傻瓜指南-如何使用Aspen Plus

RadFrac傻瓜指南—怎样使用AspenPlusRadFracforDummies：AHowtoGuideonAspenPlus这个例子将阐明怎样使用AspenPlus的RadFrac建立精馏塔模型，上图中的进料（feed）包括50lbmol/hr的甲醇和，50lbmol/hr的水。采用回流比为1.5时，规定塔顶和塔底产物的纯度都到达99.5%。假如不懂得怎样登陆AspenPlus，请查看手册假如不懂得怎样登陆AspenPlus，请查看手册“GettingStartedonAspenPlus”选择“Template”选项。单击“OK”按钮这个窗口特定的模拟选项，对这个例子，选择“GeneralwithEnglishUnits”这个窗口特定的模拟选项，对这个例子，选择“GeneralwithEnglishUnits”选项，并且确定在“RunType”方框中显示的是“Flowsheet”单击“OK”按钮AspenPlus为每一种流股和块自动指派标签，为了关闭这个选项，单击“ToolsAspenPlus为每一种流股和块自动指派标签，为了关闭这个选项，单击“Tools”菜单项选择择“Options”命令。在“Options”窗口，单击“Flowsheet”标签，下一步，单击“StreamandBlocklabels”里的这两个框，使得复选标识消失，标志这个功能失效完毕后单击“OK”按钮当开始模拟，单击设备选择区域的“Columns”当开始模拟，单击设备选择区域的“Columns”标签，单击“RadFrac”右侧的向下箭头，移动鼠标指针到“RadFrac”右上方的二级图形中，单击“Fract1”。下一步，移动鼠标到空白区域，单击所需要的地方，出现一种问询输入块号的提醒“inputtheblockID”，对这个例子，输入“dist”，创立“Feed创立“Feed”，“Distill”和“Bottoms”流股。首先单击窗口左下角的“MaterialStreams”框，在塔的周围出现红色和蓝色箭头，红色箭头表达必须给定的设计流股，蓝色箭头表达可选流股。单击塔左侧的红色单击塔左侧的红色箭头添加进料流股，对于这个模拟例子，仅有一种进料流股，假如有多股进料，使用塔左侧的蓝色箭头添加多股进料。对这个例子，在“EnterthestreamID”框中键入“FEED”下一步添加产品流股在塔的顶部，塔顶的两个红色流股只需要选择一种，这里选择塔顶位于下面的红色下一步添加产品流股在塔的顶部，塔顶的两个红色流股只需要选择一种，这里选择塔顶位于下面的红色流股。这个塔将具有一种全凝器和液相产品出料，给产品流股标识为“Distill”。下一步使用红色箭头添加塔底产品流股，标识为“Bottoms”添加了所必需的流股后就可以给他们输入对应的数值。目前我们准备输入所必需的数值。单击“目前我们准备输入所必需的数值。单击“Next”按钮开始输入数据。这个按钮是蓝色的，位于窗口顶部的工具栏。单击“单击“确定”按钮。假如还没有完毕流程图的建立，这个窗口不会出现。将出现此外一种窗口告诉你缺乏流程图的哪一部分。在出现的这个窗口中输入模拟的标题。但不是必需的输入。单击“在出现的这个窗口中输入模拟的标题。但不是必需的输入。单击“Next”按钮继续输入数据。假如这个窗口没有出现，可以单击左侧的导航栏中的“Setup”项。下一种出现的窗口是“下一种出现的窗口是“Components”。容许输入在模拟系统中用到的组分。在这个模拟中，使用的组分为Methanol和Water。在“ComponentID在“ComponentID”栏键入“Methanol”，并且按回车键。AspenPlus将搜索数据库并尝试将组分名称与输入的“AspenPlus将搜索数据库并尝试将组分名称与输入的“ComponentID”匹配。假如成功，其他的三个输入框（Type、ComponentName和Fomula）将自动填充。其他的组分也可以依此输入。在“ComponentID”在“ComponentID”的第二行输入“Water”，按回车键将填充其他三个输入框。