煤干燥Aspen-Plus教程
aspenplus自学初级教程

制药行业
ASPEN Plus可以用于药物生产过程 中的工艺流程模拟和优化,提高生产 效率、降低成本。
环境工程
ASPEN Plus可以用于模拟污水处理、 废气处理等环境工程领域的工艺流程。
为何学习aspenplus
提高职业竞争力
随着工业4.0和智能制造的快速发展,掌握ASPEN Plus等工业软件已成为工程技术人员必 备的技能之一。学习ASPEN Plus能够提高个人在求职市场上的竞争力。
收敛问题
介绍如何处理求解过程中的收敛问题以及如 何优化求解过程。
结果输出
说明如何将求解结果输出到文件中或以其他 形式展示。
03
流程模拟
流程模拟基础
1 2
流程模拟概念
流程模拟是一种基于数学模型的计算机仿真技术, 用于模拟工业生产过程,预测和优化生产性能。
流程模拟软件
Aspen Plus是一款功能强大的流程模拟软件,广 泛应用于石油、化工、制药等领域。
数据库更新
用户可以更新数据库中的数据,以反映实际生产条件和实验结果 的变化。
05
常见问题与解决方案
模型建立常见问题
问题1
如何正确设置输入参数?
解决方案1
确保所有输入参数都符合Aspen Байду номын сангаасlus的规范, 并且参数值在合理范围内。
问题2
如何处理复杂的流程?
解决方案2
对于复杂的流程,建议将其拆分成多个简单单元, 逐一建模。
优化工业流程
ASPEN Plus可以帮助工程师模拟、分析和优化工业流程,提高生产效率、降低能耗和减 少环境污染。学习ASPEN Plus有助于推动工业技术的进步和可持续发展。
拓展知识面
AspenPlus培训讲义(完整版)解析

Slide 16 Li Kuiwu © 2002 Aspentech Beijing Office
第16页
Aspen Plus具有最先进的计算方法
Aspen Plus具有最先进的流程收敛方法 Aspen Plus具有最先进的数值计算方法,能使循环物流和设计规定迅 速而准确地收敛。这些方法包括直接迭代法(Wegstein)、正割法(Secant) 、拟牛顿法、Broyden法等。这些方法均经AspenTech进行了修正。例如 ,修正后Secant法可以处理非单调的设计规定。Aspen Plus可以同时收敛 多股撕裂(Tear)物流、多个设计规定,甚至收敛有设计规定的撕裂物 流。这些特点对解决高度交互影响的问题时特别重要。
在已知反应动力学的情况下,可以用更精确的模型,如连续搅拌釜式反 应模型(RCSTR)或活塞流反应模型(RPLUG)。 RBATCH反应模型可处理单相或两相的动态反应,可选用连续进料和出 料。 RGIBBS是根据GIBBS自由能极小的基本原理,它能描述单相化学平衡 、相平衡,也能同时描述化学平衡和相平衡,可以处理固、液多相系统 。RGIBBS能自动决定实际存在的相数。
Aspen Plus的多级严格分离模型是基于内外两层结构(双层)、结合最 新的联立方程和求解法编制而成。双层法是由AspenTech总裁 J. Boston 博士首创的。他自1981年起一直担任本公司总裁。此法必须提供初值, 在大范围内应用十分可靠。 RADFRAC模型能严格地模拟多级气液平衡操作,包括吸收、汽提、有 再沸器的吸收和汽提、萃取和共沸蒸馏,以及高度非理想体系的分馏过 程。RADFRAC能严格计算任一塔板上两个液相的存在,也可以简单地 假设第二液相为纯水。MULTIFRAC可以有效地计算互连的多塔分馏系 统,如原油蒸馏、减压塔、催化裂化分馏塔、吸收塔、解吸塔 、空气 分馏塔以及有热交换的塔系统。 Aspen Plus还有经过工业考验的能处理反应的分离模型,该模型可在塔 的任意塔板处或所有塔板上处理速率控制反应、化学平衡反应,以及气 、液相反应。反应速率可由置入内部的幂律表示式或由用户提供的反应 动力学程序来计算 。Aspen Plus的简捷算法蒸馏模型需要输入的数据较 少,也具有设计和核算两种型式。在不需要高度精确计算的情况下可以 使用这些模型。
2-ASPEN_PLUS的基本操作

运用ASPEN PLUS进行流程模拟的基本步骤1主要内容2A Pl 2.AspenPlus 简介3. AspenPlus 的界面介绍4. 运用Aspen Plus 进行流程模拟的基本步骤2.AspenPlus 简介作为上世纪70年代DOE委托MIT的开发项目(Advanced System for Process Engineering ,ASPEN)的一部分,出于商业化目的,于1981年成立了AspenTech公司。
