aspen吸收精馏塔模拟设计转载

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Aspen+plus精馏模拟

Aspen+plus精馏模拟
我们通过这个实例学习 Aspen Plus 精馏模拟应用.
Aspen plus 在精馏中的应用实例教程 /teacherf/
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3. 精馏塔的简捷计算
·设计任务 确定理论塔板数 确定合适的回流比
·DSTWU 精馏模型简介
本例选择 DSTWU 简捷精馏计算模型. 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精馏 计算. DSTWU 假设恒定的摩尔溢流量和恒定的相对挥发度
1)创建精馏塔模块 在模型库中选择塔设备 column 标签,如图 3.1-1.
图 3.1-1
点击该 DSTWU 模型的下拉箭头,弹出三个等效的模块,任选其一如图 3.1-2 所示.
Aspen plus 在精馏中的应用实例教程 /teacherf/
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·定义每个组分流量或分率(Composition) Mass-frac(质量分率):WATER: 0.632; CH3OH: 0.368.
输入数据后的窗口如图 3.5 所示.
3.6 定义单元模型
图 3.5
Aspen plus 在精馏中的应用实例教程 /teacherf/
输入回流比的实际值; 定义回流比与最小回流比的比值. 输入负号后再入数值. 在这里我们取最小回流比的 2 倍, 故输入-2.
·定义轻重关键组分的回收率(Key component recoveries) Dstwu 要求定义组分的份的回收率. 计算得到两种组分的回收率为:
轻关键组分的回收率为 0.9983 重关键组分的回收率为 0.0029
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3.7 模拟计算与结果查看
点击工具栏中的蓝色 N-> 图标,即可进行计算,同时进入“Control Panel”页显示运行信息, 如图 3.7-1. 该图标的作用是执行下一步操作,若数据未输入完毕自动转到待输入数据的窗口; 若数据输入完毕,则进行计算. 上面操作也可点击 Run 菜单中的 run 命令来直接

Aspen简捷法精馏塔设计计算

Aspen简捷法精馏塔设计计算

例5-2 简捷法精馏设计计算
5)DSTWU模型设置
这里轻关键组分为NC4, 重关键组分为I-C5。
对于轻关键组分NC4
Recov=29.7248/30=0.9908
重关键组分为I-C5 Recov=0.2247/20=0.01124
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例5-2 简捷法精馏设计计算
5) DSTWU模型设置
回流比的输入可随便输入一个值,该值如果小于Rmin,则系统安装 2Rmin作为回流比进行计算;如大于Rmin,就按照实际的值进行计 算。
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5 塔Columns模块---简捷蒸馏模块
Distl(简捷法精馏核算)
Distl模型可以模拟一个带有一股进料和两种 产品的多级多组分的蒸馏塔,塔可带有分凝 器或全凝器。模型假定恒摩尔流和恒相对挥 发度。用Edimister法进行产品组成。
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5 塔Columns模块---简捷蒸馏模块
Distl(简捷法精馏核算)
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5 塔Columns模块
进行简捷蒸馏的模型有DSTWU, Distl和
SCFrac
进行严格的多级分离的模块有RadFrac,
MultiFrac, PetroFrac, RateFrac
用于液-液萃取塔的严格模型有Extract
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5 塔Columns模块---简捷蒸馏模块 DSTWU(简捷法精馏设计) Distl(简捷法精馏核算)
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5 塔Columns模块---简捷蒸馏模块
DSTWU(简捷法精馏设计)
采用Winn法估算最小级数,Underwood法估算 最小回流比,Gilliland法规定级数所必需的回 流比或规定回流比所必需的级数。
可确定最小回流比、最小级数或实际回流比、 实际级数。模型也估算最适宜的进料位置、冷 凝器和再沸器负荷。可生成回流比对于级数的 表和曲线。

ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺

ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺

ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺乙烯是一种重要的基础化工原料,被广泛用于塑料、橡胶、纺织、化肥等行业。

