使用aspen查询物质饱和蒸气压的教程
饱和蒸气压
饱和蒸气压饱和蒸气压是一种与液体蒸发速率有关的物理性质。
它在很多领域都有着重要的应用，尤其在化学、物理和环境科学方面。
本文将详细介绍饱和蒸气压的概念、特性、测量方法以及应用领域。
旨在为读者提供对饱和蒸气压有深入了解的机会。
首先，我们来介绍一下饱和蒸气压的概念。
饱和蒸气压是指在一定温度下，液体和气体之间达到平衡时，液体表面上的蒸发速率与气体中的凝结速率相等时所对应的气体压强。
简单来说，就是液体蒸发时所产生的气体对环境施加的压力。
这个压力是与温度有关的，随着温度的升高，饱和蒸气压也会增加。
那么，饱和蒸气压与温度之间有何特性呢？首先，随着温度的升高，饱和蒸气压会逐渐增加，表现为一个正相关的关系。
这是因为随着温度升高，液体内部的分子运动增加，蒸发速率也相应增大，从而使液体表面上的蒸发分子数量增多，最终导致饱和蒸气压的增加。
其次，不同物质的饱和蒸气压与温度的关系不尽相同。
不同物质对应的饱和蒸气压-温度曲线呈现出不同的形状，有些物质的曲线比较陡峭，而有些物质的曲线则比较平缓。
测量饱和蒸气压的方法也有多种。
常用的方法是利用压力-温度关系来测量。
通过将液体置于封闭容器中，在不同的温度下测量容器内部的压力变化，就可以得到饱和蒸气压与温度的关系。
这种方法简单实用，适用于大部分液体的饱和蒸气压测量。
饱和蒸气压在很多领域都有着广泛的应用。
首先，在化学领域，饱和蒸气压是气相反应与液相反应之间的平衡条件之一。
通过控制饱和蒸气压，可以调节反应速率和平衡位置，进而实现对反应的控制。
其次，在物理领域，饱和蒸气压是气体溶解度的重要指标。
通过控制饱和蒸气压，可以实现气体的溶解度调节，这在溶液制备和分离过程中具有重要意义。
另外，在环境科学领域，饱和蒸气压也是水汽在大气中的重要参数之一。
了解饱和蒸气压可以帮助我们预测大气湿度，进而控制大气环境中的水分含量。
饱和蒸气压是一个在化学、物理和环境科学中应用广泛的概念。
它与温度密切相关，随着温度升高而增加。
Aspen 模拟软件使用指南
第一章开始运行Aspen Pinch本章回顾了一个典型热集成研究案例。
阐述了一个类似研究案例的各个步骤，以及如何在不同的阶段应用Aspen Pinch。
同时，本章还介绍了Aspen Pinch界面，已经如何启动和推出Aspen Pinch。
一个典型的热集成案例下图表示了一个典型的热集成案例研究的主要步骤以及相应阶段Aspen Pinch的特征。
尽管本图看来是一个一次性完成的过程，但在实际过程中需要多次迭代来保证获得总体最优的结果。
一个热集成案例研究包含以下步骤：1．从你的流程中获取数据。
2．建立公用工程消耗，能量消耗和投资费用的操作目标。
3．作出一个换热网络的设计4．检查所设计换热网络的性能。
下面详细介绍这些步骤。
从你的流程模拟中获取数据一个热集成研究是从获取流程的数据开始的。
一个热集成研究所需要的数据包括每个流股的温度与热负荷信息。
对于任一个公用工程的温度和费用信息都是必要的。
如果你想作费用分析的话，就必须提供换热器的投资费用。
流股的数据可以直接从过程的物料与能量衡算获取。
另外，流股数据也可以从Aspen Plus模拟或其他软件输入。
输入数据可以运用Aspen Pinch 的数据输入功能、Aspen Plus 接口或流股分段功能来实现。
建立目标函数案例的下一个步骤是确定公用工程消耗、能量消耗和投资费用目标。
对于一个新的换热网络设计可以运用Aspen Pinch的targeting 功能。
换热网络的改造可以用retrofit targeting功能。
对于从不同过程单元回收热量的总过程来说，我们可以运用Aspen Pinch 的total site 功能。
当评价公用工程的费用与消耗时，你可能想研究一个公用工程系统的操作细节。
Aspen Pinch具有热功模块来模拟公用工程的操作从而使你可以准确的预测公用工程系统的规模及大小。
此时，本热集成案例已经可以通过运用基础案例的操作条件来预测流程的最佳操作性能与费用。
使用aspen查物性
