化工流程模擬實(shí)訓(xùn)Aspen-Plus教程-第4章簡(jiǎn)單單元模擬-課件

第4章簡(jiǎn)單單元模擬2020/12/271第4章簡(jiǎn)單單元模擬2020/12/271目錄4.1混合器/分流器4.1.1混合器Mixer4.1.2分流器FSplit4.2兩種調(diào)節(jié)器4.2.1物流倍增器Mult4.2.2物流復(fù)制器Dupl4.3簡(jiǎn)單分離器4.3.1兩相閃蒸器Flash24.3.2三相閃蒸器Flash34.3.3液-液分相器Decanter4.3.4組分分離器Sep4.3.5兩出口組分分離器Sep22020/12/272目錄4.1混合器/分流器2020/12/272精品資料3精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無(wú)顏見爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說早早早……”44精品資料2020/12/275精品資料2020/12/275你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無(wú)顏見爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說早早早……”2020/12/2762020/12/2764.1混合器/分流器模塊說明功能適用對(duì)象Mixer混合器把多股物流混合成一股物流混合三通型、物流混合操作、增加熱流或增加功流的操作FSplit分流器把一股或多股物流混合后分成多股物流分流器、排氣閥2020/12/2774.1混合器/分流器模塊說明功能適用對(duì)象Mixer混合器把4.1.1混合器Mixer混合器Mixer的輸入物流可以為任意數(shù)量，通過一次簡(jiǎn)單的物料平衡混合為一股物流?；旌掀鱉ixer的輸入物流也可以是熱流和功流。混合器Mixer有多種圖標(biāo)可選用。2020/12/2784.1.1混合器Mixer混合器Mixer的輸入物流可以4.1.1混合器Mixer2020/12/2794.1.1混合器Mixer2020/12/279對(duì)于相應(yīng)的熱流和功流可以分別從模型庫(kù)中選擇HEAT（Q）和WORK（W）Mixer圖標(biāo)。單一的混合器Mixer不能同時(shí)混合物流、熱流、功流。4.1.1混合器Mixer2020/12/2710對(duì)于相應(yīng)的熱流和功流可以分別從模型庫(kù)中選擇HEAT（Q）和WMixer計(jì)算時(shí)需要指定4.1.1混合器Mixer出口物流的壓力（或模塊壓降）出口物流的有效相態(tài)如果不指定壓力或壓降，模塊將自動(dòng)默認(rèn)進(jìn)料的最低壓力為出口物流的壓力。

2020/12/2711Mixer計(jì)算時(shí)需要指定4.1.1混合器Mixer出口物例4.1.1將下表中的三股物流混合，求混合后的產(chǎn)品溫度、壓力及各組分流率，物性方法選用CHAO-SEA。4.1.1混合器Mixer物流組分流率kmol/hr溫度℃壓力MPa氣相分率進(jìn)料（FEED1）丙烷（C3）101002

正丁烷（NC4）15正戊烷（NC5）15正己烷（NC6）10進(jìn)料（FEED2）丙烷（C3）151202.5

正丁烷（NC4）15正戊烷（NC5）10正己烷（NC6）10進(jìn)料（FEED3）丙烷（C3）25100

0.5正丁烷（NC4）0正戊烷（NC5）15正己烷（NC6）102020/12/2712例4.1.1將下表中的三股物流混合，求混合后的產(chǎn)品溫度、分流器FSplit可以將已知狀態(tài)（如溫度、壓力、流率、組成等）的一股或幾股物流混合后分割成相同狀態(tài)的任意股出口物流。所有出口物流具有與混合后的入口物流相同的組成和條件。分流器FSplit有多種圖標(biāo)可選用。4.1.2分流器FSplit2020/12/2713分流器FSplit可以將已知狀態(tài)（如溫度、壓力、流率、組成等4.1.2分流器FSplit2020/12/27144.1.2分流器FSplit2020/12/2714對(duì)應(yīng)的熱流和功流可以分別從模型庫(kù)中選擇HEAT（Q）和WORK（W）FSplit圖標(biāo)。分流器FSplit不能把一個(gè)流股分成不同類型的流股，例如分流器FSplit不能把一股物流分成一股功流和一股物流。4.1.2分流器FSplit2020/12/2715對(duì)應(yīng)的熱流和功流可以分別從模型庫(kù)中選擇HEAT（Q）和WOR可以通過指定產(chǎn)品分率（SplitFraction，產(chǎn)品流率與進(jìn)料總流率的比值）、質(zhì)量流率、摩爾流率、體積流率或組分流率（需要指定關(guān)鍵組分Keycomponents）來(lái)確定出口產(chǎn)品的參數(shù)。4.1.2分流器FSplit2020/12/2716可以通過指定產(chǎn)品分率（SplitFraction，產(chǎn)品流率4.1.2分流器FSplit2020/12/27174.1.2分流器FSplit2020/12/2717FSplit計(jì)算時(shí)需要指定出口物流的壓力（或模塊壓降）出口物流的有效相態(tài)如果不指定壓力或壓降，模塊將自動(dòng)默認(rèn)進(jìn)料的最低壓力為出口物流的壓力。