AspenTech公司在随后的时间里又先后兼并了20多个在各行业中技术领先的公司,成为为过程工业提供从集散控制系统(DCS)到企业资源计划(ERP)全方位服务的公司。
•ASPEN ENGINEERING SUITE(ASPEN PLUS、HYSYS等>40个软件) ASPEN OPERATION MANAGERAspenONE™作为第一流的领先产品将AspenTech公司的所有产品统一起来•ASPEN OPERATION MANAGER•ASPEN Manufacturing SUITE•ASPEN Supply ChainASPENTECH于1994在纳斯达克上市(NASDAQ: AZPN)2.AspenPlus 简介---功能进行工艺过程严格的能量和质量平衡计算预测物流的流率、组成和性质功预测操作条件和设备尺寸能减少装置的设计时间、进行设计方案比较回答“如果…那会怎么样”的问题帮助改进当前工艺在给定的限制内优化工艺条件辅助确定工艺瓶颈(bottleneck)2.AspenPlus 简介生命周期计划/研发概念设计工艺设计详细设计施工/开车操作/ 资产管理稳态、动态模拟和优化Hysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModels 按功能分类物性数据和模型COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERM Concept ( DISTIL/HX-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/Utilities Pinch/Water/Utilities工艺合成和分析经济评价/投资估算/进度管理工艺知识和数据管理H /A HTFS/A H /A /T p Aspen ICARUS Axsys/Aspen Zyqad 热交换器设计在线应用Hetran/Aerotran HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams RTO Option/Aspen OnLine Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler Polymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom Modeler BaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM 医药/精细化工聚合物Aspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNet 石油精制/管道2.AspenPlus 简介---模拟流程建立模型建立流程图热力学方组分数据知条件程单元物性方法已知条件操作方程物流数据数学单元操作模型数据其它数据求解方程组方程具有最完备的物性系统一套完整的基于状态方程和活度系数方法的物性模型(共105种)包括5000多种纯组分的物性数据Aspen Plus是唯一获准与DECHEMA数据库接口的软件。
ASPEN_PLUS入门培训教程

存放可用单元操作模型的库 页面和表页查看图。具有已经定义的可用 的模拟输入、结果和对象的树状层次视图 表示模拟中所用的物质流、热量流或功流 表示实际装置所用的各个设备 一批方法和模型。用来计算热力学性质 和迁移性质,决定模拟精确性的关键
第6页
单元操作模型(Block) 物性方法(Property Method)
马后炮化工技术论坛
单元操作模型及其主要功能
热交换器 分离器 混合器和分流器 •SEP 组分分割 •SEP2 两产品分离 •FLASH2 两相闪蒸 •SPLIT 分流 •FLASH3三相闪蒸 •DECANTER 液- 液倾析器
•MIXER 通用混合
•FSPLIT 子物流分流
Aspen Plus培训讲义
马后炮化工技术论坛
1
主要内容
ASPEN PLUS简介 ASPEN PLUS 安装方法及界面介绍
通过实例介绍如何建立模拟模型
模型分析工具使用的基础
马后炮化工技术论坛
第2页
ASPEN PLUS 简介
