Aspen反应精馏的模拟和设计(1)

1、Reactive Distillation Simulation by Aspen Plus Aspen Plus 反应精馏设计 华东理工大学 凌昊,中国化工学会培训中心 中国石油和化学工业协会培训中心,稳态模拟选择Steady-State即可，若选择dynamic将来可以转成动态模拟.,输入系统所需的物质,选定要使用的Databanks (一般为此四项),系统中会用到的物质,选定缺少的参数估计,两元体系选用的估计算法,选定热力学模式，HOC表示气体会产生双元体或三元体的现象,输入两元体系热力学参数 (从文献或Aspen Plus 内建参数),极性、亲水和疏水系数,反应动力学方程的输入方法,R

2、eactions 对象类型,创建化学反应对象时，需赋予对象ID和选择对象类型。对于小分子反应，常用的类型有三种： 1、LHHW 型 (Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson) 2、幂律型 (Power Law 反应级数) 3、反应精馏型 (Reac-Dist),反应类型输入选择Reac-Dist,每一个化学反应对象可以包含多个化学反应，每个反应都要设定计量学参数和动力学参数/平衡参数。 1、计量学参数(Stoichiometry) 2、动力学参数 (Kinetic) 3、平衡参数 (Equilibrium),在计量学表单中为每一个化学反应创建一个对象，并选择对象类

3、型为动力学 (Kinetic)或平衡 (Equilibrium)型。输入反应方程式中的化学计量系数(Coefficient)，对于幂律型反应对象，还要输入动力学方程式中每一个浓度因子的幂指数(Exponent)。,输入正反应的方式,注意选择Kinetic,输入逆反应的方式,在动力学表单中为每一个化学反应输入发生反应的相态、动力学参数以及浓度基准。,幂律型：反应动力学因子(Kinetic factor)即反应速率常数 k，它与温度的关系用修正的Arrhenius方程表示：,输入正反应动力式数值,注意单位,输入逆反应动力式数值,程序输入方法,选择Columns，后选择STRIP1,将塔顶物流与冷凝

4、器进行连接,加入Decanter,First Liquid (water),有机相回流至反应蒸馏塔,物流名称,进料流的输入,废酸进料,丁醇进料,反应蒸馏塔内操作方法,选择VLE，并选择Strong non-ideal liquid ，设定Duty,输入各股流进入塔内的塔板位置,输入各股流出去塔外的塔板位置及状态,反应段之起始塔板与终止塔板,输入塔中的holdup,设定Tray Sizing,决定塔顶到塔底的tray type，反应蒸馏塔选Bubble Cap,同tray sizing,超过0.1524则压力需要自己给定,holdup的设计,分相槽及冷凝器操作方法,Decanter之操作压力及温

5、度,因为水为第一液相，所以酯为第二液相,冷凝器操作状态,有效相,收敛方法设定,收敛设定的相对误差,全局收敛的设定,选择收敛的方法,每个设计规定和撕裂流都有一个相关联的收敛模块。 收敛模块确定撕裂流或设计规定的操作变量的推测值在迭代过程中的更新方法。 Aspen Plus定义的收敛模块的名字以字符“$.”开头。,收敛模块的类型,不同类型的收敛模块是用于下列不同用途的： 要收敛撕裂流，请用: WEGSTEIN DIRECT BROYDEN NEWTON 要收敛设计规定，请用: SECANT BROYDEN NEWTON 要收敛设计规定和撕裂流，请用: BROYDEN NEWTON 对于优化，请用: SQP COMPLEX 在Convergence ConvOptions Defaults窗体上可以规定全局的收敛选项。,选择收敛的次