分離單元的仿真一演示文稿

分離單元的仿真一演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)（優(yōu)選）第六講分離單元的仿真一當(dāng)前第2頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)簡(jiǎn)單分離單元模型簡(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當(dāng)前第3頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)簡(jiǎn)單分離單元模型（2）當(dāng)前第4頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2

兩相閃蒸器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。當(dāng)前第5頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2

兩相閃蒸器（2）當(dāng)前第6頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2——

連接Flash2

模塊的連接圖如下：

當(dāng)前第7頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2——

模型參數(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)。當(dāng)前第8頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2—

模型參數(shù)（2）當(dāng)前第9頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)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)中選定1個(gè)。Flash2—

模型參數(shù)

（3）Flash2

模塊的模型參數(shù)有3

組：

當(dāng)前第10頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2—

模型參數(shù)

（4）當(dāng)前第11頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2—

模型參數(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。當(dāng)前第12頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2—

模型參數(shù)（6）當(dāng)前第13頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2—

應(yīng)用示例（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。求離開冷凝器的汽、液兩相的溫度和組成。當(dāng)前第14頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2—

應(yīng)用示例（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。求離開閃蒸器的汽、液兩相的溫度、流量和組成。當(dāng)前第15頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2—

應(yīng)用示例（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。當(dāng)前第16頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—Sensitivity

在進(jìn)行過程設(shè)計(jì)和分析時(shí)，常常需要了解某些過程變量受其它過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。當(dāng)前第17頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—Sensitivity

(2)當(dāng)前第18頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—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)；當(dāng)前第19頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—Sensitivity(4)步驟1和步驟2：當(dāng)前第20頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—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)；當(dāng)前第21頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—Sensitivity

(6)步驟3和步驟4：當(dāng)前第22頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—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)。當(dāng)前第23頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—Sensitivity

(8)步驟5：當(dāng)前第24頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—Sensitivity

(9)可以定義多個(gè)分析所需的變量，如下圖所示：當(dāng)前第25頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—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)。當(dāng)前第26頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—Sensitivity

(11)步驟6：當(dāng)前第27頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—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.)。當(dāng)前第28頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—Sensitivity

(13)步驟7：當(dāng)前第29頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—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。當(dāng)前第30頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)靈敏度分析—Sensitivity

(15)步驟8：當(dāng)前第31頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)變量關(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。當(dāng)前第32頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)變量關(guān)系圖——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)；當(dāng)前第33頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)變量關(guān)系圖——Plot（3）當(dāng)前第34頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)變量關(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)；當(dāng)前第35頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)變量關(guān)系圖——Plot（5）當(dāng)前第36頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)變量關(guān)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。當(dāng)前第37頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)變量關(guān)系圖——Plot（7）當(dāng)前第38頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)變量關(guān)系圖——Plot（8）當(dāng)前第39頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash2—

應(yīng)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。當(dāng)前第40頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

三相閃蒸器

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。當(dāng)前第41頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

三相閃蒸器（2）當(dāng)前第42頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3——

連接Flash3

的連接圖如下：

當(dāng)前第43頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

模型參數(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)。當(dāng)前第44頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

模型參數(shù)（2）當(dāng)前第45頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

模型參數(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。當(dāng)前第46頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

模型參數(shù)（4）當(dāng)前第47頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)3、液沫夾帶

(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：

當(dāng)前第48頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

模型參數(shù)（6）當(dāng)前第49頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

應(yīng)用示例（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。求離開冷凝器的汽、液、液三相的溫度、質(zhì)量流量和組成。當(dāng)前第50頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

應(yīng)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，求離開閃蒸器的汽、液、液三相的溫度、質(zhì)量流量和組成。當(dāng)前第51頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Flash3—

應(yīng)用示例（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。當(dāng)前第52頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Decanter

——

傾析器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。當(dāng)前第53頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Decanter——傾析器（2）當(dāng)前第54頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Decanter——

連接Decanter

模塊的連接圖如下：

當(dāng)前第55頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Decanter—

模型參數(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)當(dāng)前第56頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Decanter—

模型參數(shù)（2）當(dāng)前第57頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)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。Decanter—

模型參數(shù)（3）Decanter

模塊的模型參數(shù)有3

組：

當(dāng)前第58頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Decanter—

模型參數(shù)（4）當(dāng)前第59頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Decanter—

模型參數(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）。當(dāng)前第60頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Decanter—

應(yīng)用示例(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。當(dāng)前第61頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Decanter—

應(yīng)用示例(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。當(dāng)前第62頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep——

組份分離器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。當(dāng)前第63頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep——

組份分離器（2）當(dāng)前第64頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep——

連接Sep

模塊的連接圖如下：

當(dāng)前第65頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep—

模型參數(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。當(dāng)前第66頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep—

模型參數(shù)（2）當(dāng)前第67頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep—

模型參數(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)。當(dāng)前第68頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep—

模型參數(shù)（4）當(dāng)前第69頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)3、出口閃蒸

(OutletFlash)

指定每一股輸出物流的閃蒸壓力、溫度、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：

當(dāng)前第70頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep—

模型參數(shù)（6）當(dāng)前第71頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep—

應(yīng)用示例（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。當(dāng)前第72頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep2—兩出口組份分離器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。當(dāng)前第73頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep2—兩出口組份分離器（2）當(dāng)前第74頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep2—兩出口組份分離器（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?？勺杂稍O(shè)定的參數(shù)個(gè)數(shù)由物料平衡自由度決定。當(dāng)前第75頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep2—兩出口組份分離器（4）當(dāng)前第76頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep2—

應(yīng)用示例（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。當(dāng)前第77頁(yè)\共有86頁(yè)\編于星期三\0點(diǎn)Sep2—

應(yīng)用示例（2）

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