1.化工工艺模拟计算入门

1 化工模拟计算入门

在20世纪20年代以前，化工过程设计几乎没有理论作指导，几乎是完全凭经验。

在20世纪20年代～60年代，化工过程设计已经开始有化工单元操作理论作指导，可以定量计算设计，但几乎完全凭手工计算与绘图完成设计工作。

在20世纪60年代以后，计算机辅助化工过程设计得到了发展。

目前用的较多的化工流程模拟计算软件有

a)PRO/Ⅱ

b)ASPEN

c)Chem CAD

d)HYSYS

另外：

工程化学模拟系统

-----化工之星，青岛化工大学，还有待于发展和完善

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1.1 Chem CAD简介

1.1.1 ChemCAD的程序界面

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1.1.2 ChemCAD的的运行环境和文件管理

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•2)绘制过程流程图

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•3)定义系统物料组成和热力学方法

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•输入组分

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•4)定义流股和设备

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5)运行模拟和模拟结果

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ChemCAD计算输出结果

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1.2 PRO/II 流程模拟软件简介

1.2.2 设计化工单元操作：

闪蒸罐，间歇精馏器，蒸馏器，液－液抽提精馏器，侧线塔，压缩机，结晶器，旋流器，减压设备，溶解器，膨胀机，闪蒸，带有固体的闪蒸，LNG多股流换热器，精确核算型换热器，简单换热器，严格空冷器模型，加热/冷却曲线，混合器，管道，聚合物反应器，泵，回流泵，阀，刮膜式蒸发器，平衡反应器，转换反应器，吉布斯反应器，塞流反应器，平推流反应器，全混流反应器，间歇式反应器，固态颗粒分离器，分裂器，单变量控制器，多变量的控制器，物流计算器，流程优化器，过程数据，用户自定义操作单元，(电解质模块，SIMSCI 外接的模块)等。

1.2.3 用户扩展功能：用户自定义物流属性包；增加用户组份数据；增加热力学计算方法；增加自定义操作单元模块120个；增加自定义计算模型7个；增加自定义电解质模型20个等。

1.2.4 分析工具：工况研究、优化器、单相变量控制器、多相变量控制器、加热/冷却曲线等。

1.3 三种化工模拟软件的对比

一般认为，PROII在炼油工业应用更为准确些，因其数据库中有不少经验数据；而ASPEN在化工领域表现更好。

HYSYS主要用于天然气的加工处理及炼油工业。

Aspen plus 计算较准确，数据库比较完善，考虑的方面非常全面，多用于化工设计。1.

1.4 PRO/II工艺模拟计算入门

1.5 用PROII进行公益模拟的步骤

①设计流程

②输入组分

③确定热力学方法

④定义操作单元并设置规定

⑤运行与调试

作业1

某果汁厂一年可产生12吨废水，其中含乙醇10%(Wt)，试通过PROII模拟计算回收99%的含量为93%的食品酒精，年操作时数为8000小时，设计工艺流程，汇总物料平衡数据表，确定塔内负荷数据，绘制理论级数与温度、气液相负荷图。

例题

某果汁厂一年可产生12吨废水，其中含乙醇10%(Wt)，试通过PROII模拟计算回收99%的含量为93%的食品酒精，年操作时数为8000小时，设计工艺流程，汇总物料平衡数据表，确定塔内负荷数据，绘制理论级数与温度、气液相负荷图。