Aspen-Plus-培训讲义4(完整版)

培训讲义5:模型分析工具培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析1培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析计算结果培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析培训讲义5.1:模型分析工具---灵敏度分析灵敏度分析学习完毕培训讲义5.2:模型分析工具---优化培训讲义5.2:模型分析工具---优化培训讲义5.2:模型分析工具---优化培训讲义5.2:模型分析工具---优化培训讲义5.2:模型分析工具---优化培训讲义5.2:模型分析工具---优化培训讲义5.2:模型分析工具---优化培训讲义5.2:模型分析工具---优化培训讲义5.2:模型分析工具---优化优化功能学习完毕培训讲义5.3:模型分析工具---数据拟合培训讲义5.3:模型分析工具---数据拟合培训讲义5.3:模型分析工具---数据拟合培训讲义5.3:模型分析工具---数据拟合培训讲义5.3:模型分析工具---数据拟合培训讲义5.3:模型分析工具---数据拟合培训讲义5.3:模型分析工具---数据拟合培训讲义5.3:模型分析工具---数据拟合培训讲义5.3:模型分析工具---数据拟合数据拟合学习完毕培训讲义5.4:模型分析工具---工况研究培训讲义5.4:模型分析工具---工况研究培训讲义5.4:模型分析工具---工况研究培训讲义5.4:模型分析工具---工况研究培训讲义5.4:模型分析工具---工况研究工况研究学习完毕培训讲义6:A+其他功能培训讲义6:A+其他功能---模拟数据关联培训讲义6:A+其他功能---模拟数据关联培训讲义6:A+其他功能---模拟数据关联首先,我们将Excel中的数据复制,然后粘贴到A+中(使用粘贴连接)培训讲义6:A+其他功能---模拟数据关联数据关联学习完成培训讲义6:A+其他功能---模拟数据关联培训讲义6:A+其他功能---OLE对象嵌入培训讲义6:A+其他功能---OLE对象嵌入培训讲义6:A+其他功能---OLE对象嵌入培训讲义6:A+其他功能---OLE对象嵌入培训讲义6:A+其他功能---OLE对象嵌入培训讲义6:A+其他功能---OLE对象嵌入单击确定钮,该表格就被嵌入培训讲义6:A+其他功能---OLE对象嵌入OLE对象嵌入学习完毕培训讲义6:A+其他功能---Active自动接口培训讲义6:A+其他功能---Active自动接口培训讲义6:A+其他功能---Active自动接口培训讲义6:A+其他功能---Active自动接口培训讲义6:A+其他功能---Active自动接口单击更新钮,显示计算结果本部分内容学习完毕综合练习综合练习-1:甲基环几烷(MCH)回收塔甲基环几烷(MCH)和甲苯(Toluene)由于沸点非常接近(差?℃),采用普通的二元蒸馏方法难以分离,我们采用苯酚(Phenol)抽提法来将二者分离,几乎纯净的甲基环几烷从塔顶回收。回收的MCH纯度取决于苯酚的加入量,我们用A+来模拟该工艺,研究该塔的性能,具体的工艺流程图和操作条件如下:综合练习—1:甲基环几烷回收塔提示:分离模块用RadFrac中的FRACT1组分的输入:物性方法采用UNIFAC(甲苯沸点231.13F,MCH沸点213.68F)在报告选项中要增加物流的摩尔分率相关数据:进料物流

精馏塔PressureofCond16psia