4.1.2分流器FSplit2020/12/2718FSplit計(jì)算時(shí)需要指定出口物流的壓力（或模塊壓降）出口物例4.1.2將三股進(jìn)料通過分流器分成三股產(chǎn)品PRODUCT1、PRODUCT2、PRODUCT3，進(jìn)料物流依然選用例4.1.1的三股進(jìn)料，物性方法選用CHAO-SEA。要求：①物流PRODUCT1的摩爾流率為進(jìn)料的50%；②物流PRODUCT2中含有10kmol/hr的正丁烷。4.1.2分流器FSplit2020/12/2719例4.1.2將三股進(jìn)料通過分流器分成三股產(chǎn)品PRODUC4.2兩種調(diào)節(jié)器物流倍增器Mult與物流復(fù)制器Dupl設(shè)置在模塊庫(kù)Manipulators下。模塊說明功能Mult物流倍增器將物流按比例放大或縮小Dupl物流復(fù)制器將物流復(fù)制成任意數(shù)量的出口物流2020/12/27204.2兩種調(diào)節(jié)器物流倍增器Mult與物流復(fù)制器Dupl設(shè)置4.2.1物流倍增器Mult2020/12/27214.2.1物流倍增器Mult2020/12/27214.2.1物流倍增器Mult物流倍增器Mult通過指定縮放因子將一股進(jìn)口物流的所有與流率相關(guān)的參數(shù)按照一定比例縮放而不改變其狀態(tài)參數(shù)。主要模塊參數(shù)為縮放因子（Multiplicationfactor）。2020/12/27224.2.1物流倍增器Mult物流倍增器Mult通過指定縮放4.2.2物流復(fù)制器Dupl2020/12/27234.2.2物流復(fù)制器Dupl2020/12/2723物流復(fù)制器Dupl用于將一股輸入物流復(fù)制為多股完全相同的輸出物流。在同一股進(jìn)料下，物流復(fù)制器Dupl可復(fù)制物流和能流，不遵循物料和能量衡算。4.2.2物流復(fù)制器Dupl2020/12/2724物流復(fù)制器Dupl用于將一股輸入物流復(fù)制為多股完全相同的輸出4.3簡(jiǎn)單分離器模塊說明功能適用對(duì)象Flash2兩相閃蒸器用嚴(yán)格汽-液平衡或汽-液-液平衡，把進(jìn)料分成兩股出口物流閃蒸器、蒸發(fā)器、分液罐Flash3三相閃蒸器用嚴(yán)格汽-液-液平衡，把進(jìn)料分成三股出口物流分相器、有兩個(gè)液相的單級(jí)分離器Decanter液-液分相器把進(jìn)料分成兩股液相出口物流分相器、有兩個(gè)液相而無(wú)氣相的單級(jí)分離器Sep組分分離器根據(jù)規(guī)定的組分流率或分率，把入口物流分成多股出口物流組分分離操作，不考慮分離過程，例如蒸餾和吸收Sep2兩出口組分分離器根據(jù)規(guī)定的流率、分率或純度，把入口物流分成兩股出口物流組分分離操作，不考慮分離過程，例如蒸餾和吸收2020/12/27254.3簡(jiǎn)單分離器模塊說明功能適用對(duì)象Flash2兩相閃蒸器4.3.1兩相閃蒸器Flash22020/12/27264.3.1兩相閃蒸器Flash22020/12/27264.3.1兩相閃蒸器Flash2Flash2模塊的連接圖如下：2020/12/27274.3.1兩相閃蒸器Flash2Flash2模塊的連接圖如Flash2模塊的模型參數(shù)有：1.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)2.有效相態(tài)(ValidPhase)3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)4.3.1兩相閃蒸器Flash22020/12/2728Flash2模塊的模型參數(shù)有：4.3.1兩相閃蒸器Flas1.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)需要規(guī)定溫度、壓力、氣相分率、熱負(fù)荷這四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)。4.3.1兩相閃蒸器Flash22020/12/27291.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)2.有效相態(tài)(ValidPhase)4.3.1兩相閃蒸器Flash2汽-液相(Vapor-Liquid)汽-液-液相(Vapor-Liquid-Liquid)汽-液-游離水相(Vapor-Liquid-FreeWater)汽-液-污水相(Vapor-Liquid-DirtyWater)2020/12/27302.有效相態(tài)(ValidPhase)4.3.1兩相閃蒸3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)液相被帶入汽相中的分率。4.3.1兩相閃蒸器Flash22020/12/27313.液沫夾帶(LiquidEntrainmentin例4.3.1進(jìn)料物流進(jìn)入第一個(gè)閃蒸器FLASH1分離為汽液兩相，液相再進(jìn)入第二個(gè)閃蒸器FLASH2進(jìn)行閃蒸分離。已知進(jìn)料溫度為100℃，壓力為3.8MPa，進(jìn)料中氫氣、甲烷、苯、甲苯的流率分別為185kmol/hr、45kmol/hr、45kmol/hr、5kmol/hr。閃蒸器FLASH1溫度為100℃，壓降為0，閃蒸器FLASH2絕熱，壓力為0.1MPa，物性方法選用PENG-ROB。求閃蒸器FLASH2的溫度。4.3.1兩相閃蒸器Flash22020/12/2732例4.3.1進(jìn)料物流進(jìn)入第一個(gè)閃蒸器FLASH1分離為汽4.3.2三相閃蒸器Flash3三相閃蒸器Flash3可進(jìn)行給定熱力學(xué)條件下的汽-液-液平衡計(jì)算，出口產(chǎn)品為一股氣相和兩股液相。