化工計算軟件

1、三、計算機輔助化工過程設(shè)計三、計算機輔助化工過程設(shè)計 在20世紀20年代以前，化工過程設(shè)計幾乎沒有理論作指導(dǎo)，幾乎是完全憑經(jīng)驗。 在20世紀20年代60年代，化工過程設(shè)計已經(jīng)開始有化工單元操作理論作指導(dǎo)，可以定量計算設(shè)計，但幾乎完全憑手工計算與繪圖完成設(shè)計工作。 在20世紀60年代以后，計算機輔助化工過程設(shè)計得到了發(fā)展。 為什么直到20世紀60年代后，在化工設(shè)計領(lǐng)域開開始出現(xiàn)計算機輔助化工過程設(shè)計呢？計算機軟、硬件技術(shù)的發(fā)展化工單元操作等理論的不斷成熟數(shù)學(xué)計算技術(shù)的發(fā)展計算輔助化工過程設(shè)計軟件系統(tǒng)的發(fā)展情況：計算輔助化工過程設(shè)計軟件系統(tǒng)的發(fā)展情況：第一代商品化軟件系統(tǒng)20世紀60年代，以美國各

2、高校聯(lián)合開發(fā)的CHESS軟件系統(tǒng)為代表。Chem. Eng. Simulation System 20世紀70年代初，以美國Monsanto公司牽頭開發(fā)的FLOWTRAN軟件系統(tǒng)代表。第二代商品化軟件系統(tǒng)Flowsheet Translator第三代商品化軟件系統(tǒng) 20世紀80年代，以 ASPEN 和 PROCESS II 兩大軟件系統(tǒng)代表。Advanced System for Process Eng. 我國最早由寰球、化工部八院等單位于上世紀90年代率先引進ASPEN軟件系統(tǒng)?，F(xiàn)在，國內(nèi)各設(shè)計院基本都已經(jīng)使用ASPEN或Process II軟件系統(tǒng)進行計算機輔助化工過程設(shè)計。 天津大學(xué)擁有

3、正版的ASPEN和Process II 軟件系統(tǒng)（教學(xué)版）。計算機輔助化工過程設(shè)計軟件系統(tǒng)的發(fā)展方向（趨勢）：計算機輔助化工過程設(shè)計軟件系統(tǒng)的發(fā)展方向（趨勢）：（1）、單元操作模塊的種類數(shù)；（2）、物性數(shù)據(jù)庫的大小及數(shù)據(jù)的估算方法；（3）、能處理的流股數(shù)量和組份數(shù)量；（4）、計算技術(shù)方法（求解方法）；（5）、能處理的流股相態(tài)； （氣、液、固、膠體、電解質(zhì)等）（6）、軟件系統(tǒng)的人性化界面及開放程度；（7）、流程圖形輸入及識別技術(shù)。等等計算機輔助化工過程設(shè)計的優(yōu)勢（優(yōu)點）：優(yōu)勢（優(yōu)點）：、設(shè)計工作效率高、規(guī)范性好、設(shè)計水平高（可進行優(yōu)化設(shè)計）n 第一節(jié) 常用化工設(shè)計軟件概述n 第二節(jié) 化工流程模擬

4、軟件 一、常用化工流程模擬軟件簡介 二、ASPEN PLUS 三、PROn 第三節(jié) 其他化工設(shè)計軟件 一、化工裝置及系統(tǒng)設(shè)計軟件 二、計算機繪圖軟件表表10-1 10-1 常用化工設(shè)計軟件簡介常用化工設(shè)計軟件簡介二、二、ASPEN PLUSASPEN PLUS 1976年美國能源部在麻省理工學(xué)院（MIT）組織，由MIT主持，聯(lián)合50多個工業(yè)公司、政府部門和高等院校共同參與開發(fā)了ASPEN模擬系統(tǒng)。ASPEN PLUS是目前最為流行的大型通用穩(wěn)態(tài)模擬系統(tǒng)之一，是舉世公認的標準大型流程模擬軟件，也是目前國際上功能最強的商品化流程模擬軟件。 官方網(wǎng)站：http：/wwwAspen Techcom。

5、經(jīng)濟評價經(jīng)濟評價/ /投資估算投資估算/ /進進度管理度管理熱交換器設(shè)計熱交換器設(shè)計穩(wěn)態(tài)、動態(tài)模擬和優(yōu)化穩(wěn)態(tài)、動態(tài)模擬和優(yōu)化物性數(shù)據(jù)和模型物性數(shù)據(jù)和模型在線應(yīng)用在線應(yīng)用工藝知識和數(shù)據(jù)管理工藝知識和數(shù)據(jù)管理COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERMHysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModelsHetran/AerotranHTFS/Aspen Hetran/Aerotran/TeamsRTO Option/Aspen OnLineConcept ( DISTIL/H

