AspenPlus應(yīng)用基礎(chǔ)-分離過程-1課件

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Modelsfor

SeparationProcesses分離過程模型(I)分離過程模型的分類AspenPlus中的分離過程模型包含兩大類別：簡單分離單元模型塔設(shè)備單元模型簡單分離單元模型簡單分離單元模型包含五個模塊：兩相閃蒸器三相閃蒸器傾析器組份分離器兩出口組份分離器Flash2——連接Flash2

模塊的連接圖如下：

Flash2——模型參數(shù)Flash2

模塊的模型參數(shù)有3組：

1、閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)（1）溫度（Temperature)（2）

壓力

（Pressure)（3）蒸氣分率（VaporFraction)（4）熱負(fù)荷（HeatDuty)

從以上4個參數(shù)中選定2個。2、有效相態(tài)(ValidPhase)（1）汽-液相（Vapor-Liquid)（2）汽-液-液相（Vapor-Liquid-Liquid)（3）汽-液-游離水相

（Vapor-Liquid-FreeWater)從以上3個參數(shù)中選定1個。Flash2——模型參數(shù)Flash2

模塊的模型參數(shù)有3組：

Flash2—應(yīng)用示例（1）流量為1000kg/hr、壓力為0.11MPa、含乙醇70%w、水30%w的飽和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩爾）=1/3。求離開冷凝器的汽、液兩相的溫度和組成。Flash2—應(yīng)用示例（2）流量為1000kg/hr、壓力為0.5MPa溫度為120℃、含乙醇70%w、水30%w的物料絕熱閃蒸到0.15MPa。求離開閃蒸器的汽、液兩相的溫度、流量和組成。Flash2—應(yīng)用示例（3）流量為1000kg/hr、壓力為0.2MPa溫度為20℃、含丙酮30%w、水70%w的物料進(jìn)行部分蒸發(fā)回收丙酮，求丙酮回收率為90%時的蒸發(fā)器溫度和熱負(fù)荷以及汽、液兩相的流量和組成。Flash3

三相閃蒸器

Flash3

模塊執(zhí)行給定熱力學(xué)條件下的汽-液-液平衡計算，輸出一股汽相和兩股液相產(chǎn)物。用于模擬閃蒸器、蒸發(fā)器、液-液分離器、汽-液-液分離器等。Flash3——連接Flash3

模塊的連接圖如下：

Flash3——模型參數(shù)Flash3

模塊的模型參數(shù)有3組：

1、閃蒸設(shè)定(FlashSpecifications)（1）溫度（Temperature)（2）

壓力

（Pressure)（3）蒸汽分率（VaporFraction)（4）熱負(fù)荷（HeatDuty)

從以上4個參數(shù)中選定2個。3、液沫夾帶

(LiquidEntrainmentinVaporStream)

分別設(shè)定兩個液相被夾帶入汽相中的分率。Flash3——模型參數(shù)Flash3

模塊的模型參數(shù)有3組：

Flash3—應(yīng)用示例（1）流量為1000kg/hr、壓力為0.11MPa、含乙醇30%w、正己烷30%、水40%w的飽和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩爾）=1/9。求離開冷凝器的汽、液、液三相的溫度、質(zhì)量流量和組成。Flash3—應(yīng)用示例（2）F=500kg/hr、P=0.8MPa、T=100℃含乙醇70%w、水30%w的物流與F=500kg/hr、P=0.8MPa、T=70℃含正己烷60%、乙醇40%w的物流在閃蒸器中混合并絕熱閃蒸到P=0.11MPa，求離開閃蒸器的汽、液、液三相的溫度、質(zhì)量流量和組成。Decanter

傾析器Decanter

模塊執(zhí)行給定熱力學(xué)條件下的液-液平衡或液-游離水平衡計算，輸出兩股液相產(chǎn)物。用于模擬液-液分離器、水傾析器等。Decanter——連接Decanter

模塊的連接圖如下：

Decanter—模型參數(shù)Decanter

模塊的模型參數(shù)有3組：

1、傾析設(shè)定(DecanterSpecifications)（1）壓力

（Pressure)（2）

溫度/熱負(fù)荷（Temperature/HeatDuty)Decanter—模型參數(shù)Decanter

模塊的模型參數(shù)有3組：

3、組份分離效率

(SeparationEfficiencies)