2020/12/27334.3.2三相閃蒸器Flash3三相閃蒸器Flash3可進(jìn)4.3.2三相閃蒸器Flash32020/12/27344.3.2三相閃蒸器Flash32020/12/27344.3.2三相閃蒸器Flash3Flash3模塊的連接圖如下：2020/12/27354.3.2三相閃蒸器Flash3Flash3模塊的連接圖Flash3模塊的模型參數(shù)有：1.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)2.關(guān)鍵組分(KeyComponent)3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)4.3.2三相閃蒸器Flash32020/12/2736Flash3模塊的模型參數(shù)有：4.3.2三相閃蒸器Fla1.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)需要規(guī)定溫度、壓力、氣相分率、熱負(fù)荷這四個(gè)參數(shù)中的任意兩個(gè)。4.3.2三相閃蒸器Flash32020/12/27371.閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)2.關(guān)鍵組分(KeyComponent)指定關(guān)鍵組分后，含關(guān)鍵組分多的液相作為第二液相，否則默認(rèn)密度大的液相作為第二液相。4.3.2三相閃蒸器Flash32020/12/27382.關(guān)鍵組分(KeyComponent)4.3.2三3.液沫夾帶(LiquidEntrainmentinVaporStream)需要分別設(shè)定兩個(gè)液相被夾帶入汽相中的分率。4.3.2三相閃蒸器Flash32020/12/27393.液沫夾帶(LiquidEntrainmentin4.3.2三相閃蒸器Flash3例4.3.2兩股進(jìn)料進(jìn)入三相閃蒸器Flash3進(jìn)行一次閃蒸。進(jìn)料FEED1中乙醇、甲苯的流率分別為5kmol/hr、25kmol/hr，進(jìn)料FEED2中水的流率為20kmol/hr，兩股進(jìn)料的溫度均為25℃，壓力均為0.1MPa，閃蒸器溫度為80℃，壓力為0.1MPa，物性方法選用UNIQUAC。求產(chǎn)品中各組分的流率是多少？2020/12/27404.3.2三相閃蒸器Flash3例4.3.2兩股進(jìn)料進(jìn)4.3.3液-液分相器Decanter液-液分相器Decanter可進(jìn)行給定熱力學(xué)條件下的液-液平衡或液-自由水平衡計(jì)算，出口產(chǎn)品為兩股液相。2020/12/27414.3.3液-液分相器Decanter液-液分相器Deca4.3.3液-液分相器Decanter2020/12/27424.3.3液-液分相器Decanter2020/12/27Decanter模塊的連接圖如下：4.3.3液-液分相器Decanter2020/12/2743Decanter模塊的連接圖如下：4.3.3液-液分相4.3.3液-液分相器DecanterDecanter模塊的模型參數(shù)有：1.液-液分相器設(shè)定(DecanterSpecifications)2.關(guān)鍵組分(KeyComponent)3.分離效率(SeparationEfficiencies)2020/12/27444.3.3液-液分相器DecanterDecanter模4.3.3液-液分相器Decanter1.液-液分相器設(shè)定(DecanterSpecifications)需要規(guī)定壓力，以及溫度、熱負(fù)荷的其中一個(gè)。2020/12/27454.3.3液-液分相器Decanter1.液-液分相器設(shè)定4.3.3液-液分相器Decanter2.關(guān)鍵組分(KeyComponent)指定關(guān)鍵組分后，含關(guān)鍵組分多的液相作為第二液相，否則默認(rèn)密度大的液相作為第二液相2020/12/27464.3.3液-液分相器Decanter2.關(guān)鍵組分(Key4.3.3液-液分相器Decanter3.分離效率(SeparationEfficiencies)分離效率代表相組成偏離平衡組成的程度。x1,i和x2,i——第一和第二液相中組分i的摩爾分?jǐn)?shù)；Ki——組分i的平衡常數(shù)；Ei——組分i的分離效率。2020/12/27474.3.3液-液分相器Decanter3.分離效率(S4.3.3液-液分相器Decanter當(dāng)不指定分離效率時(shí)，軟件默認(rèn)其值為1。2020/12/27484.3.3液-液分相器Decanter當(dāng)不指定分離效率時(shí)，4.3.3液-液分相器Decanter例4.3.3兩股進(jìn)料進(jìn)入液-液分相器Decanter進(jìn)行液-液分離。進(jìn)料采用例4.3.2中的進(jìn)料，液-液分相器溫度為25℃，壓力為0.1MPa，乙醇的分離效率為0.9。2020/12/27494.3.3液-液分相器Decanter例4.3.3兩股4.3.4組分分離器Sep組分分離器Sep可將任意股入口物流，按照每個(gè)組分的分離規(guī)定分成兩股或多股出口物流。當(dāng)未知分離過程，但已知每個(gè)組分的分離結(jié)果時(shí)，可以用組分分離器Sep代替嚴(yán)格分離模塊以節(jié)省計(jì)算時(shí)間。2020/12/27504.3.4組分分離器Sep組分分離器Sep可將任意股入口物4.3.4組分分離器Sep2020/12/27514.3.4組分分離器Sep2020/12/27514.3.4組分分離器SepSep模塊的連接圖如下：2020/12/27524.3.4組分分離器SepSep模塊的連接圖如下：204.3.4組分分離器SepSep模塊的模型參數(shù)有：1.設(shè)定(Specifications)2.進(jìn)料閃蒸(Feed

