Aspen_中文培训资料ppt课件

1、20 七月 2022Slide 1 Introduction to Aspen Plus Aspen Technology, Inc.Based on Aspen Plus 10May 19981997 AspenTech. All rights reserved.PotentialReach YourTrueIntroduction to Aspen Plus.20 七月 2022Slide 2 Introduction to Aspen Plus联络信息 :02-761-5800 :02-761-5803电子邮箱 :atasupportaspentech通讯地址 :Room 702 Sin

2、song Building25-4 Yoido-dong,Youngdeungpo-ku, Seoul.20 七月 2022Slide 3 Introduction to Aspen Plus课程安排-第一天1. 引见 - 普通模拟概念2.用户界面 - 图形化的流程定义3.根本输入 - 图形化的用户界面入门4.单元操作模型 - 可用的单元操作概述5.RadFrac - 多级分别模型6.反响器模型 - 可用的反响器类型概述7.环己烷消费课程练习.20 七月 2022Slide 4 Introduction to Aspen Plus课程安排-第二天8.物理性质- 热力学模型, 根底性质分析和报告

3、的概述 9.存取变量- 援用流程变量10.灵敏度分析 - 工艺变量之间关系研讨11.设计规定- 满足工艺目的12.Fortran 块 - 内嵌 Fortran的运用13.Windows 的交互操作性能 - 传送数据给其它的Windows程序及从其它Windows程序 中传送数据.20 七月 2022Slide 5 Introduction to Aspen Plus课程安排-第三天14.Heater and HeatX - 加热器和热交换器15.压力改动模块 - 泵,紧缩机,管线和阀 16.流程收敛 - 收敛模块,撕裂流和流程顺序 17.整个安装模型课程练习 - 模拟一个甲醇安装.20 七月

4、2022Slide 6 Introduction to Aspen Plus其它的课题18. 维护 Aspen Plus 模拟 - 管理Aspen Plus 文件便于存储和检索数据 19.定制他的工艺流程外观 - 建立工艺流程图19.物性参数估计 -性质估计概述 20.电解质- 电解质的运用引见 21.固体处置 - 固体功能概述22.优化 - 优化一个流程.20 七月 2022Slide 7 Introduction to Aspen Plus其它课题(续)23.RadFrac 收敛 - 困难塔的收敛技巧 24. 外部 Fortran - 运用外部子程序定制工艺流程25. 多变量控制器课程练习

5、.20 七月 2022Slide 8 Introduction to Aspen Plus附件A.焓参考和反响热B.课程练习指点C.课程练习结果.9Introduction to Aspen Plus 引见目的:引见普通的流程模拟概念和Aspen Plus 功能 .20 七月 2022Slide 10 Introduction to Aspen Plus引见什么是流程模拟?运用计算机程序定量模拟一个化学过程的特性方程运用根本物性关系质量和能量平衡Equilibrium 关系速率系数 (反响和质量/热量传送)预测物流流率, 组成和性质操作条件设备尺寸.20 七月 2022Slide 11 Int

6、roduction to Aspen Plus模拟的优越性减少安装设计时间允许设计者快速地测试各种安装的配置方案 协助改良当前工艺回答 “假设那会怎样 问题在给定的限制内优化工艺条件辅助确定一个工艺的约束部位 (消除瓶颈).20 七月 2022Slide 12 Introduction to Aspen Plus普通模拟问题物流PRODUCT 的 组成是什么? To solve this problem, we need: Material balances Energy balances REACTORFEEDRECYCLEREAC-OUTCOOLCOOL-OUTSEPPRODUCT.20

7、七月 2022Slide 13 Introduction to Aspen Plus流程模拟的途径序贯模拟Aspen Plus 是一个序贯模块模拟程序。每个单元模块按一定的顺序求解。联立方程Aspen Custom Modeler (以前是 SPEEDUP) 是一个联立方程模拟程序。一切的方程均同时求解。组合方法Aspen Dynamics (以前是 DynaPLUS) 运用 Aspen Plus 序贯模块方法去初始化稳态模拟并运用 Aspen Custom Modeler (以前是 SPEEDUP) 联立方程法求解动态模拟。.20 七月 2022Slide 14 Introduction t

8、o Aspen Plus好的流程模拟实际 阅历建立大流程时，一次建几个模块。假设出现错误，这有助于找出问题确保流程输入是合理的。检查结果是一致的、实践的。 .20 七月 2022Slide 15 Introduction to Aspen PlusAspen Plus 的重要功能严厉的电解质模拟固体处置石油处置数据回归数据拟合优化用户子程序.16Introduction to Aspen Plus用户界面目的:用户温馨，并熟习Aspen Plus 图形用户界面。Aspen Plus 参考: 用户指南, 第 1章, 用户界面 用户指南,第 2章, 建立一个模拟模型 用户指南, 第 4章, 定义工

