Aspen-plus通用化工模擬系統(tǒng)及應用（上機實習）6

第9章

ASPENPLUS應用簡介

9.1概述

9.2ASPENPLUS基本操作

9.3ASPENPLUS應用實例

目錄9.1概述1、物性2、單元操作3．系統(tǒng)實現(xiàn)策略目錄9.1概述

在物性部分中包括基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)庫、熱力學性質(zhì)和傳遞物性，下面分別加以介紹。①基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)庫

ASPEN—PLUS中含有一個大型數(shù)據(jù)庫，共含有近900種純物質(zhì)的32類物性（分子量、Pitzer偏心因子、臨界性質(zhì)、標準生成自由能、標準生成熱、正常沸點下的汽化潛熱、回轉(zhuǎn)半徑、凝固點、偶極矩、比重等）；同時還有理想氣體熱容方程式的參數(shù)、Antoine方程的參數(shù)、液體焓方程系數(shù)。對UNIFAC和UNIQUAC方程的參數(shù)也收集在數(shù)據(jù)庫中，在計算過程中，只要所用組分在數(shù)據(jù)庫中存在，則可自動從數(shù)據(jù)庫中取出基礎(chǔ)物性進行熱力學性質(zhì)和傳遞物性的計算。物性目錄9.1概述③燃燒物數(shù)據(jù)庫燃燒物數(shù)據(jù)庫是計算高溫氣體性質(zhì)的專用數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫含有常見燃燒物的59種組分的參數(shù)，其溫度可高達6000K，而用ASPEN—PLUS主數(shù)據(jù)庫，當溫度超過1500K以上時，計算結(jié)果不夠精確。但是燃燒物數(shù)據(jù)庫只適用于部分單元操作模型對理想氣體的計算。目錄物性9.1概述ASPENPLUS中共有二十多個單元操作模型，如混合、分割、換熱、閃蒸等，另外換包括間歇反應器、多塔精餾、靈敏度分析與工況分析模塊。

①多塔精餾用于對多個多級分餾裝置相互聯(lián)接系統(tǒng)的嚴格模擬。能處理帶有側(cè)流氣體、泵循環(huán)、旁路和外部換熱器的復雜分餾操作。②間歇反應器用來模擬單相或兩相間歇式反應器。反應器可有一個連續(xù)進料或一個連續(xù)出料。采用緩沖罐的辦法使間歇反應器與模擬流程的穩(wěn)態(tài)物流相連接。③靈敏度分析用戶通過給定某一變量作為靈敏度分析變量，通過改變此變量的值模擬出操作結(jié)果的變化情況。④工況分析為了對同一流程作幾種操作工況的運行分析，可采用工況分析模塊。它除對基本工況進行模擬外，還要對一系列工況中的每個工況進行流程模擬。單元操作目錄9.1概述①數(shù)據(jù)輸入ASPEN—PLUS的輸入是由命令方式進行的，即通過三級命令關(guān)鍵字書寫的語段、語句及輸入數(shù)據(jù)對各種流程數(shù)據(jù)進行輸入。輸入文件中還可包括注解和插入的FORTRAN語句，輸入文件命令解釋程序可轉(zhuǎn)化成用于模擬計算的各種信息。②解算策略ASPEN－PLUS所用的解算方法為序貫模塊法，對流程的計算順序可由用戶自己定義，也可由程序自動產(chǎn)生。對于有循環(huán)回路或設(shè)計規(guī)定的流程必須迭代收斂。所謂設(shè)計規(guī)定是指用戶希望規(guī)定某處的變量值達到一定的要求，例如要規(guī)定某產(chǎn)品的純度或循環(huán)流股的雜質(zhì)允許量等。對設(shè)計規(guī)定通過選擇一個模塊輸入變量或工藝進料流股變量，加以調(diào)節(jié)以使設(shè)計規(guī)定達到要求值。關(guān)于循環(huán)物流的收斂方法有威格斯坦法（Wegstein）、直接送代法、布羅伊頓法、虛位法和牛頓法等，其中虛位法和牛頓法主要用于收斂設(shè)計規(guī)定。③結(jié)果輸出可把各種輸入數(shù)據(jù)及模擬結(jié)果存放在報告文件中，可通過命令控制輸出報告文件的形式及報告文件的內(nèi)容，并可在某些情況下對輸出結(jié)果作圖。在物流結(jié)果中包括：總流量、粘度、壓力、汽化率、焓、熵密度、平均相對分子質(zhì)量及各組分的摩爾流量。

