时热力学系统的选择部分计算模块的讨论王崇智石油大学()化学工程研究所( 102200 )摘要 : 本文总结了应用 PRO/II 进行炼油、石油化工装置模拟过程中塔模拟计算时热力学系 统选择的一些
20、经验,并讨论了塔模拟计算时的一些基本要素和基本技巧。关键词: PRO/II ,塔,模拟,热力学方法,技巧一、概述PRO/II 软件是美国 SIMSCI 公司推出的微机版本石油化工工艺流程模拟软件, 该软件具备有 丰富的物性数据库和热力学方程供用户描述不同状态下的流体热力学过程, 对多种炼油、 化 工工艺过程具有广泛的适应性。 该软件不仅可以作为新设计炼油、 化工工艺装置的工艺流程 模拟软件,同时作为装置标定计算、设备核算的软件。PRO/II 软件在我国的应用十分广泛, 其中 DOS 系统的 V3.3 、V4.02 版本和 WINDOWS 操作 系统的 V4.13 WITH PROVISION
21、V2.0 以上版本是比较常用的。 PRO/II 软件是很多炼油、化 工等进行工艺设计的首选工艺模拟软件之一, 同时也是炼油、 化工等生产单位进行装置标定 计算、设备核算的首选工艺模拟软件之一。在实际工作中, 有很多时候会遇到解决装置“瓶径”的问题, 而塔设备往往是需要进行标定 或核算的重要设备之一,这时应用 PRO/II 软件提供的精馏、吸收、萃取等单元操作过程的 严格计算方法进行单塔模拟计算或全流程模拟计算是非常方便的。本文通过对 PRO/II 软件提供的热力学方法的初步分析, 推荐了 PRO/II 软件在常见石油化工 装置塔模拟计算中的热力学方法。二、PRO/II 热力学方法的初步分析PR
22、O/II 软件提供多种用于流体的气液平衡常数、液液平衡常数、焓、熵、密度和其他传递 性能参数等热力学计算方法,由于每种热力学方法有一定的适用围,在应用 PRO/II 解决具 体问题时,选择合适的热力学方法是能否正确模拟工艺过程的关键。以下分类讨论 PRO/II 提供的主要的热力学方法。2.1、普遍化方法普遍化方法主要包括用于烃类物系计算的 SRK 方程、 PR方程、 BWRS 方程、GS 方程、 IGS 方程、 BK10 方程等,各方程的适用围如下:热力学方程适用领域SRK气体、炼油过程的烃类物系SRKKD炼油过程的烃水物系,尤其高温、高压的气液液过程SRKM烃 /醇等极性 /非极性物系SRK
23、H酮/水等极性和高压物系PR气体、炼油过程的烃类物系PRM烃 / 醇等极性 /非极性物系的气液液过程PRH酮/水等极性和高压物系BWRS气体、炼油过程的烃类物系GS常压以上的炼油物系IGS炼油体系的气液液过程BK10原油常压、减压蒸馏过程2.2、液相活度系数方法液相活度系数方法主要包括用化工、 石油化工物系气液、 液液、 气液液平衡及相关物性参数 计算的 NRTL ( Non-Random Two Liquid )方程、 UNIQUAC 方程、 WILSON 方程、 UNIFAC方程、 VANLAAR 方程、FLORY 方程、 MARGULES 方程等,各方程的适用围如下:热力学方程适用领域N
24、RTL有液相活度系数可以利用的化工、石油化工极性物系UNIQUAC没有提供气液、液液平衡数据的化工、石油化工极性物系WILSON极性物系的气液过程UNIFAC任何已知组分结构的物系VANLAAR化工、石油化工极性物系的气液、液液过程FLORY化工、石油化工极性物系的气液、液液过程MARGULES化工、石油化工极性物系的气液、液液过程2.3、专用数据包方法PRO/II 专用数据包用于计算指定物系的气液、 液液平衡及相关物性参数, 主要包括 GLYCOL 数据包、 SOUR WATER数据包、 ALCOHOL 数据包、 AMINE 数据包等, 各专用数据包的适 用围如下:专用数据包适用领域GLYC
