ASPEN 闪蒸计算.ppt

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1、 第1页12 闪蒸分离模拟闪蒸分离模拟 第2页ASPEN Plus单元操作模型单元操作模型按照用途分为按照用途分为 混合器混合器/分流器（分流器（mixer/splitter）分离器分离器(separators)换热器换热器(heat exchangers）塔塔(columns)反应器反应器(reactor)压力变换器压力变换器(pressure changers)控制器控制器(Manipulators）固体固体(solids)用户模型用户模型(user models)及泄压（及泄压（pres relief）第3页ASPEN Plus单元操作模型 第4页ASPEN Plus单元操作模型单元操作

2、模型 第5页ASPEN Plus单元操作模型单元操作模型 第6页分离器分离器(Separators)又分为又分为Flash（闪蒸罐）（闪蒸罐）Decanter（液（液-液倾析器）液倾析器）Sep（组分分离器）（组分分离器）Aspen中的单元操作模型中的单元操作模型-Separators 第7页Aspen中的单元操作模型中的单元操作模型-Separators 第8页 闪蒸闪蒸闪蒸闪蒸又称为急闪蒸馏，平衡蒸馏，是一种连续、又称为急闪蒸馏，平衡蒸馏，是一种连续、稳态的单级操作。被分离的混合液先经加热稳态的单级操作。被分离的混合液先经加热器升温，使之温度高于分离器压力下料液的器升温，使之温度高于分离器

3、压力下料液的泡点，然后通过节流阀降低压力至规定值，泡点，然后通过节流阀降低压力至规定值，过热的液体混合物在分离器中部分汽化，平过热的液体混合物在分离器中部分汽化，平衡的气液两相被及时分离。衡的气液两相被及时分离。通常，分离器又称为通常，分离器又称为闪蒸塔（罐）。闪蒸塔（罐）。第9页闪闪蒸蒸模模型型决决定定了了具具有有一一个个或或多多个个入入口口物物流流的的混混合合物物的的热热状状态态和和相相态态。可可以以生生成成这这些些模模型型的的冷冷热热曲曲线表。线表。允允许许各各种种闪闪蒸蒸操操作作，这这些些模模型型根根据据规规定定进进行行相相平平衡衡闪闪蒸蒸计计算算。可可进进行行绝绝热热、等等温温、恒恒

4、温温、恒恒压压、露点和泡点闪蒸计算。露点和泡点闪蒸计算。平平衡衡蒸蒸馏馏过过程程计计算算所所用用的的基基本本关关系系是是物物料料衡衡算算、热量衡算以及气液平衡关系。热量衡算以及气液平衡关系。Separators-Flash（闪蒸罐）（闪蒸罐）第10页通常，要固定入口物流的热状态，必须规定下列通常，要固定入口物流的热状态，必须规定下列各项中的任意两项：各项中的任意两项：温度温度压力压力热负荷热负荷气相摩尔分率气相摩尔分率在闪蒸模型中不允许同时规定热负荷和气相摩尔在闪蒸模型中不允许同时规定热负荷和气相摩尔分率。分率。Separators-Flash（闪蒸罐）（闪蒸罐）第11页运用运用Aspen P

5、lusAspen Plus进行流程模拟的基本步骤进行流程模拟的基本步骤1）启动）启动User Interface2）选用）选用Template3）选用单元操作模块：）选用单元操作模块：Model Blocks4）连结流股：）连结流股：Streams 5）设定全局特性：）设定全局特性：Setup Global Specification6）输入化学组分信息）输入化学组分信息 Components7）选用物性计算方法和模型）选用物性计算方法和模型 Property Methods&Models8）输入外部流股信息）输入外部流股信息 External Steam9）输入单元模块参数）输入单元模块参数

6、 Block Specifications10）运行模拟过程）运行模拟过程 Run Project11）查看结果）查看结果 View of Results12）输出报告文件）输出报告文件 Export Report13）保存模拟项目）保存模拟项目 Save Project14）退出）退出 Exit 第12页闪蒸模拟练习例题闪蒸模拟练习例题1已知一进料，温度为已知一进料，温度为400oF，压力为，压力为21psi，组成为氢气（，组成为氢气（30.0lbmol/h），），氮气氮气 （15.0lbmol/h）、甲烷（）、甲烷（43.0lbmol/h）、环己烷（）、环己烷（144.2lbmol/h）、

