乙苯與苯乙烯精餾過程的Aspen Plus模擬

荊楚理工學院畢業(yè)設計本科畢業(yè)設計（論文）本科畢業(yè)設計27917乙苯與苯乙烯精餾過程的AspenPlus模擬目錄TOC\o"1-3"\h\u134381前言 1175801.1精餾原理及發(fā)展 2216331.1.1精餾塔設備的介紹 2261991.1.2塔板的類型及性能評價 296031.1.3精餾過程進行計算機模擬 381681.1.4精餾傳質(zhì)動力學研究更加深入 318371.1.5精餾節(jié)能技術(shù)研究勢在必行 349811.2精餾特點 461491.3精餾問題描述 4325271.4化工過程模擬 5227731.4.1化工過程模擬系統(tǒng)的發(fā)展 558011.5流程模擬技術(shù) 5210021.6精餾模擬軟件——AspenPlus簡介 5323471.7模擬計算 6271941.7.1物性計算 6285721.7.2操作模型與計算方法 6292211.8本文研究的主要內(nèi)容 6105992流程簡介 787632.1分離物質(zhì)的起始條件 726612.2模擬流程圖 737503AspenPlus模擬計算 8280533.1模擬流程 8265983.1.1建立流程 8258643.1.2進料組分 8217743.1.3設置物性方法 929893.1.4流量參數(shù)設置 10237913.1.5精餾塔的參數(shù)設置 10118363.1.6輸出模擬結(jié)果 11158144靈敏度分析 15196544.1靈敏度分析 15202564.2模型分析工具設置 15167544.2.1創(chuàng)建分析單元S-1 15102564.2.2創(chuàng)建分析變量與設置被控變量 16323624.2.3設置操作變量 17214884.3計算結(jié)果及其分析 1892344.3.2數(shù)據(jù)分析 19292455CupTower對塔的設計計算及校核 20312215.1精餾段的塔板設計 20169825.1.1基本參數(shù)的設置 20266325.1.2塔板計算結(jié)果 21251215.1.3校核 22151665.2提餾段塔板工藝設計 24324795.2.1基本參數(shù)的設置 2460155.2.2塔板計算結(jié)果 25291245.2.3校核 2619065結(jié)論 2919967參考文獻 303564附錄一：TPFQ結(jié)果數(shù)據(jù) 3121594附錄二：氣相組成分布 3332092附錄三：精餾段塔板工藝設計數(shù)據(jù) 358356附錄四：提餾段工藝設計結(jié)果數(shù)據(jù) 3725167致謝 3927917乙苯與苯乙烯精餾過程的AspenPlus模擬摘要本文主要論述利用AspenPlus模擬乙苯、苯乙烯兩組分在精餾塔的分離情況，在DSTWU模擬操作計算得出結(jié)果的基礎上，然后再重新選取數(shù)據(jù)，用RadFrac模塊進行精確計算，再根據(jù)濃度分布剖形的結(jié)果選取最佳進料位置，重新進行校核計算,為了達到預期的分離效果，通過改變操作條件：如進料位置等，對結(jié)果進行比較，通過比較分析，對操作條件進行分析，進而完成本次對精餾塔分離的模擬任務，之后利用CUPTOWER軟件對塔板進行設計，得出塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)。最大限度的節(jié)省不必要的先期投入，能合理的節(jié)省資源，實現(xiàn)效益最大化，對將來實踐具有指導作用和重要意義?！娟P(guān)鍵詞】：AspenPlus模擬精餾CUPTOWER

TheSimulationofEthylbenzeneandStyreneDistillationProcessBasedonAspenPlusAbstractThispapermainlydiscussestheuseofAspenPlussimulationofethylbenzeneandstyrenetwocomponentsinseparationofdistillationtowerbasedonDSTWUsimulationoperationofcalculatedresults,andthenreselectdata,carryonaccuratecalculationbyRadFracmodule,andthenaccordingtotheconcentrationdistributionprofileoftheresultstoselecttheoptimalfeedposition,recheckingcalculation,inordertoachievethedesiredeffectofseparation,bychangingtheoperatingconditions,suchasfeedinglocation,tocomparetheresults,throughthecomparativeanalysisoftheoperationconditionsareanalyzed,andthencompletethesimulationofdistillationseparationtasks,afterthedesignofthetowerplatebyusingCUPTOWERsoftware,drawplatestructureandprocessparameters.Maximumsaveunnecessarypreinvestment,cansavealotofresources,toachievemaximumbenefit,hasguidingroleandsignificanceoffuturepractice.【Keywords】:AspenPlusSimulationDistillatioCUPTOWERPAGEIIPAGEII1前言精餾塔是石油化工等行業(yè)中常用的重要的單元設備，它的操作水平的高低直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟效益[1]。影響復雜精餾塔序列操作水平乃至產(chǎn)品質(zhì)量的因素有很多，而且相互關(guān)系復雜，一旦發(fā)生故障，難以通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的直觀分析獲知故障原因，造成嚴重損失。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，在不影響實際操作的情況下，通過軟件對精餾過程進行模擬，為了運行管理、故障診斷以及過程優(yōu)化提供理論依據(jù)的思路，已經(jīng)引起了研究者的廣泛關(guān)注[2]。利用AspenPlus化工模擬系統(tǒng)軟件中的DSTWU模型和RadFrac模型對環(huán)戊烷分離進行了模擬與計算，模擬結(jié)果達到了設計的要求。利用AspenPlus附帶的靈敏度分析工具，對物料的進料位置做了靈敏度分析，并比較了進料位置對精餾效果的影響，找到最靈敏的工藝操作參數(shù)，可用于生產(chǎn)指導[3]。