化工設(shè)計-ASPEN軟件：ASPEN PLUS模擬軟件簡介

第一章ASPEN軟件入門一模擬軟件簡介1955年，計算機(jī)開始進(jìn)入化工設(shè)計過程。50年代主要用于化工單元過程的計算。1963年，凱洛格公司開發(fā)了第一個化工流程模擬軟件，實(shí)現(xiàn)了全流程的物料和能量衡算。60年代開始出現(xiàn)化工專業(yè)軟件公司。70年代，基于計算機(jī)圖形學(xué)的CAD方法用于化工設(shè)備和工廠設(shè)計；過程控制CAD進(jìn)入實(shí)用階段。一模擬軟件簡介80年代，化工過程設(shè)計實(shí)現(xiàn)了流程拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計，物性計算，過程穩(wěn)態(tài)模擬、動態(tài)模擬和優(yōu)化的CAD集成軟件工具；3D實(shí)體模型法用于化工設(shè)備和工廠的設(shè)計。90年代，基于高性能PC和GUI(GraphicalUserInterface)的集成化環(huán)境得到了普及應(yīng)用，虛擬工廠設(shè)計方法進(jìn)入實(shí)用階段。發(fā)展趨勢：虛擬工廠設(shè)計方法成為標(biāo)準(zhǔn)。一模擬軟件簡介化工CAD根據(jù)其對象和內(nèi)容可分為四大領(lǐng)域；計算機(jī)輔助過程設(shè)計——CAPD

ComputerAidedProcessDesign計算機(jī)輔助過程控制設(shè)計——CAPCD

ComputerAidedProcessControlDesign計算機(jī)輔助過程設(shè)備設(shè)計——CAPED

ComputerAidedProcessEquipmentDesign計算機(jī)輔助過程工廠設(shè)計——CAPPD

ComputerAidedProcessPlantDesign一模擬軟件簡介建立可行的工藝流程拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算物質(zhì)的化學(xué)和物理性質(zhì)進(jìn)行過程的物料、能量衡算過程運(yùn)行狀態(tài)仿真模擬設(shè)備工藝計算(確定設(shè)備的工藝條件參數(shù))過程運(yùn)行特性分析(靈敏度、操作彈性分析)過程參數(shù)優(yōu)化設(shè)計文檔的編繪CAPD的主要內(nèi)容:一模擬軟件簡介ASPENTech

的ASPEN系列軟件工具包括：

ASPENPlus，ASPENPinch，BatchPlus，ASPENSplit等。一模擬軟件簡介HyproTech

的HISYS系列軟件工具包括：

HISYS.Concept，HISYS.Process，HISYS.Plant。SimSci

的ProII。ChemStations

的ChemCAD。WinSim

的DesignII一模擬軟件簡介過程控制系統(tǒng)設(shè)計ASPENTech

的Dynamics&Moduler

HyproTech

的HYSIM，HISYS.RTO+SimSci

的DYNSIMHoneywell的UniSimMatLab的SimulinkCAPCD的主要工具:ASPENPLUS模擬軟件簡介概況界面結(jié)構(gòu)功能創(chuàng)建一個初步的仿真模擬過程概況

AdvancedSystemforProcessEngineering

1976~1981年由MIT主持、能源部資助、55個高校和公司參與開發(fā)?；谛蜇?zāi)K法的穩(wěn)態(tài)過程模擬軟件。

1773種有機(jī)物、2450種無機(jī)物、3314種固體物、900種水溶電解質(zhì)的基本物性參數(shù)。豐富的狀態(tài)方程和活度系數(shù)方法。AspenPlus功能進(jìn)行靈敏度分析和工況研究

一般定制的圖形化和表格化輸出估計和回歸物性數(shù)據(jù)將模擬模型與裝置數(shù)據(jù)擬合優(yōu)化你的工藝將結(jié)果與電子表格接口使用OLE(對象鏈接與嵌入)技術(shù)在其它應(yīng)用窗口中共享輸入和結(jié)果模塊類型共有“混合器/分割器、分離器、換熱器、塔器、反應(yīng)器、壓力改變器、調(diào)節(jié)器、固體、用戶模塊”九大類別。用戶界面UserInterface主題欄菜單欄工具欄工藝流程窗口模型庫啟動用戶界面