系統(tǒng)實現(xiàn)策略目錄9.2ASPENPLUS基本操作9.2.1ASPENPLUS的啟動

9.2.2模擬流程的設(shè)置

9.2.3輸入物流數(shù)據(jù)及其它參數(shù)的輸入

9.2.4結(jié)果的輸出目錄9.2.2模擬流程的設(shè)置

1、當我們選定了合適的單元模塊，就可以放到流程區(qū)中去。2、

在畫好流程的基本單元后，就可以打開物流區(qū)，用物流將各個單元設(shè)備連接起來。3、

進行物流連接的時候，系統(tǒng)會提示在設(shè)備的哪些地方需要物流連接，在圖中以紅色的標記顯示。4、在紅色標記處，確定所需要連接的物流，當整個流程結(jié)構(gòu)確定以后，紅色標記消失，按Next按鈕，系統(tǒng)提示下一步需要做的工作。

目錄9.2.4結(jié)果的輸出當Aspen對整個流程計算完畢以后，在數(shù)據(jù)瀏覽器中的結(jié)果匯總（ResultsSummary)中可以看到模擬的結(jié)果。

目錄9.3ASPENPLUS應用實例—22、將鼠標移到流程區(qū)，并單擊，在流程區(qū)出現(xiàn)一個塔，將鼠標移到物流、能流區(qū)，單擊，將在塔上出現(xiàn)需要連接的物流（用紅色表示），鼠標移到紅色標記前后，通過拖動連接上進出單元的物流。3、當連接單元物流上的紅色標記消失后，表明單元流程已建立，單擊“N”。

4、系統(tǒng)彈出的對話框，在“Title”中輸入模擬流程名稱，在“Unitsofmeasurement”

選擇輸入、輸出數(shù)據(jù)的單位制，一般選擇米制。選Accounting輸入任意名輸入模擬流程名稱單位制5、單擊“N”，系統(tǒng)彈出的模擬流程組分對話框，在“ComponentID”下分別輸入“1、2、3”，在對應的“Formula”下分別輸入“H2O、CH4O、C2H6O”，對前兩種物質(zhì)，系統(tǒng)會自動辨識，系統(tǒng)會自己添上組分名稱，而對于第3種物質(zhì)，由于有多種可能，系統(tǒng)會彈出給你選擇的對話框，選擇二甲醚即可?？衫胒ind功能查找所要物質(zhì)6、單擊“N”，系統(tǒng)彈出物流特性估算方法對話框，在對話框中選擇“P-R”方法。在實際應用中，具體的物流特性依據(jù)具體情況。7、單擊“N”，系統(tǒng)彈出如右圖的輸入物流基本情況對話框，主要有流量（8kmol/hr）、壓力（8kg/sqcm）、溫度（30℃），摩爾分率（0.4,0.27,0.33）。輸入流股數(shù)據(jù)9、點擊“N”，輸入加料板位置及出料物流的氣、液狀態(tài)，完成所有的設(shè)置，輸入?yún)^(qū)的紅色標記消失，數(shù)據(jù)輸入完畢，系統(tǒng)開始計算，計算完成后，可以點擊“ResultsSummary”得到如下圖的數(shù)據(jù)。選ENG,MET或SI得到不同單位輸出控制面板的收斂計算報告10結(jié)果匯總按streamtable得如下流股表（自動加在流程圖下。）點擊選擇相應的圖標，做出塔中分布圖溫度分布組分分布氣液流量分布下面做出塔中溫度分布圖：填寫橫縱座標各塔板溫度分布圖各塔板壓力分布ViewInputSummeryandHistory…DataSetup,Components,Properties,Streams,Blocks…ToolsRun…模擬完成后,可由工具條了解：12.AspenHistory計算過程報告（View）

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InputSummery輸入報告（View）;;InputSummarycreatedbyAspenPlusRel.11.1at08:11:53MonMar9,2009;DirectoryE:\USERS\我的文檔\課程教學\化工系統(tǒng)工程\化工系統(tǒng)工程稿2009工程\AspenFilenameC:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\~apf.tmp;TITLE'distillation'IN-UNITSMETDEF-STREAMSCONVENALLACCOUNT-INFOUSER-NAME="LL"DATABANKSPURE11/AQUEOUS/SOLIDS/INORGANIC/&NOASPENPCDPROP-SOURCESPURE11/AQUEOUS/SOLIDS/INORGANICCOMPONENTSWATERH2O/METHA-01CH4O/DIMET-01C2H6O-1FLOWSHEETBLOCKC201IN=FEEDOUT=DWASPENPLUSISATRADEMARKOFHOTLINE:ASPENTECHNOLOGY,INC.U.S.A.888/996-7001TENCANALPARKEUROPE(32)2/724-0100CAMBRIDGE,MASSACHUSETTS02141617/949-1000PLATFORM:WIN32FEBRUARY27,2009VERSION:11.1Build192FRIDAYINSTALLATION:TEAM_EAT2:53:25P.M.THISCOPYOFASPENPLUSLICENSEDTO

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