ASPEN Plus培训教程 第十一讲 反应器单元的仿真设计(二)

A S P E N P L U S反应器模拟教程Hessen was revised in January 2021简介什么是Process FlowsheetProcess Flowsheet（流程图）可以简单理解为设备或其一部分的蓝图.它确定了所有的给料流,单元操作,连接单元操作的流动以及产物流.其包含的操作条件和技术细节取决于Flowsheet的细节级别.这个级别可从粗糙的草图到非常精细的复杂装置的设计细节.对于稳态操作,任何流程图都会产生有限个代数方程。

例如，只有一个反应器和适当的给料和产物，方程数量可通过手工计算或者简单的计算机应用来控制。

但是，当流程图复杂程度提高，且带有很多清洗流和循环流的蒸馏塔、换热器、吸收器等加入流程图时，方程数量很容易就成千上万了。

这种情况下，解这一系列代数方程就成为一个挑战。

然而，叫做流程图模拟的电脑应用专门解决这种大的方程组，Aspen PlusTM，ChemCadTM，PRO/IITM。

这些产品高度精炼了用户界面和网上组分数据库。

他们被用于在真是世界应用中，从实验室数据到大型工厂设备。

流程模拟的优点在设备的三个阶段都很有用：研究&发展，设计，生产。

在研究&发展阶段，可用来节省实验室实验和设备试运行；设计阶段可通过与不同方案的对比加速发展；生产阶段可用来对各种假设情况做无风险分析。

流程模拟缺点人工解决问题通常会让人对问题思考的更深，找到新颖的解决方式，对假设的评估和重新评估更深入。

流程模拟的缺点就是缺乏与问题详细的交互作用。

这是一把双刃剑，一方面可以隐藏问题的复杂性使你专注于手边的真正问题，另一方面隐藏的问题可能使你失去对问题的深度理解。

历史AspenPlusTM在密西根大学界面基础启动AspenPlus，一个新的AspenPlus对象有三个选项，可以Open an Existing Simulation，从Template开始，或者用BlankSimulation创建你的工作表。

Aspen Plus 初级课程1、Aspen Plus 简介Advanced System for Process Engineering 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55 个高校和公司参与开发。

基于序贯模块法的稳态过程模拟软件。

1773种有机物、2450种无机物、3314种固体物、900种水溶电解质的基本物性参数。

丰富的状态方程和活度系数方法。

2、Aspen Plus 基本概念用户界面（User Interface)。

流程图（Flowsheet）。

模型库（Model Library）。

数据浏览器（Data Browser）。

流股（Stream）。

模块（Block）。

3、使用Aspen Plus的基本步骤1）启动User Interface2）选用Template3）选用单元操作模块：Model Blocks4）连结流股：Streams5）设定全局特性：Setup Global Specifications6）输入化学组分信息Components7）选用物性计算方法和模型Property Methods & Models 8）输入外部流股信息External Steams9）输入单元模块参数Block Specifications10）运行模拟过程Run Project11）查看结果View of Results12）输出报告文件Export Report13）保存模拟项目Save Project14）退出Exit4、选用Template1）Simulations：根据过程类型和拟用的单位制选用，最常用的是：General with Metric Units2）Run Type 过程仿真用Flowsheet5、设置全局特性Setup Globe Spec1）标题Title2）度量单位Units of Measurement 输入数据Input data 输出结果Output results3）全局设定Global Settings 流量基准Flow basis 大气压力Ambient pressure有效物态Valid phases 游离水计算Use free water calcula tion6、输入化学组分信息1）每个组分必须有唯一的ID2）组分可用英文名称或分子式输入3）利用弹出对话框区别同分异构体7、选用物性计算方法和模型过程类型Process type 基础方法Base method亨利组分Henry components8、输入外部流股信息每一股外部流股都必须输入信息状态变量：温度、压力、流量组成：表达基准、数值9、输入单元模块参数每一各单元模块都必须输入模型参数模型参数的数量因模型而异，请认真理解其物理意义。