UserInterface從“開始”菜單中的“程序/AspenTech/AspenEngineeringSuite/AspenPlus11.1/AspenPlusUserInterface”啟動AspenPlus的用戶界面程序。選用“LocalPC”作為缺省連接。啟動用戶界面

UserInterface選用

Template

根據(jù)過程類型和擬用的單位制選用，最常用的是

GeneralwithMetricUnits

ChemicalswithMetricUnits運(yùn)行類型RunType

過程仿真用

Flowsheet啟動用戶界面UserInterface啟動用戶界面UserInterface啟動用戶界面UserInterface啟動用戶界面UserInterface啟動用戶界面UserInterface一個完整模擬的大體步驟選擇模塊定義流程(連接流股ConnectingStreams)輸入必要的信息運(yùn)行檢查結(jié)果輸出報告及保存數(shù)據(jù)瀏覽器(DataBrowser)功能:顯示表頁和頁面、并操縱對象不必返回上一菜單而瀏覽多個頁面編輯定義流程的輸入頁面檢查運(yùn)行的狀態(tài)和內(nèi)容檢查結(jié)果是否可行數(shù)據(jù)瀏覽器(DataBrowser)數(shù)據(jù)瀏覽器(DataBrowser)樹狀層次目錄使用Next（專家指導(dǎo)系統(tǒng)）借助顯示系統(tǒng)，指導(dǎo)你對一個運(yùn)行進(jìn)行必需和可選的輸入告訴你下一步需要作什么即使當(dāng)你改變已經(jīng)輸入的選擇項(xiàng)和規(guī)定時，也確保你不會做出不完整或不一致的規(guī)定輸入必要信息內(nèi)容設(shè)定全局特性：SetupGlobalSpecifications2.輸入化學(xué)組分信息Components3.選用物性計算方法和模型

PropertyMethods&Models4.輸入外部流股信息ExternalSteams5.輸入單元模塊參數(shù)BlockSpecifications1設(shè)定全局特性標(biāo)題Title度量單位UnitsofMeasurement

輸入數(shù)據(jù)Inputdata

輸出結(jié)果Outputresults全局設(shè)定GlobalSettings

流量基準(zhǔn)Flowbasis

大氣壓力Ambientpressure

有效物態(tài)Validphases

游離水計算Usefreewatercalculation1設(shè)定全局特性2輸入化學(xué)組分信息Components每個組分必須有唯一的ID

組分可用英文名稱或分子式輸入

利用彈出對話框區(qū)別同分異構(gòu)體2輸入化學(xué)組分信息Components

3選用物性計算方法和模型

過程類型Processtype

基礎(chǔ)方法Basemethod

亨利組分Henrycomponents3選用物性計算方法和模型4輸入外部流股信息ExternalSteams每一股外部流股都必須輸入信息:狀態(tài)變量：溫度、壓力、流量

組成：表達(dá)基準(zhǔn)、數(shù)值4輸入外部流股信息ExternalSteams5輸入單元模塊參數(shù)BlockSpecifications每一個單元模塊都必須輸入模型參數(shù)模型參數(shù)的數(shù)量因模型而異混合器的模塊參數(shù)熱交換器模塊參數(shù)

運(yùn)行程序

RunningProject查看結(jié)果

ViewResults輸出結(jié)果報告

ExportResult輸出結(jié)果報告

ExportResult保存項(xiàng)目

SaveProject過程模擬模塊詳介一物流混合器(Mixer)模塊和分流器(Fsplit)模塊混合器模塊參數(shù)混合器模塊混合器模塊參數(shù)物流混合器輸入閃蒸選項(xiàng)（MixerInputFlashOptions）1壓力或壓降(Pressure)2有效相態(tài)(Validphases)混合器模塊參數(shù)創(chuàng)建你的第一個AspenPlus仿真模型示例1將1000m3/hr的低濃酒精（乙醇30%wt，水70%wt，30℃，1bar）與700m3/hr的高濃酒精（乙醇95%wt，水5%wt，20℃，1.5bar）混合。求混合后的溫度和體積流量。分流器(Fsplit)模塊參數(shù)分流器(Fsplit)模塊參數(shù)分流器(Fsplit)模塊參數(shù)分流器(Fsplit)模塊參數(shù)確定關(guān)鍵祖分的流量分流器(Fsplit)模塊參數(shù)定義關(guān)鍵祖分創(chuàng)建你的第二個AspenPlus仿真模型示例二將上例混合物流平均分為三股；