25、OL含有水、乙二醇、三甘醇和气体组分物系的脱水过程。温度 26 204;压力 13.6MPaSOUR WATER含有 H2S、NH3 、CO2、H2O 物系的计算。温度 20 150;压力 0.345MPa(原始关联式) ;压力 19.3MPa(修正 Van Der Waals 方程计算气相逸度)ALCOHOL含有醇、 H2O 和其他极性物系气液、液液、气液液过程。 温度 50 110;压力 10.2MPaAMINE含有 MEA 、 DEA 、DGA 、 DIPA 、MDEA 物系的相关计算三、PRO/II 在石油化工装置塔模拟中的热力学方法石油化工装置种类繁多,以下将分类介绍 PRO/II
26、软件在部分装置塔模拟计算推荐采用的平 衡常数的热力学计算方法和相应的数据包。3.1、炼油装置常见炼油装置塔模拟计算推荐采用的平衡常数的热力学计算方法和相应的数据包如下。装置名称塔名称热力学方法数据包备注流程常减压装置初馏塔GSSIMSCI常压塔GSSIMSCI常压汽提塔GSSIMSCI减压塔BK10SIMSCI催化裂化装置分馏塔BK10SIMSCI柴油汽提塔BK10SIMSCI吸收塔SRK 、PRSIMSCI解吸塔SRK 、PRSIMSCI再吸收塔SRK 、PRSIMSCI稳定塔SRK 、PRSIMSCI催化重整装置脱轻塔SRK 、PRSIMSCI脱重塔SRK 、PRSIMSCI抽提塔NRTL
27、ALCOHOL非芳水洗塔NRTLALCOHOL汽提塔NRTLALCOHOL溶剂回收塔NRTLALCOHOL苯塔BK10SIMSCI甲苯塔BK10SIMSCI二甲苯塔BK10SIMSCI延迟焦化装置分馏塔BK10SIMSCI柴油吸收塔BK10 、GSSIMSCI加氢裂化装置分馏塔BK10 、GSSIMSCI脱乙烷塔SRK 、PRSIMSCI脱丁烷塔BK10 、GSSIMSCI石脑油汽提塔BK10 、GSSIMSCI加氢装置汽提塔SRKSIMSCI稳定塔SRKSIMSCIMTBE 装置催化蒸馏塔NRTLSIMSCI催化精馏碳四分离塔NRTLSIMSCI两器四塔流程甲醇萃取塔甲醇回收塔NRTLNRT
28、LALCOHOLALCOHOL酸水汽提装置酸水汽提塔SOURSIMSCI脱硫装置干气脱硫塔AMINE&SRKSIMSCI液化气脱硫塔AMINE&SRKSIMSCI溶剂再生塔AMINE&SRK3.2、石油化工装置常见石油化工装置塔模拟计算推荐采用的平衡常数的热力学计算方法和相应的数据包 如下。装置名称塔名称热力学方法数据包 备注乙烯装置油洗塔SRK、PRSIMSCI水洗塔SRK、PRSIMSCI脱甲烷塔SRK、PRSIMSCI脱乙烷塔SRK、PRSIMSCI加入 Kij乙烯塔SRK、PRSIMSCI加入 Kij脱丙烷塔SRK、PRSIMSCI加入 Kij丙烯塔SRK、PRSIMSCI加入 Kij
29、脱丁烷塔SRK、PRSIMSCI环氧乙烷装置吸收塔NRTLSIMSCI解吸塔NRTLSIMSCI回收塔NRTLSIMSCI精制塔NRTLSIMSCI乙二醇装置脱水塔NRTLALCOHOL乙二醇塔NRTLALCOHOL二甘醇塔NRTLALCOHOL三甘醇塔NRTLALCOHOL乙苯装置吸收塔SRKSIMSCI循环苯塔BK10 、 SRKSIMSCI脱甲苯塔BK10 、 SRKSIMSCI乙苯精馏塔BK10 、 SRKSIMSCI多乙苯塔BK10 、 SRKSIMSCI苯乙烯装置苯-甲苯塔BK10 、SRKSIMSCI乙苯回收塔BK10 、 SRKSIMSCI苯乙烯精馏塔BK10 、 SRKSIM
30、SCI残液精制塔BK10 、SRKSIMSCI醋酸乙烯装置醋酸吸收塔NRTL 、 SRKMSIMSCI洗涤塔NRTL 、 SRKMSIMSCI二氧化碳吸收塔NRTL 、 SRKMSIMSCI二氧化碳再生塔NRTL 、 SRKMSIMSCI初馏塔NRTL 、 SRKMSIMSCI脱水塔NRTL 、 SRKMSIMSCI脱轻塔NRTL 、 SRKMSIMSCI脱重塔NRTL 、 SRKMSIMSCI醋酸装置醋酸吸收塔NRTL 、 SRKMSIMSCI洗涤塔NRTL 、 SRKMSIMSCI二氧化碳吸收塔NRTL 、 SRKMSIMSCI二氧化碳再生塔NRTL 、 SRKMSIMSCI稳定塔SRKS