9、艺流程.20 七月 2022Slide 17 Introduction to Aspen Plus用户界面参考: Aspen Plus 用户指南, 第1章, 用户界面Run IDTool BarTitle BarMenu BarSelect ModebuttonModel LibraryModel MenuTabsProcessFlowsheetWindowNext ButtonStatus Area.20 七月 2022Slide 18 Introduction to Aspen Plus用户界面续运用鼠标左按钮单击 选择对象/域单击右按钮 为选择的对象/域或入口/出口弹出菜单双击左按钮翻开

10、数据阅读器对象的页面 参考: Aspen Plus 用户指南, 第 1章, 用户界面.20 七月 2022Slide 19 Introduction to Aspen Plus图形化流程操作在流程中放置一个单元模块:1.在模型库中单击一个模型类别标签2.选择一个单元操作模型,单击下箭头选择一个模型图标3.在模块上单击并迁延它到他期望放置的流程位置上,然后释放鼠标.20 七月 2022Slide 20 Introduction to Aspen Plus图形化流程操作(续)在流程中放置一个物流:1.在模型库中的 STREAMS 图标上单击2.假设他想选择一个不同的物流类型 (物料,热或功), 单

11、击接近图标的下箭头,然后选择不同的类型 3.选择一个高亮显示的出口做衔接4.反复第 3 步衔接物流的另一端5.假设把一个物流的末端作为工艺物流的进料,或者作为产品来放置,那么单击工艺流程窗口的空白部分6.单击鼠标右按钮停顿建立物流.20 七月 2022Slide 21 Introduction to Aspen Plus图形化流程操作(续)假设要在数据阅读器中显示一个物流或单元模块显示的输入表:1.在该对象上双击鼠标左键假设对单元模块和物流改名,删除,改动图标,提供输入数据或阅读结果:1.经过在模块或物流上单击鼠标左键,选择对象2.当鼠标指针在所选择的对象图标之上时,单击鼠标右键,弹出该对象的

12、菜单3.选择相应的菜单工程参考: Aspen Plus 用户指南,第 4章, 定义流程.20 七月 2022Slide 22 Introduction to Aspen Plus异丙基苯流程定义RStoicModelHeaterModelFlash2ModelFilename: CUMENE.BKPREACTORFEEDRECYCLEREAC-OUTCOOLCOOL-OUTSEPPRODUCT.20 七月 2022Slide 23 Introduction to Aspen Plus 苯流程定义课程练习目的: 建立一个图形化的流程选择相应的单元模块图标更改模块和物流的称号完成后用备份格式保管

13、(Run-ID.BKP).文件名: BENZENE.BKPFL1HeaterModelFlash2ModelFlash2ModelCOOLFEEDCOOLVAP1LIQ1FL2VAP2LIQ2.24Introduction to Aspen Plus 根本输入目的:引见Aspen Plus 模拟运转所要求的根本输入 Aspen Plus 参考:用户指南, 第3章，运用协助用户指南, 第5章，计算的全局信息用户指南, 第6章，定义组分用户指南, 第7章，物性方法用户指南, 第9章，定义物流用户指南, 第10章，单元模型用户指南, 第11章，运转他的模拟.20 七月 2022Slide 25 In

14、troduction to Aspen Plus用户界面下拉式菜单用于定义程序选项和命令工具栏允许直接访问一些常用功能可以被挪动、隐藏或展现数据阅读器用于支配表页可以被挪动、重设大小、最大化、最小化或封锁表页用于输入数据和阅读模拟结果可以由多个页面构成.20 七月 2022Slide 26 Introduction to Aspen Plus用户界面续对象管理器允许支配离散对象的信息可以建立、编辑、改名、删除、隐含和展现对象在10.1版中允许拷贝和粘贴)Next用于检查当前表格能否是完成，并且跳到下一个必需的输入表页.20 七月 2022Slide 27 Introduction to Asp

15、en Plus数据阅读器菜单树前一个表下一个表形状域父按钮Units向后向前注释Next阐明域形状.20 七月 2022Slide 28 Introduction to Aspen Plus协助协助专题内容- 适用于阅读整个文档。 用户指南和参考手册均包含在协助中。在用户指南中的一切信息在Using Aspen Plus 手册下均可以找到。索引 -运用索引项来寻觅关于某个专题的协助寻觅 -用于查找关于含有任何字或词的专题的协助“这是什么? 协助从协助菜单中选择 “Whats This?然后在任何区域上单击得到这一工程的协助.20 七月 2022Slide 29 Introduction to