ASPENLUS反应器模拟教程第一步是创建一个新的ASPEN Plus工程。

打开软件后，选择“File”，然后选择“New”创建一个新的工程。

在弹出的对话框中，输入工程的名称和路径，并选择一个空白模板。

点击“OK”创建工程。

第三步是定义反应器。

选择“Reactor”选项卡，然后点击“Add”添加反应器。

在弹出的对话框中，选择反应器类型，例如理想反应器、柱塞反应器、流动床反应器等。

根据需要，设置反应器的相关参数，例如容积、温度、压力等。

点击“OK”添加反应器到工程中。

第四步是定义反应。

选择“Reactions”选项卡，然后点击“Add”添加反应。

在弹出的对话框中，选择反应类型，例如气液相反应、液体相反应等。

根据反应方程式，输入反应的化学方程式，并设置反应的参数，例如反应速率常数。

点击“OK”添加反应到工程中。

第五步是设定约束条件。

选择“Specifications”选项卡，然后点击“Add”添加约束条件。

在弹出的对话框中，选择需要约束的参数，例如物质转化率、温度、压力等。

根据需要，设置参数的取值范围或固定值。

点击“OK”添加约束条件到工程中。

第六步是运行模拟。

点击工具栏上的“Run”按钮开始模拟过程。

ASPEN Plus将根据设定的反应器和反应条件进行仿真计算，并输出结果。

在仿真过程中，可以监视反应器内物质转化率、温度、压力等参数的变化情况。

第七步是分析结果。

在模拟结束后，可以查看和分析模拟结果。

选择“Results”选项卡，然后点击不同的结果子选项卡，例如“Conversion”，“Temperature”，“Pressure”等。

在结果窗口中，可以查看各个参数的变化曲线图，并对结果进行进一步分析。

除了上述基本步骤之外，ASPEN Plus还提供了许多高级功能和工具，例如灵敏度分析、优化设计等。

可以根据具体的需求和应用场景，进一步探索和应用这些功能。

总结起来，ASPEN Plus反应器模拟教程包括创建工程、添加组件、定义反应器和反应、设定约束条件、运行模拟和分析结果等步骤。

Aspen Plus 初级课程1、Aspen Plus 简介Advanced System for Process Engineering 1976~1981年由MIT主持、能源部资助、55 个高校和公司参与开发。

基于序贯模块法的稳态过程模拟软件。

1773种有机物、2450种无机物、3314种固体物、900种水溶电解质的基本物性参数。

丰富的状态方程和活度系数方法。

2、Aspen Plus 基本概念用户界面（User Interface)。

流程图（Flowsheet）。

模型库（Model Library）。

数据浏览器（Data Browser）。

流股（Stream）。

模块（Block）。

3、使用Aspen Plus的基本步骤1）启动User Interface2）选用Template3）选用单元操作模块：Model Blocks4）连结流股：Streams5）设定全局特性：Setup Global Specifications6）输入化学组分信息Components7）选用物性计算方法和模型Property Methods & Models 8）输入外部流股信息External Steams9）输入单元模块参数Block Specifications10）运行模拟过程Run Project11）查看结果View of Results12）输出报告文件Export Report13）保存模拟项目Save Project14）退出Exit4、选用Template1）Simulations：根据过程类型和拟用的单位制选用，最常用的是：General with Metric Units2）Run Type 过程仿真用Flowsheet5、设置全局特性Setup Globe Spec1）标题Title2）度量单位Units of Measurement 输入数据Input data 输出结果Output results3）全局设定Global Settings 流量基准Flow basis 大气压力Ambient pressure有效物态Valid phases 游离水计算Use free water calcula tion6、输入化学组分信息1）每个组分必须有唯一的ID2）组分可用英文名称或分子式输入3）利用弹出对话框区别同分异构体7、选用物性计算方法和模型过程类型Process type 基础方法Base method亨利组分Henry components8、输入外部流股信息每一股外部流股都必须输入信息状态变量：温度、压力、流量组成：表达基准、数值9、输入单元模块参数每一各单元模块都必须输入模型参数模型参数的数量因模型而异，请认真理解其物理意义。