ASPEN讲义南京化工大学-04Separa

平衡级分离模型汤吉海2006年8月ASPENPLUS入门可编辑pptASPENPLUS的单元操作模型（1）ASPENPLUS的单元操作模型（2）ASPENPLUS的单元操作模型（3）第四章多组分平衡级分离过程计算4.1多组分单级分离过程4.2多组分多级分离塔的简捷计算4.3多组分多级分离塔的严格计算4.1ASPENPLUS的闪蒸模型根据规定进行相平衡闪蒸计算绝热、等温、恒温恒压露点或泡点闪蒸计算；计算混合物的露点可以设置气相摩尔分率为1；计算混合物的泡点可以设置气相摩尔分率为0；据此可以确定具有一个或多个入口物流的混合物的热状态和相态。通常要固定入口物流的热力学状态必须规定：温度、压力、热负荷和气相摩尔分率中的任意两项。需要注意的是，在闪蒸模型中不允许同时规定热负荷和气相摩尔分率。闪蒸模型可以用来模拟闪蒸罐、蒸发器、分液罐和其它的单级分离器。ASPENPLUS的闪蒸模型Flash2Flash3ASPENPLUS的闪蒸计算——示例例4-1：乙醇水溶液的摩尔组成为20%乙醇和80%水，试确定该混合物在1.0、1.5、2.0和2.5atm下的泡点温度和露点温度。热力学模型采用UNIQUAC模型。例4-2：摩尔组成分别为50/50的正戊烷和正己烷混合物在55℃和510kPa条件下进入闪蒸罐，闪蒸压力为95kPa，计算在50℃温度下达到平衡的气相和液相产品组成。热力学模型采用理想模型（IDEAL）。ASPENPLUS的闪蒸计算——练习练习4-1：在101.3kPa下，对组成为45%（摩尔分数，下同）正己烷、25%正庚烷和30%正辛烷的混合物。（1）计算泡点和露点温度；（2）将此混合物在101.3kPa下进行闪蒸，使进料的50%汽化。求闪蒸温度和两相的组成。热力学模型采用理想模型（IDEAL）。4.2多组分多级分离塔的简捷计算多组分精馏过程的近似设计算法常用于：初步设计。对多种操作参数进行评比以寻求适宜的操作条件。过程合成中寻找合理的分离顺序。近似算法还可用于控制系统的计算以及为严格计算提供合适的设计变量数值和迭代变量初值。当相平衡数据不够充分和可靠时，采用近似算法不比严格算法逊色。近似算法虽然适于手算，但为了快速、准确，采用计算机进行数值求解也已广泛应用。多组分精馏的FUG简捷计算法多组分精馏的FUG简捷计算法（Fenske–Underwood-Gilliland）①用芬斯克（Fenske）公式估算最少理论板数和组分分配；②用恩特伍德（Underwood）公式估算最小回流比；③用吉利兰（Gilliland）图或相应的关系式估算实际回流比下的理论板数。关键组分所谓关键组分，是进料中按分离要求选取的两个组分（不少情况是挥发度相邻的两个组分)，它们对于物系的分离起着控制作用，且它们在塔顶或塔釜产品中的浓度或回收率通常是给定的（即是应该指定的两个浓度变量），因而在设计中起着重要作用。这两组分中挥发度大的称为轻关键组分，挥发度小的称为重关键组分，它们各自在塔顶或塔底的含量必须加以控制，以保证分离后产品的质量。关键组分例如，石油裂解气分离中的C2-C3塔，其进料组成中有甲烷、乙烯、乙烷、内烯、丙烷和丁烷，分离要求规定塔釜中乙烷浓度不超过0.1％，塔顶产品中丙烯浓度也不超过0.1％，试问其轻重关键组分分别是哪两个?甲烷、乙烯沸点低于乙烷，若能将乙烷和丙烯分开，乙烷和比乙烷轻的组分必定从塔顶排出，同样，比丙烯重的组分则必定从塔釜徘出。因此，根据规定的分离要求，则能确定乙烷是轻关键组分，而丙烯则是重关键组分。ASPENPLUS中的简捷法精馏塔设计模型DSTWU--简捷法精馏设计DSTWU可对一个带有分凝器或全凝器、一股进料和两种产品的蒸馏塔进行简捷法设计计算。DSTWU假设恒定的摩尔溢流量和恒定的相对挥发度。DSTWU也估算适宜的进料位置、冷凝器和再沸器的热负荷，并产生一个可选的回流比～级数的曲线图或 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 。DSTWU--简捷法精馏设计ASPENPLUS的简捷法精馏塔设计——示例例4-3：设计一个脱乙烷精馏塔，进料流量为100kmol/hr，进料组成为：氢气0.00014、甲烷0.00162、乙烯0.75746、乙烷0.24003、丙烯0.00075（摩尔分数），进料流股压力为18atm。要求乙烯在塔顶的收率达到95%，并且塔顶馏出物中乙烯纯度达到99%（摩尔分数）。塔顶设一全凝器，操作压力为17.8atm，塔釜有再沸器，操作压力为18.2atm，回流比为取3。试确定精馏塔的理论板数、进料位置以及产品流股的组成。热力学模型选择Peng-Robinson方程。ASPENPLUS的简捷法精馏塔设计——练习练习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 4-2：设计一个丙烷精馏塔，操作平均压力为22atm，进料为汽、液混合物，其中气相占60%，进料组成为甲烷0.26、乙烷0.09、丙烷0.25、正丁烷0.12、正戊烷0.11和正己烷0.12（摩尔分数），塔顶设一分凝器，塔釜有再沸器，要求丙烷在塔釜的收率不大于0.04，丁烷在塔顶的收率不超过0.0175，确定该精馏塔的理论板数、回流比、塔顶和塔釜的采出量及换热器的热负荷。