Aspen教程2基本输入

1、 2 ASPENPLUS基本输入报告人：宋维仁导师：漆志文教授华东理工大学联合化学反应工程研究所2010年6月30日星期三1主要内容以回收废水中的DMF（N，N-二甲基甲酰胺，分子式为C3H7NO）为例，来说明建立和运行一个模拟所要求的基本输入。主要演讲内容包括：Setup输入建立工艺流程图Components输入Properties输入Streams输入Blocks输入运行和查看结果Setup输入建立工艺流程图Components输入Properties输入Streams输入Blocks输入运行和查看结果3Setup:Specifications-Global选择不同的运行类型，其功能也不同

2、。详情见下一页。输入标题、报告输入输出单位、运行类型、输入模式、物流类型、有效相态等。在这里你可以选择是否采用自由水计算。自由水计算主要用于水-烃系统。Aspen可以处理作为第二液相的水的存在和倾析。Runtype运行类型（Runtype）Flowsheet标准ASPENPLUS流程运行包括灵敏度研究和优化。流程运行可以包括物性估算、化验数据分析.和/或物性分析AssayData它是一个独立AssayDataAnalysis（化验数据分析）和生成虚拟组分的运行。当你不想在同一个运行中执行流程模拟时，用AssayDataAnalysis来分析化验数据DataRegression一个独立运行的Da

3、taRegression（数据回归）用DataRegression把ASPENPLUS要求的物性模型参数与已测量纯组分、VLE、LLE和其它混合数据相拟合。DataRegression可以含由物性估值和物性分析计算。ASPENPLUS在Flowsheet运行中不能执行数据回归PROPERTIESPLUSPROPERTIESPLUS设置运行用PROPERTIESPLUS制备一个物性包，以便用于AspenCustomModeler（以前是SPEEDUP）或ADVENT、第三方商业工程程序、或你公司内部程序。你用PROPERTIESplus必需经过许可PropertyAnalysis一个独立运行的P

4、ropertyAnalysis（物性分析）当你不想在同一个运行中执行流程模拟时，用PropertyAnalysis生成一个物性表、PT曲线、多相曲线图、和其它物性报告。PropertyEstimation独立运行的PropertyConstantEstimation（物性估计）当你不想在同一个运行中执行流程模拟时，用PropertyEstimation估算物性参数。Setup:Specifications-Description在此页可以输入一些说明性的文字，这些文字会出现在结果报告的开头。但是每行输入不能超过个字符。 # 2 #Setup:Specifications-Accounting此

5、处必须填写Username（随便输入即可），否则会产生Error。其他项可以不填。Setup:SimulationOpt-CalculationsSetup:SimulationOpt-Calculations12 #12 Setup:SimulationOpt-Calculations40 选择该项时，Aspenplus会在每个模块运行和结束时进行质量平衡计算，不选该项会减少模拟中产生的错误和警告信息。Setup:SimulationOpt-Calculations选择该项时，进行能量衡算。不选该项时，只进行质量衡算,不计算焓、熵和自由能，可以减少计算时间，但是不能显示功流和热流。选择该项时

6、,Aspenplus通过分子式和原子量来计算所有组分的分子量，如果不选该项，就采用软件数据库中的分子量。但是数据库中的分子量对于一些原子平衡非常重要的应用来说，还不够精确，如反应器模型。Setup:SimulationOpt-Calculations选择该项时，AspenPlus将使用以前计算过程的结果作为初值。若不选择该项，你必需在毎个新的计算过程中，进行初始化或使用初值估算。Setup:SimulationOpt-FlashConvSetup:SimulationOpt-FlashConv16 #16 Setup:SimulationOpt-Calculations14 闪蒸失败时绕过物性

7、集计算。如果在出现闪蒸错误的情况下计算物性集，那么其计算是不可靠的,而且可能产生进一步的错误。Setup:SimulationOpt-Calculations总之，Calculations这一页一般不做修改，维持默认值。限定水相中水的最少含量11在这里你可以规定闪蒸计算的温度和压力的上下限值。设定全局级的最大迭代次数和闪蒸计算的收敛容差。此页所有输入保持默认值即可。15Setup:StreamClass-Flowsheet此处的物流类型和Setup-Specifications-Global中的物流类型是一致的。当模拟中不包括固体或者只包括由chemistry窗口或电解质专家系统定义的电解质盐