PressureofReb20.2psia综合练习—1:甲基环几烷回收塔计算过程综合练习—1:甲基环几烷回收塔计算结果综合练习—1:甲基环几烷回收塔计算结果:塔的温度,压力,流率热量分布综合练习—1:甲基环几烷回收塔计算结果:塔盘组成分布综合练习—1:甲基环几烷回收塔计算结果:物流情况综合练习—2:灵敏度分析模拟计算的一个优势是你可以研究改变操作变量时工艺过程的灵敏度;利用AspenPlus,你可以输入这些变化,并其造成的影响列表,这就是所谓的灵敏度分析。本模块我们将用上一模块建立的甲基环几烷(MCH)回收塔模拟CASE进行灵敏度分析的学习。从菜单中选择Data—ModelAnalysisTools—Sensitivity,单击New,下列界面将出现综合练习—2:灵敏度分析灵敏度分析将产生一个数据表,第一个列将包括一个用户规定的苯酚流率输入值的变化范围,另外三列为MCH蒸馏产品的纯度,冷凝器负荷,及再沸器热负荷。在Define页面,定义每个计算变量的名字(产品纯度,冷凝器负荷,再沸器负荷),在Vary页面,规定操作变量(苯酚流率)的变化范围及变化步长,在Tabulate页面,设置数据表的格式。我们首先定义MCH蒸馏产品纯度变量,在Define页面,单击New,在CreateNewVariable对话框中,输入XMCH,单击OK,在VariableDefinition页面中,定义XMCH为物流3中MCH的摩尔分率(注意,每定义一步,更详细的选项会进一步出现,具体定义信息如下:综合练习—2:灵敏度分析然后定义冷凝器热负荷(名字QCOND)及再沸器热负荷(名字QREB)在Vary页面,定义苯酚流率(物流1)从1200~2000lbmol/hr按照步长100lbmol/hr变化,在Reportlabels区域,输入下列直线信息:Line1变量Phenol,Line2变量Flowrate综合练习—2:灵敏度分析下一步,我们规定运行分析时AspenPlus产生的表格的格式;在Tabulate页面定义如下:按TableFormat钮,输入:换名,存盘Exercise-02,运行(按F5)综合练习—2:灵敏度分析显示灵敏度分析结果从数据浏览菜单树中单击ModelAnalysisTool—Sensitivity—S-1—Results,显示如下:综合练习—2:灵敏度分析灵敏度分析结果图形化:创建一个MCH纯度与苯酚流率关系图单击上表中苯酚流量数据列标签,然后单击菜单Plot—X-AxisVariable;再单击MCH数据列标签,单击菜单Plot—Y-AxisVariable;最后单击菜单Plot-DisplayPlot;(在该图上,单击鼠标右键,可以对图形编辑)综合练习—3:进行设计规定本模块我们在综合练习-1的基础上学习如何使用AspenPlus来进行设计规定。我们用A+软件来决定确保MCH蒸馏纯度98%所需要的准确的苯酚进料量。打开练习-1的模拟文件,在菜单中选择Data-FlowsheetingOptions-DesignSpec,然后单击NEW,单击OK,下图页面将出现:综合练习—3:设计规定在Define页面,定义XMCH作为MCH纯度;在Spec页面,输入一个含有数字和被定义变量的数学表达式,同时输入该表达式的目标值及容差;在Vary页面,规定一个作为调节变量的输入变量和调节范围,以便A+进行探索以满足在Spec中规定的目标值。在上页的Define页面中,单击NEW,输入XMCH,单击OK,输入右图信息:接着,设置如下设计规定:塔顶回收的MCH纯度必须为98%,容差0.01。在Spec页面中,输入左图信息:在Vary页面,输入右图信息综合练习—3:设计规定设计规定已经完成,现在我们可以运行设计规定计算从菜单中选择运行,或按F5,计算过程如下综合练习—3:设计规定检查计算结果从数据浏览菜单树中,单击ResultsSummary—Convergence,我们可看到该结果说明计算收敛成功,苯酚的流率应该为1516;物流计算结果如下,换名(Exercise-03)存盘,退出综合练习—4:创建工艺流程图A+有两种显示流程图的模式:模拟模式及PFD模式在这两种模式中,你均可以定制你的流程图:1)增加文本和图示;2)显示物流及模块的整体数据;3)显示物流结果表;4)增加OLE对象在PFD模式,你可以修改流程图使其与实际装置相适应;本例中我们模拟的装置有两个单元模块而实际上我们只用了一个模块,我们将在PFD模式对其进行修改,这些修改只是为了显示但不会对模拟模型产生影响本练习我们将用PFD模式从MCH模拟的工艺流程产生一个装置流程图打开练习-1的模拟文件切换到PFD模式模拟模式是A+默认模式,该模式可用来进行工艺模拟或进行计算。