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流程模拟软件 1. 流程模拟介绍 使用计算机程序定量模拟一个化学过程的 特性方程 使用基本物性关系 质量和能量平衡 Equilibrium 关系 速率系数 (反应和质量/热量传递) 预测 物流流率, 组成和性质 操作条件 设备尺寸 2. Aspen Plus简介 Aspen Plus是大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年代后期在麻省理工（MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”（Advanced System for Process Engineering，简称ASPEN），并于1981年底完成。1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公司，并称之为Aspen Plus。该软件经过20多年来不断地改进、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，应用案例数以百万计。全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。 2）Aspen Plus的重要功能 严格的电解质模拟 固体处理 石油处理 数据回归 数据拟合 优化 用户子程序 3）Aspen Plus的功能运用 Aspen Plus是一种通用的化工过程模拟、优化和设计软件,在物料和热平衡、相平衡、化学平衡及反应动力学基础上, Aspen Plus提供了大量的物性数据、严格的热力学估算模型库和丰富的过程单元模型库,可用于各类过程工业流程的模拟.在提供可靠的热力学数据库流程操作参数和准确的设备模型的情况下,Aspen Plus可用于工厂实际生产流程的模拟. 3. Aspen Plus简单使用 1）用户界面介绍 对于运行模拟最小要求的输入是 (除图形流程外) ： Setup（设置） Components（组分） Properties（性质） Streams（物流） Blocks（模块） 2）基本输入 以闪蒸器为例，闪蒸器是用 来把气体混合物分离为汽、液两相 的设备。进料温度为400℉，压力 为21atm(1atm=101325Pa) （如右图），组成为 氢气（30.0lbmol/hr) 氮气（15.0lbmol/hr) 甲烷（43.0lbmol/hr) 环己胺（144.2lbmol/hr) 苯 （0.2lbmol/hr) 闪蒸器在120 ℉下操作且没有压力 降，分离后气相中夹带的液相量为 0.012。闪蒸器可用Aspen Plus的 Flash2模型来模拟，并用 Redlich- Kwong-Soave 方程来估算热力学 性质。 在流程模拟完成的最后需要确定：汽相的组成和流率是多少？ 3) 实例讲解 步骤1 组建图形流程 在模型菜单中单击“Separators”按钮，在Flash2的下拉菜单中选择V-Drum2图标，并将其改名为“HP-SEP”（使用右键改名），再连接闪蒸器的输入输出物流，并改名称为S1,S2,S3（如右图）。 步骤2 设置 点击Setup按钮 ，或者使用“Next”按钮，程序会 引导你完成设置。进入设置对话框如图： 步骤3 输入组分 完成设置后单击“Next”按钮，即进入规定组分窗口，也可以通过单击“Component”文件夹中的 “Specifications”进入，在”Define components”窗口中依次键入组分氢气、氮气、甲烷、环己胺和 苯。如图： 步骤4 选择热力学模型 输入完组分后单击“Next”按钮，即进入选择热力学模型窗口，也可以通过单击“Properties”文件夹中的 “Specifications”进入，在”Base method”选项卡中选择RK-Soave方程来估算热力学性质。如图： 步骤5 输入物流 选择完热力学模型后单击“Next”按钮，即进入流股输入窗口，也可以通过单击“Strings”文件夹中的 “S1”进行输入组分定义，对各组分输入温度，压力和摩尔流率。如图： 步骤5 模块设置 输入物流后单击“Next”按钮，即进入模块设置窗口，也可以通过单击“Blocks”文件夹中的 “HP-SEP”进行模块定义，输入温度120 ℉ ，压力为0（表示闪蒸器中没有压力降），然后单 击”Entrainment“按钮，在”Liquid Entrainment“栏里输入0.012。如图： 步骤6 运行 单击”Next“按钮，弹出如图所示窗口，表明所需的设计规定 都已经完成设置（注意在所有输入旁边的” “表示完成设 置）。运行模拟程序，单击”确定“就行。 步骤6 查看结果 运行完成后，若没有错误信息，即”Check Result“按钮显示 为” “时表示运行为产生警告和错误，即可通过点击此按钮 来查看结果，如图： 结果分析 要得到汽相的