分離過程的設計是以系統(tǒng)的能耗最小（即總費用最小為目的），選擇適宜的分離方法，確定最優(yōu)的分離序列，實現(xiàn)系統(tǒng)熱集成等環(huán)節(jié)，是化工過程系統(tǒng)工程研究的重要問題之一。而精餾是目前最重要的多組分分離操作，由于其只需要提供能量和冷卻劑就可以得到高純度的產(chǎn)品，操作簡單，因此被廣泛的應用。但是實現(xiàn)精餾需要以能量作為過程進行的推動力，其能耗在整個過程工業(yè)中占有很重要位置。為了進一步提高精餾分離過程中的可操作性、經(jīng)濟性、安全性以及靈活性，對精餾過程的設計和綜合就顯得越來越重要[4]。精餾塔的簡捷設計法一般用于過程設計的初始階段和經(jīng)驗估算。過程綜合問題的求解過程一般涉及塔的設計計算，也多采用簡捷設計法，而且精餾塔的簡捷設計計算還可為嚴格算法提供比較合理的理論板數(shù)、回流比和加料板位置的初值。所以對多組分精餾塔簡捷設計的研究仍然具有重要的意義。關(guān)于精餾的研究有很多，例如：為了達到指定分離要求而需要的最小理論板數(shù)的求解，計算最小回流比的方法等。這些簡捷法結(jié)合了理論與實際經(jīng)驗產(chǎn)生了許多不同的方法。在精餾過程綜合中得到了有效應用。精餾是指利用液體混合物組分間揮發(fā)度的不同，通過氣液兩相逐級流動和接觸時進行穿越界面的質(zhì)量和熱量傳遞，完成混合物分離純化的化工單元操作過程[5]。目前對于氣液兩相界面相變傳質(zhì)和傳熱及氣泡群傳質(zhì)動力學規(guī)律仍處于宏觀和熱力學平衡水平上的研究，尚未發(fā)展出能較準確表示過程傳遞的理論預測方法。因此，從總體上看，精餾技術(shù)仍處于半理論半經(jīng)驗階段，如板效率和傳質(zhì)系數(shù)及流體力學性能等的確定仍然要靠經(jīng)驗公式關(guān)聯(lián)和實驗測定。1.1精餾原理及發(fā)展1.1.1精餾塔設備的介紹實現(xiàn)蒸餾過程的設備稱為氣（汽）液傳質(zhì)設備。氣液傳質(zhì)設備的形式多樣，其中以塔設備中的板式塔和填料塔應用最為廣泛[6]。板式塔工業(yè)上的板式塔以篩板塔和浮閥塔為主。板式塔的流體力學和傳質(zhì)模型相對是比較成熟的，其數(shù)據(jù)可靠、因為其結(jié)構(gòu)簡單、造價比較低、適應性強和容易放大等的特點在生產(chǎn)領域得到了廣泛的應用，特別是在中、高壓條件下與填料塔相比有相當?shù)膬?yōu)勢。20世紀90年代以后，出現(xiàn)了一些新型的塔板，如Superfrac、EnhancedMD和JCPT塔板等。這些新型塔板的主要特點是在保證效率的前提下，通過對塔板結(jié)構(gòu)的特殊設計來減少降液管的面積，增大塔板上氣液傳質(zhì)面積，并提高塔板的開孔率，從而提高塔板的生產(chǎn)能力。JCPT塔板將板式塔和填料塔結(jié)合起來，巧妙地實現(xiàn)了氣液在填料內(nèi)的多級并流操作，解決了填料塔用于高壓操作時效率嚴重下降的問題，具有較高的分離效率，且由于特殊的流道設計消除了降液管液泛，因而生產(chǎn)能力大大提高，特別適用于高壓精餾。填料塔20世紀70年代石油危機以后，填料塔的技術(shù)取得了很大的進展，性能優(yōu)良的填料相繼問世，特別是規(guī)整填料和新型塔內(nèi)件的不斷開發(fā)應用和基礎理論研究的不斷深入，使得填料塔的放大問題得到解決，改變了以板式塔為主的局面[7]。填料可分為散裝填料和規(guī)整填料，使用較多的是金屬環(huán)格狀填料和金屬波紋填料。在填料塔中，塔內(nèi)件的設計也非常重要，如氣液分布器的設計直接影響了整個塔的傳質(zhì)效率和生產(chǎn)能力。在減壓精餾條件下與板式塔相比，填料塔有壓降小、分離效率高、生產(chǎn)能力大等多個優(yōu)點[8]。1.1.2塔板的類型及性能評價1）泡罩塔板塔板上的主要部件是泡罩。它是一個鐘形的罩，支撐在塔板上，其下沿有長條形或橢圓形小孔，或做成齒縫狀，與板面保持一定距離。罩內(nèi)覆蓋著一段很短的升氣管，升氣管的上口高于罩下沿的小孔或齒縫。塔下方的氣體經(jīng)升氣管進入罩內(nèi)之后，折向下到達站罩與管之間的環(huán)形空隙，然后從罩下沿的小孔或齒縫分散成氣包而進入板上的液層。2）篩板塔篩板與泡罩板的差別在于取消了泡罩與升氣管而直接在板上開很多小直徑的篩孔；操作時氣體以高速通過小孔上升，液體則通過降液管流到下一層板。分散成泡的氣體使板上液層成為強烈湍動的泡沫層。浮閥塔浮閥塔兼有泡罩塔、篩板塔的優(yōu)點，板上開有按正三角形排列的閥孔，每孔之上安置一個閥片，氣速達到一定時，閥片被推起，但受到腳鉤的限制，推到最高也不能脫離閥孔，氣速減小則閥片落到板上，靠閥片底部三處突出物支撐住，仍與板面保持約2.5mm的距離，塔板上閥孔開啟的數(shù)量按氣體流量的大小而有所改變。因此氣體從浮閥送出的線速度變動不大，鼓泡性能可以保持均衡一致，使得浮閥具有較大的操作彈性。浮閥的直徑比泡罩小，在塔板上可排列得更緊湊，從而可增大塔板的開孔面積，同時液體以水平方向進入液層，使帶出的液沫減少而氣液接觸時間卻加長，故可增大氣體流速而提高生產(chǎn)能力，板效率亦有所增加，壓力降卻比泡罩塔小。結(jié)構(gòu)上它比泡罩塔簡單，但比篩板塔復雜。這種結(jié)構(gòu)的缺點是因閥片活動，在使用過程中有可能松脫或被卡住，造成該閥孔處的氣、液通過狀況失常，為避免閥片生銹后與塔板粘連，以致蓋住閥孔而不能浮動，浮閥及塔板都用不銹鋼制成，此外，膠黏性液體易將閥片粘住，液體中有固體顆粒會使閥片被架起，都不宜采用。舌片板塔和浮舌板塔舌片塔板是在平板上沖壓出許多向上翻的舌形小片而做成。塔板上沖出舌片后，所留下的孔也是舌的形狀，從下層板上升的氣體在舌與孔之間幾乎成水平地噴射出來，速度可達到20～30m/s，沖向液層，將液體分散成滴或束。這種噴射作用使兩相的接觸大為強化，而提高傳質(zhì)效果。由于氣體噴出的方同與液流方同大體上一致，前者對后者起推動作用，使液體流量加大而液面落差不增。板上液層薄，也就使塔板的阻力減小，液沫夾帶也少一些。浮舌板上的主要構(gòu)件是舌頭與浮閥的結(jié)合，既可令氣體以噴射方式進人液層，又可在負荷改變時，令舌閥的開度隨著負荷改變而噴射速度大致維持不變。因此，這種塔板與固定舌片板相比較，操作較為穩(wěn)定，操作彈性比較大，效率高一些，壓力降也小一些。穿流篩板塔與穿流柵板塔穿流篩板塔的扳上開小孔，穿流柵板塔的板上開條形狹縫。板與板之間不設降液管，液體沿孔或縫的周邊向下流動，氣體則在孔或縫的中央向上流動。氣流對液流的阻滯，使板上保持一定的厚度的液層，讓氣體鼓泡通過。板上的泡沫層高度比較小，因此壓力降比較小，板效率比泡罩板的低一些[9]。1.1.3精餾過程進行計算機模擬對精餾過程的模擬已有半個多世紀的歷史，特別是在大型計算機出現(xiàn)以后，得到了迅速發(fā)展。對精餾過程的早期模擬是假設各分離級均處于汽液平衡且各級內(nèi)液相（或氣相）是完全混合的，然后在每一平衡級中寫出MESH方程，聯(lián)立求解[10]。