目前已经输入模拟所必需的组分。单击“Next”按钮继续。下一种窗口是物性措施设定表格。选择AspenPlus执行模拟中要使用的基本措施。这里选择“NRTL下一种窗口是物性措施设定表格。选择AspenPlus执行模拟中要使用的基本措施。这里选择“NRTL”措施。单击“Next”下面出现的窗口显示的是本体系的组分在所选基本措施的交互参数。假如对这些参数满意，单击“下面出现的窗口显示的是本体系的组分在所选基本措施的交互参数。假如对这些参数满意，单击“Next”。出现提醒窗口问询与否输入深入的数据或者更改合适的设定。假如每一种设定都是对的的，单击“出现提醒窗口问询与否输入深入的数据或者更改合适的设定。假如每一种设定都是对的的，单击“OK”。目前是输入体系的物理数据的时候了。出现的第一种屏幕是“目前是输入体系的物理数据的时候了。出现的第一种屏幕是“FEED”流股。在开始输入数据之前，理解不一样可选项的耦合。有Temperature、Pressure、VaporFraction3个状态变量（StateVariable）容许选择，必须设定3个中的2个。单击Temperature框和Pressure框右侧的箭头从选择项中选择。有Temperature、Pressure、VaporFraction3个状态变量（StateVariable）容许选择，必须设定3个中的2个。单击Temperature框和Pressure框右侧的箭头从选择项中选择。可以通过单击单位框右侧的箭头变化任何变量的单位。从显示的一系列的单位中选择所需要的单位。对这个例子温度选择摄氏度，压力选择大气压。可以通过单击单位框右侧的箭头变化任何变量的单位。从显示的一系列的单位中选择所需要的单位。对这个例子温度选择摄氏度，压力选择大气压。变化温度单位为Celsius并输入25。设置流股的压力为1atm。如问题描述，塔的输入流股的流速设为100lbmol/hr。变化温度单位为Celsius并输入25。设置流股的压力为1atm。如问题描述，塔的输入流股的流速设为100lbmol/hr。下一种需要输入的是进料流股的构成（Composition）。单击框的右侧箭头显示构成定义的所有不一样的选项。选择“下一种需要输入的是进料流股的构成（Composition）。单击框的右侧箭头显示构成定义的所有不一样的选项。选择“Mole-Frac”（摩尔分率）问题描述规定输入流股中两种组分的分率为50/50。在两个框中输入0.5。然后单击“Next问题描述规定输入流股中两种组分的分率为50/50。在两个框中输入0.5。然后单击“Next”。输入流股的设定就完毕了。目前就要开始设计实际的塔。第一步是粗略估计所需要的塔板数（NumberofStages）。目前就要开始设计实际的塔。第一步是粗略估计所需要的塔板数（NumberofStages）。为了这项工作，首先使用AspenPlus声称T-XY图，使用迅速做出McCabe-Thile图。在菜单上，选择“为了这项工作，首先使用AspenPlus声称T-XY图，使用迅速做出McCabe-Thile图。在菜单上，选择“Tools”，单击“AnalysisProperty”和“Binary”单击“单击“OK”。单击这个箭头选择“T-XY”作为想要执行的分析类型。压力必须等于塔的操作压力，因此输入1atm。单击这个箭头选择“T-XY”作为想要执行的分析类型。压力必须等于塔的操作压力，因此输入1atm。一旦准备好了，单击“GO”。AspenPlus生成1atm下甲醇和水的汽液平衡图。X轴为甲醇的摩尔分率。左端点和右端点分别代表纯水和纯甲醇。注意两个组分没有共沸点，完全分离在理论上是可行的。AspenPlus生成1atm下甲醇和水的汽液平衡图。X轴为甲醇的摩尔分率。左端点和右端点分别代表纯水和纯甲醇。注意两个组分没有共沸点，完全分离在理论上是可行的。初步估计理论板数大概为8。由于塔的操作效率不会是100%。在“NumberofStages由于塔的操作效率不会是100%。