7、苯（）、苯（0.2lbmol/h）。在闪蒸器中进行分离。闪蒸器在）。在闪蒸器中进行分离。闪蒸器在120 oF下操作，压力降为下操作，压力降为0，分离后气相中夹带，分离后气相中夹带的液相分率为的液相分率为0.012.轻确定气相的组成和流轻确定气相的组成和流率。率。物性方法用物性方法用RK-SOAVE 第13页闪蒸分离模拟例题闪蒸分离模拟例题11 1 建立流程图建立流程图 第14页闪蒸分离模拟例题闪蒸分离模拟例题12 进入进入setup/specification进行全局变量（进行全局变量（global）设置，注意工程）设置，注意工程单位的设置，运行类型的设置，以及报单位的设置，运行类型的设置，以

8、及报告显示的要求等。这里告显示的要求等。这里 工程单位：工程单位：ENGRun Type：Flowsheet报告无具体要求，可缺省。报告无具体要求，可缺省。第15页闪蒸分离模拟例题闪蒸分离模拟例题13 进入组分输入窗口进入组分输入窗口 第16页闪蒸分离模拟例题闪蒸分离模拟例题14 进入进入Property 设置设置 在在Property method的下拉式菜单中直接选择的下拉式菜单中直接选择RK-SOAVE.第17页闪蒸分离模拟例题闪蒸分离模拟例题15 进入进入Streams/Feed设置设置 第18页闪蒸分离模拟例题闪蒸分离模拟例题16进入进入BLOCK设置设置在在Specificatio

9、n中完成下列设置中完成下列设置 第19页闪蒸分离模拟例题闪蒸分离模拟例题16进入进入BLOCK设置设置完成完成Specification设置后在设置后在Entrainment中设置中设置 第20页闪蒸分离模拟例题闪蒸分离模拟例题17 计算结果计算结果 第21页 FL1HeaterModelFlash2ModelFlash2ModelCOOLFEEDCOOLVAP1LIQ1FL2VAP2LIQ2【例例2 2】完成以下练习完成以下练习FeedT=1000 FP=550 psi氢气氢气:405 lbmol/hr甲烷甲烷:95 lbmol/hr苯苯 :95 lbmol/hr甲苯甲苯:5 lbmol/h

10、rT=200 FPdrop=0T=100 FP=500 psiP=1 atmQ=0使用使用 PENG-ROB 物性方法物性方法问题:1.模块“COOL”的热负荷是多少?_2.第二闪蒸模块“FL2”的温度是多少?_ 第22页【例例2 2】-流程图的绘制流程图的绘制 第23页【例例2 2】-设定全局特性设定全局特性主要是全局特性的定义,如单位,运算类型,报告的输出形式和要求 第24页【例例2 2】-输入化学组分信息输入化学组分信息氢气氢气:405 lbmol/hr甲烷甲烷:95 lbmol/hr苯苯 :95 lbmol/hr甲苯甲苯:5 lbmol/hr 第25页【例例3 3】-输入化学组分信息输

11、入化学组分信息-组分添加步骤组分添加步骤1)Components/specifications2)Find3)依提示输入组分4)以“苯”为例(1)(2)氢气氢气:405 lbmol/hr甲烷甲烷:95 lbmol/hr苯苯 :95 lbmol/hr甲苯甲苯:5 lbmol/hr 第26页【例例2 2】-选用物性计算方法和模型选用物性计算方法和模型1)properties/specifications2)global3)Property method4)P-R 第27页【例例2 2】-输入外部流股信息输入外部流股信息 第28页【例例2 2】-输入外部流股信息输入外部流股信息T=1000 FP=5

12、50 psi氢气氢气:405 lbmol/hr甲烷甲烷:95 lbmol/hr苯苯 :95 lbmol/hr甲苯甲苯:5 lbmol/hr 第29页【例例2 2】-输入单元模块参数输入单元模块参数 第30页【例例2 2】-输入单元模块参数输入单元模块参数 换热器换热器T=200 FPdrop=0 第31页【例例2 2】-输入单元模块参数输入单元模块参数 闪蒸器闪蒸器1 1T=100 FP=500 psi 第32页【例例2 2】-输入单元模块参数输入单元模块参数 闪蒸器闪蒸器2 2P=1 atmQ=0 第33页【例例2 2】-运行模拟过程运行模拟过程Mole Flow kmol/secVap1liq1 H20.05 0.00 CH40.01 0.00 C6H60.00 0.01 C7H80.00 0.00 Total Flow kmol/sec0.06 0.01 Temperature K310.93 310.93 Pressure N/sqm3447378.65 3447378.65 Vapor Frac1.00 0.00 Liquid Frac0.00 1.00 Solid Frac0.00 0.00 第34页【例例2 2】-运行模拟过程运行模拟过程换热器的热负荷换热器的热负荷 第35页【例例2 2】-运行模拟过程运行模拟过程-闪蒸器闪蒸器2 2的温度的温度