這種模擬方法的缺點是不反映塔內(nèi)實際情況，實際蒸餾的每一級并不處于氣液平衡狀態(tài)，因此要用總塔效率或板效率來校正，這就帶來較大的誤差。20世紀80年代中期提出的非平衡級模型認為只在氣液界面上存在相平衡，缺點是仍然假定各級內(nèi)氣（液）相完全混合，這對于大型工業(yè)塔是不真實的，會引入較大的誤差，因而只適用于塔徑較小的塔。對于塔徑較大的塔，則只能采用非平衡級和部分混合模型，即各級內(nèi)液相只有部分混合，從進口堰到出口堰液相存在濃度梯度。目前常用的化工模擬軟件較多，其中Aspenplus和PRO／II最為有名，這些軟件在靜態(tài)模擬方面與實際情況較為吻合，因此在企業(yè)內(nèi)得到廣泛的應用[11]。1.1.4精餾傳質(zhì)動力學研究更加深入精餾傳質(zhì)動力學研究的目的是預測點效率或局部傳質(zhì)系數(shù)[12]。經(jīng)典的氣液傳質(zhì)模型包括膜模型、滲透模型和表面更新模型。經(jīng)典模型將氣液傳質(zhì)過程假定為簡單的理想狀況，而實際情況要復雜得多。由于近界面流場結(jié)構(gòu)的未知性，只能將影響傳質(zhì)的諸多因素歸結(jié)為一個未知參數(shù)，而該參數(shù)只能通過傳質(zhì)實驗結(jié)果反演而得，這樣使得模型變成經(jīng)驗的或半經(jīng)驗的關(guān)聯(lián)式。新提出的一些模型，如多尺度局部均勻模型，界面非平衡理論的模擬結(jié)果均難以令人滿意。由于涉及界面區(qū)的熱力學和動力學性質(zhì)，必須從微觀下手，包括微觀的實驗測定和微觀的理論分析。微觀的復雜性和多樣性決定了模型只能是經(jīng)驗或半經(jīng)驗的。1.1.5精餾節(jié)能技術(shù)研究勢在必行無論是從技術(shù)成熟程度還是從應用廣泛程度上來講，精餾在化工分離過程中所占地位均居首位，但它卻是一個能耗最大的化工單元操作，因此，精餾節(jié)能技術(shù)研究勢在必行。目前對精餾過程的各種節(jié)能措施可分為以下三類：一是熱能的充分回收和利用；二是減少過程本身的能量需求；三是提高精餾的熱力學效率。近年來精餾節(jié)能技術(shù)尚無重大進展[13]，基本上是對上述技術(shù)的完善和補充。精餾技術(shù)在今后相當長的一段時間內(nèi)仍將處于半理論半經(jīng)驗的水平，但由于其成熟性，大多數(shù)工程設計已可精確到很高程度。同時，進一步開發(fā)新型的精餾設備和新的精餾過程，提高傳質(zhì)效率，降低能耗，尚有大量的理論和實際工作要做。精餾是化工分離過程中最常用的分離多組分均相液體混合物的單元操作[14]，在化學工業(yè)生產(chǎn)中使用最多，其分離的基本依據(jù)是各組分揮發(fā)性的差異。其中，原料中的氣相部分和提餾段上升蒸汽混合進入精餾段，經(jīng)冷凝器冷凝得到目流液和塔頂液相產(chǎn)品。同時，原料中的液相部分和精餾段下降的液相混合進入提餾段，經(jīng)再沸器使液相沸騰提供氣相回流。在精餾塔內(nèi)的兩相接觸傳質(zhì)中，精餾段靠消耗冷凝器中的冷量而逐漸將比塔頂產(chǎn)品重的組分冷凝，提餾段靠塔底再沸器的熱量而逐漸將比塔底產(chǎn)品輕的組分汽化，如此反復可以得到高純度的產(chǎn)品。精餾結(jié)果，塔頂冷凝收集的是純低沸點組分，純高沸點組分則留在塔底。1.2精餾特點精餾是在氣液兩相（或液液）逐級（或連續(xù)）流動和接觸時進行穿越界面的質(zhì)量和熱量傳遞，并實現(xiàn)混合物分離純化的化工單元操作過程[15]。精餾技術(shù)已經(jīng)過100多年的發(fā)展，并成為目前應用最廣泛的一種分離技術(shù)，它具有如下特點：1)通過精餾分離可以直接獲得所需要的產(chǎn)品，而其它一些分離方法，如吸收、萃取等。由于有外加的溶劑，需進一步使所提取的組分與外加組分再行分離，因而精餾操作流程通常較為簡單；

2)精餾分離的適用范圍廣，它不僅可以分離液體混合物，而且可用于氣態(tài)或固態(tài)混合物的分離。例如，可將空氣加壓液化，再用精餾方法獲得氧、氮等產(chǎn)品；再如，脂肪酸的混合物，可用加熱使其熔化，并在減壓下建立汽液兩相系統(tǒng)，用精餾方法進行分離；

3)精餾過程適用于各種濃度混合物的分離，而像吸收、萃取、結(jié)晶、膜分離等操作，只有當被提取組分濃度較低時才比較經(jīng)濟；

4)精餾操作是通過對混合液加熱建立氣液兩相體系的，所得到的氣相還需要再冷凝液化。

5)精餾技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展及廣泛的使用，目前已具有相當成熟的工程設計經(jīng)驗與一定的基礎理論研究，并發(fā)展出了以精餾為基礎的許多新型復合傳質(zhì)分離技術(shù)；

6)精餾過程操作簡單，易于工程化。即可連續(xù)操作，也可間歇操作，可應用于各種批量的操作中。1.3精餾問題描述精餾模擬技術(shù)優(yōu)劣的最終判據(jù)在于它是否能夠真實地、有效地模擬實際精餾過程[16]。近一個世紀以來，精餾模擬技術(shù)不斷發(fā)展，模擬計算的結(jié)果與實際的精餾過程之間的偏差逐漸縮小。但是由于實際的精餾過程非常復雜，受到流體力學、不可逆過程熱力學、傳質(zhì)和傳熱動力學等方面諸多因素的影響，所以描述精餾塔的數(shù)學模型都是建立在某些簡化假設的基礎之上，而且求解數(shù)學模型時一般都要采用數(shù)值方法求得近似解。對于連續(xù)、穩(wěn)定的精餾過程進行模擬計算主要包括兩個步驟。其一是建立描述精餾過程的數(shù)學模型；其二是求解數(shù)學模型。由于模擬計算的目的多種多樣，所建立的數(shù)學模型往往也具有不同的特點，可以是線性的或者非線性的，代數(shù)的或者微分的方程組。對于每一類數(shù)學模型，可以采用不同的求解方法，如圖解的方法或者代數(shù)的方法，解析的方法或者數(shù)值的方法，以及采取不同的收斂策略。因此精餾模擬計算的形式是豐富多彩、變化萬千的[17]。目前在工業(yè)上應用最廣泛的是平衡級精餾模型，平衡級模型用來描述由若干平衡級或理論塔板構(gòu)成的模型精餾塔，它基于兩個主要的假設：1)平衡級假設，即假設離開每一級（或理論塔板）的氣相混合物和液相混合物之間處于相平衡；2)全混級假設，即假設每一級上的液體和級間的氣體都分別是完全混合的，具有均勻的組成和溫度。平衡級模型包括兩類:簡化的平衡級模型和嚴格的平衡級模型。簡化方法非常簡便，僅靠手算即可完成。在五、六十年代以前它是主要的平衡級精餾計算方法，但是它的精度不高。嚴格方法的精度很高，只要有準確的相平衡和數(shù)據(jù)，嚴格的平衡級模擬計算可以達到任何所希望的精度。但是嚴格方法的計算工作量很大，只有在計算機技術(shù)高度發(fā)展的基礎上才可能實現(xiàn)。近年來這兩類平衡級精餾模型都獲得了進一步的發(fā)展，部分克服了它們本身的缺點，加強了進行精餾模擬計算的功能，擴大了應用的范圍。