1.新建一个Aspen临时文件，选Template,选Blank Simulation也一样2.选择“PropertyAnalysis”3.按“N→”继续，Aspen中“N→”表示下一步，设置完当页后点这个按钮就会自动到下一页的设置页面中，以下类似4.输入标题，随便输入注意图中红色方框，是设置该aspen文档的默认单位集，默认是ENG，即英制单位，其温度是“F”，后边会讲到。
点“N→”下一步5.输入“water”或者”H2O”都可以，点回车后图片如下继续点“N→”下一步6.选择“Process type”，常用物性方法计算类型，里面是不同的物性方法分类，比如当前选择的“COMMON”为常用方法，”CHEMICAL”化学工艺计算，“ELECTROL ”为电解质计算，不同的物质计算要选择不同的物性计算方法集，当然同一种物质也可在不同物性方法集中的选择物性计算方法，不同的物性计算方法集计算出来的物性会有所区别，精确度也不一样，具体见附件本例中选择“COMMON”集即可7.然后选择计算方法“STEAMNBS”此表为水和蒸汽计算8. 继续点“N→”下一步后如图，点确定即可9.点“New”10.选“GENERIC”，普通即可11.方框内设置流量及流量表示方法和单位，有摩尔，质量，体积12.这里设置温度和压力，注意温度和压力单位，英制单位默认温度为‘F’，压力为’psia’ ,“rearly”的帖子“如何用ASPEN11.1查询物理性质”中默认为‘C’，这是因为他在第4张图片中默认单位选的METCKGCM或SI-CBAR，至于单位集可百度13.我们将压力设置为一个大气压，选择温度为变化量14.选中“Temperature”,点击“Range/List”选择结果列表方式在“rearly”的帖子“如何用ASPEN11.1查询物理性质”中，他设置的”Lower”为10，很多海友反应计算结果报错，这就是开头第4项默认单位选择的问题，英制中温度单位为“F”，10F=-12℃，这时候的水已经成冰了，就不是计算方法“STEAMNBS”水和蒸汽计算范围了，所以会报错，故最低应设成32以上15.选中“HXDESIGN”点“>”右移，HXDESIGN是计算热交换为主，下面计算密度，热容等等，可参考下面的英文解释16.选择完成后不要点“N→”下一步，这里还有一个定义你想查询的物性，这个是可选的点击左边树形图，选择方框所示MASSVFRA：混合物的气相分率MASSFLMX:混合物的质量流率HMX:混合物的焓RHOMX:混合物的密度CPMX:混合物的恒压热容PCMX：混合物临界状态下的临界压力MUMX：混合物粘度KMX：混合物的导热系数SIGMAMX:表面张力MWMX：混合物分子量单位可根据个人习惯选择，物性可右键删除17.一路确定计算完毕，点击上图中红色方框内图标查看计算结果18.点击左边树状图方框内文件夹图标，最后得到计算结果如下可见变量“TEMP”变量中温度单位为’F’，点击改成“C”后就是我们熟悉的摄氏度了。
使用aspen查物性(精)
1.新建一个Aspen临时文件，选Template,选Blank Simulation也一样2.选择“PropertyAnalysis”3.按“N→”继续，Aspen中“N→”表示下一步，设置完当页后点这个按钮就会自动到下一页的设置页面中，以下类似4.输入标题，随便输入注意图中红色方框，是设置该aspen文档的默认单位集，默认是ENG，即英制单位，其温度是“F”，后边会讲到。
点“N→”下一步5.输入“water”或者”H2O”都可以，点回车后图片如下继续点“N→”下一步6.选择“Process type”，常用物性方法计算类型，里面是不同的物性方法分类，比如当前选择的“COMMON”为常用方法，”CHEMICAL”化学工艺计算，“ELECTROL ”为电解质计算，不同的物质计算要选择不同的物性计算方法集，当然同一种物质也可在不同物性方法集中的选择物性计算方法，不同的物性计算方法集计算出来的物性会有所区别，精确度也不一样，具体见附件本例中选择“COMMON”集即可7.然后选择计算方法“STEAMNBS”此表为水和蒸汽计算8. 