化工設計-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，計算機開始進入化工設計過程。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，實現了全流程的物料和能量衡算。60年代開始出現化工專業(yè)軟件公司。70年代，基于計算機圖形學的CAD方法用于化工設備和工廠設計；過程控制CAD進入實用階段。一模擬軟件簡介80年代，化工過程設計實現了流程拓撲結構設計，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實體模型法用于化工設備和工廠的設計。90年代，基于高性能PC和GUI(GraphicalUserInterface)的集成化環(huán)境得到了普及應用，虛擬工廠設計方法進入實用階段。發(fā)展趨勢：虛擬工廠設計方法成為標準。一模擬軟件簡介化工CAD根據其對象和內容可分為四大領域；計算機輔助過程設計——CAPD

ComputerAidedProcessDesign計算機輔助過程控制設計——CAPCD

ComputerAidedProcessControlDesign計算機輔助過程設備設計——CAPED

ComputerAidedProcessEquipmentDesign計算機輔助過程工廠設計——CAPPD

ComputerAidedProcessPlantDesign一模擬軟件簡介建立可行的工藝流程拓撲結構計算物質的化學和物理性質進行過程的物料、能量衡算過程運行狀態(tài)仿真模擬設備工藝計算(確定設備的工藝條件參數)過程運行特性分析(靈敏度、操作彈性分析)過程參數優(yōu)化設計文檔的編繪CAPD的主要內容: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設計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構功能創(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)?；谛蜇災K法的穩(wěn)態(tài)過程模擬軟件。

1773種有機物、2450種無機物、3314種固體物、900種水溶電解質的基本物性參數。豐富的狀態(tài)方程和活度系數方法。AspenPlus功能進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據將模擬模型與裝置數據擬合優(yōu)化你的工藝將結果與電子表格接口使用OLE(對象鏈接與嵌入)技術在其它應用窗口中共享輸入和結果模塊類型共有“混合器/分割器、分離器、換熱器、塔器、反應器、壓力改變器、調節(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

根據過程類型和擬用的單位制選用，最常用的是

GeneralwithMetricUnits

ChemicalswithMetricUnits運行類型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)輸入必要的信息運行檢查結果輸出報告及保存數據瀏覽器(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行的狀態(tài)和內容檢查結果是否可行數據瀏覽器(DataBrowser)數據瀏覽器(DataBrowser)樹狀層次目錄使用Next（專家指導系統）借助顯示系統，指導你對一個運行進行必需和可選的輸入告訴你下一步需要作什么即使當你改變已經輸入的選擇項和規(guī)定時，也確保你不會做出不完整或不一致的規(guī)定輸入必要信息內容設定全局特性：SetupGlobalSpecifications2.輸入化學組分信息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BlockSpecifications1設定全局特性標題Title度量單位UnitsofMeasurement

輸入數據Inputdata

輸出結果Outputresults全局設定GlobalSettings

流量基準Flowbasis

大氣壓力Ambientpressure

有效物態(tài)Validphases

游離水計算Usefreewatercalculation1設定全局特性2輸入化學組分信息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)別同分異構體2輸入化學組分信息Components

3選用物性計算方法和模型

過程類型Processtype

基礎方法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：表達基準、數值4輸入外部流股信息ExternalSteams5輸入單元模塊參數BlockSpecifications每一個單元模塊都必須輸入模型參數模型參數的數量因模型而異混合器的模塊參數熱交換器模塊參數

運行程序

RunningProject查看結果

ViewResults輸出結果報告

ExportResult輸出結果報告

ExportResult保存項目

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混合器模塊混合器模塊參數物流混合器輸入閃蒸選項（MixerInputFlashOptions）1壓力或壓降(Pressure)2有效相態(tài)(Validphases)混合器模塊參數創(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)模塊參數分流器(Fsplit)模塊參數分流器(Fsplit)模塊參數分流器(Fsplit)模塊參數確定關鍵祖分的流量分流器(Fsplit)模塊參數定義關鍵祖分創(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；