1.4化工過程模擬化工過程模擬技術(shù)是以工藝過程的機理模型為基礎，采用數(shù)學方法來描述化工過程，通過應用計算機輔助計算手段，進行過程物料衡算、熱量衡算、設備尺寸估算和能量分析，做出環(huán)境和經(jīng)濟評價。該技術(shù)使我們能夠從整個系統(tǒng)的角度來認識、分析、預測生產(chǎn)中深層次的問題，進行裝置調(diào)優(yōu)、流程剖析和過程綜合，達到優(yōu)化生產(chǎn)、節(jié)約資源、環(huán)境友好、提高經(jīng)濟效益的目的[18]。1.4.1化工過程模擬系統(tǒng)的發(fā)展基于平衡級概念的精餾算法(Thiele-Gedds法)在30年代就已經(jīng)提出，到50年代后期，對一些主要的化工設備相繼建立了計算程序。為了滿足過程設計、開發(fā)、控制、優(yōu)化的需要，各種模擬軟件相繼問世，至今己發(fā)展到第三代。國外通用化工流程模擬軟件的發(fā)展大致可分為三代：第一代CHESS(ChemicalEngineeringSiInulationSystem)(1958～1965)的特點：專用軟件，規(guī)模小，幾千行Fortran語句。軟件的使用受到限制，不能用于設計型模擬，不能增加新模塊。采用直接迭代法實現(xiàn)再循環(huán)流股的收斂。它是由美國HOUSTON大學60年代開發(fā)的，在大型合成氨流程模擬中獲得顯著效益。第二代FLOWTRAN(FlowsheetTranslator)(1966～1975)的特點：趨于通用化，規(guī)模較大，l～5萬行Fortran語句。有大型的物性數(shù)據(jù)庫和較多的單元操作模塊；適應性增強，用戶可增加新模塊，可進行設計型計算；采用較高級循環(huán)流收斂法。但是只能處理氣液相。它由美國孟山都(Monsanto)公司研制的。英、日也有類似的軟件問世。第三代ASPEN(AdvancedSystemforProcessEngineering)(1976～至今)的特點：功能性強，程序規(guī)模一般為幾十萬行以上，靈活，適應性強，并可處理氣液固及電解質(zhì)。具有完善的大型數(shù)據(jù)庫，能進行全面流程模擬與分析，組分數(shù)、物料流股數(shù)及模塊數(shù)沒有限制。它是美國能源部委托麻省理工學院化工系開發(fā)的化工流程模擬軟件。1988年美國的另一家模擬公司SIMSCI發(fā)布了該公司的新一代流程模擬軟件PR0／II。國內(nèi)目前發(fā)展比較成熟的是蘭州石化設計院、大連理工大學、華東理工大學聯(lián)合研制開發(fā)的合成氨流程專用模擬系統(tǒng)。這些軟件對提高設計水平和設計效率起到重要作用，但就國內(nèi)綜合水平看，普及程度和運用程度遠不及國外發(fā)達國家，國內(nèi)獨立開發(fā)的模擬軟件商品化還不夠[19]。1.5流程模擬技術(shù)流程模擬技術(shù)是綜合應用過程工程、系統(tǒng)工程、計算數(shù)學等學科的理論和方法、開發(fā)專用軟件對流程工業(yè)的單元過程[20]，設備及整過流程系統(tǒng)在計算機上進行描述的技術(shù)，這種描述即可以是靜態(tài)的，也可以是動態(tài)的。既可以對過程進行物料平衡、熱量平衡、化學平衡、相平衡等的計算，也可以預測操作變量變化對過程的工藝及工程技術(shù)和計算機技術(shù)互相融合的產(chǎn)物，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，為過程系統(tǒng)的綜合分析和優(yōu)化提供了快速高速的方法，已成為過程系統(tǒng)工程的重要技術(shù)。1.6精餾模擬軟件——AspenPlus簡介目前，國內(nèi)主要的化工模擬軟件有美國AspenTech公司的AspenPlus，Hysys，美國SimSci-Esscor公司的PRO/II，英國PSE公司的gPROMS，美國Chemstations公司ChemCAD和美國WinSimInc。公司的DesignII，加拿大VirtualMaterialsGroup的VMGSim[21]，青島化工學院計算機與化工研究所于1987年正式推出了ECSS模擬系統(tǒng)，荷蘭KTI公司推出的SPYRO軟件，英國KBC與美國PROFIMATICS是世界上僅有的提供煉油廠反應裝置工藝流程模擬與優(yōu)化的兩家公司，1998年合并為KBCPROFIMATICS公司，開發(fā)出KBCPROFIMATICS-該公司唯一能提供煉油反應模擬軟件，清華大學化學工程系過程系統(tǒng)工程研究所于2003年研發(fā)出乙烯工業(yè)裂解爐模擬軟件PYRO-SimC，BernardKoehret和XavierJoulia教授帶領他們的科研隊伍開發(fā)了ProSimPlus[22]，另外還有C語言、VB等化工模擬軟件推向市場。AspenPlus是大型通用流程模擬系統(tǒng)，源于美國能源部七十年代后期在麻省理工學院（MIT）組織的會戰(zhàn)，開發(fā)新型第三代流程模擬軟件。該項目稱為“過程工程的先進系統(tǒng)”（AdvancedSystemforProcessEngineering，簡稱ASPEN），并于1981年底完成。1982年為了將其商品化，成立了AspenTech公司，并稱之為AspenPlus。該軟件經(jīng)過近20年來不斷地改進、擴充和提高,已先后推出了十個版本，成為舉世公認的標準大型流程模擬軟件。全球各大化工、石化、煉油等過程工業(yè)制造企業(yè)及著名的工程公司都是AspenPlus的用戶。以AspenPlus嚴格機理模型為基礎,還逐步發(fā)展起來了針對不同用途、不同層次的Aspen工程套件(AspenEngineeringSuite簡稱AES)產(chǎn)品系列。AspenPlus是工程套件的核心,可廣泛地應用于新工藝開發(fā)、裝置設計優(yōu)化，以及脫瓶頸分析與改造。此穩(wěn)態(tài)模擬工具具有豐富的物性數(shù)據(jù)庫，可以處理非理想、極性高的復雜物系；并獨具聯(lián)立方程法和序貫模塊法相結(jié)合的解算方法，以及一系列拓展的單元模型庫。此外還具有靈敏度分析、自動排序、多種收斂方法，以及報告等功能。1.7模擬計算使用ASPEN做過程模擬計算，主要包含以下幾部分內(nèi)容：a.物性計算ASPEN給我們提供了40多種模型用于熱力學性質(zhì)的計算，30多種模型用于物質(zhì)傳遞性質(zhì)的計算。同時還提供了純組分數(shù)據(jù)庫、燃燒數(shù)據(jù)庫等多種用于模型計算的數(shù)據(jù)庫；b.選擇單元操作計算模型ASPEN模擬系統(tǒng)可以計算幾乎所有的單元操作過程，包括物流、混合與分散、閃蒸與換熱、分離過程、反應過程、泵及壓縮機等。其中對于分離過程，ASPEN提供了三個簡捷法蒸餾模型和4種嚴格多級分離模型；c.計算方法的選擇選擇適當?shù)挠嬎惴椒?，將對計算過程收斂與否起著非常關(guān)鍵的作用[23] 。1.7.1物性計算選擇的數(shù)學模型模型是否適當，將直接影響所計算的物性的準確程度。從而影響到計算結(jié)果的精確度。由于該計算體系為極性的乙苯與苯乙烯的分離，ASPEN建議我們使用像RK—ASPEN、SR—POLAR等用于極性體系的模型進行熱力學性質(zhì)的計算。