在“NumberofStages”输入10。在下面，我们将会深入优化这个值。单击“Condenser单击“Condenser”框右侧的箭头显示冷凝器的候选项。就如前面所说，这个塔使用全凝器（Total）。单击操作条件设定中的一种右侧的箭头显示所有的可选项。对这个例子，由于甲醇是我们考虑要回收的组分，并且甲醇的沸点比水低，我们选择设置“Refluxratio”单击操作条件设定中的一种右侧的箭头显示所有的可选项。对这个例子，由于甲醇是我们考虑要回收的组分，并且甲醇的沸点比水低，我们选择设置“Refluxratio”（回流比）和“Distillaterate”（馏出物速率）。由于没有共沸点，甲醇的“DistillateFlowrate”由于没有共沸点，甲醇的“DistillateFlowrate”可以和输入的流速数值相似，设为50lbmol/hr。对大多数的应用，“Refluxratio”的正常范围是1.25~1.8。输入1.5，按“Next”继续。下一种规定输入的窗口为“下一种规定输入的窗口为“FeedStage”（进料板位置）。假如不能确定进料位置，一种比较安全的进料位置为中间进料。这时背面优化要处理的另一种问题。输入5，按“Next”继续。下面需要输入精馏塔的操作压力。单击单位框右侧的箭头将压力的单位更改为大气压，在左边的框中输入1。假如塔的下面需要输入精馏塔的操作压力。单击单位框右侧的箭头将压力的单位更改为大气压，在左边的框中输入1。假如塔的“PressureDrop”（压降）有合适的数据，也可以输入。对这个例子塔的压降将在随即考虑。替代单击“Next替代单击“Next”，单击左边导航栏的“Efficiencies”文献夹，可以加紧执行的速度。任何的塔都不是很完美，正常的效率范围在50~80%之间。在文献中有简捷的措施确定塔的效率。这里选用“Murphreeefficiency这里选用“Murphreeefficiency”，因此，单击左边的单项选择框选中它。单击“Vapor-Liquid”页继续。下一步设置塔的每一级的效率。AspenPlus可以根据给定的基准计算其他级的效率。下一步设置塔的每一级的效率。AspenPlus可以根据给定的基准计算其他级的效率。在“Stage”列输入5，在“Efficiency”列输入0.7。下一步设置这个塔所包括的塔板的类型。单击左边导航栏的“TraySizing下一步设置这个塔所包括的塔板的类型。单击左边导航栏的“TraySizing”文献夹。单击“New”按钮继续。一种输入一种输入段的编号的提醒对话框将会出现。单击“OK”继续。这个窗口容许我们从列表中选择合适的塔板类型。在这个窗口容许我们从列表中选择合适的塔板类型。在“Startingstage”中输入2，在“Endingstage”中输入9。由于我们设置的10块板包括全凝器和再沸器。对这个例子，我们选择“Bubble-Cap”对这个例子，我们选择“Bubble-Cap”（泡罩）塔板。单击“TrayType”右边的箭头选择合适的塔板。“Numberofpasses”和“Trayspacing”保持本来的数值不变。单击左边“TrayRating”文献夹，单击“New”继续。出现此外一种选择段数的提醒框，单击“OK”。出现此外一种选择段数的提醒框，单击“OK”。分别在起始和终了塔板数输入2和9。塔板类型选择泡罩。“Diameter”（塔板直径）的估计值是需要的，这里输入1.5ft。单击“Design/Pdrop”单击“Design/Pdrop”页继续。单击“Updatesectionpressureprofile”左边的选项框选中该项，这样AspenPlus就会计算塔的压降了。这时最终一种设置了。双击“Setup”文献夹，单击“这时最终一种设置了。双击“Setup”文献夹，单击“ReportOptions”，最终单击“Stream”页。单击“FractionBasis”列的“Mole”选项框。AspenPlus就会汇报每一流股的摩尔分率。目的是99.5%。单击“Next”。