PFD模式用来创建一个工艺过程的图示报告,用PFD模式你可以:增加一个设备图标及不需要包含在模拟中的物流;显示物流数据;显示结果表;模拟模式和PFD模式的转换开关是:1)选择VIEW—PFDMode;2)按F12;在PFD模式,窗口状态条将显示PFDMode,同时工艺流程图将显示一个深颜色的边框综合练习—4:创建工艺流程图当你选择PFD模式,A+将创建一个新的与原始流程图相同的图形,新的图形是独立的,在这两个图形中进行的物流及模块的改变均是相互独立的;如果你改变了原始的工艺流程图并希望新的PFD图能够反映这些变化,选择View—ResetPFD,老的PFD将被删除,与你修订过的模拟的工艺流程图相匹配的PFD将取而代之。在工艺简图中增加一个泵在MCH模拟中,我们没有模拟进料泵,而简化为规定了进料物流的压力。然而你可能希望在流程图上包括进料泵。为了放置进料泵,我们需要将物流-1分成两个物流,一个为泵的进料,另一个为泵的出口并进入塔进入PFD模式,从PressureChangers模块中选择泵,将泵放在物流-1中间,选择物流-1然后单击右键,从快捷菜单中选择ReconnectDestination,

然后将物流-1作为泵的进料,单击鼠标左键;你还需要增加一个物流将泵的出口与塔的入口相连(注意,在任何时候你均可按ESC键放弃连接)综合练习—4:创建工艺流程图显示物流数据进入菜单VIEW,确保GlobalData被标记,选择Tools—Options—ResultsView,选择温度和压力,单击OK;A+计算的每个物流的温度和压力将予以显示;并在角落显示了图例.如果你没有看到图例,选择View—Zoom—ZoomFull或者按Ctrl-End增加物流表PFD风格的图形通常包括物流结果表,方法如下:确保View—Annotation被选中,选择Data—ResultsSummary—Stream,单击StreamTable,进入ProcessFlowsheet,在流程图中将看到物流表(如下图)综合练习—4:创建工艺流程图你可以放大流程图中的变量表,方法如下:在空白处按鼠标左键拖动鼠标形成一个区域,在你认为适当的地方松开鼠标左键,然后按鼠标右键,在快捷菜单中选择Zoomin,则被选中的区域被放大综合练习—4:创建工艺流程图增加文字用Draw工具条增加文字:选择View-Toolbar,在对话窗中选择Draw,按OK;Draw工具条将出现,单击在工具条上的A,输入需要的文字,可改变字体的大小,字体,位置等。打印工艺流程图选择File—PrintPreview,模块和物流的ID号及图形中的全部数据将被打印;单击ZoomIn或ZoomOut,单击Print综合练习—5:估计非库组分的物性本练习我们学习用AspenPlus来估计A+数据库中没有的组分的物性,你将用已知的Thiazole(噻唑)的分子结构及已知的物性来估计它缺少的物性。Thiazole物性数据本练习我们将处理包含Thiazole,水及其他组分的工艺流程。Thiazile不是AspenPlus的数据库组分,已知如下信息:分子结构:分子量85,正常沸点116.8℃,蒸汽压关系如下:我们需要的物性如下:TC:临界温度,PC:临界压力,CPIG:理想气体热容系数,DHFORM:生成热,DGFORM:Gibbs自由能,DHVLWT:Watson汽化热系数,VC:临界体积,ZC:临界压缩因子启动AspenPlus,选择Template,单击OK,选择GeneralwithEnglishUnits,在RunType中选择PropertyEstimation,单击OK.综合练习—5:估计非库组分的物性数据浏览菜单将出现,首先输入模拟的标题,然后定义一个新的组分(组分名字为Thiazole),让AspenPlus来估计所有缺少的组分,然后输入Thiazole的分子结构和所有已知的物性,最后运行软件进行估计。