但是，通過計算我們發(fā)現(xiàn)，計算結(jié)果與實際數(shù)據(jù)有較大差異。因此，我們嘗試使用peng-rob物性計算方法得到了很好的效果。1.7.2操作模型與計算方法對于反應精餾單元操作過程，我們選用RadFrac嚴格計算模型進行模擬計算。該模型對處理反應精餾過程有著非常好的效果[24]。1.8本文研究的主要內(nèi)容本文主要利用AspenPlus模擬乙苯25%w、苯乙烯75%w精餾塔的分離的情況，根據(jù)DSTWU計算結(jié)果，選取回流比R、理論板、進料板用RadFrac模塊進行嚴格計算，研究的主要內(nèi)容有：(1)RadFrac模塊進行精確計算后，再根據(jù)濃度分布剖形結(jié)果選取最佳進料位置，重新進行校核計算；(2)為了達到99.8%乙苯從塔頂排出，99.9%的苯乙烯從塔底排出，根據(jù)結(jié)果是否需進行設計規(guī)定(3)塔板的設計與塔板的核算；(4)對精餾塔的進料板位置進行靈敏度分析；(5)利用CupTower軟件得出塔的工藝設計計算結(jié)果

2流程簡介2.1分離物質(zhì)的起始條件模擬分離的兩種組分乙苯（ETHYLBENZENE）、苯乙烯（STYRENE）的起始條件如下表所示：表2-1已知條件組分ETHYLBENZENESTYRENEW%2575流量（kg/hr）250750溫度（℃）30壓力（MPa）0.122.2模擬流程圖圖2.1流程圖Figure2.1flowchart3AspenPlus模擬計算3.1模擬流程3.1.1建立流程流程圖的工藝裝置主要包括再沸器、冷凝器、精餾塔。首先建立流程圖。打開AspenPlus程序，創(chuàng)建新的流程模擬，進入AspenPlus主界面，在模型庫中選擇用于計算塔的模型Column類型，在此先選擇的是Column中DSTWU模塊。計算出粗略的回流比、塔板數(shù)、進料板位置。結(jié)果如下圖：圖3.1從中選取實際回流比為=27.33，實際塔板數(shù)=72，實際進料板位置=39，然后再建立一個RadFrac模塊，從中選定所需工藝裝置，放到合適的流程區(qū)中。畫好流程的基本單元后，打開物流區(qū)，用物流將各個單元設備連接起來。進行物料連接的時候，系統(tǒng)會提示在設備的哪些地方需要物料連接，在圖中以紅色的標記顯示。在紅色標記處，確定所需連接的物流，當整個流程結(jié)構(gòu)確定以后，紅色標記消失，流程設置工作完成。以下是RadFrac模塊的計算。3.1.2進料組分在組分（Components）一欄中，采用查找功能從Aspen數(shù)據(jù)庫中確定所需要輸入的組分乙苯、苯乙烯。圖3.2定義組分3.1.3設置物性方法我們知道選擇一個合適的物性方法對于模型的準確性來說是至關(guān)重要。由于乙苯、苯乙烯都是芳烴類物質(zhì)，故在物性計算方法欄（Properties→Specifications）我們選擇PENG-ROB方法。圖3.3設置物性計算方法物性方法的選取完成，也就確定整個流程計算所需要的熱力學方法3.1.4流量參數(shù)設置設置物流的參數(shù)，包括壓力P=0.12MPa、溫度T=30℃、質(zhì)量分數(shù)X1=0.25、X2=0.75、質(zhì)量流量F=1000kg/hr等進料物流數(shù)據(jù)。圖3.4設置物流成分3.1.5精餾塔的參數(shù)設置在DSTWU計算結(jié)果的基礎上，用RadFrac模塊進行精確計，在Configuration頁的SetupOptions（設置）的選項中輸入理論板數(shù)72、回流比設為27.33、餾出比為0.24668，選擇冷凝器類型為Total（全凝器）再沸器類型選為Kettle（釜式再沸器）。圖3.5設置理論板數(shù)、回流比和餾出率在Streams頁中輸入進料物流的進料板位置NF=39：圖3.6設置進料板位置在Pressure頁上輸入第一塊塔板也就是冷凝器的壓力值P=0.02Mpa，全塔壓降P=0.005Mpa。圖3.7壓力設置所有數(shù)據(jù)全部輸入完畢，開始進行運算。當控制面板上顯示計算以完成時，就可以查找相關(guān)結(jié)果數(shù)據(jù)了。3.1.6輸出模擬結(jié)果由分布剖型結(jié)果給出塔內(nèi)各塔板上的溫度、壓力、熱負荷、相平衡常數(shù)，以及每種相態(tài)的流量、組成和物性，據(jù)此可以確定最佳進料板位置。圖3.8程序運行結(jié)果摘要圖3.9程序運行的TPFQ結(jié)果注：詳細數(shù)據(jù)見附錄一模擬結(jié)果得出每塊塔板對應的組分組成數(shù)據(jù)：圖3.10每一個塔板上對應的組成詳細數(shù)據(jù)見附錄二上表數(shù)據(jù)繪制剖形圖如下：圖3.11氣相組成剖形圖根據(jù)Aspen的濃度分布剖形結(jié)果分析選取最佳進料板位置為。再把進料板位置改為從新進行校核計算的乙苯與苯乙烯的回收結(jié)果如下:圖3.12乙苯與苯乙烯的分離分數(shù)運行計算結(jié)果滿足99.9%的苯乙烯從塔底排出，同時也滿足從塔頂排出的乙苯分離分數(shù)大于規(guī)定值99.8%，因此不需要加入設計規(guī)定。4靈敏度分析4.1靈敏度分析靈敏度分析是AspenPlus軟件的一個重要功能。通過靈敏度分析，只需要進行一次設置工作，AspenPlus軟件就會完成在不同條件下的模擬結(jié)果，通過對這些計算結(jié)果的分析，確定各種工況的優(yōu)缺點，從而找到最佳的工作條件。此次選擇對塔板的進料板位置進行靈敏度分析，目標是最小能耗，變量是進料板位置。4.2模型分析工具設置4.2.1創(chuàng)建分析單元S-1圖4.1創(chuàng)建分析單元4.2.2創(chuàng)建分析變量與設置被控變量圖4.2創(chuàng)建分析變量圖4.3選擇變量類型和變量說明圖4.4被控變量設置4.2.3設置操作變量操作變量選為進料板位置，設置范圍21—40迭代步長為1。圖4.5操縱變量設置圖4.6制表格式設置設置完成后開始進行運行計算。4.3計算結(jié)果及其分析4.3.1計算結(jié)果數(shù)據(jù)圖4.7計算結(jié)果數(shù)據(jù)由運行結(jié)果顯示，在設置范圍內(nèi)的每塊板的模擬運行狀態(tài)都是可行的4.3.2數(shù)據(jù)分析由數(shù)據(jù)繪制的圖形如下:圖4.8靈敏度分析S-1結(jié)果剖型圖有數(shù)據(jù)及圖形的分析可以得到最小能耗時的進料板位置在NF=325CupTower對塔的設計計算及校核5.1精餾段的塔板設計根據(jù)Aspen模擬結(jié)果濃度分布剖形圖得出最佳進料位置為，故精餾段為1到24塊板。