AspenPlus应用基础塔设备单元.ppt
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1、Aspen Plus 使用方法Models for Models for Column Units Column Units塔设备单元模型塔设备单元模型1精选课件塔设备单元模型 分类1.1.DSTWUDSTWU2.2.DistlDistl3.3.RadFracRadFrac4.4.ExtractExtract塔设备塔设备塔设备塔设备(Columns)(Columns)单元共有单元共有单元共有单元共有9 9种模种模种模种模块,其中块,其中块,其中块,其中 RateFrac RateFrac RateFrac 和和和和 BatchFrac BatchFrac BatchFrac 需要单需要单需要单
2、需要单独的许可证,其余独的许可证,其余独的许可证,其余独的许可证,其余7 7种可直接使用种可直接使用种可直接使用种可直接使用:5.5.MutiFracMutiFrac6.6.SCFracSCFrac7.7.PetroFracPetroFrac2精选课件DSTWU 简捷精馏(设计)DSTWU 模块用模块用Winn-Underwood-Gilliland捷算法进行精馏塔的设计,根捷算法进行精馏塔的设计,根据给定的加料条件和分离要求计算最据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、给定回流小回流比、最小理论板数、给定回流比下的理论板数和加料板位置。比下的理论板数和加料板位置。3精选课件D
3、STWU 连接DSTWU 模型的连接图如下:4精选课件2、关键组分回收率关键组分回收率 (Key component recoveries)(Key component recoveries)(1 1)轻关键组分在馏出物中的回收率)轻关键组分在馏出物中的回收率馏出物中的轻关键组分馏出物中的轻关键组分馏出物中的轻关键组分馏出物中的轻关键组分/进料中的轻关键组分进料中的轻关键组分进料中的轻关键组分进料中的轻关键组分(2 2)重关键组分在馏出物中的回收率)重关键组分在馏出物中的回收率馏出物中的重关键组分馏出物中的重关键组分馏出物中的重关键组分馏出物中的重关键组分/进料中的重关键组分进料中的重关键组分
4、进料中的重关键组分进料中的重关键组分DSTWU 模型参数DSTWU模型有四组模型有四组模型设定参数模型设定参数:1、塔设定塔设定(Column specifications)(Column specifications)(1 1)塔板数(塔板数(Number of stages)Number of stages)(2 2)回流比(Reflux ratio)Reflux ratio)3、压力压力 (Pressure)(Pressure)(1 1)冷凝器冷凝器(Condenser)Condenser)(2 2)再沸器(Reboiler)Reboiler)4、冷凝器设定冷凝器设定 (Condense
5、r specifications)(Condenser specifications)(1 1)全凝器全凝器(Total condenser)Total condenser)(2 2)带汽相馏出物的部分冷凝器带汽相馏出物的部分冷凝器 (Partial condenser with vapor distillate)Partial condenser with vapor distillate)(3 3)带汽、液相馏出物的带汽、液相馏出物的部分冷凝器部分冷凝器 (Partial condenser with vapor and Partial condenser with vapor and l
6、iquid distillate)liquid distillate)5精选课件1、生成回流比生成回流比理论板数关系表理论板数关系表 (Reflux ratio vs.Number of theoretical stages)2、计算等板高度计算等板高度 (Calculate HETP)DSTWU 计算选项DSTWU模型有两个计算选项:模型有两个计算选项:6精选课件含乙苯含乙苯30%w、苯乙烯、苯乙烯70%w的混合物的混合物(F=1000kg/hr、P=0.12MPa、T=30 C)用)用精馏塔(塔压精馏塔(塔压0.02MPa)分离,要求)分离,要求99.8%的乙苯从塔顶排出,的乙苯从塔顶排出
7、,99.9%的苯乙烯从塔底的苯乙烯从塔底排出,采用全凝器。求:排出,采用全凝器。求:Rmin,NTmin,R=1.5 Rmin 时的时的R、NT和和NF。DSTWU 应用示例(1)7精选课件绘制示例(绘制示例(1)的)的NTR关系图,根关系图,根据该图选取合理的据该图选取合理的R值,求取相应值,求取相应的的 NT、NF、冷凝器和再沸器的温、冷凝器和再沸器的温度和热负荷。度和热负荷。DSTWU 应用示例(2)8精选课件Distl 简捷精馏(操作)Distl 模块用 Edmister 方法计算给定精馏塔的操作结果。设定:设定:理论板数,加料板位置,回流比,D/F,冷凝器类型。计算:计算:D和W组成