流程模拟——使用计算机程序定量模拟一个化学过程的 特性方程。 基于序贯模块法的大型通用稳态过程模拟软件。 Advanced System for Process Engineering(ASPEN) 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司 参与开发。 1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公 司,并称之为Aspen Plus。 经过20多年不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多 个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件。
热交换器设计 在线应用
聚合物
HTFS/Aspen Hetran/Aerotran/Teams
Hetran/Aerotran
Aspen-Plus史上最全最好的教程

2020/12/25
主要内容
• 讲义1 Aspen Plus简介 • 讲义2 Aspen Plus 界面介绍 • 讲义3 快速入门 • 讲义4 Aspen Plus精通 • 讲义5 模型分析工具 • 讲义6 其他高级功能简介 • 综合练习
2020/12/25
• 电解质系统有三个电解质物性参数数据库:水数据库包括纯物质 的各种离子和分子溶质的性质;固体和Barin数据库包括盐类组分 性质;一些特殊的电解质系统和应用于酸性气体交互过程的数据 包是由本公司应用部门和用户一起开发的。
• 模 拟 电 2020/12/25 解 质 过 程 的 功 能 在 整 套 Aspen Plus 都 可 以 应 用 。 用 户 可 以
Aspen Plus具有完整的单元操作模型库
• Aspen Plus有一套完整的单元操作模型,可以模拟各种操作过程, 由单个原油蒸馏塔的计算到整个合成氨厂的模拟。
Aspen Plus模拟电解质系统
• 许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程,如酸水汽提、苛性 盐水结晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收 等。
• Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型(由本公司的陈 超群博士开发)计算物质的活度系数,包括强弱电解质、盐类和含 有机化合物的电解质系统。这些模型已广泛地在工业中应用,计 算结果准确可靠。
Aspen Plus具有最完备的物性系统
• 物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。人们普遍认 为Aspen Plus具Байду номын сангаас最适用于工业、且最完备的物性系统。许多公 司为了使其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus的物性系统, 并与其自身的工程计算软件相结合。
AspenPlus煤气化演示文稿

Assay Data Analysis
它是一个独立 Assay Data Analysis(化验数据分析)和生成虚拟组分的运行。 当你不想在同一个运行中执行流程模拟时,用 Assay Data Analysis 来分析化验数据
Data Regression
一个独立运行的 Data Regression(数据回归) 用 Data Regression 把 ASPEN PLUS 要求的物性模型参数与已测量纯组分、VLE、LLE 和 其它混合数据相拟合。Data Regression 可以含由物性估值和物性分析计算。ASPEN PLUS
“CTRL+↑/↓” 改变模块/流程图 标的大小
采用RGIBBS模型代 表煤的燃烧过程
方向键移动模块 图标位置
采用SSPLIT模型代 表除尘过程
SEP1
SSPLIT
在该模型库中 选择所需模块
4.连接流股Streams
常用快捷键:
“CTRL+B” 两相邻模块对齐
“CTRL+HOME” 中心显示
“CTRL+H” 隐藏/显示物流或 模块
平衡反应器 连续搅拌釜式反应器 活塞流反应器
间歇反应器
用吉布斯最小自由能计算化 化学和/或 同时发生的相平衡和化学平衡.
学平衡和相平衡
包括固体相平衡.
连续搅拌釜式反应器
在液相或汽相下具有动力学反应的 1 相,2 相, 或 3 相搅拌釜反应器
活塞流反应器
有任何相态下具有动力学反应的 1 相,2 相, 或 3 相 活塞流反应器。带有外部冷却 剂的活塞流反应器.