乙烯的生产通常通过乙烷的裂解来实现,然后对产物进行精馏分离。

在ASPENPLUS软件中,我们可以使用模拟计算来研究乙烯精馏的生产工艺。

以下是一个关于乙烯精馏的工艺流程模拟计算的示例。

首先,我们需要建立一个乙烯精馏塔的模型。

我们可以选择合适的塔模型,例如McCabe-Thiele模型。

然后,我们需要输入原料的物性数据,例如乙烯和乙烷的物理属性,以及裂解过程中形成的其他组分的数据。

接下来,我们需要定义裂解的反应过程。

乙烷经过裂解反应产生乙烯和其他副产物。

我们可以选择合适的反应模型,例如矿物油裂解反应模型。

然后,我们需要指定反应的条件,例如温度和压力。

在模拟计算中,我们还需要考虑其他的操作条件,例如塔顶和塔底的温度和压力,以及塔内的塔板数目和塔板的设计参数。

这些参数的选择将直接影响到乙烯的分离效果和产品纯度。

在进行模拟计算之前,我们还需要制定一个目标函数。

例如,我们可以设定乙烯的纯度和回收率作为优化目标。

然后,我们可以根据目标函数进行优化计算,以确定最佳操作条件和设计参数。

在模拟计算完成后,我们可以通过查看计算结果和对比不同操作条件下的性能指标来评估乙烯生产工艺的优劣。

例如,我们可以比较不同温度和压力条件下的乙烯回收率和纯度,以确定最佳操作条件。

此外,我们还可以通过敏感性分析来评估不同因素对乙烯生产工艺的影响。

例如,我们可以分析温度、压力、反应物料比例等因素对乙烯纯度的影响,并找到优化方案。

总之,ASPENPLUS软件是一种实用的工具,可以用于乙烯精馏生产工艺的模拟计算。

通过合理设置模拟计算的参数和目标函数,我们可以研究不同操作条件和设计参数对乙烯生产的影响,并找到最佳的操作条件和设计方案。

精馏塔的模拟

精馏塔的模拟

选择columns 选择radfrac
四 定义进料操作条件
• 双击进料物流,设置进料条件。选择合适 的单位,输入温度、压力、流量、组成。
五 定义塔操作条件
• 双击塔模型,configuration选项,设置塔操 作条件。定义塔板数、冷凝器形式、再沸 器形式、塔顶或塔底产品量、回流比。 • Steam选项,指定进料板位置。 • Pressure选项,指定塔顶操作压力和塔压 降。 • Condenser选项,指定过冷程度。
六 运行
• 全部设置好后,点击“N→”按钮运行。如果结果正 常,会在软件右下角显示“result available”,但 这并表示结果一定符合实际,有可能还是错的, 要根据自己的经验作出判断。判定依据是产品标 准或者下道工序的质量要求,优先调整的参数是 塔板数和回流比。模拟的准确与否,要跟文献或 生产数据对照,最好有生产数据,如果模拟结果 与实际不符,可调整热力学模型或修改热力学模 型参数。 • 选中物流号右键点击,点result,可以看塔底、塔 顶的产品组成流量 • 选中塔后右键点击,点result,可以看塔顶、塔釜 热负荷等。
• 点击add按钮,添加组分,完成后界面如下。

一 选择热力学模型
• 双击Properties,然后点specifications,进 入添加热力学模型界面。如下图
选择热力 学方法
三 选择塔模型
• 单击软件下部工具条,点column,然后点 radfrac下拉菜单,选择一个塔。连接物流, 包括进料、塔底产品、塔顶产品。
点击这个运行或进入下一步
七 其他注意事项
• 物流报告选项设置。在report的stream里, 将你想流量和分率的显示方式打勾。 • Setup中specification选项的设置。Global 和accouting两项必须填,可以乱填,否则 程序不运行。

ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺

ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺

ASPENPLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺乙烯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于塑料、合成纤维、橡胶等领域。