16、Aspen Plus表页的功能当他选择了表页上的一个域(在域中单击鼠标左键),窗口底部的提示区域给他有关该域的信息 在域中的下箭头上单击，产生该域能够输入值的列表输入一个字母将在列表上产生以该字母开场的下一个选择Tab 键将带他到表页的下一个域.20 七月 2022Slide 30 Introduction to Aspen Plus根本输入对于运转模拟最小要求的输入是 (除图形流程外) ：Setup设置Components组分Properties性质Streams物流Blocks模块这些输入在Data Browser 中均可以找到用数据菜单或工具栏上的数据阅读器按钮可以快速找到这些输入的文件

17、夹.20 七月 2022Slide 31 Introduction to Aspen Plus形状指示器.20 七月 2022Slide 32 Introduction to Aspen Plus设置大多数常用的设置信息是在Setup Specifications Global 表中输入:在报告上运用的流程标题运转类型 输入和输出单位有效的相态 (例如:汽-液或汽-液-液)环境压力物流报告选项包含在 Setup Report Options Stream 表页上.20 七月 2022Slide 33 Introduction to Aspen Plus设置规定表格.20 七月 2022Slid

18、e 34 Introduction to Aspen Plus设置运转类型.20 七月 2022Slide 35 Introduction to Aspen Plus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恣意输入表页顶部的“Units 域3.域级运用Setup Units Sets对象管理器,用户可以建立本人的单位集。单位可以从一个现存单位集拷贝,然后修正。.20 七月 2022Slide 36 Introduct

19、ion to Aspen Plus组分运用 Components Specifications 表页来定义模拟所需的一切组分假设可用的话,每个组分的物性参数是从数据库中检索的纯组分数据库包含诸如分子量、临界性质等参数。数据库查找的顺序是在数据库页面中定义。可以运用 Find按钮，根据组分名、分子式、组分类别、分子量、沸点、或CAS号查找组分。可以运用Electrolyte Wizard 设置一个电解质模拟。.20 七月 2022Slide 37 Introduction to Aspen Plus组分定义表格.20 七月 2022Slide 38 Introduction to Aspen P

20、lus输入组分组分 ID 是用于定义模拟输入和结果中的组分每个组分 标识经过以下途径与数据库与一个数据库相关联：分子式: 组分的化学式 例如： C6H6(留意当有异构体时要加后缀，例如 C2H6O-2)组分名: 组分的全名 例如： BENZENE经过运用Find按钮，可以找出数据库组分运用组分名、分子式、组分类别、分子量、沸点或CAS 数一切包含指定工程的组分都将被列出.20 七月 2022Slide 39 Introduction to Aspen PlusFind.20 七月 2022Slide 40 Introduction to Aspen Plus组分数据库第一个所选数据库短少的参数

21、可以查找以后所选的数据库。.20 七月 2022Slide 41 Introduction to Aspen Plus性质运用 Properties Specifications 表页定义在模拟中所运用的物性方法。性质方法是一个模型和方法的集合，用于描画纯组分和混合物的行为。选择正确的物性对于获得合理模拟结果是至关重要的。选择一个Process Type 将 减少可用方法的个数。.20 七月 2022Slide 42 Introduction to Aspen Plus性质规定表.20 七月 2022Slide 43 Introduction to Aspen Plus物流运用Stream I

22、nput 表页定义进料物流条件和组分。定义物流条件输入以下几项:温度压力汽化率定义物流组分输入以下两项之一:总物流流量和组分分率单个组分的流率对于不是流程进料的物流。其规定被用作估值。.20 七月 2022Slide 44 Introduction to Aspen Plus物流输入表.20 七月 2022Slide 45 Introduction to Aspen Plus模块Block Input 表页或Block Setup表页都指定了单元操作模型的操作条件和设备规定.一些单元操作模型要求附加规定表页一切单元操作模型都有可选的信息表页(例如, BlockOptions表页) .20 七月

23、 2022Slide 46 Introduction to Aspen Plus模块表.20 七月 2022Slide 47 Introduction to Aspen Plus启动运转从 View 菜单中选择Control Panel 或按 Next 按钮.当所要求的表页全部填完时执行模拟过程.按钮Next 将使他进入没有填完的表页中.20 七月 2022Slide 48 Introduction to Aspen Plus控制面板 控制面板含有:一个信息窗口,经过显示来自计算的最新信息而显示模拟的进展过程一个形状区域,显示所执行的模拟模块和收敛回路的层次和顺序一个工具栏,可以用来控制模拟.