继续点“N→”下一步后如图，点确定即可9.点“New”10.选“GENERIC”，普通即可11.方框内设置流量及流量表示方法和单位，有摩尔，质量，体积12.这里设置温度和压力，注意温度和压力单位，英制单位默认温度为…F‟，压力为‟psia‟ ,“rearly”的帖子“如何用ASPEN11.1查询物理性质”中默认为…C‟，这是因为他在第4张图片中默认单位选的METCKGCM或SI-CBAR，至于单位集可百度13.我们将压力设置为一个大气压，选择温度为变化量14.选中“Temperature”,点击“Range/List”选择结果列表方式在“rearly”的帖子“如何用ASPEN11.1查询物理性质”中，他设置的”Lower”为10，很多海友反应计算结果报错，这就是开头第4项默认单位选择的问题，英制中温度单位为“F”，10F=-12℃，这时候的水已经成冰了，就不是计算方法“STEAMNBS”水和蒸汽计算范围了，所以会报错，故最低应设成32以上15.选中“HXDESIGN”点“>”右移，HXDESIGN是计算热交换为主，下面计算密度，热容等等，可参考下面的英文解释16.选择完成后不要点“N→”下一步，这里还有一个定义你想查询的物性，这个是可选的点击左边树形图，选择方框所示MASSVFRA：混合物的气相分率MASSFLMX:混合物的质量流率HMX:混合物的焓RHOMX:混合物的密度CPMX:混合物的恒压热容PCMX：混合物临界状态下的临界压力MUMX：混合物粘度KMX：混合物的导热系数SIGMAMX:表面张力MWMX：混合物分子量单位可根据个人习惯选择，物性可右键删除17.一路确定计算完毕，点击上图中红色方框内图标查看计算结果18.点击左边树状图方框内文件夹图标，最后得到计算结果如下可见变量“TEMP”变量中温度单位为‟F‟，点击改成“C”后就是我们熟悉的摄氏度了。
Aspen教程-3模块操作
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混合器例子流程图
进料物流1
下面这是一个混合器的例子，首先建立工艺流程图。 混合器模块的名称为B1
进料物流2
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输入进料数据
输入进料物流1数据 输入进料物流2数据
注意：进料物流1的压力为101.3KPa，而进料物流2 的压力为200KPa。后面的讲解要用到这两个压力。
物性方法选用NRTL
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B1 - Input – Flash Options
对于物流混合器来说，需要规定出口压力(或压降)以及物 流的有效相态。当混合热流或功流时，不需要任何规定。
如果你规定了压降，混合器确定入口物流压力的最小值， 并采用这个最小入口物流压力计算出口压力。首先规定压 力为0（表示压降为0），结果显示如下页：
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查看模块结果
可以看到最终的出口物流压力为两股进料 压力中最小的那一个压力，即101.3KPa。
在前面我们选择的是输入泵的出 口压力值，在此我们选择 Pressure ratio,此项表示出口物 流压力与进料压力的比值。当然 我们也可已选择其他的选项。
35
查看物流结果
出口物流压力与进料压力的比值为2
36
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混合器 / 分流器模块 压力变送器模块（Compr模块） 换热器模块 塔模块 反应器模块
HeatX
两物流换热器
两股物流的换热器
MHeatX
多物流换热器
任何数量物流的换热 器 管壳式换热器的设计 和模拟 空冷器的设计和模拟
Hetran*
BJAC Hetran 程 序界面 BJAC Aerotran 程序界面
Aerotran*
具有多种结构的空冷器. 用于模拟 节煤器和加热炉的对流段.