分別設(shè)定每個組份在兩相中的分離效率（代表了相組成偏離平衡組成的程度）。Decanter—應(yīng)用示例(1)用水（P=0.2MPa、T=20℃）從含乙醇40%w、正己烷60%w的混合液（F=500kg/hr、P=0.2MPa、T=20℃）中萃取乙醇，要求乙醇的萃取率達(dá)到97%，求需要的水流量和萃取相和萃余相的組成。Sep——連接Sep

模塊的連接圖如下：

Sep—模型參數(shù)Sep

模塊的模型參數(shù)有3組：

1、設(shè)定(Specifications)

輸出物流條件設(shè)定，指定每個組份在各股輸出物流中的分率或流量。Sep—模型參數(shù)Sep

模塊的模型參數(shù)有3組：

2、進(jìn)料閃蒸

(FeedFlash)

指定輸入物流混合后的閃蒸壓力和有效相態(tài)。3、出口閃蒸

(OutletFlash)

指定每一股輸出物流的閃蒸壓力、溫度、氣相分率和有效相態(tài)。Sep—模型參數(shù)Sep

模塊的模型參數(shù)有3組：

Sep—應(yīng)用示例（1）把F=500kg/hr、P=0.15MPa、T=20℃含乙醇30%w、正丙醇20%w、正丁醇10%w、水40%w的物流分成四股輸出物流，各組份在輸出物流中的分配比例為：乙醇0.96:0.02:0.01:0.01正丙醇0.01:0.95:0.02:0.02正丁醇0.01:0.05:0.92:0.02水0.01:0.02:0.03:0.94求輸出物流組成。Sep2兩出口組份分離器Sep2

模塊可以接受多股輸入物流，輸出兩股物流，并把輸入混合物中的各個組份分別按照指定的比例分配到輸出物流中去。Sep2—應(yīng)用示例（1）從F=500kg/hr、P=0.15MPa、T=20℃、含乙醇60%w、正丙醇25%w、正丁醇15%w的物流中回收乙醇，要求：乙醇濃度達(dá)到98%w、正丁醇含量不大于1%w;乙醇回收率達(dá)到95%。求輸出物流的組成和流量。Sep2—應(yīng)用示例（2）同示例（1），如果分離過程是在精餾塔中實現(xiàn)，塔頂出料是0.11MPa的飽和蒸汽，塔底出料是0.13MPa的飽和液體，求輸出物流的溫度和體積流量。Sep2—應(yīng)用示例（3）采用膜分離裝置制取富氧空氣。原料空氣T=30℃、

P=1.013bar、F=500kmol/hr，經(jīng)壓縮機(jī)加壓到4.5bar后進(jìn)入膜分離組件，出口壓強(qiáng)1.1bar。已知膜分離組件的性能與進(jìn)、出口壓差及進(jìn)口流量的關(guān)系由下式描述：求富氧空氣的氧濃度和體積流量，及其與進(jìn)口壓強(qiáng)的關(guān)系。塔設(shè)備單元模型—分類DSTWUDistlRadFracExtract塔設(shè)備(Columns)單元共有9種模塊，其中RateFrac和BatchFrac需要單獨的許可證，其余7種可直接使用：MutiFracSCFracPetroFracExtract

連續(xù)萃取塔

Extract

模塊用逐級計算法精確計算給定連續(xù)萃取過程的操作結(jié)果?？梢圆捎萌N方法求取液—液平衡分配系數(shù)：1、用給定的物性方法（活度系數(shù)法或狀態(tài)方程法）；2、KLL溫度關(guān)聯(lián)式；3、用戶子程序。Extract——

連接

Extract模塊的連接圖如下：1、塔設(shè)定(Specs)1)塔板數(shù)(Numberofstages)

2)

熱狀態(tài)選項(Thermaloptions)(1)絕熱(Adiabatic)(2)指定溫度剖形(Specifytemperature…)

(3)指定熱負(fù)荷剖形(Specifyheatduty…)Extract—

模型參數(shù)Extract模塊有四組基本模型參數(shù)：2、關(guān)鍵組分(Keycomponents)(1)第一液相(1stliquidphase)

即比重較大的液相，從塔底出料。(2)第二液相(2ndliquidphase)即比重較小的液相，從塔頂出料。Extract—

模型參數(shù)Extract模塊有四組基本模型參數(shù)：Extract—

模型參數(shù)Extract模塊有四組基本模型參數(shù)：3、物流(Streams)設(shè)置各股側(cè)線物流的加料板和出料板位置。4、壓力(Pressure)