“DEL” 删除物流或模块
物流COAL表示煤
物流FLUE表示烟气
【2019年整理】ASPENPLUS入门教程煤气化

第9页
物性方法和模型描述
热力学性质 传递性质 焓、熵、吉布斯自由能、逸度系数、体积等 粘度、热导率、表面张力、扩散系数等 用户可以修改现有的物性方法或建立新的物性方法
状态方程物性方法
与煤相关应用 煤的粉碎,研磨 分离和清洗过滤,旋风分离,沉降,洗涤 煤燃烧 煤气化 煤液化 酸性气体吸收,使用 SOLIDS SOLIDS PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM PR-BM,RKS-BM,BWR-LS PRWS,RKSWS,PRMHV2,,RKSMHV2,PSRK,SR-POL AR
Aspen Plus培训讲义
1
主要内容
ASPEN PLUS简介 ASPEN PLUS 安装方法及界面介绍
通过实例介绍如何建立模Hale Waihona Puke 模型模型分析工具使用的基础
第2页
ASPEN PLUS 简介
流程模拟——使用计算机程序定量模拟一个化学过程的 特性方程。 基于序贯模块法的大型通用稳态过程模拟软件。 Advanced System for Process Engineering(ASPEN) 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55个高校和公司 参与开发。 1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公 司,并称之为Aspen Plus。 经过20多年不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多 个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件。
•FSPLIT 子物流分流
•HEATER 通用加热 器 •HEATX 热交换器 •MHEATX多股物流 的热交换器 •HETRAN管壳式换 热器 •AEROTRAN空冷式 换热器 •HxFlux热传递计算 •HTRIXIST 与HTRI 的接口
第7页
单元操作模型及其主要功能
ASPENPLUS入门教程(煤气化)

回答“如果…那会怎么样”的问题 在给定的限制内优化工艺条件 辅助确定一个工艺约束部位
第5页
ASPEN PLUS 基本概念
流程图(Flowsheet)
直观形象地表示所模拟系统的流程
模型库(Model Library) 存放可用单元操作模型的库
数据浏览器(Data Browser) 流股(Stream)
第18页
主要内容
ASPEN PLUS简介 ASPEN PLUS 安装方法及界面介绍 通过实例介绍如何建立模拟模型 模型分析工具的使用
第19页
ASPEN PLUS 2006 安装方法
一.运行虚拟光驱DAEMON TOOLS,载入ASPEN 2006的ISO文件 (2.61G那个)
二.运行虚拟盘上的Setup,到添加license这一步
第14页
ASPEN PLUS的优势
可以模拟电解质系统
许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程,如酸水汽提、苛性 盐水结晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收 等。
Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型计算物质的活度系 数,包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的电解质系统。这些 模型已广泛地在工业中应用,计算结果准确可靠。
压力改变
•PUMP 泵/料浆泵
•COMPR 单级压缩/膨胀 机 •MCOMPR多级压缩/膨 胀机
•PIPELINE多段管线压 降
•PIPE 单段管线压降
•VALVE 阀压降
第8页
单元操作模型及其主要功能
流控制器
•MULT 乘法器 •DUPL复制器 •CLCHNG 流股复类器 •SELECT 物流选择器 •ANALYZER 物流分析器 •QTVEC 热负荷控制器 •MEASUREMENT测量器
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煤干燥Aspen Plus教程
基于Aspen Plus V8.8 自带help文件整理编写
一、整体思路:
1.1 简易流程说明
1.2 Flowsheet:
DRY-REAC 采用Rstoic模块,选用绝热反应器
DRY-FLSH 采用FLASH2模块,由于Rstoic模块物流出口只有一个,该模块用于模拟干燥后的干煤和废气的分离;
二、全局设定
2.1 全局物流类型选择MIXCIPSD
MIXCIPSD for the global Stream class
Flow Basis 选择Mass 即质量基准
三、定义物流
3.1 WET-COAL
输入WET-COAL的工业分析、元素分析和全硫分析
说明:
The values meet the following consistency requirements:
•SULFANAL values sum to the ULTANAL value for sulfur.
•ULTANAL value for ash equals the PROXANAL value for ash.
•ULTANAL values sum to 100.
•PROXANAL values for FC, VM, and ASH sum to 100.
