过程模拟-2simpleunit浅析.ppt

混合器/分流器 混合器(Mixer) 输入物流可以为任意数量，通过一次简单的物料平衡混合为一股物流 输入物流可以是热流和功流 不能同时混合物流，热流和功流 将以下三股物流混合，求混合后的产品温度，压力以及各组分流率，物性方法选用CHAO-SEA 分流器（FSplit） 将已知状态（温度，压力，流率，组成等）的一股物流或几股物流混合后分割成相同状态大任意股出口物流 所有出口物流具有与混合后大入口物流相同的组成和条件 可通过指定产品分率，质量流率，摩尔流率，体积流率或组分流率来确定出口产品的参数 需指定出口物流的压力或该模块的压降，如不指定，自动默认进料的最低压力为出口物流的压力 将三股进料通过分流器分成三股产品PROD1，PROD2，PROD3，进料物流同上表，物性方法选用CHAO-SEA，要求 （1）物流PROD1的摩尔流率为进料的50%； （2）物流PROD2中含有10kmol/hr的正丁烷 调节器 在manipulators下： 物流倍增器：通过指定缩放因子将一股物流所有与流率相关的参数按照一定的比例缩放而不改变其状态参数 物流复制器：将一股输入物流复制为多股完全相同的输出物流 分离器 两相闪蒸(FLAH2) 用闪蒸器将气体分离为气液两相，进料温度为400F，压力为21 atm (1atm=101325 Pa)，组成为氢气(30.0 lbmor/hr)、氮气(15.0 lbmol/hr)、甲烷(43.0 lbmol/hr)、环己烷(144.2 lbmor/hr)、苯(0.2 lbmol/hr)。闪蒸器在120 F下操作且没有压力降，分离后气相中夹带的液相量为为0.012。（FLASH 2模型，R-K-S方程计算热力学模型） 求： 1.气相的组成和流率是多少？ 2.做出闪蒸的热力学曲线，并求进料的露点。 3.如果要把进料分离为产品气液相的摩尔分率相等，闪蒸器的温度应该为多少（其他操作参数恒定不变）？在新的闪蒸温度下运行程序，并验证结果。 灵敏度分析 当闪蒸温度在120－400 F范围变化时，作图观察其对设备汽相分率的影响。 汽相分率定义为离开塔顶的气体流量和塔的进料流率之比。 三相闪蒸(FLAH3) 给定条件下的汽液液平衡计算，出口产品为一股气相和两股液相 规定温度，压力，气相分率及热负荷四个参数中的任意两个 指定关键组分，含关键组分多的液相做第二液相 两股物料进入三相闪蒸进行一次闪蒸。进料FEED1中乙醇，甲苯的流率分别为5kmol/hr, 25kmol/hr，进料FEED2中水的流率为20kmol/hr，两股进料的温度均为25℃，压力均为0.1MPa，闪蒸器温度为80 ℃，压力为0.1MPa，物性方法选用UNIQUAC。求产品中各组分的流率是多少？ 组分分离器（SEP） 可将任意股入口物流按照每个组分的分离规定分成两股或者多股出口物流。 当未知分离过程，但已知每个组分的分离结果时，可以用SEP模块代替严格分离模块，节省计算时间 SEP2可以有一股或多股输入物流，但只能有两股输出物流，并把输入物流中的各个组分按照指定的比例或浓度分配到输出物流中 采用组分分离器SEP将一股温度为70 ℃，压力为0.1MPa的进料物流分离成两股产品，进料中甲醇，水，乙醇的流率分别为50kmol/hr，100kmol/hr，150kmol/hr，要求塔顶产品流率为50kmol/hr，甲醇的摩尔分数为0.95，乙醇的摩尔分数为0.04，物性方法采用UNIQUAC，求塔底产品的流率与组成。 流体输送单元设备  Pump 模块能模拟: 泵 水力透平 计算或输入功率 Heater 模型只能用于压力计算 Pump 设计成处理单液相 能规定气-液或气-液-液计算以确定出口物流条件 泵性能曲线 通过规定标量参数或泵性能曲线能进行核算。 规定: 有量纲曲线 压头对流量 功率对流量 无量纲曲线: 压头系数对流量系数 例：泵 一泵将压力为170kPa的物流加压到690kPa，进料温度为-10 ℃，摩尔流率及组成如表所示，泵的效率为80%，电动机的效率为100%，计算泵提供给流体的功率，泵所需要的轴功率以及电动机所消耗的电功率各为多少？物性方法：PENG-ROB Compr压缩机 Compr 模块能模拟: 多变离心压缩机 多变正位移压缩机 等熵压缩机 等熵透平 计算或输入功率 Heater 模型只能用于压力计算 Pump 设计成处理单相或多相 Compr 能计算压缩机轴速率 压缩机性能曲线 通过规定压缩机性能曲线进行核算。 规定: 有量纲曲线 压头对流量 功率对流量 无量纲曲线: 压头系数对流量系数 Compr 不能处理透平性能曲线 例：空气压缩机 使用一个等熵压缩机在60F，14.7 psia下，把100 lbmol/hr的空气压缩到147 psia的压力，通