24、20 七月 2022Slide 49 Introduction to Aspen Plus结果查看历史文件或控制面板信息包括任何生成的错误信息和警告在View 菜单下选择 History 或 Control Panel ,显示历史文件和控制面板物流结果包括物流条件和组成对于一切物流 (/Data/Results Summary/Streams)对于单个物流(在Data Browser中翻开物流文件夹选择Results 表)模块结果包括计算出的模块操作条件 (在Data Browser中翻开模块文件夹并选择Results 表).20 七月 2022Slide 50 Introduction to

25、 Aspen Plus异丙基苯消费条件Q = 0 Btu/hrPdrop = 0 psiC6H6 + C3H6 = C9H12 苯 丙烯 异丙基苯 丙烯转化率为90%T = 130 FPdrop = 0.1 psiP = 1 atmQ = 0 Btu/hr苯: 40 lbmol/hr丙烯: 40 lbmol/hrT = 220 FP = 36 psi运用 RK-SOAVE 物性方法文件名: CUMENE.BKPREACTORFEEDRECYCLEREAC-OUTCOOLCOOL-OUTSEPPRODUCT.20 七月 2022Slide 51 Introduction to Aspen Plu

26、s练习：苯流程操作条件目的:添加流程的工艺条件和进料物流条件.由苯流程练习中创建的流程开场(另存为 BENZENE.BKP),按下页所示添加工艺条件和进料物流条件. 问题:1. 模块 “COOL 的热负荷是多少? _2. 第二闪蒸模块“FL2 的温度是多少? _留意:该练习的一切答案都在附录C中课程笔记的后面.20 七月 2022Slide 52 Introduction to Aspen Plus练习：苯流程操作条件FeedT = 1000 FP = 550 psi氢气: 405 lbmol/hr甲烷: 95 lbmol/hr苯 : 95 lbmol/hr甲苯: 5 lbmol/hrT =

27、200 FPdrop = 0T = 100 FP = 500 psiP = 1 atmQ = 0运用 PENG-ROB 物性方法完成时另存为:文件名: BENZENE.BKPFL1COOLFEEDCOOLVAP1LIQ1FL2VAP2LIQ2.53Introduction to Aspen Plus单元操作模型目的:熟习单元操作模型的主要类型Aspen Plus 参考资料: 用户指点,第十章,单元操作模型 参考手册,第一卷,单元操作模型.20 七月 2022Slide 54 Introduction to Aspen Plus单元操作模型类型混合器/分流器分别器换热器塔反响器压力变换器操作器固

28、体用户模型参考:在线协助和文档中，对详细模型的运用予以很好的引见。 Aspen Plus 参考手册,第1卷,单元操作模型.20 七月 2022Slide 55 Introduction to Aspen Plus混合器/分流器.20 七月 2022Slide 56 Introduction to Aspen Plus分别器.20 七月 2022Slide 57 Introduction to Aspen Plus换热器* Requires separate license.20 七月 2022Slide 58 Introduction to Aspen Plus简捷塔 .20 七月 2022S

29、lide 59 Introduction to Aspen Plus严厉塔* 要求单独答应+ 输入言语只在 10.0 版中.20 七月 2022Slide 60 Introduction to Aspen Plus反响器.20 七月 2022Slide 61 Introduction to Aspen Plus压力变化器.20 七月 2022Slide 62 Introduction to Aspen Plus操作器.20 七月 2022Slide 63 Introduction to Aspen Plus固体.64Introduction to Aspen PlusRadFrac目的:论述

30、RadFrac 分馏模型最少输入条件, 并讨论设计规定与板效率的用法Aspen Plus 参考资料: 参考手册, 第1卷, 单元操作模型, 第4章.20 七月 2022Slide 65 Introduction to Aspen PlusRadFrac: 严厉多级分别可对下述过程做两相或三相模拟:普通蒸馏吸收, 再沸吸收汽提, 再沸汽提恒沸蒸馏反响蒸馏构造选项:任何数量的进料任何数量的侧线采出总液体采出和循环回流任何数量的换热器任何数量的倾析器.20 七月 2022Slide 66 Introduction to Aspen PlusRadFrac 流程衔接气体蒸馏物 (DV)1 顶级或冷凝器

31、热负荷热 (可选)(Q1) 液体蒸馏物 (DL)水 (DW) (可选)D=DL+DV DV:D=DV/D物料回流RR=L1/D RW=LW/DW任何数量) L1 + LW产品 (任何数量)热循环回流倾析器热产品热前往(任何数量) 上升蒸汽(VN) N级底级或再沸器热负荷热 (可选)(QN) 塔底 (B) BR=VN/B.20 七月 2022Slide 67 Introduction to Aspen Plus规定:实际板数冷却器和再沸器构造两塔操作规定有效相态收敛RadFrac构造设置.20 七月 2022Slide 68 Introduction to Aspen PlusRadFrac 物

