AspenPlus应用基础-分离过程-1课件

AspenPlus

Modelsfor

SeparationProcesses分离过程模型(I)分离过程模型的分类AspenPlus中的分离过程模型包含两大类别：简单分离单元模型塔设备单元模型简单分离单元模型简单分离单元模型包含五个模块：两相闪蒸器三相闪蒸器倾析器组份分离器两出口组份分离器Flash2——连接Flash2

模块的连接图如下：

Flash2——模型参数Flash2

模块的模型参数有3组：

1、闪蒸设定(FlashSpecifications)（1）温度（Temperature)（2）

压力

（Pressure)（3）蒸气分率（VaporFraction)（4）热负荷（HeatDuty)

从以上4个参数中选定2个。2、有效相态(ValidPhase)（1）汽-液相（Vapor-Liquid)（2）汽-液-液相（Vapor-Liquid-Liquid)（3）汽-液-游离水相

（Vapor-Liquid-FreeWater)从以上3个参数中选定1个。Flash2——模型参数Flash2

模块的模型参数有3组：

Flash2—应用示例（1）流量为1000kg/hr、压力为0.11MPa、含乙醇70%w、水30%w的饱和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩尔）=1/3。求离开冷凝器的汽、液两相的温度和组成。Flash2—应用示例（2）流量为1000kg/hr、压力为0.5MPa温度为120℃、含乙醇70%w、水30%w的物料绝热闪蒸到0.15MPa。求离开闪蒸器的汽、液两相的温度、流量和组成。Flash2—应用示例（3）流量为1000kg/hr、压力为0.2MPa温度为20℃、含丙酮30%w、水70%w的物料进行部分蒸发回收丙酮，求丙酮回收率为90%时的蒸发器温度和热负荷以及汽、液两相的流量和组成。Flash3

三相闪蒸器

Flash3

模块执行给定热力学条件下的汽-液-液平衡计算，输出一股汽相和两股液相产物。用于模拟闪蒸器、蒸发器、液-液分离器、汽-液-液分离器等。Flash3——连接Flash3

模块的连接图如下：

Flash3——模型参数Flash3

模块的模型参数有3组：

1、闪蒸设定(FlashSpecifications)（1）温度（Temperature)（2）

压力

（Pressure)（3）蒸汽分率（VaporFraction)（4）热负荷（HeatDuty)

从以上4个参数中选定2个。3、液沫夹带

(LiquidEntrainmentinVaporStream)

分别设定两个液相被夹带入汽相中的分率。Flash3——模型参数Flash3

模块的模型参数有3组：

Flash3—应用示例（1）流量为1000kg/hr、压力为0.11MPa、含乙醇30%w、正己烷30%、水40%w的饱和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩尔）=1/9。求离开冷凝器的汽、液、液三相的温度、质量流量和组成。Flash3—应用示例（2）F=500kg/hr、P=0.8MPa、T=100℃含乙醇70%w、水30%w的物流与F=500kg/hr、P=0.8MPa、T=70℃含正己烷60%、乙醇40%w的物流在闪蒸器中混合并绝热闪蒸到P=0.11MPa，求离开闪蒸器的汽、液、液三相的温度、质量流量和组成。Decanter

倾析器Decanter

模块执行给定热力学条件下的液-液平衡或液-游离水平衡计算，输出两股液相产物。用于模拟液-液分离器、水倾析器等。Decanter——连接Decanter

模块的连接图如下：

Decanter—模型参数Decanter

模块的模型参数有3组：

1、倾析设定(DecanterSpecifications)（1）压力

（Pressure)（2）

温度/热负荷（Temperature/HeatDuty)Decanter—模型参数Decanter

模块的模型参数有3组：

3、组份分离效率

(SeparationEfficiencies)

分别设定每个组份在两相中的分离效率（代表了相组成偏离平衡组成的程度）。Decanter—应用示例(1)用水（P=0.2MPa、T=20℃）从含乙醇40%w、正己烷60%w的混合液（F=500kg/hr、P=0.2MPa、T=20℃）中萃取乙醇，要求乙醇的萃取率达到97%，求需要的水流量和萃取相和萃余相的组成。Sep——连接Sep

模块的连接图如下：

Sep—模型参数Sep

模块的模型参数有3组：

1、设定(Specifications)

输出物流条件设定，指定每个组份在各股输出物流中的分率或流量。Sep—模型参数Sep

模块的模型参数有3组：

2、进料闪蒸

(FeedFlash)

指定输入物流混合后的闪蒸压力和有效相态。3、出口闪蒸

(OutletFlash)

指定每一股输出物流的闪蒸压力、温度、气相分率和有效相态。Sep—模型参数Sep

模块的模型参数有3组：

Sep—应用示例（1）把F=500kg/hr、P=0.15MPa、T=20℃含乙醇30%w、正丙醇20%w、正丁醇10%w、水40%w的物流分成四股输出物流，各组份在输出物流中的分配比例为：乙醇0.96:0.02:0.01:0.01正丙醇0.01:0.95:0.02:0.02正丁醇0.01:0.05:0.92:0.02水0.01:0.02:0.03:0.94求输出物流组成。Sep2两出口组份分离器Sep2

模块可以接受多股输入物流，输出两股物流，并把输入混合物中的各个组份分别按照指定的比例分配到输出物流中去。Sep2—应用示例（1）从F=500kg/hr、P=0.15MPa、T=20℃、含乙醇60%w、正丙醇25%w、正丁醇15%w的物流中回收乙醇，要求：乙醇浓度达到98%w、正丁醇含量不大于1%w;乙醇回收率达到95%。求输出物流的组成和流量。Sep2—应用示例（2）同示例（1），如果分离过程是在精馏塔中实现，塔顶出料是0.11MPa的饱和蒸汽，塔底出料是0.13MPa的饱和液体，求输出物流的温度和体积流量。Sep2—应用示例（3）采用膜分离装置制取富氧空气。原料空气T=30℃、

P=1.013bar、F=500kmol/hr，经压缩机加压到4.5bar后进入膜分离组件，出口压强1.1bar。已知膜分离组件的性能与进、出口压差及进口流量的关系由下式描述：求富氧空气的氧浓度和体积流量，及其与进口压强的关系。塔设备单元模型—分类DSTWUDistlRadFracExtract塔设备(Columns)单元共有9种模块，其中RateFrac和BatchFrac需要单独的许可证，其余7种可直接使用：MutiFracSCFracPetroFracExtract

连续萃取塔

Extract

模块用逐级计算法精确计算给定连续萃取过程的操作结果。可以采用三种方法求取液—液平衡分配系数：1、用给定的物性方法（活度系数法或状态方程法）；2、KLL温度关联式；3、用户子程序。Extract——

连接

Extract模块的连接图如下：1、塔设定(Specs)1)塔板数(Numberofstages)

2)

热状态选项(Thermaloptions)(1)绝热(Adiabatic)(2)指定温度剖形(Specifytemperature…)

(3)指定热负荷剖形(Specifyheatduty…)Extract—

模型参数Extract模块有四组基本模型参数：2、关键组分(Keycomponents)(1)第一液相(1stliquidphase)

即比重较大的液相，从塔底出料。(2)第二液相(2ndliquidphase)即比重较小的液相，从塔顶出料。Extract—

模型参数Extract模块有四组基本模型参数：Extract—

模型参数Extract模块有四组基本模型参数：3、物流(Streams)设置各股侧线物流的加料板和出料板位置。4、压力(Pressure)