在这里停留半晌，准备运行模拟程序。在这里停留半晌，准备运行模拟程序。单击“确定”按钮。控制面板上将会显示AspenPlus寻找解得迭代过程。计算将会正常结束。单击蓝色图标显示成果。控制面板上将会显示AspenPlus寻找解得迭代过程。计算将会正常结束。单击蓝色图标显示成果。单击“Stream”可以查看所有流股的计算成果。单击“Stream”可以查看所有流股的计算成果。使用箭头可以浏览每一流股对应的计算值。我们在两个产品流股中都得到94.2%的纯度。还没有到达99.5%的设计规定。下面将通过优化到达这个目的。双击兰色的双击兰色的“Blocks”文献夹，然后单击“Dist”。下一步，鼠标移到顶端，单击“Plot”菜单的“PlotWizard”。AspenPlus的图形向导生成塔的分布，然后将它们转换美观的小图形。这是图形向导的欢迎窗口，单击“这是图形向导的欢迎窗口，单击“Next”按钮继续。这里列出了8种图形，我们但愿查看的第一种图是塔内的构成分布图。在“Composition这里列出了8种图形，我们但愿查看的第一种图是塔内的构成分布图。在“Composition”，然后单击“Next”单击右向双箭头，选择需要画图的两个组分。下一步，在“单击右向双箭头，选择需要画图的两个组分。下一步，在“SelectPhase”选项中选择“Liquid”。再次单击“Next”可以设置其他的图形选项。在这里已经不需要变化其他的选项设置了。单击“Finish”按钮查看图形。首先，这个土没有水平污点（levelspots），因此不需要增长而外的塔板数。并且，处在中间的第5块板（进料板）有一点偏低，这意味着可以通过变化进料板位置来提高分离效果。首先，这个土没有水平污点（levelspots），因此不需要增长而外的塔板数。并且，处在中间的第5块板（进料板）有一点偏低，这意味着可以通过变化进料板位置来提高分离效果。这是优化的两个方面目前开始通过变化塔板数（NumberofStages）进行优化。关闭所有的成果窗口，单击“目前开始通过变化塔板数（NumberofStages）进行优化。关闭所有的成果窗口，单击“Blocks”和“Dist”文献夹返回塔的设计（Setup）窗口。在“Configuration”下将塔板数从10变化为13，并且保持进料流股的塔板位置为5。我们还需要变化塔板数对应的“TraySizing”和我们还需要变化塔板数对应的“TraySizing”和“TrayRating”。进入对应的“1”文献夹，将结束塔板（EndingStage）改为12。做完所有的设置后，单击“Next”再次之行模拟。单击“OK”继续。运行结束后，打开成果窗口，单击兰色的“运行结束后，打开成果窗口，单击兰色的“ResultsSummary”和“Streams”。成果显示每一种产品流股的纯度为94.9%。不过还没有到达规定。可以查看液相构成图。双击兰色双击兰色的“Blocks”和“Dist”文献夹查看塔的计算成果。双击“Plot”菜单的“PlotWizard”命令。在欢迎窗口中单击“Composition”图，单击“Next”按钮。选择对液相的两个组分作图。单击“Finish”按钮。从这个图中可以看出，进料板的位置仍然偏低。我们但愿构成分布图是光滑的，且没有驼峰等。从这个图中可以看出，进料板的位置仍然偏低。我们但愿构成分布图是光滑的，且没有驼峰等。关闭成果文献夹，开始调整进料板的位置。回到“Blocks/Dist回到“Blocks/Dist”文献夹。单击“Setup”，单击顶部的“Streams”页。将进料位置从5变为6。单击“Next”。使用“使用“PlotWizard”绘制“LiquidComposition”图。假如曲线仍然不光滑，继续前述环节，提醒：进料板为9。然而仍然没有通过调整进料板位置使产品纯度提高3%，到达97.5%。由于问题描述中已经给定回流比为1.5。可以变化的此外一种选项就是增长塔板数。然而仍然没有通过调整进料板位置使产品纯度提高3%，到达97.5%。由于问题描述中已经给定回流比为1.5。