32、流设置规定:进料板位置进料物流规那么 (见协助)ABOVE-STAGE:从进料物流来的气体进入进料板上一层塔板液体进入进料板位置ON-STAGE:来自进料的气体和液体都进入进料板位置.20 七月 2022Slide 69 Introduction to Aspen PlusRadFrac 压力设置规定以下项之一:塔压力分布塔顶/塔底压力塔段压降.20 七月 2022Slide 70 Introduction to Aspen Plus釜式再沸器 T = 65 CP = 1 bar水: 100 lbmol/hr甲醇: 100 lbmol/hr9 个实际级回流比 = 1蒸馏物对进料的比 = 0.5

33、塔压力 = 1 bar进料级 = 6RadFrac 规定文件名: RAD-EX.BKP甲醇-水严厉精馏塔用 NRTL-RK 物性方法COLUMNFEEDOVHDBTMS全凝器 .20 七月 2022Slide 71 Introduction to Aspen PlusRadFrac 选项假设设置一个不带冷凝器或再沸器的吸收塔,那么在 RadFrac Setup Configuration 页面上设置冷凝器和再沸器为none在 RadFrac Efficiencies 表页上可以规定按一个实际级基准或组分基准的汽化效率或Murphree 效率.可以进展板式塔或填料塔的设计和核算.假设用户选择汽-

34、液-液作为有效相，也可以模拟第二液相.可以生成再沸器和冷凝器的热曲线.20 七月 2022Slide 72 Introduction to Aspen Plus绘图导游用 绘图导游 (在 Plot 菜单上) 能立刻生成模拟结果的曲线图，他能用绘图导游显示如下操作的结果:物性分析数据回归分析一切分别模型RadFrac、 MultiFrac、PetroFrac和 RateFrac的数据分布点击数据窗口中的对象生成该对象的曲线图.导游引导他执行生成图表的根本操作.在 Next 按钮上点击继续. 点击 Finish 按钮按缺省设置生成图.20 七月 2022Slide 73 Introduction

35、to Aspen Plus绘图导游示范用绘图导游创建整个塔的气相组成曲线.20 七月 2022Slide 74 Introduction to Aspen PlusRadFrac 的DesignSpecs 和 Vary 用DesignSpecs 和 Vary 表页可以在RadFrac 模型内部规定并执行设计规定。可以调整一个或多个RadFrac 输入，来满足对一个或多个 RadFrac 性能参数的规定要求。普通情况下，“规定的个数应与“变化的个数相等.RadFrac 中的“设计规定和“改动 是在 “中间回路中求解的，假设他得到一个中间回路没收敛的错误信息，检查他输入的“设计规定和“改动 .20

36、 七月 2022Slide 75 Introduction to Aspen PlusRadFrac 的收敛问题假设 RadFrac 没收敛, 做以下任务会有协助:1.检查正确地规定了有关物性方面的问题 (物性方法的选择、参数可用性.) 。2.确保塔操作条件是可行的。3.假设塔的 err/tol 是不断减少的, 在RadFrac Convergence Basic 页上添加最大迭代次数。.20 七月 2022Slide 76 Introduction to Aspen PlusRadFrac 的收敛问题 (续)4.在RadFrac Estimates Temperature 页上提供塔中一些塔

37、板的温度估值 (对吸收塔来说是有用的).5.在RadFrac Estimates Liquid Composition and Vapor Composition 页上提供塔中一些塔板的组成估值 (对于高度非理想系统是有用的).6.在RadFrac Setup Configuration 页上尝试不同的收敛方法当一个塔不收敛时, 做了改动后重新初始化通常是有益处的。.20 七月 2022Slide 77 Introduction to Aspen Plus练习：严厉多级精馏部分 A:用如下数据完成甲烷塔核算:塔进料: 63.2 wt% 水 36.8 wt% 甲醇总流量 120,000 lb/h

38、r压力 18 psia, 饱和液体塔规定: 38 块塔板 (40 块实际级)进料板 = 23 (第24实际级)全凝器顶部压力 = 16.1 psia每实际级压力降 = 0.1 psi蒸馏流率 = 1245 lbmol/hr摩尔回流比 = 1.3用 NRTL-RK 物性方法.20 七月 2022Slide 78 Introduction to Aspen Plus练习：严厉多级精馏 (续)部分 B:建立塔内的设计规定到达如下两个目的:塔顶馏出物中甲醇含量99.95 wt%塔底水含量99.90 wt%要到达这些规定, 他可以改动塔顶馏出物流率 (800-1700 lbmol/hr) 和回流比 (0

