化工步骤模拟实训-AspenPlus教学教程简单单元模拟
- 格式：ppt
- 大小：1.38 MB
- 文档页数：60
文档推荐
-
《化工流程模拟》课程规范(上机)页数:8
下载文档原格式
合集下载
化工过程模拟实训AspenPlus教程第二版课程设计
化工过程模拟实训AspenPlus教程第二版课程设计1. 简介Aspen Plus是一种广泛使用的化工过程模拟软件，它可以模拟各种化学工艺操作和过程。
本教程将介绍如何使用Aspen Plus进行化工过程模拟实训。
本教程是第二版，增加了更多的实例和案例，以便读者更好地理解和应用Aspen Plus。
2. Aspen Plus基础在开始使用Aspen Plus前，需要了解以下基础概念：2.1 单元操作单元操作是指物料转化和传递过程中的基本操作，如反应、蒸馏、吸收、萃取等。
Aspen Plus提供了许多单元操作模块，可以用来构建整个流程。
2.2 组成组成是指物料的组成成分。
在Aspen Plus中，组成可以用化学式、分子式、元素符号等表示。
2.3 热力学热力学是指物料的能量状况。
在Aspen Plus中，可以使用不同的热力学库来模拟不同的物料。
2.4 流程图流程图是Aspen Plus中最基本的概念，所有的操作都可以在流程图中进行。
3. Aspen Plus实例3.1 空气分离实例空气分离是工业化学中常见的过程。
它可以通过液化空气来分离氮气和氧气。
在Aspen Plus中，可以使用cryogenic splitter模块来模拟这个过程。
1.创建流程图并选择cryogenic splitter模块。
2.设置物料组成和流量。
3.设置冷却剂和回收装置。
4.进行模拟并查看结果。
3.2 甲醇制备实例甲醇制备是另一个常见的化学工艺过程。
它可以使用甲烷和水制备甲醇。
在Aspen Plus中，可以使用reactor模块来模拟这个过程。
1.创建流程图并选择reactor模块。
2.设置物料组成和流量。
3.设置反应条件和反应器类型。
4.进行模拟并查看结果。
3.3 精制实例精制是化学工业中重要的过程，它可以使物料纯度更高。
在Aspen Plus中，可以使用distillation column模块来模拟这个过程。
1.创建流程图并选择distillation column模块。
化学行业中的流程模拟软件使用教程
化学行业中的流程模拟软件使用教程引言：在化学工业中，流程模拟软件是一种非常重要的工具，它可以有效地模拟化学过程和反应的整个流程，帮助工程师进行流程设计、参数优化、成本控制等工作。
本文将介绍几种常用的流程模拟软件以及它们的使用方法和注意事项，希望对从事化学行业的工程师和学生有所帮助。
一、ASPEN PlusASPEN Plus是一种常用的化学工程流程模拟软件。
它可以模拟各种化学反应，包括热力学、动力学以及多相反应等。
以下是使用ASPEN Plus的步骤：1. 定义组分：首先，需要定义系统中的化学组分，例如水、溶液或气体。
指定它们的物理性质，如密度、摩尔质量、熔点和沸点等。
2. 建立流程：然后，将反应器、分离器、冷却器等单元操作连接起来，建立流程图。
通过选取不同的单元操作模块，可以模拟各种化学过程，如加热、蒸发、尾气处理等。
3. 输入参数：在建立流程后，需要输入相应的操作参数，如温度、压力、流速等。
这些参数可以根据实际情况进行调整，以优化流程结果。
4. 运行模拟：确认所有参数设置正确后，可以运行模拟以获得流程的输出结果。
ASPEN Plus会生成各个单元操作的详细数据，如产率、转化率、能耗等。
5. 优化参数：通过对模拟结果的分析，可以对系统参数进行优化。
例如，可以调整反应器的温度、压力或者选择不同的分离器类型，以达到更好的工艺效果。
尽管ASPEN Plus是一种非常强大的软件，但在使用过程中需要注意以下几点：1. 认真学习：ASPEN Plus具有复杂的功能和接口，对初学者可能有一定的学习曲线。
因此，建议用户在使用之前认真学习软件的操作手册和教程，并进行一些实践演练。
2. 数据质量：输入数据的准确性对于模拟结果的可靠性至关重要。