6、X-Net)/Aspen Split/Pinch/Water/UtilitiesPinch/Water/UtilitiesAspen ICARUSAxsys/Aspen ZyqadAspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNetPolymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom ModelerBaSYS (BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM醫(yī)藥醫(yī)藥/ /精細化工精細

7、化工石油精制石油精制/ /管道管道聚合物聚合物工藝合成和分析工藝合成和分析按功能分類按功能分類 生命周期生命周期Run IDTool BarTitle BarMenu BarSelect ModebuttonModel LibraryModel MenuTabsProcessFlowsheetWindowNext ButtonStatus Area圖圖10-1 ASPEN PLUS10-1 ASPEN PLUS用戶界面用戶界面ASPEN PLUS流程模擬軟件主要功能：表表10-3 DSTWU規(guī)定與估算內(nèi)容規(guī)定與估算內(nèi)容1）創(chuàng)建精餾塔模塊 圖圖10-2 10-2 模型庫窗口模型庫窗口圖圖10-3

8、 DSTWU10-3 DSTWU模型下的三個等效模塊模型下的三個等效模塊圖圖10-410-4 精餾塔模型精餾塔模型2）繪制物流 圖圖10-5 10-5 選擇流股類型結(jié)果選擇流股類型結(jié)果圖圖10-6 10-6 繪制物流繪制物流 3）模塊和物流命名 圖圖10-7 10-7 模塊和物流命名模塊和物流命名 2、模擬設(shè)置 圖圖10-8 10-8 初始化設(shè)置頁面初始化設(shè)置頁面1）定義數(shù)據(jù)輸入輸出單位 2）定義用戶與工程信息 圖圖10-9 Accounting10-9 Accounting選擇項卡頁面選擇項卡頁面3、定義組份 圖圖10-10 10-10 進料參數(shù)輸入頁面進料參數(shù)輸入頁面圖圖10-11 fin

9、d 10-11 find 工具的查找結(jié)果工具的查找結(jié)果圖圖10-12 10-12 定義組分結(jié)果定義組分結(jié)果4、確定物性計算方法 圖圖10-13 10-13 特性方法選擇頁面特性方法選擇頁面圖圖10-14 10-14 確定物性計算方法確定物性計算方法5、定義流股條件 圖圖10-15 10-15 定義每個組分流量或分率定義每個組分流量或分率6、定義單元模型 圖圖10-16 10-16 定義冷凝器類型定義冷凝器類型7、模擬計算與結(jié)果查看 圖圖10-17 10-17 運行信息顯示頁運行信息顯示頁圖圖10-18 10-18 運行結(jié)果顯示頁運行結(jié)果顯示頁圖圖10-19 10-19 計算結(jié)果顯示頁計算結(jié)果顯

10、示頁8、靈敏度分析 圖圖10-20 10-20 靈敏度分析窗口靈敏度分析窗口a. 建立新靈敏度分析任務(wù) 圖圖10-2110-21建立新靈敏度分析任務(wù)名稱對話框建立新靈敏度分析任務(wù)名稱對話框 圖圖10-22 10-22 靈敏度分析任務(wù)窗口靈敏度分析任務(wù)窗口 b. 定義測量變量（Define） 圖圖10-23 10-23 變量輸入對話框變量輸入對話框 圖圖10-24 10-24 定義變量定義變量 N N的屬性的屬性 圖圖10-25 10-25 定義后的窗口定義后的窗口圖圖10-26 10-26 定義結(jié)果窗口定義結(jié)果窗口c. 定義操作變量（Vary） 圖圖10-27 10-27 定義操作變量定義操作

11、變量d、定義顯示結(jié)果（Tabulate） 圖圖10-28 10-28 定義顯示結(jié)果定義顯示結(jié)果e、計算結(jié)果顯示 圖圖10-29 10-29 計算結(jié)果顯示計算結(jié)果顯示2）圖形顯示 圖圖10-30 N-R 10-30 N-R 曲線圖曲線圖圖圖10-31 10-31 編輯坐標屬性編輯坐標屬性圖圖10-32 N-RCURVELT 10-32 N-RCURVELT 圖表圖表2) 輕關(guān)鍵組分回收率對理論塔板數(shù)影響 圖圖10-33 10-33 輕關(guān)鍵組分回收率對理論塔板數(shù)影響分析的設(shè)置輕關(guān)鍵組分回收率對理論塔板數(shù)影響分析的設(shè)置圖圖10-34 10-34 輕關(guān)鍵組分回收率對理論塔板數(shù)影響分析的計算結(jié)果輕關(guān)鍵組分回收率對理論塔板數(shù)影響分析的計算結(jié)果圖圖10-35 10-35 輕關(guān)鍵組分回收率對理論塔板數(shù)影響的作圖分析輕關(guān)鍵組分回收率對理論塔板數(shù)影響的作圖分析三、三、PROPRO圖圖10-36 PRO10-36 PROIIII用戶界面主窗口用戶界面主窗口換熱器設(shè)計軟件圖圖1