分離單元的仿真一演示文稿

分離單元的仿(Fang)真一演示文稿第一頁(yè)，共八十六頁(yè)。（優(yōu)選）第六講分離(Li)單元的仿真一第二頁(yè)，共八十六頁(yè)。簡(jiǎn)單(Dan)分離單(Dan)元模型簡(jiǎn)單分離單元模型包含五個(gè)模塊：兩相閃蒸器

Flash2三相閃蒸器

Flash3傾析器

Decanter組份分離器

Sep兩出口組份分離器

Sep2第三頁(yè)，共八十六頁(yè)。簡(jiǎn)單分離(Li)單元模型（2）第四頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2

兩相(Xiang)閃蒸器Flash2

模塊執(zhí)行給定熱力學(xué)條件下的汽-液平衡或汽-液-液平衡計(jì)算，輸出一股汽相和一股液相產(chǎn)物。用于模擬閃蒸器、蒸發(fā)器、氣液分離器等。第五頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2

兩相閃(Shan)蒸器（2）第六頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2——

連(Lian)接Flash2

模塊的連接圖如下：

第七頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2——

模(Mo)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(gè)參數(shù)中選定2個(gè)。第八頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2—

模(Mo)型參數(shù)（2）第九頁(yè)，共八十六頁(yè)。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(gè)參數(shù)中選(Xuan)定1個(gè)。Flash2—

模型參數(shù)

（3）Flash2

模塊的模型參數(shù)有3

組：

第十頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2—

模型參(Can)數(shù)

（4）第十一頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2—

模(Mo)型參數(shù)（5）Flash2

模塊的模型參數(shù)有3

組：

3、液沫夾帶

(LiquidEntrainmentinVaporStream)

液相被帶入汽相中的分率。第十二頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2—

模型參(Can)數(shù)（6）第十三頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2—

應(yīng)用示(Shi)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(kāi)冷凝器的汽、液兩相的溫度和組成。第十四頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2—

應(yīng)用示(Shi)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(kāi)閃蒸器的汽、液兩相的溫度、流量和組成。第十五頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2—

應(yīng)用(Yong)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(shí)的蒸發(fā)器溫度和熱負(fù)荷以及汽、液兩相的流量和組成。第十六頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈(Ling)敏度分析—Sensitivity

在進(jìn)行過(guò)程設(shè)計(jì)和分析時(shí)，常常需要了解某些過(guò)程變量受其它過(guò)程變量影響的敏感程度，ASPTENPlus為此提供了一個(gè)非常有用的分析工具：模型分析工具(ModelAnalysisTools)下的靈敏度(Sensitivity)對(duì)象。第十七頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈敏(Min)度分析—Sensitivity

(2)第十八頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈(Ling)敏度分析—Sensitivity

(3)創(chuàng)建靈敏度對(duì)象時(shí)，按以下步驟操作：

1、從數(shù)據(jù)瀏覽器右側(cè)的對(duì)象管理器(ObjectManager)中點(diǎn)擊新建(New)按鈕；

2、在彈出對(duì)話框中為新對(duì)象指定一個(gè)辨識(shí)號(hào)(ID)；第十九頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈(Ling)敏度分析—Sensitivity

(4)步驟1和步驟2：第二十頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈敏度分(Fen)析—Sensitivity

(5)3、在定義(Define)表單中點(diǎn)擊新建(New)按鈕，創(chuàng)建靈敏度對(duì)象所需的變量；4、在彈出對(duì)話框中輸入新變量的變量名(Variablename)；第二十一頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈敏度分(Fen)析—Sensitivity

(6)步驟3和步驟4：第二十二頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈敏(Min)度分析—Sensitivity

(7)5、在變量定義(VariableDefinition)對(duì)話框中的下拉式選擇框中選擇變量的類別(Category)、類型(Type)、流股(Stream)或模塊(Block)代號(hào)，并指定具體變量(Variable)。第二十三頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈敏(Min)度分析—Sensitivity

(8)步驟5：第二十四頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈敏(Min)度分析—Sensitivity

(9)可以定義多個(gè)分析所需的變量，如下圖所示：第二十五頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈(Ling)敏度分析—Sensitivity

(10)步驟6：在變化(Vary)表單中輸入調(diào)節(jié)變量(Manupulatedvariable)的類型、名稱和具體變量(variable),并指定體調(diào)節(jié)上、下限(Upper/Lowerlimits)和增量(Incr)。第二十六頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈敏度分(Fen)析—Sensitivity