5.1.1基本參數(shù)的設置選擇塔板形式，孔徑的大小，計算方法及溢流形式并進行輸入，如下圖：圖5.1塔板信息根據(jù)Aspen模擬得出的結(jié)果輸入工藝條件，如下圖：圖5.2工藝條件圖5.3初估條件5.1.2塔板計算結(jié)果所有參數(shù)設置完畢以后點擊開始計算即可得塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)及塔板工藝參數(shù)圖5.4塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)圖5.5塔板工藝參數(shù)5.1.3校核塔板信息和工藝條件與上述一致，輸入塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)圖5.6塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)點擊開始計算得出校核后的結(jié)果圖5.7塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)圖5.8塔板工藝參數(shù)詳細數(shù)據(jù)見附錄三由上所得數(shù)據(jù)可以導出負荷性能圖圖5.9負荷性能圖X-液相體積流量m3/h Y-氣相體積流量10^3*m3/h 0-操作線1-液相下限線 2-液相上限線 3-漏液線 4-霧沫夾帶線 5-液泛線 5.2提餾段塔板工藝設計由Aspen模擬濃度分布剖形圖的最佳進料板位置為,故可得提餾段為第25到72塊板5.2.1基本參數(shù)的設置選擇塔板形式，孔徑的大小，計算方法及溢流形式并進行輸入，如下圖：圖5.10塔板信息根據(jù)Aspen模擬得出的結(jié)果輸入工藝條件圖5.11工藝條件初估條件與精餾段一致。5.2.2塔板計算結(jié)果待全部條件輸完以后即可得出結(jié)果圖5.12塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)圖5.13塔板工藝參數(shù)5.2.3校核由于提餾段計算圓整后的塔徑為1.2m小于精餾段塔徑，不符合實際工藝生產(chǎn)，故采用等徑計算，提餾段校核塔徑取1.6m.塔板信息與工藝條件一致，輸入塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)圖5.14塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)點擊開始計算得出校核結(jié)果圖5.15塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)圖5.16塔板工藝參數(shù)詳細數(shù)據(jù)見附錄四由以上結(jié)果導出負荷性能圖：圖5.17負荷性能圖X-液相體積流量m3/h Y-氣相體積流量10^3*m3/h 0-操作線1-液相下限線 2-液相上限線 3-漏液線 4-霧沫夾帶線 5-液泛線 結(jié)論在模擬中嚴格按照論文所要求的起始條件：含乙苯25%w、苯乙烯75%w的混合物(F=1000kg/hr、P=0.12Mpa、T=30℃)用精餾塔（塔壓0.02Mpa）分離，要求99.8%的乙苯從塔頂排出，99.9%的苯乙烯從塔底排出，采用全凝器。應用AspenP1us化工模擬軟件中DSTWU模型和RadFrac模型，對連續(xù)分離乙苯與苯乙烯混合物的精餾塔進行了模擬，得到操作參數(shù)。模擬得出最終結(jié)果R=27.33、NT=72、NF=24、D／F=0.24668，利用CUPTOWER軟件對塔板的設計計算，得出塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)和塔板工藝參數(shù)。如確定塔徑D=1.6m、板間距L1=0.45m、溢流堰高度L2=60mm等。綜上所述，運用AspenPlus模擬精餾塔的分離過程情況，免去了實際生產(chǎn)中不必要的操作麻煩，既可以了解精餾塔內(nèi)組分的分離情況，也可以進行靈敏度分析，使工作效率更高，同時可以對實際生產(chǎn)進行指導，對提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化工藝流程具有重要指導意義。同時利用CUPTOWER軟件計算節(jié)省了計算時間提高了工作效率。參考文獻[1]毛偉，李皓凌．ASEPNPLUS用于甲苯一肟分離系統(tǒng)優(yōu)化[J]．化學工程師，2008,22(12)．[2]蘭仁水．精餾技術(shù)在理論與實踐中發(fā)展[N]．中國化工報，2002-4-8．[3]方利國．計算機在化學化工中的應用[M]．化學工業(yè)出版社，2011-1-8．[4]陳敏恒，從德滋，方圖南，等．化工原理[M]．北京：化學工業(yè)出版社．第2版，2000年．69-144.．[5]譚天恩，麥本熙，丁惠華．化工原理[M]．北京：化學工業(yè)出版社．第2版，1999．84-142．[6]朱玉琴，李迓紅．高效節(jié)能的熱泵精餾技術(shù)[J]．發(fā)電設備，2003．25(1):27-28[7]柴誠敬，張國亮，夏清，張鳳寶，等編．化工原理（下）[M]．北京：高等教育出版社，2006-6．[8]祝石華．抽提精餾技術(shù)及改進[J]．化工進展，2001（6）：16—19．[9]譚天恩，麥本熙，丁惠華．化工原理[M]．北京：化學工業(yè)出版社．第2版，1999．84-142．[10]楊緒壯,屈一新,等．反應精餾過程模擬——ASPENPLUS應用范例[J]．計算機與應用化學2001,27(4)．[11]田文德，劉晶晶，孫素莉．化工原理精餾過程的計算機輔助計算[J]．計算機與應用化學，2005，22（10）：925—928．[12]朱傳林．乙苯/苯乙烯分離塔的改造與優(yōu)化[D]．天津大學，2010．23(1):27-28[13]R.Smith著，王保國，王春艷，等譯．化工設計過程.[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2002.69—82．[14]馮霄，李勤凌．化工節(jié)能原理與技術(shù)[M]．北京：化學工業(yè)出版社，1998.81—100．[15]McCabeWL；SmithJ．C，UnitOperationsofChemicalEngineering[J]．Thirded.NewYork：Elsevier．1988.215-227．[16]UnderwoodA.J.V.Inst[J]．Petrol．1946（32）：598-605．[17]FairJ.R.；BollesW.L.[J]．Chem.Eng．1968（75）：156-186．[18]吳正舜．AspenPlus軟件在化學反應工程中氣固非均相催化反應的模擬研究[J]．計算機與應用化學，2008，25(1)．[19]劉雪蓮．乙醇-正丙醇分離實驗的計算機模擬與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]．2008,6．[20]馬同澤，侯增棋，吳文銑．熱管[M]．北京：科學出版社，1983．[21]雷志剛，周榮琪．段占庭等．利用PRO／Ⅱ和塔板設計軟件開發(fā)異阿醇工藝[J]．計算機與應用化學，1999，16（4）：265—267．[22]張紅彥，周榮琪，段占庭，等．煤焦油蒸餾過程的改進[J]．計算機與應用化學，2003，20（4）：525—527．