AspenPlus吸收单元设计过程例题 下载本文

下一个窗口要求我们输入塔的直径,因为塔的直径已经在问题描述中给出,所以输入0.4866m,单击“Next”按钮继续。下一个窗口要求我们输入进料和出料的位置,注意气体的进料位置输入值是11,因为按照惯例进料位置是“above segment”。输入所有信息后单击“Next”按钮。

现在所有的输入已经完成,可以开始进行模拟了。下面给出结果显示窗口。单击“Result”上的双箭头(

)可以浏览结果。注意在给定的填料高度和填料规范下,离开塔的液相中

丙酮摩尔分率为0.00499,离开塔的气相中丙酮摩尔分率为0.00338。

AspenPlus中RateFrac模块的其他特性:

RateFrac的其他特性可以通过观察数据浏览窗口(data browse)来探测和利用。数据浏览窗口指的是AspenPlus左边的窗口。它给出了模拟过程中的可能的输入、结果和需要定义的对象的大纲视图。下面给出的是通常要用的RateFrac而外特性,但不是全部特性。这些特性可以通过数据浏览窗口来利用。

Report Options:Report Options可以在数据浏览窗口的“Setup”菜单下找到。这个特性允许

我们定义报告选项来包括或禁止标准的AspenPlus报告中的某些数据,这个报告文件既包含了模拟的结果,也包含了AspenPlus运行所需要的所有输入数据和默认使用的数据。这个特性允许你控制显示通用信息、流程图、块和流股信息。

Column Parameters:这里有很多模拟所有不同类型的塔的可供选项。下面是这些可供选项及

其功能的罗列:

Setup——输入段的数目,确定冷凝器、再沸器和塔的操作条件。

Tray Specs和Pack Specs——定义塔板或者填料段、塔板或者填料类型以及其他参数。

Reactions——输入起始段和终止段的反应,就如反应(reaction)、电解质反应(chemistry)和用户定义反应(user reactions)的编号(Ids)。

Estimates——提供塔内各段的液相温度和气相温度估计值。如果不输入这些值,RateFrac基

于选择的初始化选项生成初始配置。

Equilibrium Segments——给定平衡级段的可选组。 Heaters Coolers——输入侧线加热器段的数目和负荷。

Desing Specs——如果我们需要达到一个最终给定的值,就可以创建一个设计规定(Design

Specifications)。输入我们希望获得的规定类型和目标值,在这个过程中,需要确定流股类型、组分、段以及其他的设计信息。AspenPlus将会使用这些信息去符合你的设计。设计规定的数目必须和处理的变量数相等。使用RateFrac的“Vary”窗体给定设计模式的处理变量。

Convergence:RateFrac通常执行初始计算仅仅达到相对宽松的误差,在一定条件下,你希

望得到一个要求较高的初始计算误差为速率型非平衡级计算生成一个好的初始点。当塔有很多的段的时候,我们必需要求一个较宽松的误差。

通常,塔的直径在问题描述中不给出,下面的例子就是再上一个例子上的修改,这里给出液泛因子而不是塔径。下面的例子将会使用“Design Specs”设计一个这种条件下的吸收塔。 例2

问题描述:填料塔的丙酮吸收 在293K和101.32kPa(1atm)下,用水吸收丙酮,填料塔液泛因子为0.8,进料空气含有2.6mol%丙酮,气体出口含丙酮0.5mol%。总的气体进料流速为14.0148kmol/h,纯水进料流速为45.36kmol/h。简图如下: 气体出口 纯水进口 Xaceton=0.005 F=45.36kmol/h

Absorber

T=293K

P=1atm

气体进口 Xair=0.974

液体出口 Xaceton=0.026 Xaceton=0.00648 F=14.014kmol/h 过程

登录到AspenPlus系统,创建一个如例1一样的模拟文件,并输入和例1一样的数据,直到到达输入填料规定为止。这时,我们不知道填料高度,于是我们需要进行估计,对这个例子我们估计填料高度为1m。单击“Next”按钮继续。

下一步显示直径输入窗口,在这个例子中,直径的值不知道,AspenPlus可以根据塔的液泛因子计算直径。选择“Use calculated diameter”并输入如下图所示的值。直径的估计值是需要提供的,在这个例子中使用1m。

现在,你必须输入设计规定信息,我们将要改变塔的填料高度来满足离开塔的气相中丙酮的

摩尔分率要求。滚动数据浏览窗口(data browse)选择“Flowsheeting Options”,再选择“Design Specs”。单击窗口上的“New”按钮,在出现“DS-1”设计规定的窗口上选择“OK”接受。显示Fortran变量的窗口出现了,选择“New”按钮,输入变量名“CONC”,在接着显示的窗口中,定义变量为离开塔的气体的丙酮摩尔分率。

选择完成后按“Close”按钮关闭窗口。在“Spec”页,输入我们刚才定义的变量名,在下一行输入目标值,最后设定误差。单击“Next”按钮继续。