課件aspen3-2閃蒸計算

1、13 閃蒸分離模擬ASPEN Plus單元操作模型按照用途分為 混合器/分流器（mixer/splitter）分離器(separators)換熱器(heat exchangers）塔(columns)反應(yīng)器(reactor)壓力變換器(pressure changers)控制器(Manipulators）固體(solids)用戶模型(user models)及泄壓（pres relief） 分離器(Separators)又分為Flash（閃蒸罐）Decanter（液-液傾析器）Sep（組分分離器）Aspen中的單元操作模型 - SeparatorsAspen中的單元操作模型 - Separat

2、ors 閃蒸閃蒸又稱為急閃蒸餾，平衡蒸餾，是一種連續(xù)、穩(wěn)態(tài)的單級操作。被分離的混合液先經(jīng)加熱器升溫，使之溫度高于分離器壓力下料液的泡點，然后通過節(jié)流閥降低壓力至規(guī)定值，過熱的液體混合物在分離器中部分汽化，平衡的氣液兩相被及時分離。通常，分離器又稱為閃蒸塔（罐）。閃蒸模型決定了具有一個或多個入口物流的混合物的熱狀態(tài)和相態(tài)?？梢陨蛇@些模型的冷熱曲線表。允許各種閃蒸操作，這些模型根據(jù)規(guī)定進行相平衡閃蒸計算?？蛇M行絕熱、等溫、恒溫、恒壓、露點和泡點閃蒸計算。 平衡蒸餾過程計算所用的基本關(guān)系是物料衡算、熱量衡算以及氣液平衡關(guān)系。Separators- Flash（閃蒸罐） 通常，要固定入口物流的熱狀態(tài)

3、，必須規(guī)定下列各項中的任意兩項：溫度壓力熱負荷氣相摩爾分率在閃蒸模型中不允許同時規(guī)定熱負荷和氣相摩爾分率。Separators- Flash（閃蒸罐） 運用Aspen Plus進行流程模擬的基本步驟1）啟動User Interface2）選用Template3）選用單元操作模塊：Model Blocks4）連結(jié)流股：Streams 5）設(shè)定全局特性：Setup Global Specification6）輸入化學(xué)組分信息 Components7）選用物性計算方法和模型 Property Methods & Models8）輸入外部流股信息 External Steam9）輸入單元模塊參數(shù) Bl

4、ock Specifications10）運行模擬過程 Run Project11）查看結(jié)果 View of Results12）輸出報告文件 Export Report13）保存模擬項目 Save Project14）退出 Exit 閃蒸模擬練習(xí)-例題1已知一進料，溫度為400oF，壓力為21psi，組成為氫氣（30.0lbmol/h）， 氮氣 （15.0lbmol/h ）、甲烷（43.0lbmol/h ）、環(huán)己烷（144.2lbmol/h ）、苯（0.2lbmol/h ）。在閃蒸器中進行分離。閃蒸器在120 oF下操作，壓力降為0，分離后氣相中夾帶的液相分率為0.012.輕確定氣相的組成和

5、流率。物性方法用RK-SOAVE閃蒸分離模擬例題11 建立流程圖閃蒸分離模擬例題12進入setup/specification進行全局變量（global）設(shè)置，注意工程單位的設(shè)置，運行類型的設(shè)置，以及報告顯示的要求等。這里 工程單位：ENGRun Type： Flowsheet報告無具體要求，可缺省。閃蒸分離模擬例題13進入組分輸入窗口閃蒸分離模擬例題14進入Property 設(shè)置 在Property method的下拉式菜單中直接選擇RK-SOAVE.閃蒸分離模擬例題15進入Streams/Feed設(shè)置（進入氣體的性質(zhì)）閃蒸分離模擬例題1進入BLOCK設(shè)置在Specification中完成下