精细的乙烯精馏生产工艺对于获得高纯度的乙烯产品至关重要。

在本文中,将使用ASPENPLUS软件进行乙烯精馏生产工艺的模拟计算。

首先,需要建立物料平衡模型。

假设进料为乙烯和杂质物料,出料为乙烯和杂质物料的混合物。

首先,可以使用MESH分离块对进料进行塔板线性分离,并定义进料进口的操作条件。

然后,可以选择塔板压降模型,然后设置相平衡模型,例如使用UNIFAC-RK模型。

接下来,需要定义塔板的结构和操作参数。

在塔顶设置乙烯的回收器,并在塔底设置乙烯的热循环回收,以提高乙烯的回收率和纯度。

然后,需要选择合适的塔板类型和厚度。

请注意,在乙烯精馏塔中,常用的塔板类型有Sieve Tray、Valve Tray、Bubble Cap Tray等。

我们可以选择其中一种适合的塔板类型。

在进行塔板设计时,需要选择适当的塔心直径、液体停留时间和气体速度,以确保塔板的正常运行。

同时,还需要通过指定冷冻器、热交换器等设备,控制塔顶和塔底的温度。

完成了物料平衡和塔板设计后,接下来需要进行乙烯的精馏过程的热力学计算。

在ASPENPLUS中,可以选择适当的热力学模型,如NRTL或UNIFAC模型,以模拟乙烯的汽液相平衡行为。

此外,还可以通过设置温度、压力和摩尔流量等操作参数,优化乙烯的回收率和纯度。

最后,可以进行仿真计算和结果分析。

在ASPENPLUS中,可以使用数据回归方法,通过各个操作参数的变化,建立乙烯精馏过程的模拟模型。

通过模拟计算,可以得到乙烯的纯度、回收率以及杂质物料的分离效果。

然后,可以根据需求进行调整,以优化乙烯精馏生产工艺。

研究结果显示,通过ASPENPLUS的模拟计算,可以实时监测乙烯精馏过程的各项参数,包括温度、压力、流量等,并通过调整操作参数,实现乙烯的高回收率和高纯度。

同时,模拟计算还可以预测乙烯精馏过程中可能出现的问题,并提供相应的解决方案。

甲醇装置预精馏塔Aspen模拟任务书

甲醇装置预精馏塔Aspen模拟任务书

甲醇装置预精馏塔Aspen模拟任务书一、模拟计算依据:1、原料处理量:学号后三位XXX × 100 kg/h;2、粗甲醇液进料组成如表1所示(质量分数);进料条件为:液相进料温度60℃,进料压力140kPa,塔顶(分凝器气相出料)冷凝器压力130kPa,再沸器压力150kPa;3、分离要求:塔顶甲酸甲酯摩尔回收率为99.99%,塔顶甲醇摩尔回收率为0.7%。

4、物性方法:BWRS表1 进料组成表二、任务1、按计算依据,用简捷法(DSTWU模块)模拟计算预精馏塔以分离粗甲醇中的轻组分(建议实际回流比取最小回流比的1.5倍)。

2、在简捷模拟计算中,通过回流比随理论板数变化曲线,确定适宜回流比、理论板数。

及相应的进料位置、塔顶产品与进料的摩尔流量比(D/F)、最小回流比、最小理论板数、实际理论板数、进料位置以及塔顶温度。

3、根据简捷计算的结果,利用严格法(RadFrac模块)对预精馏塔进行严格计算,进料条件、冷凝器形式、冷凝器压力、再沸器压力、再沸器采用釜式再沸器、产品纯度要求以及物性方法与简捷法相同,用严格法核算任务2中的结果(简捷计算结果)是否达到回收率要求。

4、通过严格法(RadFrac模块)设计规定功能,调整回流比、馏出与进料量比以达到分离要求;5、通过Aspen灵敏度分析功能,在严格法中求取回流比随理论板数据的变化曲线,重新确定适宜回流比、理论板数。