31、IMSCI四、PRO/II 中的重要计算模块1、RECYCLE 模块的应用很多装置的模拟需要采用 RECYCLE 进行工艺计算,如:带外部冷回流的分馏过程、 萃取蒸馏单元、吸收解吸过程、洗涤再生过程等。在具有循环物流的计算过程中, 正确的确定循环物流的初置、 参考物流的温度或流量和循环 加速对于模拟计算是必要的。2、CALCULATOR 模块的应用对于有多股物流的工艺过程, PRO/II 提供的 CALCULATOR 模块能够方便的计算各物流的 组合工况或物流性质,灵活运用 CALCULATOR 模块对于完成全流程模拟计算的是一个有 效的手段。3、OPTIMIZER 模块的应用热力学方法的选择
32、至关重要,介绍最基本概念从应用角度讲;后面讲一些单元过程:闪蒸过程(包括一些基本概念,特殊的像逆向冷凝 ( 温度越高气相量越少,有两个泡点)和逆向汽化)和蒸馏过程(一些基本概念和节能方法) ;流程迭代和收敛方法;特殊的流程模拟计 算过程。一、 热力学方法讲座 低温甲醇洗系统: 体系极性物质比较多, Pro/ii 没有合适的热力学方法, 与实际的设计相差 太远,像有一个塔的塔釜温度;需要特殊的软件包才行。 一些极性强的物系通用模拟软件很难计算的很准。 需要把计算的数据与实际数据去比较看是否正确。1、热力学方法概述 分离过程计算 换热器设计和核算 要求焓值和其他性质计算 压缩机膨胀机设计 要求熵值
33、及其他性质计算 塔水力学计算、管线阻力降、直径计算2、热力学方法应用步骤1 确定物系的性质:极性或非极性物质 水、醇、酸、酮、醛、酯等都是极性物质2 选择适合物系的正确热力学模型非极性 -状态方程法或通用关联式法极性物质 -活度系数法 确定该物系的关键二元对 核实该关键二元对的相互作用参数 估算缺少的其他二元对的相互作用参数:自己找数据或用缺省的(不准), pro/ii 现在可以通过自己的实验数据(相平衡数据等)来回归,有这个功能。什么是相平衡常熟? 定义: K=Yi/Xi 是温度压力的函数状态方程: PV=RT低压(绝压小于 2atm)轻烃类混合物的气象可以认为是理想气体;中压(15-20)
34、, 的气象可以认为是理想溶液,但不是理想气体;高压下非理想 对于实际体系,需采用逸度、逸度系数等实际体系相平衡常熟计算的三类方法1、非极性物质:状态方程法 Ki=yi/xi= 用来算逸度系数SRK方程对于氢气误差很大,PR 方程,比 SRK还要准确;这两个是烃系统计算比较好的方程2、极性物质:液体活度系数模型液相:活度系数模型;气相:状态方程液体活度系数模型:Margules(1895)Van Laar(1910)Wilson(1964)( 现仍在使用 ,只能用于气 -液系统 )Non-random Two-Liquid (NRTL)(1968) (可用于气 -液-液)Regular Solu
35、tion(1975)( 准确性不高 )UNIQUAC(1975)(准确性也不很好 ) UNIFAC(1975)(基团贡献法,应用较多,不需要任何的二元交互作用参数)有一本书:气体和液体的性质,英文版,比较好首选 NRTL方程,其次可以选择 Wilson 方程,再不行用 UNIFAC方程NRTL优点: 有效的关联化学品系统在低压下的性质 容易使用无限稀释活度系数数据 可根据基团贡献进行预测许多物系的二元相互作用参数可从DECHEMA丛书(有四十几册)中查出。 DECHEMA出了光盘版,总共需六七十万欧元,可购买部分数据库。局限性:只能用于液相; 可用的温度压力围很窄(常压附近,实验数据的温度,一