(11)步驟6：第二十七頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈(Ling)敏度分析—Sensitivity

(12)步驟7：在列表(Tabulate)表單中輸入需要進(jìn)行靈敏度分析的列表變量(Tabulated

variable)或組合變量的表達(dá)式(Expression)，以及列表時(shí)的列序號(hào)(ColumnNo.)。第二十八頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈敏度分(Fen)析—Sensitivity

(13)步驟7：第二十九頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈敏度(Du)分析—Sensitivity

(14)步驟8：結(jié)果查看從左側(cè)索引欄中選擇靈敏度對(duì)象下的結(jié)果(Results)項(xiàng)目，右側(cè)的匯總(Summary)表單中按照指定的列序號(hào)列表給出調(diào)節(jié)變量和列表變量的對(duì)應(yīng)值。第三十頁(yè)，共八十六頁(yè)。靈(Ling)敏度分析—Sensitivity

(15)步驟8：第三十一頁(yè)，共八十六頁(yè)。變量(Liang)關(guān)系圖——Plot

在查看和分析靈敏度分析的列表數(shù)據(jù)時(shí)，用圖形描述的函數(shù)關(guān)系曲線常常能讓我們更直觀和全面地了解過(guò)程變量間的依賴趨勢(shì)，ASPTENPlus為此提供了繪圖(Plot)功能，可以將列表數(shù)據(jù)中的任意兩列繪制成X~Y曲線圖。第三十二頁(yè)，共八十六頁(yè)。變量關(guān)系(Xi)圖——Plot（2）步驟1：選擇橫坐標(biāo)變量在列表數(shù)據(jù)中選中一列，從窗口菜單Plot項(xiàng)的下拉框里選擇X軸變量(X-AxisVariable)；第三十三頁(yè)，共八十六頁(yè)。變(Bian)量關(guān)系圖——Plot（3）第三十四頁(yè)，共八十六頁(yè)。變(Bian)量關(guān)系圖——Plot（4）步驟2：選擇縱坐標(biāo)變量再選中列表數(shù)據(jù)的另一列，從窗口菜單Plot項(xiàng)的下拉框里選擇Y軸變量(Y-AxisVariable)；第三十五頁(yè)，共八十六頁(yè)。變(Bian)量關(guān)系圖——Plot（5）第三十六頁(yè)，共八十六頁(yè)。變量關(guān)(Guan)系圖——Plot（6）步驟3：繪制曲線然后點(diǎn)擊窗口菜單Plot項(xiàng)的下拉框里的顯示繪圖(DisplayPlot),即可得到曲線圖。第三十七頁(yè)，共八十六頁(yè)。變量關(guān)(Guan)系圖——Plot（7）第三十八頁(yè)，共八十六頁(yè)。變量關(guān)系(Xi)圖——Plot（8）第三十九頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash2—

應(yīng)(Ying)用示例（4）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，蒸發(fā)器熱負(fù)荷為250kW。分析液沫夾帶對(duì)汽相丙酮分率和丙酮回收率的影響。第四十頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

三相(Xiang)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(jì)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。第四十一頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

三相(Xiang)閃蒸器（2）第四十二頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3——

連(Lian)接Flash3

的連接圖如下：

第四十三頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

模(Mo)型參數(shù)Flash3

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(gè)參數(shù)中選定2個(gè)。第四十四頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

模(Mo)型參數(shù)（2）第四十五頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

模(Mo)型參數(shù)（3）Flash3

的模型參數(shù)有3組：

2、關(guān)鍵組份(KeyComponent)

指定關(guān)鍵組份后，含關(guān)鍵組份摩爾分率大的液相作為第二液相。如未指定關(guān)鍵組份，則密度大的液相作為第二液相。第四十六頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

模型(Xing)參數(shù)（4）第四十七頁(yè)，共八十六頁(yè)。3、液(Ye)沫夾帶

(LiquidEntrainmentinVaporStream)

分別設(shè)定兩個(gè)液相被夾帶入汽相中的分率。Flash3—

模型參數(shù)（5）Flash3

的模型參數(shù)有3組：

第四十八頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

模型參(Can)數(shù)（6）第四十九頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

應(yīng)用示(Shi)例（1）流量為1000kg/hr、壓力為0.11MPa、含乙醇30%w、正己烷30%w、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(kāi)冷凝器的汽、液、液三相的溫度、質(zhì)量流量和組成。第五十頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