8、这样的固体时，你无须规定物流类。所以一般情况下，我们不必打开该窗口。 48 物流类(StreamClass)Aspenplus中物流类型:注非常规固体：是由被称作组分属性的经验系数来表征的物质。非常规固体不参加相平衡或化学平衡计算。非常规固体的例子是煤和纸浆。 #48 #全局单位集此项选是，把新的单位集定义为全局单位集。这样在软件的所有页面中使用的都是你定义的单位集。同样，在Setup-Specifications-Globa1页上的单位显示的将是用户自定义的单位。A3设置用户单位集在copyfrom的下拉列表框中选择一个已有的单位集,I这个单位集要尽可能与你要创建的单位集相近。其实质就是修改

9、一个软件已经定义好的单位集作为新的单位集。06 #06 48 #Setup:ReportOpt-GeneralSetup:ReportOpt-StreamSetup:ReportOpt-Stream40 #40 Setup:ReportOpt-Flowsheet08 在Flowsheet页中，可以选择报告中关于流程的选项。当然这些选项只有在RunType中选中了Flowsheet项时才有效。一般保持默认即可。Setup:ReportOpt-Block点击这两项，可以选择报告中所要包含和去除的模块。一般有些不重要的模块如泵、风机等可以不生成报告，在ExcludeBlocks中选中这些模块即可。在

10、stream窗口中你可以选择与物流报告有关的选项。在此选择物流报告中物流的流率和分率基准。Setup:ReportOpt-Stream在此选择物流报告的格式按字母表顺序Setup:ReportOpt-StreamSetup:ReportOpt-Stream40 40 #Setup:ReportOpt-Flowsheet08 #Setup:ReportOpt-StreamSetup:ReportOpt-Stream40 #40 #Setup:ReportOpt-Flowsheet08 #点击这里可以选择报告中要包括的组分属性，一般用于含有固体的模拟点击这里可以选择报告中包括和不包括哪些物流。和页

11、中的设置相似。Setup:ReportOpt-PropertySetup:ReportOpt-Property32 32 Setup:ReportOpt-Flowsheet08 #在Property页中可以选择报告中要包括哪些性质和和输出报告期间要生成的文件格式。一般保持默认。Setup输入建立工艺流程图Components输入Properties输入Streams输入Blocks输入运行和查看结果44 #44 Setup:ReportOpt-Flowsheet08 #建立工艺流程图在Aspenplus中建立一个流程模拟图是很方便的。你只需从模型库中选择你所需要的单元操作模型，放到流程图窗口中

12、，然后再通过物流将这些模块连接起来就行了。下面就以用精馏回收废水中的DMF为例来说明如何建立流程图。选择单元模块44 #44 #Setup:ReportOpt-Flowsheet08 #44 #44 #Setup:ReportOpt-Flowsheet08 #1.首先点column标签，选择RadFrac模型，然后选择一个模型图标，在窗口的适当位置单击鼠标，这样该模型就能出现在流程图窗口上了。2.在右图中有很多不同塔的图形，但是它们没有实质的不同，只是外观不同而已。 38 #Setup:ReportOpt-Flowsheet08 # 38 Setup:ReportOpt-Flowsheet08

13、 #连接物流2.红色的箭头表示必须连接的端口，蓝色的表示可选的连接端口。3.在窗口的适当位置点击鼠标，并移动鼠标到要连接的端口，当端口亮显时再次单击鼠标，这样就完成了物流的连接。1.画物流。点击MaterialStreams按钮。35Setup输入建立工艺流程图Components输入Properties输入Streams输入Blocks输入运行和查看结果Components输入输入组分数据Aspenplus内部数据库中包含了大量的组分物性参数。其中包括常规组分、非常规组分、固体组分、石油分析组分、混合物、虚拟组分等。Aspenplus提供了各种不同的组分输入方式，使你既可以输入库组分，也可以

14、输入组分库中没有的非库组分，下面我们将介绍：基本组分的输入方法组分的高级查找功能电解质组分的输入方法非库组分的输入方法49Components:Specifications-Selection在components一specifications-selection页中，通过选择合适的组分类型（上表上的Type），你可以规定模拟中所涉及的所有组分。包括常规组分、固体、石油分析组分、混合物及虚拟组分等。42 42 #Setup:ReportOpt-Flowsheet08 #基本组分的输入方法对于数据库组分，有以下三种方法输入数据：1.输入组分ID（标识），这个ID将与后面的输入报表、结果报表及报告

15、中的组分有关。如我在ID上输入water，数据库中的ID与我输入的相匹配，所以自动输入其他数据。41基本组分的输入方法如果你输入的ID与数据库中的ID不匹配，那么你可以采用第二种组分输入方式：输入分子式。如我输入分子式C2H6，软件自动填上组分名，但是你必需自己规定一个组分的ID（标识）。 44 基本组分的输入方法第三种输入方式：输入组分的英文名称。如我输入乙醇ethanol,则软件自动填上分子式，但是同样的你得输入一个组分的ID。43组分的高级查找Aspenplus在定义组分中还有一个高级查找功能。你可以根据组分的特性来查找组分。单击Find按钮，在NameorFormula页上，你可以输入

