化工实训实验报告.doc

吉林化工学院 化工过程模拟实训报告 题目： 甲醇-水精馏分离过程模拟计算 教 学 院 石油化工学院 专业班级 化工1302班 学生学号 1310111218 学生姓名 何迪 指导教师 刘艳杰 2015 年1、软件功能简介 (1)全面的单元操作：包括气/液，气/液/液，固体系统和用户模型。 (2)将工艺模型与真实的装置数据进行拟合，确保精确的和有效的真实装置模型。 (3) 优化功能：确定装置操作条件，最大化任何规定的目标，如收率、能耗、物流纯度和工艺经济条件。 (4) Design?Specification?功能:?自动计算操作条件或设备参数，满足指定的性能目标。 2、已知基础数据及分离任务 （1）已知基础数据 F1：35(C ，101kPa，1080 kg/hr的甲醇(52%w)-水(48%w)。 F2：20(C ，150kPa，1000kg/hr 的甲醇(40%w)-水(60%w)。 F3：25(C ，120kPa，1420kg/hr 的甲醇(60%w)-水(40%w)。 精馏塔进料流量：3000 kg/hr，进料温度60(C，压力150kPa。 （2）分离任务 塔顶产品甲醇含量不低于99.9%(w)， 塔底产品水含量不低于99.9%(w)。 甲醇回收率不低于99.1%，水回收率不低于99.5%。 3、流程叙述 将温度为35 (C，压力为101kPa，流量为1080 kg/hr的甲醇(52%w)-水(48%w) 与温度为20 (C，压力为150kPa，流量为1000 kg/hr的甲醇(40%w)-水(60%w)及温度为25 (C，压力为120kPa，流量为1420kg/hr的甲醇(60%w)-水(40%w)在混合器M0101中混合。将混合后的物料经分流器S0101分流出3000kg/hr由泵P0101打入换热器E0101，在换热器中将物料加热至60 (C后，进入精馏塔T0101进行甲醇-水混合液的精馏分离，经精馏后塔顶得到99.9%的甲醇，塔釜得到99.9%的水。流程图见图1所示。 图1 甲醇-水分离流程图 4、模拟计算过程的简述 4.1 模拟的全局设置 （1）启动ASPEN 双击桌面的aspen软件快捷方式打开aspen。 单位制的选择 在新建页面选择General with Metric Units选项 运行类型的确定 运行类型选择 Flowsheet，确认创建aspen文件。 组分的输入 将本组流程命名为学号18，并且Input Data为METCHE，Output Result为METCHE。 在组分输入中输入组分 CH4O和H2O 热力学方法的选择 4.2混合器的模拟计算 模型 流股数据的输入 输入第一组物流F1为35C，101kPa，Total flow选择Mass并且流量为1080kg/hr， 组分比例为CH4O占52％，H2O占％。48 输入第一组物流F2为20C，150kPa，Total flow选择Mass并且流量为1000kg/hr， 组分比例为CH4O占40％，H2O占60％。 输入第一组物流F3为25C，120kPa，Total flow选择Mass并且流量为1420kg/hr， 组分比例为CH4O占60％，H2O占40％。 设置压力为0bar。 混合液结果 混合器计算结果如下表 　 F1 F2 F3 FM Temperature C 20 35 25 26.9 Pressure bar 1.500 1.010 1.200 1.01 Vapor Frac 0 0 0 0 Mole Flow kmol/hr 44.998 46.057 58.733 149.787 Mass Flow kg/hr 1000 1030 1470 3500 Volume Flow cum/hr 1.118 1.175 1.732 4.028 Enthalpy MMBtu/hr -2.930 -2.980 -3.686 -9.596 Mass Flow kg/hr CH4O 432.547 457.487 940.959 1830.993 H2O 567.453 572.513 529.041 1669.007 Mass Frac