4.3多组分多级分离塔的严格计算理论模型MESH方程组分物料衡算（M）相平衡关系（E）各相的摩尔分数加和式（S）热量衡算（H）典型求解方法方程解离法同时校正法内外法ASPENPLUS的严格蒸馏模型RadFrac模拟的多级气-液精馏操作一般精馏（Ordinarydistillation）吸收（Absorption）再沸吸收（Reboiledabsorption）汽提（Stripping）再沸汽提（Reboiledstripping）萃取蒸馏（Extractivedistillation）共沸蒸馏（Azeotropicdistillation）共沸蒸馏（Reactivedistillation）RadFrac适用的体系两相蒸馏体系（Two-phasesystems）三相蒸馏体系（Three-phasesystems）窄沸程和宽沸程体系（Narrowandwide-boilingsystems）液相具有非理想性强的体系（Systemsexhibitingstrongliquidphasenonideality）游离水相或其它第二液相（Free-waterphaseorothersecondliquidphase)RadFrac模拟发生化学反应的塔固定转化率（Fixedconversion）平衡反应（Equilibrium）流率控制反应（Rate-controlled）电解质反应（Electrolytic）RadFrac 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 的连接算法石油和石油化工应用极宽沸程的混合物和/或许多组分和设计规定，使用Sum-Rates算法高度非理想体系当液相的非理想程度非常强，使用Newton算法共沸蒸馏吸收和汽提使用Sum-Rates算法深冷应用求解策略塔收敛Inside-out 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 流率加和和非理想算法MultiFrac、PetroFrac和Extract模型Napthali-SandholmNewton算法设计规定的收敛设计规定嵌套循环收敛（适用于除SUM-RATES外的所有算法）设计规定同时收敛（Algorithm=SUM-RATES，NEWTON）RadFrac的两种计算模式核算模式计算：温度流率摩尔分率分布设计模式计算：满足塔的操作参数（例如纯度或回收率）或塔中任意物流的物性所需要满足的规定有广泛的设计和核算塔板及填料的能力RadFrac模型的基本设置（1）RadFrac模型的基本设置（2）RadFrac模型的基本设置（3）RadFrac模型的基本设置（4）ASPENPLUS的严格法精馏塔计算——示例例4-4：根据上节例4-3所描述的问题，采用DSTWU简介设计模型确定的脱乙烷精馏塔理论板数、进料位置和回流比等参数，对该精馏塔采用RADFRAC严格模型进行核算。例4-5：根据例4-4，在其他条件不变的情况下，采用RADFRAC模型计算满足塔顶馏出物中乙烯摩尔分数达到0.99所需要的回流比。ASPENPLUS的严格法精馏塔计算——练习练习题4-3：设计一个甲醇精馏塔，进料中包含50kmol/hr的甲醇和50kmol/hr的水。采用回流比为1.5时，要求塔顶和塔底产物的纯度都达到99.5%。试确定精馏塔的理论板数、进料位置，以及精馏塔内的温度、汽液相流率和组成分布。并确定采用BX型填料的塔径。精馏塔内件（塔板和填料）的设计与核算板式塔和填料塔进行设计、核算以及执行压降计算的扩展功能：TraySizing（塔板设计）TrayRating（塔板核算）PackSizing（填料设计）PackRating（填料核算）三个塔单元操作模型中是可用的：RadFracMultiFracPetroFrac板式塔类型五种通用塔板类型中进行选择：Bubblecaps（泡罩）Sieve（筛板）GlitschBallast（Glitsch重盘式塔板）KochFlexitray（Koch轻便型浮阀塔板）NutterFloatValve（Nutter浮阀塔板）填料塔类型各种各样的不 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 填料规则填料GoodloeGlitschGridNortonIntaloxStructuredPackingSulzerBX，CY，MellapakKerapak、KochFlexipac，Flexeramic，Flexigrid根据：塔负荷、传输性质、塔板的几何数据、填料特性。计算：塔直径、液泛接近值或最大能力接近值、降液管滞留、压降单通道塔板双通道塔板三通道塔板四通道塔板塔板和填料的设计与核算——示例（1）例4-6：根据例4-5计算得到的精馏塔，增加填料信息：填料类型：SulzerCYStandard；HETP：0.2m；液泛因子：最大压降：10kPa。试计算采用该种填料的填料塔信息。塔板和填料的设计与核算——示例（2）例4-7：根据例4-5计算得到的精馏塔，对浮阀塔进行核算，浮阀信息如下：Traytype：NutterfloatValveBDHNumberofpasses：1Columndiameter：0.7mActualnumberoftrays：34Trayspacing：0.5m.Trayefficiency：0.5Weirheight：0.05mValvedensity：129/sqmDowncomerclearance：0.15mSidedowncomerwidth：0.22mCenterdowncomerwidth：0.18m