[23]楊緒壯，屈一新．反應精餾過程模擬-ASPENPLUS應用范例[J]．內(nèi)蒙古石油化工，2001,27(4)．[24]UserGuideAppendices2ndedition，E-34，UserGuide[J]．ASPENPLUS．1990．．附錄一：TPFQ結(jié)果數(shù)據(jù)StageTemperaturePressureHeatdutyLiquidfromVaporfromStageCbarGcal/hrkg/hrkg/hr184.31671020.2-0.61457387089.543820285.27308860.2070422506846.754817089.54382386.2050890.2140845106853.914747097.00344487.11477220.2211267606860.751917104.16338588.00420170.2281690106867.246947111.00054688.87547830.2352112706873.383647117.49557789.73079460.2422535206879.092357123.63227890.57249950.2492957806884.329427129.34099991.40315520.2563380306889.041837134.578061092.22559380.2633802806893.105837139.290471193.04299820.2704225406896.430167143.354461293.85895920.2774647906898.911017146.67881394.67746590.2845070406900.361637149.159651495.50301820.291549306900.674617150.610271596.34039540.2985915506899.643887150.923251697.19469990.305633806897.140777149.892521798.07102910.3126760606893.036017147.389421898.97385860.3197183106887.224587143.284651999.90680380.3267605606879.718117137.4732220100.8717530.3338028206870.590417129.9667521101.8679650.3408450706860.070277120.8390422102.8918610.3478873206848.504617110.318923103.9365420.3549295806836.314197098.7532224104.9919770.3619718306824.029887086.5627825106.0460660.3690140808203.715687074.2784526106.7937770.3760563408205.261017453.9640127107.5504180.3830985908206.053887455.5092728108.3160750.3901408508206.139647456.3020729109.090190.397183108205.611147456.3877730109.871440.4042253508204.538787455.8592131110.6577920.4112676108203.046757454.7868232111.4465390.4183098608201.29297453.2947833112.2343230.4253521108199.398737451.5409234113.0174860.4323943708197.518237449.6467635113.7922360.4394366208195.809527447.766336114.5547720.4464788708194.378777446.0576437115.3017480.4535211308193.333927444.6269438116.0303540.4605633808192.765887443.5821539116.7383130.4676056308192.716817443.0141740117.4241910.4746478908193.215847442.9651541118.0872490.4816901408194.275527443.4642442118.7272750.4887323908195.881067444.5239643119.3447090.4957746508198.004587446.1295444119.9404030.502816908200.612237448.2530945120.515420.5098591608203.665567450.8607746121.0711080.5169014108207.115527453.9141247121.6089070.5239436608210.915427457.3640948122.1302130.5309859208215.028177461.1640149122.6364630.5380281708219.406387465.2767650123.1290190.5450704208224.008327469.6549951123.60910.5521126808228.807767474.2569352124.0778730.5591549308233.767277479.0563753124.5363860.5661971808238.85527484.0158954124.9855460.5732394408244.056467489.1038355125.4261920.5802816908249.344067494.3050956125.8590590.5873239408254.695877499.5926957126.2847740.594366208260.104897504.9444958126.7039060.6014084508265.552547510.3535259127.1169520.608450708271.0247515.8011760127.5243330.6154929608276.51727521.2726361127.9264290.6225352108282.019657526.7658462128.3235720.6295774708287.521777532.2682863128.7160450.6366197208293.023937537.770464129.1041050.6436619708298.51797543.2725765129.4879760.6507042308303.997857548.7665366129.8678530.6577464808309.464837554.2464967130.2439120.6647887308314.913677559.7134768130.6163110.6718309908320