化工設計課程上機報告四

1、化工設計上機報告四姓名魏孫多粗 班級化工13-2班 學號06132467 指導教師趙云鵬模擬任務：甲醇-水精餾工藝流程模擬。進料條件：溫度65oC，壓力110kPa，水的流率為90kmol/h，甲醇的流率為45kmol/h，采用全凝器，釜式再沸器，實際回流比為最小回流比的1.3倍，塔的操作壓力為100kPa，要求：塔頂甲醇的回收率為98.67%，塔頂水的回收率為5.67%。物性方法選擇NRTL-RK。（1）簡捷法計算實際回流比、理論板數(shù)、進料位置、塔頂產(chǎn)品與進料的摩爾流率比（D/F）；（2）比較嚴格法RADFRAC與簡捷法在熱負荷、回收率等方面的區(qū)別；（3）用繪圖向導繪制精餾塔內(nèi)的氣相組成分布

2、曲線。模擬步驟：(1) 啟動Aspen Plus，選擇General with Metric Units，建立如圖4-1所示的流程圖。圖4-1 DSTWU流程圖點擊，出現(xiàn)Flowsheet Complete對話框，點擊確定，進入Setup/Sepcifications/Global頁面，在名稱（Title）框中輸入DSTWU。點擊，出現(xiàn)如圖4-2所示界面，輸入組分水（H2O）和甲醇（CH4O）。圖4-2輸入組分圖4-3 選擇物性方法點擊，進入如圖4-3界面，選擇物性方法NRTL-RK。點擊，查看二元交互作用參數(shù)，本題采用默認值，不做修改。點擊，出現(xiàn)Required Properties Inp

3、ut Complete對話框，點擊OK，進入如圖4-4界面，輸入進料信息，進料溫度65、壓力110kPa，水的流率為90kmol/hr，甲醇的流率為45kmol/hr。圖4-4 輸入進料（FEED）信息點擊，進入Block/DSTWU/Setup/Specifications界面，進行操作條件設定。各操作條件設定如圖4-5所示。圖4-5 DSTWU操作條件設定點擊，出現(xiàn)Required Input Complete對話框，點擊確定，運行模擬。(2) 啟動Aspen Plus，選擇General with Metric Units，建立如圖4-6所示的流程圖。圖4-6 RADFRAC流程圖點擊，

4、出現(xiàn)Flowsheet Complete對話框，點擊確定，進入Setup/Sepcifications/Global頁面，在名稱（Title）框中輸入RadFrac。點擊，進入Components/Specifications/Selection頁面，輸入組分水和甲醇。點擊，進入Properties/Specifications/Global頁面，選擇物性方法NRTL-RK。點擊，查看二元交互作用參數(shù)，本題采用默認值，不做修改。點擊，出現(xiàn)Required Properties Input Complete對話框，點擊OK，進入Steams/FEED/Input/Specifications頁面

5、，輸入進料條件與（1）相同，如圖4-4所示。點擊，進入Block/ RADFRAC/Setup/Configuration界面，輸入RADFRAC模塊參數(shù)。如圖4-7所示（各參數(shù)由（1）中結果得知）。圖4-7 輸入RADFRAC模塊參數(shù)點擊，進入Block/ RADFRAC/Setup/Specification界面，輸入進料位置為7，進料方式為On-Stage，如圖4-8所示。圖4-8輸入RADFRAC模塊進料位置設定點擊，進入如圖4-9所示界面，輸入模塊壓力參數(shù)。圖4-9 輸入模塊壓力參數(shù)點擊，出現(xiàn)Required Input Complete對話框，點擊確定，運行模擬。點擊菜單欄中的Pl

6、ot，選擇Plot Wizard，出現(xiàn)Plot Wizard Step1對話框，點擊該對話框的Next，進入Plot Wizard Step2對話框，如圖4-10所示。圖4-10 Plot Wizard Step2對話框 圖4-11 Plot Wizard Step3對話框 點擊選中Plot Wizard Step2對話框中的Comp圖形，然后點擊Next，進入Plot Wizard Step3對話框，將H2O和CH4O從Available欄移至Selected欄，Select phase選擇Vapor，Select basis選擇Mole，如圖4-11所示。點擊Plot Wizard Ste

7、p3對話框中的Next，進入Plot Wizard Step4對話框，不做更改，點擊Finish，即可生成塔內(nèi)氣相組成分布曲線，如圖4-12所示。圖4-12 塔內(nèi)氣相組成分布曲線圖模擬結果（1） 點擊，由左側數(shù)據(jù)瀏覽窗口選擇Blocks/DSTWU/Result，在Summary頁面可以看到實際回流比為0.72，理論板數(shù)為11，進料位置為第7塊板，D/F=0.3669，如圖4-13所示。（2） 點擊，由左側數(shù)據(jù)瀏覽窗口選擇Blocks/ RADFRAC/Result，在Summary頁面可以看到冷凝器熱負荷為-0.7309Gcal/hr，再沸器熱負荷為0.7947Gcal/hr，如圖4-14所示。由圖4-13知，簡捷法中冷凝器熱負荷為-0.7314Gcal/hr，再沸器熱負荷為0.7945Gcal/hr.圖4-1