6、绘制塔内温度分布曲线、塔内液相质量组成分布曲线、塔内的气相组成分布曲线。

7、书写模拟报告。

以下为选做部分(评优学生必做)6-1、通过Aspen灵敏度分析功能,在严格法中求取进料板位置与再沸器热负荷的关系曲线,重新确定进料板位置。

6-2、设实际塔板的塔板默弗里效率为60%,在严格法中重新设定塔板数、进料板位置;然后在严格法中初步设定塔板类型为浮阀,查看塔板的水力学性质;6-3、对塔进行校核计算,确定塔的结构尺寸、水力学性能、负荷性能。

用aspen对苯甲苯分离浮阀板精馏塔进行辅助设计

用aspen对苯甲苯分离浮阀板精馏塔进行辅助设计

钦州学院化工原理课程设计设计题目:用aspen对苯-甲苯分离浮阀板精馏塔进行辅助设计设计者:罗书艺学号:0911401227 专业:化学工程及工艺班级:化工本112班指导教师:郝媛媛设计时间: 2014年5月25日~2014年6月15日课程设计任务书一、设计题目用aspen对苯-甲苯分离浮阀板精馏塔进行辅助设计二、设计任务1.原料名称:苯-甲苯二元均相混合物;2.原料组成:含苯35%(质量百分比);3.产品要求:塔顶产品中苯含量不低于97%,塔釜中苯含量小于0.9%;4.生产能力:年处理量2.8万吨/年;5.设备形式:浮阀塔;6.生产时间:300天/年,每天24h运行;7.进料状况:泡点进料;8.操作压力:常压,泡点进料,塔顶全凝器,单板压降不大于0.7kPa;9.加热蒸汽压力:270.18kPa;10.公用工程水温度:热源为低压饱和水蒸气(120℃),冷源为当地水(钦州地区25℃)。

三、设计内容1.设计方案的选定及流程说明;2.用Aspen Plus模拟计算,给出物料流程图和物流表,计算总物料平衡和能量平衡;3.用Aspen Plus模拟精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算;4.塔板数的确定;5.精馏塔塔体工艺尺寸的计算;6.塔板主要工艺尺寸的计算;7.塔板的流体力学验算;8.用Aspen Plus对换热器进行模拟设计;9.绘制生产工艺流程图(带控制点、机绘,A2图纸);10.绘制板式精馏塔的总装置图(包括部分构件,A1图纸);四、设计要求1.工艺设计说明书一份2.工艺流程图一张,主要设备总装配图一张(采用AutoCAD绘制)五、设计完成时间2014年5月25日~2014年6月15日概述本文采用aspen对苯-甲苯分离浮阀板精馏塔进行辅助设计,对于该二元均相混合物的分离,应采用连续精馏过程。

设计中采用泡点进料,将原料液通过预热器加热至泡点温度后送入精馏塔内。

塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝,冷凝液在泡点下一部分回流至塔内,其余部分经产品冷却器冷却后送至储罐。

ASPEN PLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺

ASPEN PLUS模拟计算乙烯精馏生产工艺
14264029
1.4.3 乙烯塔的热量衡算
表 2-7 甲烷塔的热量衡算
项目
进料
塔顶
温度℃
-18
-111.0301
塔底 -22.18139
辽宁天大北洋
压力 Mpa 焓值 kJ/kmol 熵值 kJ/kmol-k 摩尔流 kmol/h 总热量 KJ/h
流程图如图 2-5 所示
图 2-5 Aspen Plus 模拟计算流程图
AspenPlus 模拟首先用简捷法计算得到乙烯塔的基本参数[4],再进行严格法 计算。
1.5.1 简捷法计算
(1)流程图如图 2-6 所示
辽宁天大北洋
图 2-6 乙烯塔 DSTWU 模块图
0.51
5.4
1.3Aspen Plus 物料衡算
Aspen Plus 作为解决化工领域研究开发、设计等过程的流程模拟软件,有 效的化简了人们复杂的计算,并且缩短了大量的设计时间,使设计的效率得到了 很大的提高。 此次设计采用了 Aspen Plus V7.3 来进行精馏塔的模拟计算,用模拟得到的计算 结果作为设计依据,通过不断地调节理论板数、回流比和进料位置等相关参数, 使最终产品达到分离的要求,最终得到相关物性的参数及条件。 此次设计采用顺序分离流程,即脱甲烷塔—脱乙烷塔—乙烯精馏塔,最后分离出 产品乙烯。
252.4794
塔底 2.92E-15 5.57E-02 2.015049 25.24718 533.2073 16.82987 23.84528 252.4794
塔底 5.48E-18 0.403233 335.1501 7.67E-04 0.7400536 2.09E-03 0.00E+00 5.64E-11
(2)乙烯塔物料结果如图所示,得到乙烯产品 2489.478kmol/h。
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aspen模拟塔设计(转载)一、板式塔工艺设计首先要知道工艺计算要算什么?要得到那些结果?如何算?然后再进行下面的计算步骤。