39、.8-2). 在运转该题之前确保物流组成是按质量分率报告。记录冷凝器和再沸器的负荷:冷凝器负荷:_再沸器负荷:_.20 七月 2022Slide 79 Introduction to Aspen Plus练习：严厉多级精馏 (续)部分 C:规定每块板效率为65% Murphree效率后 执行同一个设计计算。假设冷凝器和再沸器的板效率为90%。 这些效率是如何影响塔的冷凝器和再沸器负荷的?部分 D:完成整个塔的设计计算，假定运用泡罩塔盘塔 (完成后, 另存为文件名: RADFRAC.BKP).80Introduction to Aspen Plus反响器模型目的:引见各种类型的、可用的反响器模型

40、, 每类中至少详细调查一个反响器。Aspen Plus 参考资料: 参考手册, 第1卷, 单元操作模型, 第7章.20 七月 2022Slide 81 Introduction to Aspen Plus反响器概述Reators(反响器)以物料平衡为根底Ryield(收率反响器)Rstioc(化学计量反响器)以反响平衡为根底REquil(平衡反响器)RGibbs(吉布斯反响器)以动力学为根底RCSTR(延续搅拌釜式反响器)RPlug(活塞流反响器)RBatch(间歇反响器).20 七月 2022Slide 82 Introduction to Aspen Plus基于物料平衡反响器RYield

41、只需求物料平衡, 不要求原子平衡 用来模拟入口物流不知道，但出口物流知的反响器(例如，模拟一个炉子)70 lb/hr H2O20 lb/hr CO260 lb/hr CO250 lb/hr tar焦油600 lb/hr char焦碳1000 lb/hr Coal煤INOUTRYield.20 七月 2022Slide 83 Introduction to Aspen Plus基于物料平衡反响器 (续)RStoic要求原子平衡和质量平衡用于化学平衡数据和动力学数据不知道或不重要的反响器可以规定或计算在参考温度和压力下的反响热2 CO + O2 - 2 CO2C + O2 - CO22 C + O

42、2 - 2 COC, O2INOUTRStoicC, O2, CO, CO2.20 七月 2022Slide 84 Introduction to Aspen Plus以化学平衡为根底的反响器概述不思索反响动力学各个模块能解算类似的问题，但问题规定不同单个反响能到达严厉平衡REquil经过求解反响平衡方程而计算化学平衡和相平衡不能进展3相闪蒸计算可用在有许多组分、知一些反响并且较少组分参与反响的情况 .20 七月 2022Slide 85 Introduction to Aspen Plus以化学平衡为根底的反响器(续)RGibbs未知反响当发生的反响未知，或由于有许多组分参与反响，致使反响数

43、量很多时，该功能非常有用。吉布斯能最小经过吉布斯自在能最小化来确定在产品吉布斯自在能最小时的产品组成。固体平衡RGibbs 是独一能处置固-液-汽相平衡的Aspen Plus模块.20 七月 2022Slide 86 Introduction to Aspen Plus动力学反响器动力学反响器有 RCSTR, RPlug 和RBatch。由于思索了反响动力学, 所以必需定义反响动力学。动力学可以用一个内置模型定义, 或用一个用户子程序定义，现有的内置模型是：幂律模型Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW)反响的催化剂的反响系数可以为零。反响是用反响 I

44、D 指定。 .20 七月 2022Slide 87 Introduction to Aspen Plus运用反响 ID反响 ID被设置成对象, 独立于反响器, 并且在反响器中被援用。单个反响ID可以在恣意个数动力学反响器(RCSTR, RPlug 和 RBatch.)中援用 。假设建立一个反响ID，请进入 Reactions Reactions 对象管理器页面。 .20 七月 2022Slide 88 Introduction to Aspen Plus幂律速率表达式例如: 正反响: (假设反响中A为2级，B为3级) 系数:A: B: C: D: 指数:A: B: C: D: -2-312 2

45、 300逆反响: (假设反响中C为1级，D为2级)系数:C: D: A: B: 指数:C: D: A: B: -1-2 23 1 2 00.20 七月 2022Slide 89 Introduction to Aspen Plus反响热不需求为反响提供反响热。反响热通常按反响器入口和出口焓差计算 (参见附录 A).假设他有的反响热数值和Aspen Plus 计算出的反响热数值不相匹配，他可以调整一个或多个组分的生成热 (DHFORM)， 使他的反响热数据和计算的反响热数据相匹配。在RStoic 反响器中，可以规定或计算参考温度、压力下的反响热。.20 七月 2022Slide 90 Intro