16、组分名或分子式，或者只输入其中的一部分，Aspenplus会自动查找包括这些字符的组分。二电解质组分的输入方法电解质组分的输入方法 # 44 #在这里选择氢离子的类型选择该电解质系统中所要包括的组分。这里是水和氯化氢。电解质组分的输入方法电解质组分的输入方法 # #44 #电解质组分的输入方法电解质组分的输入方法 # #44 #49在这里你可以选择是否包括盐和水解反应以及是否生成冰，缺省时不包括水解反应，但是如果反应中包括H+和OH-离子时，将会自动包括水解反应。I1点击next电解质组分的输入方法1.这些窗口列出了生2.在此，你也可以删除一些不需要成的离子、盐和反应的项，选择并单击Remov

17、e按钮即可。3.对于反应来说，双向箭头的意思是离子平衡或析出盐,单向箭头的意思是完全水解。电解质组分的输入方法电解质组分的输入方法 #44 #电解质组分的输入方法电解质组分的输入方法 # 44 #在该窗口中选择模拟方法，是采用真实组分的方法还是采用表观组分的方法。一般选取默认值。规定产生的chemistry类反应（电解质反应）和亨利组分的ID及存放位置。Aspen中有两类反应，一类是Chemistry（即电解质反应）,另一类是Reaction（即一般的化学反应）。点击Next51非库组分的输入方法非库组分的输入方法 44 #对于Aspenplus数据库中没有的组分,你可以使用用户自定义组分向导

18、工具来完成。这个工具会提示你一步一步输入所需的物性数据。点击UseDefined进入输入。3非库组分的输入方法定义组分类别：常规、固体、非常规组分在Formula后面，你可以输入一个分子式，如果该分子式在AspenPlus数据库中存在，那么会出现一条警告信息。点击Next60 56 非库组分的基本数据输入在此页中此物质的分子量和沸点是必须输入的，而其他三项是可选的。如果你还想输入其他物性数据，例如分子结构，蒸汽压或者理想气体热容等数据，点击Next。如果没有其他数据，点击Finish。55非库组分的其它数据输入单击相应的按钮，输入数据。如果你输入了第项一一分子结构，你也可以选择此项来估算其余的

19、所有参数。操作完毕,点击例子：试着输入N,N-二丁基甲酰胺（分子式是C9H19NO,沸点120C）Setup输入建立工艺流程图Components输入Properties输入Streams输入Blocks输入运行和查看结果44 44 #56 #Properties:Specifications-Global点击Data-properties,进入物性方法Global页，你可以选择一个全局级的物性方法，如果你没有单独对一个特殊的流程段、单元操作模块或物性分析规定一个物性方法时，AspenPlus对所有的物性计算都采用这个全局级的物性方法。43Properties:Specifications-G

20、lobal1可以通过选择一个合适的工艺过程类型来选择一个合适的物性方法。在ProcessType列表框中，选择你要模拟的工艺过程类型。每一个工艺过程类型都有一个推荐的物性方法列表，也就是Basemethod列表，你可以从中选择一个基本的物性方法。如在ProcessType中选择ELECTROL，贝Q在Basemethod中只会显示五种推荐的物性方法。Properties:Specifications-GlobalProperties:Specifications-Global8 8 #Properties:Specifications-Global6 如果你选择了一个活度系数的方法，并且对超临

21、界组分要使用亨利定律，那么你还需要在此列表框中规定亨利组分列表的标识。Properties:Specifications-Global如果你在做一个石油方面的应用，需要游离水计算，可在Free-WaterMethod列表框中选择游离水相的物性方法，还可以在WaterSolubility列表框中规定水的溶解度选项（每一项的具体意思你可以通过提示域来获知）。对于电解质系统，你必须选择电解质的物性方法，然后在ChemistryID的列表框中选择一个化学标识。.Properties:Specifications一FlowshSec当你的流程需要使用不同的物性方法时，你可以通过点击FlowsheetSection来简化物性方法的分配。例如，你可以把一个流程分为S-1段和S-2段，然后为每段选择一个接近的物性方法。（如何进行流程分段呢？）Properties:Specifications一FlowshSecProperties:Specifications一FlowshSec70 #70 Properties:Specifications-Global6 #规定某一流程段的物性方法与规定全局级的物性方法完全相同，只是选择此复选框，可以需要在此选择一