(参考)其次要知道你用的软件(或软件模块)能做什么,不能做什么?你如何借助它完成给定的设计任务。

记住:你是工艺设计者,没有aspen你必须知道计算过程及方法,能将塔设计出来,这是你经过课程学习应该具有的能力,理论上讲也是进入毕业设计的前提。

只是设计过程中将复杂的计算过程交给aspen完成,aspen只替你计算,不能替你完成你的设计。

做不到这一点说明工艺设计部份还不合格,毕业答辩就可能要出问题,实际的这是开题时要做的事的一部份,开题答辩就是要考察这个方面的问题。

设计方案,包括设计方法、路线、分析优化方案等,应该是设计开题报告中的一部份。

没有很好的设计方案,具体作时就会思路不清晰,足见开题的重要性。

下面给出工艺设计计算方案参考,希望借此对今后的结构和强度设计作一个详细的设计方案,明确的一下接下来所有工作详细步骤和方法,以便以后设计工作顺利进行。

板式塔工艺计算步骤1. 物料衡算(手算)目的:求解aspen简捷设计模拟的输入条件。

内容:(1)组份分割,确定是否为清晰分割;(2)估计塔顶与塔底的组成。

得出结果:塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率参考:《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。

2. 用简捷模块(DSTWU进行设计计算目的:结合后面的灵敏度分析,确定合适的回流比和塔板数。

方法:选择设计计算,确定一个最小回流比倍数。

得出结果:理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比,蒸发率等等RadFarce所需要的所有数据。

3. 灵敏度分析目的:1.研究回流比与塔径的关系(NT-R,确定合适的回流比与塔板数。

2. 研究加料板位置对产品的影响,确定合适的加料板位置。

方法:可以作回流比与塔径的关系曲线(NT-R,从曲线上找到你所期望的回流比及塔板数。

得到结果:实际回流比、实际板数、加料板位置。

4. 用DSTW再次计算目的:求解aspen塔详细计算所需要的输入参数。

方法:依据步骤3得到的结果,进行简捷计算。

得出结果:加料板位置、回流比,蒸发率等等RadFarce所需要的所有数据。

5. 用详细计算模块(RadFrace)进行初步设计计算目的:得出结构初步设计数据。

方法:用RadFrace模块的Tray Sizing (填料塔用PAking Sizing ),利用第4步(DSTWU得出的数据进行精确设计计算。

主要结果:塔径。

6. 核算目的:确定工艺计算的最后结果。

方法:对第5步的计算结果(如:塔径等)按设计规范要求进行必要的圆整,用RateFrace 或RateFrace 模块的Tray Rating (填料塔用PAking Sizing ),对塔进行设计核算。