46、duction to Aspen Plus练习：反响器 目的: 用不同反响器类型模拟一个反响，比较各个反响器类型的不同用法。反响器条件:Temperature温度 = 70 CPressure 压力= 1 atm 化学计量式: Ethanol乙醇+ Acetic Acid乙酸 Ethyl Acetate乙酸乙酯+ Water水动力学参数:正反响: Pre-exp. Factor指前因子 = 1.9 x 108, Act. Energy活化能= 5.95 x 107 J/kmol逆反响: Pre-exp. Factor 指前因子 = 5.0 x 107, Act. Energy 活化能= 5.9

47、5 x 107 J/kmo反响中每个反响物的反响都是1级 (总共为2级)。反响发生在液相中。提示: 核对每个反响器能否把汽相和液相都思索成有效相态。.20 七月 2022Slide 91 Introduction to Aspen Plus练习：反响器 (续)Temp = 70 CPress = 1 atm进料:水: 8.892 kmol/hr乙醇: 186.59 kmol/hr乙酸: 192.6 kmol/hrLength = 2 metersDiameter = 0.3 metersVolume = 0.14 Cu. M.乙醇转化率70 %完成后另存为：文件名: REACTORS.BKP用

48、 NRTL-RK 物性方法RSTOICF-STOICP-STOICRGIBBSF-GIBBSP-GIBBSRPLUGF-PLUGP-PLUGDUPLFEEDF-CSTRRCSTRP-CSTR.92Introduction to Aspen Plus练习：环己烷消费过程 .20 七月 2022Slide 93 Introduction to Aspen Plus练习：环己烷消费过程目的:创建一个流程来模拟环己烷消费过程环己烷可以用苯加氢反响得到，反响如下:C6H6+3 H2 = C6H12苯 氢气环己烷在进入固定床接触反响器之前，苯和氢气进料与循环氢气和环己烷混合。 假设苯转化率为 99.8%。

49、反响器出料被冷却，轻气体从产品物流中分别出去。 部分轻气体作为循环氢气前往反响器。从分别器出来的液体产品物流进入蒸馏塔进一步脱除溶解的轻气体，使最终产品稳定。部分环己烷产品循环进入反响器，辅助控制温度。.20 七月 2022Slide 94 Introduction to Aspen Plus练习：环己烷消费 C6H6 + 3 H2 = C6H12苯 氢气 环己烷用 RK-SOAVE 物性方法完成后另存为：文件名: CYCLOHEX.BKPBottoms rate = 99 kmol/hrP = 25 barT = 50 CMolefrac H2 = 0.975N2 = 0.005CH4 =

50、0.02Total flow = 330 kmol/hrT = 40 CP = 1 barBenzene flow = 100 kmol/hrT = 150CP = 23 barT = 200 CPdrop = 1 barBenzene conv =0.998T = 50 CPdrop = 0.5 bar去物流 H2RCY的流量为92% 去物流 CHRCY的流量为30% 经过在 97到 101 kmol/hr之间改动Mole-B来指定环己烷摩尔回收率为.0999Stages = 12Reflux ratio = 1.2只需气体蒸馏物的部分冷凝器P = 15 barFeed stage = 8R

51、EACTFEED-MIXH2INBZINH2RCYCHRCYRXINRXOUTHP-SEPVAPCOLUMNCOLFDLTENDSPRODUCTVFLOWPURGELFLOW.95Introduction to Aspen Plus物性目的:引见物性方法和物性参数的概念明确有关物性方法选择方面的问题引见运用物性分析来报告物性Aspen Plus 参考资料: 用户指南, 第 7 章, 物性方法用户指南, 第 8 章, 物性参数和数据用户指南, 第 29 章, 性质分析.20 七月 2022Slide 96 Introduction to Aspen Plus 工况研讨- 丙酮回收 要获得准确的模

52、拟结果，选择正确的物性方法和准确的物性参数是很重要的FEEDOVHDBTMSCOLUMN5000 lbmol/hr丙酮：10 mole %水：90 mole %规定: 丙酮回收率为99.5 mole %.20 七月 2022Slide 97 Introduction to Aspen Plus如何建立物性选择一个物性方法检查参数/获得其它参数确认结果创建流程.20 七月 2022Slide 98 Introduction to Aspen Plus物性方法一个物性方法是用于计算物性的模型和方法的集合Aspen Plus提供了含有常用的热力学模型的物性方法。用户可以修正现有的物性方法或建立新的物