Flash)3.出料閃蒸(OutletFlash)2020/12/27534.3.4組分分離器SepSep模塊的模型參數(shù)有：204.3.4組分分離器Sep1.設(shè)定(Specifications)指定每個(gè)組分在各輸出物流中的分率（Splitfraction，組分由進(jìn)料進(jìn)入到產(chǎn)品中的分?jǐn)?shù)）或者流率。2020/12/27544.3.4組分分離器Sep1.設(shè)定(Specificat4.3.4組分分離器Sep2.進(jìn)料閃蒸(FeedFlash)指定入口物流混合后的閃蒸壓力和有效相態(tài)。2020/12/27554.3.4組分分離器Sep2.進(jìn)料閃蒸(FeedFla4.3.4組分分離器Sep3.出料閃蒸(OutletFlash)可以在該頁(yè)面直接設(shè)置每一股輸出物流的閃蒸壓力、溫度、氣相分率和有效相態(tài)。2020/12/27564.3.4組分分離器Sep3.出料閃蒸(OutletF4.3.4組分分離器Sep例4.3.4采用組分分離器Sep將一股溫度為70℃，壓力為0.1MPa的進(jìn)料物流分離成兩股產(chǎn)品，進(jìn)料中甲醇、水、乙醇的流率分別為50kmol/hr、100kmol/hr、150kmol/hr，要求塔頂產(chǎn)品流率為50kmol/hr，甲醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.95，乙醇的摩爾分?jǐn)?shù)為0.04，物性方法采用UNIQUAC。求塔底產(chǎn)品的流率與組成。2020/12/27574.3.4組分分離器Sep例4.3.4采用組分分離器S4.3.5兩出口組分分離器Sep2兩出口組分分離器Sep2可以有一股或多股輸入