结果:塔工艺设计的所有需要的结果。

如果仅是完成设计,至此,工艺计算全部完成。

工艺计算说明书内容要求1. 给出aspen每步输入参数(除给定的设计条件外)和选项的依据。

2. 给出输入的结果画面。

注意:不要每一步的输入方法,且记你在写设计报告,而不是软件的使用教程。

3. 给出运算结果(表格)(1)不是生成的计算结果画面,而是生成的表格,最好是Excel的,然后插入说明中时要对其进行必要的编辑,比如,分子式的角标的写法等。

(2)插入说明书中的单位必须是法定计量单位。

、填料塔工艺设计填料塔吸收塔设计比板式塔复杂,具有一点挑战性,原因是由于填料塔设计本身的复杂性,设计软件无法依据给定的设计参数,按照某一个不变的设计路线作出最后的设计结果,需要设计者利用各模块的功能,自己设计一个计算路线,完成给定的设计任务。

因此,需要设计者有一定的独立思考和解决问题的能力。

下面的给出利用RatdFrace做吸收塔设计的3种的计算路线,仅供设计参考,当然你可能有更好的设计方法。

填料吸收塔工艺计算步骤方案一:用RadFrace计算1. 吸收剂用量的初步估算(手算)目的:为RateFrace计算填料高度准备数据。

2. 确定理论板数(手算)目的:为RadFrace详细设计计算准备数据(RadFrace模型需要理论平衡级数)。

3. 用RateFrace模块确定填料高度目的:为RadFrace详细设计计算提供数据。

4. 用RadFrace模块详细设计计算5. 核算该方案手算内容较多。

方案二:用RateFrace计算1. 吸收剂用量的初步估算(手算)目的:为RateFrace计算填料高度准备数据。

2. 初步计算填料高度估算一塔径,用RateFrace模块的设计规定,初步计算填料高度。

3. 确定塔径与填料高度用灵敏度分析,研究填料高度与塔径的关系,选择合适的塔径及对应的填料高度,4. 核算对确定的塔径和填料高度的塔进行最后核算,得出最后结果。

rate给出的计算结果不够充分。

方案三:用RateFrace和RadFrace结合计算1. 吸收剂用量的初步估算(手算)2. 确定平衡级数用RateFrace模块的设计规定,计算填料高度H和等板高度HEPT进而得到理论板数NT=H / HEPT。

3. 用RadFrace进行初步设计4. 用RadFrace进行最后核算aspen模拟塔设计之二1. 如用何用DSTUW和RadFRac进行精馏塔模拟计算经过简单的训练,初学都便能够用DSTUV W RadFRac进行塔模拟计算,似乎会用aspen做塔的设计和操作模拟了。

但计算思路是不是很清楚就不一定了。

如可用DSTUV和RadFRac完成一个塔的设计,或对一个已知的塔进行模拟,需要有清晰的过程思路,这样才能用好模拟软件。

使用DSTUV和RadFRac塔单元模块,首先我们应该知道模块能做什么?然后知道如何用它做我们想做的事?需要输入那些参数?在有aspen之前你首先回答不用aspen你能不能做塔设计?如果答案是肯定的,那就可以往下用aspen 了,否则先进搞清楚精馏塔的设计原理与方法,再来研究如何用aspen做精馏模拟。