53、性方法。 .20 七月 2022Slide 99 Introduction to Aspen Plus描画组分物性的方法 物性模型 理想形状方程活度系数特殊(EOS)模型模型模型物性模型模型类型的选择取决于非理想行为程度和操作条件。.20 七月 2022Slide 100 Introduction to Aspen Plus理想形状与非理想形状的对比我们所定义的理想行为应该是什么样?符合理想气体定律和拉乌尔定律理想系统应该是什么样?大小和外形类似的非极性组分什么决议非理想形状程度?分子相互作用例如，分子的大小、外形和极性我们如何研讨一个系统的非理想程度?性质图 (例如 TXY & XY)xyx

54、yxy.20 七月 2022Slide 101 Introduction to Aspen Plus形状方程和活度模型比较 .20 七月 2022Slide 102 Introduction to Aspen Plus常用选项集形状方程物性方法 PENG-ROB RK-SOAVE活度系数物性方法 NRTL UNIFAC UNIQUAC WILSON .20 七月 2022Slide 103 Introduction to Aspen Plus亨利定律亨利定律只和理想与活度系数模型一同运用。它用于确定液相中的轻气体和超临界组分的量。任何超临界组分和轻气体 (CO2、N2、等。) 都应该阐明为亨利

55、组分 (Components Henry Comps Selection 页面)。亨利组分列表 ID 应该在 Properties Specifications Global 页 中的 Henry Components 域中输入。.20 七月 2022Slide 104 Introduction to Aspen Plus选择物性方法 - 复习他的系统中有无极性组分?操作条件能否在混合物临界区域附近?他的系统中能否有轻气体或超临界组分?用带有亨利定律的活度系数模型用活度系数模型用形状方程模型否否否是是是参考: Aspen Plus 用户指南, 第 7章, 物性方法, 给出了关于物性方法选择方面

56、的类似的、更详细的信息。.20 七月 2022Slide 105 Introduction to Aspen Plus选择物性方法 - 举例对于如下组分系统在环境条件下选择适当物性方法：.20 七月 2022Slide 106 Introduction to Aspen Plus如何建立物性方法选择物性方法检查参数/获得其它参数确认结果创建流程.20 七月 2022Slide 107 Introduction to Aspen Plus纯组分参数描画一单个组分的属性在 Properties Parameters Pure Component 文件夹中输入保管在数据库中，例如， PURE10、A

57、SPENPCD、SOLIDS等。 (所选择的数据库在 Components Specifications Databanks 页上列出。)经过从工具菜单上选择Retrieve Parameter Results检索参数结果将参数检索到图形用户界面中。举例标量参数: 分子量MW温度相关参数:扩展的 Antoine 蒸汽压模型参数 PLXANT.20 七月 2022Slide 108 Introduction to Aspen Plus二元参数用来描画两个组分之间的相互作用在 Properties Parameters Binary Interaction 文件夹中输入保管在二元数据库中，例如 V

58、LE-IG, LLE-ASPEN 来自数据库的参数值可以在图形用户界面中的输入表中查看。在完成流程之前必需求查看含有来自数据库的数据的参数表。举例标量参数: Rackett模型的RKTKIJ温度相关参数: NRTL模型的参数NRTL.20 七月 2022Slide 109 Introduction to Aspen Plus报告物性参数按照以下过程可以得到一个含有模拟中用到的一切组分的一切纯组分参数和二元参数的报告文件:1.在 Setup Report Options Property 页上, 选择 All physical property parameters (in SI units)，

59、 或 选择Property parametersdescriptions,equations,and sources of data2.运转模拟后, 转出一个报告文件 (*.rep) (从File菜单下选择 Export)。3.用恣意文本编辑器编辑*.rep 文件。 (从 图形用户界面中,他可从 View 菜单下选择Report.) 参数在报告文件物性部分PARAMETER VALUES 标题以下出。.20 七月 2022Slide 110 Introduction to Aspen PlusPARAMS 报告和 PARAM-PLUS 报告PARAM-PLUS 报告不象 PARAMS 报告那样

60、紧凑; 然而它有许多优点:.20 七月 2022Slide 111 Introduction to Aspen Plus如何建立物性选择物性方法检查参数/获得附加参数确认结果创建流程.20 七月 2022Slide 112 Introduction to Aspen Plus物性分析用来生成简单的物性图表， 验证物性模型和数据。图表类型:纯组分, 例如 蒸汽力相对温度二元, 例如 TXY, PXY三元相图。在含有原始数据的结果表上，按Plot Wizard 按钮可得到其它二元曲线图。当用二元分析来检查液-液相分别时，记住选择汽-液-液作为有效相。为便于以后参考和运用，物性分析输入和结果可以另存