Aspen plus 化工物性数据和相平衡数据的查询与估算
1.1.1从文献中查找
1.1.1.2 外文工具书 ⑸ DECHEMA Chemistry Data Series, 德国化工与生物技术 学会(DECHEMA) 出版。 该系列手册中数据重点是化合物和混合物，尤其是流体相态的 热物理性质的数据，包括气液相平衡、液液相平衡、固液相 平衡、临界性质、活度系数、混合物导热系数及粘度、电解 质相平衡及相图、聚合物溶液数据和大分子化合物溶解度及 相关性质等。涵盖了3.65万个化合物和12.4万个混合物，且 这些数据均经过分析评估，为化工工程师的工程设计和技术 南 开发提供不可或缺的依据。 京 工 业 该系列手册从1977年开始出版，目前已经出版了13卷，各卷 大 内容见表1-5。 学
业 大 学 包 宗 宏
系统数据库
SOLIDS COMBUS
包括3314个固体组分的参数，该 数据库用于固体和电解质应用， 该数据库大部分被INORGANIC替 代了，但它对于电解质应用来说 13 仍然是必要的。
BINARY
1.1 化工物性数据的查询 了解软件数据库的内容与功能，为的是在化工设计过程中 应用。在工艺设计之初，大量时间被用于查找物性数据。化工 模拟软件的普及，为物性数据查找提供了极大的便利。 例1-1.查询硫化氢和硫磺的全部纯组分物性. 为保护环境，工业废气中的硫化氢都采用CLAUS工艺转化 为液态硫磺进行回收。请从ASPEN PLUS 系统数据库中查询 硫化氢和硫磺的全部纯组分物性。
南 京 工 业 大 学 包 宗 宏
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1.2 纯物质的物性估算 一是基础物性，如常压沸点、熔点、临 界温度、临界压力、临界比容、临界压 缩因子、偏心因子、偶极矩等； 纯物质物性估算 一般包括3个方面
南 京 工 业 大 学 包 宗 宏
如何利用Aspen进行物性分析-纯组分,二元相图
物性分析方法（Property Analysis）在进行一个流程模拟之前，最好先了解一下你所选物系，以及物系中物质的物性和相平衡关系，对所选体系偏离理想体系的程度有个初步的了解，对所选体系热力计算方法有个初步的认识。
只有这样才能够选择合适的物性计算方法，在得出模拟结果之后，才能保证模拟结果的可信度。
下面做一个CO2/Ar体系物性分析的例子，旨在抛砖引玉，有错误的地方还请读者批评指正。
1.开始设置选择模拟类型（Simulations）为：General with Metric Units，单位制可以根据自身选择的单位体系来定。
选择运行类型（Run Type）为：Property Analysis，当然在其它运行类型中也能够进行物性，不过这个运行类型没有流程图及其它一些要素，是专门为物性分析而设立的运行类型。
图12. Setup参数设置设置Setup中的一些参数，如Title，（这里可以不填写，但是最好还是设置一下，可以方便其它用户对你的模拟进行了解，增加其互通性）Unit，Run Type，其中Unit，Run Type中的设置相当于第一步中的Simulation，Run Type设置，对于前面已经选择的类型在这里可以看到设置的结果如图2。
当然也可以重新设置。
它好处就是，可以很方便的使用户可以在不建立新模拟的情况下，改变单位制及运行类型。
在Description中可以填写对模拟的一些简单描述，可以在报告（.rep）中输出，可以增加其可读性。
其它的一些选项这里就不做介绍了。
图23. 在Component中定义组分在Component ID中输入CO2，AR即可，对于其它一些常用的物质直接输入其名字或分子式就行。
而对于一些结构复杂的物质可以运用Find来查找。
输入后结果如图3。
图3注：Elec Wizard：电解质向导，可以帮助用户输入电解质。
User Defined：输入用户自定义的组分。
Reorder：重新调整输入物质的顺序。
压缩机的Aspen模拟计算过程
一、 流程简介
目前，在蒸发作业中广泛使用的仍是多效蒸发装置，与单效比较，这种操作有一定的节能效果，但要用大量的从锅炉产生的生蒸汽作为加热源，蒸汽再压缩式热泵装置，在正常运转时，除了原料预热使用少量的生蒸汽外，不再需要外来蒸汽的供应，当然，压缩机还需要一定的电能来驱动，但总的来说，蒸汽再压缩热泵装置比传统的蒸发操作具有显著的节能效果。
用Aspen 模拟的过程如下：
从蒸发器出来的二次蒸汽压强为0.48MPa ，流量为2491.9kg/h ，在饱和状态下，其温度为150℃，经离心压缩机J101压缩后，得到另外一股升温升压的蒸汽，设压缩机多变效率为0.75，驱动机构的机械效率为 0.95，压缩机模型采用ASME 多变模型 （Polytropic using ASME method ）。
二、 模拟步骤
1、全局设置：
压
缩 机
蒸发器
S
H D ,0
00
0,x ,L h T 2
1,H W
2、输入组分：
3、选择物性方法：
4、输入物流：
5、输入设备模块参数：
6、。