DSTUW能做什么?DSTUW是塔的简捷计算模块,它能够对进行设计计算和操作计算(也就是核算)。

如何用DSTUW进行设计和操作模拟?这两种功能通过选择输入回流比和理论板数来实现。

设计计算:输入参数:回流比(或最小回流比倍数)和其它设计必须的工艺参数,但不需要结构尺寸数据。

计算结果:实际回流比、实际塔板数、进料板位置、蒸出率(D/F)和传热面积及其它的工艺数据等。

为精确设计计算提供必要的设计参数。

操作模拟:输入参数:塔板数、进料板位置等必要的操作参数。

计算结果:为回流比、塔顶组成等。

当然很多输入参数是可以选择的,但一定要保证设计或操作必须的自由度数。

也就是条件必须足够,且不能有多余。

RadFRac能做什么?RadFRac能对板式塔、填料塔等进行严格模拟计算。

功能主要有基本设计计算、结构设计计算、操作(设计)核算三个方面。

(1)基本设计计算:不区别填料和板式塔等类型,当然不需要塔盘或填料的结构尺寸,也不能给出详细的结构尺寸。

但它和用DSTUW模拟不同,结果也会略有差别。

(2)结构设计计算:需要要给定塔盘等或填料的详细结构,计算必要的结构尺寸。

板式塔通过对TraySizi ng 设置实现,填料通过对Pack in gSiz ing 设置实现。

这两种类型的塔可以在一个流程中进行不同的设置完成,十分方便。

(3)操作(设计)核算:对于设计计算,(2)只得到的结果可能需要做一些圆整(比如塔径要圆整到系列尺寸)。

圆整后其它参数也会发生改变,需要对已知结构参数的塔进行核算,得到最后的设计结果。

同样操作计算是对已存在的塔进行模拟。

综上内容,我们知道完成一个塔的设计计算,可以按下面步骤进行(1)简捷计算(DSTU)(2)详细计算(RadFRaC,将计算结果与DSTUV对比,相差不是很大。

(3)结构计算(RadFRac TrayRsting 或RadFRac PackingRating )输入塔盘或填料必要的参数。

(4)核算(RadFRac Tray Sizing 或RadFRacPacking Sizing )上面计算圆整后做最后的计算。

2. 如何用Aspen的RateRac做吸收塔设计计算填料吸收塔与精馏比具有一定的挑战性,因为它没有太固定的计算模式。

和RadFrace 一样,RateRac允许进行设计模式和核算模式操作。

首先我们要知道如何用RateFrac进行设计计算?RateRac用于吸收塔设计模式可以用Block Dsign Spes规定设计参数(例如纯度或回收率);用Packing Specification 定义填料结构。

做吸收塔设计想得到什么结果?每一个设计者都知道,吸收塔工艺设计计算是依据分离精度要求,即出塔气相和液相中的组分指标,得到填料高度、塔径、吸收剂用量等参数。

问题是:在RateRac吸收设计模式中,填料高度、吸收剂量是必须输入的参数。

那么我们就会问:设计还没开始,那来的填料高度、吸收剂量、塔径?对上面问题的回答是:(1)填料高度:想要RateFRac模块运行就必须给定足够的设计变量,其中填料高度是必给的参数之一。

如果只给定设计,则RateFRac就会按给定的填料高度进行计算。

但如果将填料高度做为设计规定的操作变量,RateFrace会按设计规定搜索填料高度,计算结束后,用计算得到的填料高度值改写初值。

设计者如能提供较为接近实际值的初值,可以减少迭代计算次数。

(2)吸收剂量:至于吸收剂量,我们可以将它作为与设计规定相对应的可控制操作变量,给出它的调整范围,RateFrac就会给出满足设计规定的吸收剂用量。

(3)塔径是必须输入的参数之一,但如果定义填料高度为设计规定的操作变量,输入的这个塔径成为了初值,运行中要对其进行改写,与填料高度匹配。

顺便说一句,aspen的RateFrace模块要求给出的塔板数不是理论板数,是计算将填料塔分成的份数,份数越多计算越精确。

进行吸收塔设计的步骤是什么?知道了上面的方法,我们如着手进行设计模拟呢?Aspen用于吸收模拟有两个模块:核算模块(Packing Rating )、设计模块(PackingSizing )。

如果对已有塔进行核算(操作)模拟,只用核算模块就够了。

如果做设计计算要两个模块同时交替使用。

下面给出的吸收塔设计计算的过程可供参考。

(1)初步估算吸收剂用量。

吸收是一个具有的化学反应的过程,我们须先依据反应用量,计算出吸收剂用量,确定一个大至的范围。

(2)Packing Sizing 模块进行设计计算,在这里除了要定义填料的类型与尺寸以外,还要定义填料段数、填料高度。

段数(Packing Segmen):将填料划为几段计算,它即不是平衡级数,也不是实际段数。

这个段数的多少并无实际意义,只影响计算精义。

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