Aspen闪蒸计算.ppt

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1、1,3 闪蒸分离模拟,ASPEN Plus单元操作模型,按照用途分为 混合器/分流器（mixer/splitter）分离器(separators)换热器(heat exchangers）塔(columns)反应器(reactor)压力变换器(pressure changers)控制器(Manipulators）固体(solids)用户模型(user models)及泄压（pres relief）,ASPEN Plus单元操作模型,ASPEN Plus单元操作模型,ASPEN Plus单元操作模型,分离器(Separators)又分为Flash（闪蒸罐）Decanter（液-液倾析器）Sep（组

2、分分离器）,Aspen中的单元操作模型-Separators,Aspen中的单元操作模型-Separators,闪蒸,闪蒸又称为急闪蒸馏，平衡蒸馏，是一种连续、稳态的单级操作。被分离的混合液先经加热器升温，使之温度高于分离器压力下料液的泡点，然后通过节流阀降低压力至规定值，过热的液体混合物在分离器中部分汽化，平衡的气液两相被及时分离。通常，分离器又称为闪蒸塔（罐）。,闪蒸模型决定了具有一个或多个入口物流的混合物的热状态和相态。可以生成这些模型的冷热曲线表。允许各种闪蒸操作，这些模型根据规定进行相平衡闪蒸计算。可进行绝热、等温、恒温、恒压、露点和泡点闪蒸计算。平衡蒸馏过程计算所用的基本关系是物料

3、衡算、热量衡算以及气液平衡关系。,Separators-Flash（闪蒸罐）,通常，要固定入口物流的热状态，必须规定下列各项中的任意两项：温度压力热负荷气相摩尔分率在闪蒸模型中不允许同时规定热负荷和气相摩尔分率。,Separators-Flash（闪蒸罐）,运用Aspen Plus进行流程模拟的基本步骤,1）启动User Interface2）选用Template3）选用单元操作模块：Model Blocks4）连结流股：Streams 5）设定全局特性：Setup Global Specification6）输入化学组分信息 Components7）选用物性计算方法和模型 Property

4、Methods&Models8）输入外部流股信息 External Steam9）输入单元模块参数 Block Specifications10）运行模拟过程 Run Project11）查看结果 View of Results12）输出报告文件 Export Report13）保存模拟项目 Save Project14）退出 Exit,闪蒸模拟练习例题1,已知一进料，温度为400oF，压力为21psi，组成为氢气（30.0lbmol/h），氮气（15.0lbmol/h）、甲烷（43.0lbmol/h）、环己烷（144.2lbmol/h）、苯（0.2lbmol/h）。在闪蒸器中进行分离。闪蒸器

5、在120 oF下操作，压力降为0，分离后气相中夹带的液相分率为0.012.轻确定气相的组成和流率。物性方法用RK-SOAVE,闪蒸分离模拟例题1,1 建立流程图,闪蒸分离模拟例题1,2进入setup/specification进行全局变量（global）设置，注意工程单位的设置，运行类型的设置，以及报告显示的要求等。这里 工程单位：ENGRun Type：Flowsheet报告无具体要求，可缺省。,闪蒸分离模拟例题1,3进入组分输入窗口,闪蒸分离模拟例题1,4进入Property 设置 在Property method的下拉式菜单中直接选择RK-SOAVE.,闪蒸分离模拟例题1,5进入Stre

6、ams/Feed设置,闪蒸分离模拟例题1,进入BLOCK设置在Specification中完成下列设置,闪蒸分离模拟例题1,进入BLOCK设置完成Specification设置后在Entrainment中设置,闪蒸分离模拟例题1,7 计算结果,FL1,【例2】完成以下练习,Feed,T=1000 F,P=550 psi,氢气:405 lbmol/hr,甲烷:95 lbmol/hr,苯:95 lbmol/hr,甲苯:5 lbmol/hr,T=200 F,Pdrop=0,T=100 F,P=500 psi,P=1 atm,Q=0,使用 PENG-ROB 物性方法,问题:1.模块“COOL”的热负荷

7、是多少?_2.第二闪蒸模块“FL2”的温度是多少?_,【例2】-流程图的绘制,【例2】-设定全局特性,主要是全局特性的定义,如单位,运算类型,报告的输出形式和要求,【例2】-输入化学组分信息,氢气:405 lbmol/hr,甲烷:95 lbmol/hr,苯:95 lbmol/hr,甲苯:5 lbmol/hr,【例3】-输入化学组分信息-组分添加步骤,Components/specificationsFind依提示输入组分以“苯”为例,氢气:405 lbmol/hr,甲烷:95 lbmol/hr,苯:95 lbmol/hr,甲苯:5 lbmol/hr,【例2】-选用物性计算方法和模型,prope

8、rties/specificationsglobalProperty methodP-R,【例2】-输入外部流股信息,【例2】-输入外部流股信息,T=1000 F,P=550 psi,氢气:405 lbmol/hr,甲烷:95 lbmol/hr,苯:95 lbmol/hr,甲苯:5 lbmol/hr,【例2】-输入单元模块参数,【例2】-输入单元模块参数 换热器,T=200 F,Pdrop=0,【例2】-输入单元模块参数 闪蒸器1,T=100 F,P=500 psi,【例2】-输入单元模块参数 闪蒸器2,P=1 atm,Q=0,【例2】-运行模拟过程,【例2】-运行模拟过程换热器的热负荷,【例

9、2】-运行模拟过程-闪蒸器2的温度,Flash习题1,图中所示混合物被部分冷凝并分离为两相V和L。分别计算V和L的量（摩尔）及摩尔组成。(采用PENG-R方程计算热力学性质),图示为一精馏塔的塔顶采出系统。精馏塔总的采出组成如图所示，其中10mol%以气相形式采出。若回流罐的温度为100，试计算回流罐压力。,Flash习题2,150kmol/h的饱和液相流股在758kPa下自精馏塔第一块板进入再沸器，如本题附图所示，其摩尔组成为：丙烷（Propane）10、正丁烷（n-Butane）40、正戊烷（n-Pentane）50。问：1）VB和B各自的量及摩尔组成分别为多少？2）再沸器的热负荷QR为多少？,Flash习题3,如图所示的烃类混合物体系在进入精馏塔前被加热并被节流膨胀。试利用模拟计算软件计算图中规定压强的三个位置混合物气液相各自的量及摩尔组成,Flash习题4,图示系统用于冷却反应器出料并将轻相气提自重的烃类中分离出来。体系组分K值采用SRK模型方程计算。试计算离开闪蒸罐的气相摩尔组成及流率；,分配比：1:1,pump,Flash习题5,