四、定义BLOCKS
4.1 定义:DRY-FLSH 给定压力:PRESSURE=**
绝热分离:DUTY =0
4.2 定义:DRY-REAC给定压力:PRESSURE=**
绝热脱水:HEAT DUTY =0
4.3 定义REACTIONS:
COAL(wet)→0.0555084 H2O
说明:
Aspen Plus treats all nonconventional components as if they have a molecular weight of 1.0. The reaction indicates that 1 mole (or 1 lb.) of coal reacts to form 0.0555084 mole (or 1 lb.) of water.
说明:
The fraction conversion of Coal of 0.2 is a temporary value that you will override later with a Calculator block.
转化率0.2只是一个初始值,后面的Calculator block 有计算公式和水分输入,所以不必纠结于此。
4.4 定义干煤的含水量
说明:
In the Moisture field, enter a value of1. (The moisture content of 1 is a temporary value that you will override later with a Calculator block.)
这里的1也是初值,后面的Calculator block 有计算公式和水分输入,所以也不必纠结于此。
五、Using a Calculator Block to Control Drying
The material balance equations for this process define relations between the following quantities:•Water content of the feed coal.
•Fractional conversion of coal to water.
•Water content of the dried coal.
(1)
(2)
Where:
COALIN = M ass flow rate of coal in stream WET-COAL
COALOUT =M ass flow rate of coal in stream IN-DRIER
H2OIN = P ercent moisture in the coal in stream WET-COAL
H2ODRY = P ercent moisture in the coal in stream IN-DRIER
CONV = F ractional conversion of coal to H2O in the block DRY-REAC
Equation 1 is the material balance for water, and equation 2 is the overall material
balance. These equations can be combined to yield equation 3:
(3)
Use equation 3 in a Calculator block to ensure these three specifications are consistent.
5.1 创建新的计算命名为“water”
New in “water”
5.2 定义三个变量
H2OIN ---类型为:STREAMS 进料wetcoal的含水量
H2ODRY 类型为:Blocks 脱水后干煤的含水量
CONV 类型为:Blocks 脱水的比例
5.3 H2OIN的详细定义
DEFINE H2OIN
这里”Element 1” 代表工业分析(PROXANAL)的第一个,也就是水分
5.4 Conv (BLOCKS)的详细定义
这里”Element 1” 代表工业分析(PROXANAL)的第一个,也就是水分
5.5 H2ODRY BLOCKS的详细定义
这里”Element 1” 代表工业分析(PROXANAL)的第一个,也就是水分
5.6 输入Fortran 函数方程
Enter the following Fortran statements:
H2ODRY = 10.0
CONV = (H2OIN - H2ODRY) / (100 - H2ODRY)
Note: Ensure that there are 6 spaces at the beginning of each line of the Fortran statements. 注意:从第七行开始输入
说明:10.0是要求达到的干燥煤样的湿基含水量第二个公式上前面公式1和2推倒得到的。
5.7 定义计算模块运行顺序(sequence)
六、查看Results
The Results Summary - Streams | Material sheet appears.
Review the results on this sheet. Since this is a scrolling sheet, use the scrollbars to review results that are off the screen.
Aspen Plus populates the Results Summary - Streams | Material sheet using
the SOLIDS format. The SOLIDS format reports results in three sections.
The top section reports the thermodynamic variables temperature pressure, vapor fraction,
and solid fraction for the stream.
The second section, beginning with ***ALL PHASES***, reports properties and component
mass flow rates summed over all substreams. Examination of the component mass flow rates indicates that 1667 lb/hr of H2O are removed from the coal by the drying process.
The third section, beginning with *** SUBSTREAM NCPSD ***, displays information that is
appropriate only for the NCPSD substream. In this case, it displays the component attributes for coal, and the overall particle size distribution for the NCPSD substream. Note that the
moisture in the PROXANAL is different for stream DRY-COAL and stream WET-COAL.
Stream summary results can also be displayed one substream at a time, by using the FULL format.。