36、定注意) ; 对超临界组分许采用亨利常数无法计算紧接或在临界点时的 K 计算其他热力学性质时无一致性。UNIFAC 不使用多官能团和分子量大于 400 的物质以及无法预测异构化的影响。 活度系数模型需要实验数据模型,用来确定二元交互作用参数。超临界组分采用亨利定律处理。当选择亨利定律后,对于组分 T 400K,会自动使用亨利定律,用户可以定义溶质组分RRO/II 包括了 NRTL和 UNIQUAC方程的大量二元相互作用参数的数据库,是从 DECHEMA 数据库回归而得。应注意适用的温度压力围。RRO/II 包括了衡沸物质的数据库, 他可以采用“fil-lin ”功 能,产生缺少的二元交互作用参
37、数; (准确性不一定好)除 UNIFAC和 Regular Solution 外,所有其他方法均须二元参数 推荐:非理想体系 NRTL, with FILL=AZEOTROPE,UNIFAC含离子系统 Electrolytes强酸 NRTL3、通用关联式模型(非极性物质)1972 年以前KDATABK10(1960) 常减压系统用的比较多 ,催化分馏塔也可以Chao-Seader(1961) 在六十年代很有名,在某些炼油装置中模拟结果与实际很符合, 如 FCC 系统等Chao-Seader-Erbar-Extension 用的人不多Grayson-Street ( 1963)Grayson-S
38、treet-Erbar-ExtensionImproved Grayson-Street水的处理严格的 VLLE 气液液三相计算几乎是不可能的 特殊的数据包,要注意 1、适用的压力、温度围; 2、浓度围 3、组分的要求 低温系统 BWR 8 参数方程PRO/II 只对于气液平衡分离过程做的比较好,对于气固、液固分离算得不好,对于反应系 统也不很好。IEC英文期刊:气液平衡数据单元过程闪蒸: Dew Point 露点 Isentropic 等熵过程Duty=0 为绝热闪蒸,相当于节流阀,一般物料进塔前经过节流阀减压至塔压进塔(等 焓节流)逆向冷凝、逆向气化两种特殊现象蒸馏塔类型常规蒸馏塔复杂塔吸
39、收塔蒸出塔,解吸塔 Stripper再沸吸收塔 Reboiled absorber 萃取蒸馏塔恒沸蒸馏塔塔的通用平衡级和模型方程组 塔模型的独立方程数和独立变量数 对于一般的塔模型,模型方程组里面有两个 Q,计算之前很难给出,所以之前就要用变量 替换的方法给出两个 Specifications ,来替换两个 Q。在算法里面,如果用 inside-out 不收敛,可以先换一下 sure 法,看能否收敛 如果是极性比较强的,萃取、恒沸精馏等,不容易收敛的,可以用 Chemdist 试试。 RateFrac 是基于 速率的方法,包含了塔的类型 塔的初始参数很重要,给的不好就会很难收敛。当采用 i-o
40、 和 sure 没有收敛时,可以调整 Convergence Data 里面的参数。 Damping Factor 不要小于 0.6,否则计算很慢也不见得收敛。塔工艺参数的相互影响 当进料位置不当时,回流比增加,冷凝器、再沸器负荷增加,分离精度下降。工艺规定的收敛难易: 易:回流比 + 采出量回流比 +温度不易:温度 +采出量 温度 +分离要求 采出量 +分离要求 两个分离要求如果实际塔某一层板出现干板,则可在规定时,规定这一块板的流量(可以稍微规定的大 一些),强制塔在此收敛。塔板效率的计算Murphree 效率(实验研究用的比较多,设计计算用的比较少)实际塔板上物料进出口浓度差与达到平衡时浓度差之比:全塔效率: 在一定回流比和要求之下,所需理论板数与实际板数之比1、Drickaner-Bradford 法E0=0.17-0.616LOG(u)2、O connel方l 法 (用的最多)E0= 49 ua-0.25 u-塔顶底平均温度下进料的黏度 a轻重关键组分的平均相对挥发度3、其他方法AICHE方法( 1958)Winckle 方法 ( 1963)吸收塔的效率最低,大约只有 10-30% ;解吸塔和吸收蒸出塔在 30-45 之间;一般的塔在60
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