输入标题在数据浏览菜单树中扩展Setup文件夹然后单击Specification,在Title区输入PropertyEstimationforThiazole输入组分信息在数据浏览菜单树中扩展Components文件夹然后单击Specification,在组分ID列第一行输入Thiazole;下一步让A+估计未知物性。综合练习—5:估计非库组分的物性规定需要估计的物性扩展Properties文件夹及Estimation,单击Input,接受缺省的估计选项EstimateallmissingParameters,本表格中的其他页面用来选择估计每种物性的计算方法,本练习我们采用默认值,按NEXT钮,选择输入Thiazole的分子结构。输入分子结构你可以用基于单原子及连接键的普通方法定义分子结构;也可以用关能团的方法估计。在General页面,规定Thiazole每个非氢原子和每个连接键,A+可以处理氢键综合练习—5:估计非库组分的物性Thiazole结构简图和非氢原子如下:每个原子将被列出两次,一次作为连接(Atom1)另一次作为被连接(Atom2)输入Atom1及Atom2及BondType右图信息:输入物性数据估计物性对于A+来讲,只输入分子结构信息已经足够了,然而,输入所有可用数据可以提高估计的精度扩展数据浏览菜单中Properties---Parameters—PureComponent,单击NEW,在对话框中选择Scalar,输入新名字TBMW,单击OK,下列页面将出现,在Component区域,选择Thiazone,其他区域设置见图综合练习—5:估计非库组分的物性我们输入Antoine蒸汽压关系再次打开Properties---Parameters—PureComponent,单击NEW,在对话框中选择T-Dependentcorrelation,选择Liquidvaporpressure-PLXANT-1单击OK,给定的蒸汽压方程如下:输入的信息如下:组分选Thiazole温度单位选C,性质单位选mmHg,其它系数见右图(在Parameter的PLXANT附近按?钮你可以获得输入参数的帮助综合练习—5:估计非库组分的物性运行物性常数估计(PCES)选择View—ControlPanel或按F7;然后选择RUN或F5开始运行计算检查物性常数估算结果在ResultsSummary—RunStatus,你可以看到:计算已经完成但有警告。在数据浏览菜单Properties—Estimation—Rssults,可看到Thiazole的估计的物性,包括物性名称,缩写,估计值,单位,估计的计算方法综合练习—5:估计非库组分的物性创建和使用物性备份文件可以将该物性估算文件存为备份文件,以便今后使用Thiazole物性时使用,方法如下:在File---SaveAs---在文件类型中选择BackupFile,文件名为Thiazole.bkp下面我们试试使用备份文件打开给定的文件Flash.apw,单击File—Import,选择Thiazole.bkp,单击OK;流程图不见了,因为Thiazole备份文件是一个物性估计值按F8打开数据浏览器,打开Setup,单击Specifications,将运行类型改为Flowsheet,现在流程图及物流及模块输入重新恢复功能。单击数据浏览菜单中物性估计Input,选择Donotestimateanyparameters,因为Thiazole参数已经估算完毕。输入物流-1的进料流率,然后按F5运行计算本练习学习完毕综合练习—6:分析物性在开始一个模拟研究之前,掌握工艺物流的物性及相平衡性能是非常重要的,确保物性方法的可靠及使用的数据的准确性同样重要。本练习,我们将使用A+交互式物性分析工具获得丙酮及三氯甲烷系统的二元T—xy图,(使用NRTL活度系数模型数据库中的二元交互作用参数),将计算结果与文献数据进行对比。启动AspenPlus,选择Template,单击OK,选择GeneralwithEnglishUnits,在RunType中选择PropertyAnalysis,单击OK.输入组分和物性按NEXT钮,输入数据单位选Metcbar(温度℃,压