6、列設(shè)置（操作條件及壓降）閃蒸分離模擬例題1進入BLOCK設(shè)置完成Specification設(shè)置后在Entrainment中設(shè)置(氣相中夾帶的液相分率)閃蒸分離模擬例題17 計算結(jié)果 FL1HeaterModelFlash2ModelFlash2ModelCOOLFEEDCOOLVAP1LIQ1FL2VAP2LIQ2【例2】完成以下練習(xí)FeedT = 1000 FP = 550 psi氫氣: 405 lbmol/hr甲烷: 95 lbmol/hr苯 : 95 lbmol/hr甲苯: 5 lbmol/hrT = 200 FPdrop = 0T = 100 FP = 500 psiP = 1 atm

7、Q = 0使用 PENG-ROB 物性方法問題: 1. 模塊 “COOL” 的熱負荷是多少? _2. 第二閃蒸模塊“FL2” 的溫度是多少? _【例2】-流程圖的繪制【例2】-設(shè)定全局特性主要是全局特性的定義,如單位, 運算類型,報告的輸出形式和要求【例2】- 輸入化學(xué)組分信息氫氣: 405 lbmol/hr甲烷: 95 lbmol/hr苯 : 95 lbmol/hr甲苯: 5 lbmol/hr【例3】- 輸入化學(xué)組分信息-組分添加步驟Components /specificationsFind依提示輸入組分以“苯”為例(1)(2)氫氣: 405 lbmol/hr甲烷: 95 lbmol/hr

8、苯 : 95 lbmol/hr甲苯: 5 lbmol/hr【例2】- 選用物性計算方法和模型properties /specificationsglobalProperty methodP-R【例2】- 輸入外部流股信息【例2】- 輸入外部流股信息T = 1000 FP = 550 psi氫氣: 405 lbmol/hr甲烷: 95 lbmol/hr苯 : 95 lbmol/hr甲苯: 5 lbmol/hr【例2】- 輸入單元模塊參數(shù)【例2】- 輸入單元模塊參數(shù) 換熱器T = 200 FPdrop = 0【例2】- 輸入單元模塊參數(shù) 閃蒸器1T = 100 FP = 500 psi【例2】-

9、輸入單元模塊參數(shù) 閃蒸器2P = 1 atmQ = 0【例2】- 運行模擬過程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 【例2】- 運行模擬過程換熱器的熱負荷【例2】- 運行模

10、擬過程-閃蒸器2的溫度Flash習(xí)題1圖中所示混合物被部分冷凝并分離為兩相V和L。分別計算V和L的量（摩爾）及摩爾組成。 (采用PENG-R方程計算熱力學(xué)性質(zhì))圖示為一精餾塔的塔頂采出系統(tǒng)。精餾塔總的采出組成如圖所示，其中10mol%以氣相形式采出。若回流罐的溫度為100，試計算回流罐壓力。Flash習(xí)題2150kmol/h的飽和液相流股在758kPa下自精餾塔第一塊板進入再沸器，如本題附圖所示，其摩爾組成為：丙烷（Propane）10、正丁烷（n-Butane）40、正戊烷（n-Pentane）50。問：1）VB和B各自的量及摩爾組成分別為多少？ 2）再沸器的熱負荷QR為多少？ B50 kmol/hVBL1第一塊板再沸器QRFlash習(xí)題3泡點：液體混合物處于某壓力下開始沸騰的溫度，稱為混合物在這壓力下的泡點溫度 露點：氣體混合物處于某壓力下開始凝結(jié)的溫度，稱為混合物在這壓力下的露點溫度最常見的VLE 問題就是已知系統(tǒng)總壓P 和液相組成(即各個xj 的數(shù)值)，計算氣液相平衡時的溫度和氣相的組成yj；或者已知系統(tǒng)總壓P 和氣相組成(即各個yj 的數(shù)值)，計算氣液相平衡時的溫度和液相的組成xj例題3 通過閃蒸模塊求泡露點【例題】利用閃蒸單元操作，完成以下例題物系：苯，甲苯，其中苯的摩爾分率為0.2,P=106.7kPa下，求：1）溶液的泡點溫度及平衡氣相組成2）溶液的露點溫度