.341247565.162369130.9851870.6788732408325.74827570.5898870131.3506670.6859154908331.131637575.9968371131.7128640.6929577508336.490397581.3802672132.0718810.70.65308449749.7513657586.73902附錄二：氣相組成分布StageC8H10-01C8H810.99807220.0019277920.997415270.0025847230.996570280.0034297240.995485150.0045148550.994093980.0059060260.992313670.0076863270.990039930.0099600780.987142380.0128576290.983459230.01654077100.978791230.02120877110.972895340.02710465120.965478980.03452102130.956195740.04380425140.944643870.05535613150.930371110.06962888160.912887090.0871129170.891689190.10831081180.866303680836343860.16365614200.801585010.19841499210.762046050.23795395220.718064020.28193599230.670339250.32966075240.619928570.38007144250.56817450.4318255260.549755730.45024426270.529295070.47070493280.506796690.49320331290.482336550.51766345300.456072130.54392787310.428246080.57175392320.399183180.60081682330.369278840.63072116340.338978990.66102101350.308754490.69124551360.279071990.72092802370.250365130.74963487380.22301030.7769897390.197309130.80269087400.173479360.82652064410.151653810.84834619420.131886370.86811363430.11416290.8858371440.09841460.90158539450.084532250.91546775460.072379710.92762029470.06180550.9381945480.05265230.9473477490.044764280.95523572500.037992090.9620079510.032196290.96780371520.027249240.97275076530.023035930.97696406540.019454020.98054598550.016413390.98358661560.013835320.98616468570.011651510.98834849580.009803040.99019695590.008239310.99176069600.0069170.99308299610.005799180.99420081620.00485440.99514559630.004055950.99594405640.003381180.99661881650.002810920.99718908660.002328930.99767107670.001921480.99807851680.0015770.99842299690.001285690.9987143700.001039280.99896071710.00083080.99916919720.000654360.99934564附錄三：精餾段塔板工藝設計數(shù)據(jù)基本信息1項目名稱乙苯與苯乙烯7校核人鄧貽月2裝置名稱精餾塔8日期2015/5/133塔的名稱T2019說明4塔板編號(實際)1#—24#10計算選用的理論版#5塔板層數(shù)2411塔板編號(理論)#—#6塔板形式普通篩孔12分段說明精餾段工藝設計條件液相氣相1質(zhì)量流量kg/h7089.547質(zhì)量流量kg/h7089.542密度kg/m3811.348密度kg/m30.753體積流量m3/h8.749體積流量m3/h9511.824粘度cp0.3510粘度cp0.015表面張力dyn/cm22.5911安全因子/0.826體系因子/1.0012充氣因子/0.60塔板結(jié)構(gòu)參數(shù)1塔徑m1.606孔數(shù)#11264.002板間距m0.45007開孔密度#/m27473.553塔截面積m22.01068溢流程數(shù)/14開孔區(qū)面積m21.50729堰的形式/平堰5開孔率%11.00溢流區(qū)尺寸兩側(cè)中心1降液管面積比%5.200.002堰徑比%60.000.003降液管頂部寬度m0.16000.00004彎折距離m0.04420.00005降液管底部寬度m0.11580.00006受液盤深度m0.04500.00007受液盤寬度m0.16000.00008堰高m0.00000.00009降液管底隙m0.04400.000010降液管頂部面積m20.10460.000011降液管底部面積m20.06500.000012頂部堰長m0.96000.000013底部堰長m0.82910.000014進口堰高度m0.00000.000015進口堰寬度m0.00000.0000普通篩孔參數(shù)1篩孔孔徑m0.00550.0000.0000.0002孔間距m0.01260.0000.0000.00030.0000.0000.00070.0000.0000.00040.0000.0000.00080.0000.0000.000工藝計算結(jié)果正常操作110%操作90%操作1空塔氣速m/s1.31411.44551.18272空塔動能因子m/s(kg/m3)^0.51.13451.24801.02113空塔容量因子m/s0.03980.04380.03594孔速m/s11.946413.141110.75185孔動能因子m/s(kg/m3)^0.510.313711.34519.28246漏點氣速m/s8.51058.53748.48327漏點動能因子m/s(kg/m3)^0.57.34747.37067.32388相對泄露量kg液/100kg液0009溢流強度m^3/(h.m)9.102110.01248.191910流動參數(shù)/0.03030.03030.030311板上液層高度m0.01340.01410.012712堰上液層高度m0.01240.01320.011513液面梯度m0.00200.00190.002214板上液層阻力m液柱0.02200.02280.021315干板壓降m液柱0.01120