aspen共沸精馏如何模拟_AspenPlus入门教程（4）精馏塔严格计算

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引    言RadFrac是模拟各种多级汽液分馏操作的严格模型。除了普通精馏外&＃xff0c;RadFrac还可模拟吸收、再沸吸收、汽提、再沸汽提、萃取精馏、共沸精馏、反应精馏等。RadFrac适用于两相体系、三相体系、窄沸程体系、液相呈强烈非理想性的体系等。RadFrac具有以下特征&＃xff1a;1&＃xff1a;可检测和处理塔内任何位置的自由水或其它第二液相&＃xff0c;用户可以从冷凝器中倾析自由水&＃xff0c;可以处理每块上的固体。2&＃xff1a;可以模拟有化学反应的塔&＃xff0c;其中反应可以是固定转化率的、反应平衡、速率控制或者是电解的。3&＃xff1a;可模拟有两个液相&＃xff0c;并且两个液相中存在不同化学反应的塔&＃xff0c;也可以模拟盐沉淀。4&＃xff1a;可进行核算或设计计算或进行基于速率的精馏计算。下面就通过一个实例来详细介绍&＃xff0c;如果看文字觉得不过瘾&＃xff0c;文末提供本例的视频。

实    例同《Aspen Plus入门教程(3)-简捷法计算理论板数》中的例子&＃xff1a;进料含苯40%、甲苯60%(质量分数)&＃xff0c;处理量50t/h&＃xff0c;饱和液体进料&＃xff1b;进料压力130kpa&＃xff0c;冷凝器压力110kpa&＃xff0c;再沸器压力130kpa。质量回收率苯为99.5%、甲苯为0.5%(均指在塔顶物流的回收率)。物性方法NRTL-RK&＃xff0c;采用RadFrac进行严格计算&＃xff1f;上一篇文章《Aspen Plus入门教程(3)-简捷法计算理论板数》得出的结论&＃xff1a;理论板数26(含冷凝器、再沸器)&＃xff0c;进料板位置第13块&＃xff0c;实际回流比2.0725(摩尔比)&＃xff0c;馏出比0.4408(摩尔比)。现在利用RadFrac严格计算进行核算。1&＃xff1a;建立空白模拟

2&＃xff1a;输入组分苯-BENZENE甲苯-TOLUENE

3&＃xff1a;选择物性方法在Method filter中选择ALL之后选择NRTL-RK

4&＃xff1a;确认物性方法点一下即可

5&＃xff1a;切换到 simulation选择Columns下的RadFrac然后添加进料F&＃xff0c;塔顶D&＃xff0c;塔底B共三股物流

6&＃xff1a;勾选mass非必须&＃xff0c;有时候只是为了查看方便

7&＃xff1a;输入进料数据操作压力&＃xff1a;1.3Bar&＃xff0c;Vapor fraction&＃xff1a;0&＃xff0c;质量流量50T/h&＃xff1b;质量分数苯40%&＃xff0c;甲苯60%。

8.1&＃xff1a;输入塔操作数据1上一篇文章《Aspen Plus入门教程(3)-简捷法计算理论板数》得出的结论&＃xff1a;理论板数26(含冷凝器、再沸器)&＃xff0c;进料板位置第13块&＃xff0c;实际回流比2.0725(摩尔比)&＃xff0c;馏出比0.4408(摩尔比)。将数据输入塔参数。

8.2&＃xff1a;输入塔操作数据2进料板选择13

8.3&＃xff1a;输入塔操作数据3输入冷凝器操作压力110kpa&＃xff0c;全塔压降20kpa

9&＃xff1a;运行

10&＃xff1a;查看数据

可以看到苯的实际回收率为0.992034&＃xff0c;甲苯为0.00732026&＃xff0c;没有达到要求的回收率&＃xff0c;我们需要添加设计变量来找到最合适的参数。11.1&＃xff1a;新增设计变量

11.2&＃xff1a;输入设计变量1添加苯回收率目标值&＃xff1a;0.995

11.3&＃xff1a;输入设计变量1Components选项卡中将苯添加到右边

11.4&＃xff1a;输入设计变量1Feed/Product Streams选项卡中选择D与F

11.5&＃xff1a;添加设计变量2甲苯回收率目标值&＃xff1a;0.005

11.6&＃xff1a;添加设计变量2Components选项卡中将甲苯添加到右边

11.7&＃xff1a;添加设计变量2Feed/Product Streams选项卡中选择D与F

12.1&＃xff1a;新增调节变量

12.2-新增调节变量1设置回流比范围1.5~3&＃xff0c;在这个范围内寻找合适的回流比&＃xff0c;太宽的范围可能会导致不收敛。

12.3-新增调节变量2设置馏出比范围0.4~0.5&＃xff0c;在这个范围内寻找合适的馏出比&＃xff0c;太宽的范围也可能会导致不收敛。

13&＃xff1a;运行之后查看结果

可以看到要达到设定的回收率&＃xff0c;需要的回流比&＃xff1a;2.2408&＃xff0c;馏出比&＃xff1a;0.44080&＃xff1b;跟捷算法得到的结果数据不一样&＃xff0c;通过严格算法得到的结果更准确一点。结束语在塔模拟计算时&＃xff0c;先通过捷算法得到大概的一些参数&＃xff0c;然后通过严格计算法来确定准确的数值&＃xff0c;这样可以避免数据输入的盲目性。如果觉得文字的看的不过瘾&＃xff0c;下面是本实例的视频版&＃xff0c;欢迎多提意见。

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