8、,再沸器和冷凝器热负荷,塔顶、塔底和加料板温度。9精选课件Distl 连接Distl 模块的连接图如下:10精选课件根据根据DSTWU示例(示例(2)的结果,)的结果,选取选取R=25、NT=61、NF=36 用用Distl 进行核算。再选取进行核算。再选取NF=20进进行核算。行核算。Distl 应用示例(1)11精选课件RadFrac 精密分离模块 RadFrac 模块同时联解物料平衡、能量平衡和相平衡关系,用逐板计算方法求解给定塔设备的操作结果。RadFrac 模块用于精确计算精馏塔、吸收塔(板式塔或填料塔)的分离能力和设备参数。12精选课件RadFrac 连接 RadFrac模型的连接
9、图如下:13精选课件RadFrac模型设定 RadFrac 模型具有以下设定表:1、配置(Configuration)2、流股(Streams)3、压力(Pressure)4、冷凝器(Condenser)5、再沸器(Reboiler)6、三相(3-Phase)14精选课件RadFrac 配置1、塔板数(Number of Stages)2、冷凝器(Condenser)3、再沸器(Reboiler)4、有效相态(Valid Phase)5、收敛方法(Convergence)6、操作设定操作设定 (Operation Specifications)15精选课件RadFrac 配置(冷凝器)冷凝器配
10、置从四个选项中选择一种:1、全凝器全凝器(Total)2、部分冷凝部分冷凝-汽相馏出物汽相馏出物 (Partial-Vapor)3、部分冷凝部分冷凝-汽相和液相馏出物汽相和液相馏出物 (Partial-Vapor-Liquid)4、无冷凝器无冷凝器(None)16精选课件RadFrac 配置(再沸器)再沸器配置从三个选项中选择一种:1、釜式再沸器釜式再沸器(Kettle)2、热虹吸式再沸器热虹吸式再沸器(Thermosyphon)3、无再沸器无再沸器(None)17精选课件RadFrac 配置(有效相态)有效相态从四个选项中选择一种有效相态从四个选项中选择一种:1、汽汽-液液(Vapor-Li
11、quid)2、汽汽-液液-液液(Vapor-Liquid-Liquid)3、汽、汽-液液-再沸器游离水再沸器游离水 (Vapor-Liquid-FreeWaterCondensor)4、汽汽-液液-任意塔板游离水任意塔板游离水 (Vapor-Liquid-FreeWaterAnyStage)18精选课件RadFrac 配置(收敛方法)收敛方法从六个选项中选择一种:收敛方法从六个选项中选择一种:1、标准方法标准方法(Standard)2、石油石油/宽沸程宽沸程(Petroleum/Wide-Boiling)3、强非理想液相、强非理想液相(Strongly Non-ideal LiquidStro
12、ngly Non-ideal Liquid)4、共沸体系共沸体系(Azeotropic)5、深度冷冻体系深度冷冻体系(Cryogenic)6、用户定义用户定义(Custom)19精选课件RadFrac 配置(操作设定)1、回流比回流比(Reflux Ratio)2、回流速率回流速率(Reflux Rate)3、馏出物速率、馏出物速率(Distillate Rate)4、塔底物速率塔底物速率(Bottoms Rate)5、上升蒸汽速率上升蒸汽速率(Boilup Rate)操作设定从十个选项中选择:操作设定从十个选项中选择:6、上升蒸汽比上升蒸汽比(Boilup Ratio)7、上升蒸汽上升蒸汽/
13、进料比进料比(Boilup to Feed Ratio)8、馏出物、馏出物/进料比进料比(Distillate to Feed Ratio)9、冷凝器热负荷冷凝器热负荷(Condenser Duty)10、再沸器热负荷再沸器热负荷(Reboiler Duty)20精选课件RadFrac 流股1、进料流股进料流股(Feed Streams)指定每一股进料的加料板位置。2、产品流股产品流股(Product Streams)指定每一股侧线产品的出料板位置及产量。21精选课件RadFrac 压力塔内压力设定有三种方式塔内压力设定有三种方式(View)1、塔顶塔顶/塔底塔底(Top/Bottom)指定塔
14、顶压力、冷凝器压降和塔压降。指定塔顶压力、冷凝器压降和塔压降。2、压力剖型压力剖型(Pressure Profile)指定每一块塔板压力。指定每一块塔板压力。3、塔段压降塔段压降(Section Pressure Drop)指定每一塔段的压降。指定每一塔段的压降。22精选课件RadFrac 冷凝器冷凝器设定有两组参数冷凝器设定有两组参数:1、冷凝器指标冷凝器指标(Condenser Specification)仅仅应用于部分冷凝器。只需指定冷凝温仅仅应用于部分冷凝器。只需指定冷凝温度度(Temperature)和蒸汽分率和蒸汽分率(Vapor Fraction)两个参数之一。两个参数之一。2、
15、过冷态过冷态(Subcooling)1)过冷选项)过冷选项(Subcooling option)二选一:回流物和馏出物都过冷二选一:回流物和馏出物都过冷/仅仅回仅仅回流物过冷。流物过冷。2)过冷指标)过冷指标(Subcooling specification)二选一:过冷物温度二选一:过冷物温度/过冷度过冷度23精选课件RadFrac 再沸器热虹吸再沸器需要进行设定热虹吸再沸器需要进行设定:1、指定再沸器流量再沸器流量 (Specify reboiler flow rate)2、指定再沸器出口条件再沸器出口条件 (Specify reboiler outlet condition)3、同时指定
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