應(yīng)(Ying)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%w、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(kāi)閃蒸器的汽、液、液三相的溫度、質(zhì)量流量和組成。第五十一頁(yè)，共八十六頁(yè)。Flash3—

應(yīng)用(Yong)示例（3）在示例（2）中分別設(shè)置乙醇和己烷為關(guān)鍵組份，觀察輸出結(jié)果有什么變化。第五十二頁(yè)，共八十六頁(yè)。Decanter

——

傾(Qing)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(jì)算，輸出兩股液相產(chǎn)物。用于模擬液-液分離器、水傾析器等。第五十三頁(yè)，共八十六頁(yè)。Decanter——傾析(Xi)器（2）第五十四頁(yè)，共八十六頁(yè)。Decanter——

連(Lian)接Decanter

模塊的連接圖如下：

第五十五頁(yè)，共八十六頁(yè)。Decanter—

模型(Xing)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)第五十六頁(yè)，共八十六頁(yè)。Decanter—

模(Mo)型參數(shù)（2）第五十七頁(yè)，共八十六頁(yè)。2、關(guān)鍵組份(KeyComponent)

指定關(guān)鍵組份后，含關(guān)鍵組份摩爾分率大的液相作為第二(Er)液相。如未指定關(guān)鍵組份，則密度大的液相作為第二液相。Decanter—

模型參數(shù)（3）Decanter

模塊的模型參數(shù)有3

組：

第五十八頁(yè)，共八十六頁(yè)。Decanter—

模(Mo)型參數(shù)（4）第五十九頁(yè)，共八十六頁(yè)。Decanter—

模(Mo)型參數(shù)（5）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(gè)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）。第六十頁(yè)，共八十六頁(yè)。Decanter—

應(yīng)用示(Shi)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。第六十一頁(yè)，共八十六頁(yè)。Decanter—

應(yīng)用(Yong)示例(2)同示例（1），求乙醇分離效率為0.9時(shí)需要的水流量和萃取相組成。第六十二頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep——

組份(Fen)分離器Sep

模塊可以接受多股輸入物流，輸出多股物流，并把輸入混合物中的各個(gè)組份分別按照指定的比例分配到每一股輸出物流中去。第六十三頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep——

組份分(Fen)離器（2）第六十四頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep——

連(Lian)接Sep

模塊的連接圖如下：

第六十五頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep—

模(Mo)型參數(shù)Sep

模塊的模型參數(shù)有3

組：

1、規(guī)定(Specifications)

輸出物流條件設(shè)定，指定每個(gè)組份在各股輸出物流中的分率或流量。第六十六頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep—

模(Mo)型參數(shù)（2）第六十七頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep—

模型(Xing)參數(shù)（3）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)。第六十八頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep—

模型參(Can)數(shù)（4）第六十九頁(yè)，共八十六頁(yè)。3、出口閃蒸

(OutletFlash)

指定每一股輸出物流的閃蒸壓力、溫(Wen)度、氣相分率和有效相態(tài)。Sep—

模型參數(shù)（5）Sep

模塊的模型參數(shù)有

3

組：

第七十頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep—

模型參(Can)數(shù)（6）第七十一頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep—

應(yīng)用(Yong)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。第七十二頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep2—兩出口組份(Fen)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(gè)組份分別按照指定的比例或濃度分配到輸出物流中去。第七十三頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep2—兩(Liang)出口組份分離器（2）第七十四頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep2—兩出口組份分(Fen)離器（3）Sep2

模塊可以設(shè)定分配給各輸出物流的流量(Flow)/流量分率(Splitfraction)、各個(gè)組份的流量/流量分率、以及摩爾分率/質(zhì)量分率。可自由設(shè)定的參數(shù)個(gè)數(shù)由物料平衡自由度決定。第七十五頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep2—兩出口(Kou)組份分離器（4）第七十六頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep2—

應(yīng)用(Yong)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。第七十七頁(yè)，共八十六頁(yè)。Sep2—

應(yīng)(Ying)用示例（2）

同示例（1），如果分離過(guò)程是在精餾塔中實(shí)現(xiàn)，塔頂出料是0.11MPa的飽和蒸汽，塔底出料是0.13MPa