因此，在输入数据时需要注意使用合适的物性数据和化学反应机理。
3. 模型验证：在进行真实的工程设计之前，应该对模拟结果进行验证。
这可以通过与实际操作数据的比较来完成，以确保模拟结果的准确性。
化工流程模拟实训：Aspen Plus教程 第4章简单单元模拟
单一的混合器Mixer不能同时混合物流、 热流、功流。
4.1.1 混合器 Mixer
出口物流的压力（或 模块压降） 出口物流的有效相态
Mixer计算时需要指定
如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.1 混合器 Mixer
例4.1.1 将下表中的三股物流混合，求混合后的产品温度、
4.3.1两相闪蒸器Flash2
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications)
需要规定温度、压力、气相分率、热负荷这四个参 数中的任意两个。
4.3.1两相闪蒸器Flash2
2.有效相态 ( Valid Phase)
汽-液相(Vapor-Liquid) 汽-液-液相(Vapor-Liquid-Liquid) 汽-液-游离水相(Vapor-Liquid-Free Water) 汽-液-污水相 (Vapor-Liquid-Dirty Water)
Flash3 Decanter Sep
Sep2
4.3.1 两相闪蒸器Flash2
4.3.1两相闪蒸器Flash2
Flash2 模块的连接图如下：
4.3.1两相闪蒸器Flash2
Flash2 模块的模型参数有：
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications) 2.有效相态 ( Valid Phase) 3.液沫夹带 ( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
需要规定温度、压力、气相分率、热负荷这四个参 数中的任意两个。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
2.关键组分 ( Key Component)
指定关键组分后，含关键组分多的液相作为第二液 相，否则默认密度大的液相作为第二液相。
化工流程模拟实训：Aspen_Plus教程_第1章绪论幻灯片PPT
教材
教材
1.2 Aspen Plus 软件
Aspen Plus构成
1.2 Aspen Plus 软件
Aspen Plus特性
最完备的物性系 统
先进的计算方法 先进的流程方法 进展过程优化计算
1ห้องสมุดไป่ตู้ 43
完整的单元操作 模型库
快速可靠的流程 模拟功能
1.2 Aspen Plus 软件
Aspen Plus功能
1
对工艺过程进展严格的质量和能量平衡计算
2 可以预测物流的流率、组成以及性质
3
可以预测操作条件、设备尺寸
4
可以减少装置设计时间并进展装置各种设计方案的比较
5
帮助改进当前工艺
教材
中国石油大学〔华东〕 化学工程学院
孙兰义教授 主编 化学工业出版社 出版 国内第一本关于Aspen
Plus的中文教材
1.1 化工过程模拟
化工过程模拟的功能
科学研究 开发新工艺
化工过程模 拟的功能
生产调优 故障诊断
设计 改造
1.1 化工过程模拟
化工过程模拟系统的构成
1.2 Aspen Plus 软件
软件简介
Aspen Plus是一款功能强大的集化工设计、动态模 拟等计算于一体的大型通用流程模拟软件 起源于20世纪70年代美国能源部资助、MIT主持工
第1章 绪论
绪论
1.1 化工过程模拟
化工过程模拟简介 化工过程模拟的功能 化工过程模拟系统的构成
1.2 Aspen Plus软件
Aspen Plus简介 Aspen Plus的主要功能
1.1 化工过程模拟
化工过程模拟简介
实质：使用计算机程序定量计算一个化学过程中的 特性方程
AspenPlus教程第4章简单单元模拟
物流
组分
丙烷（C3） 进料 正丁烷（NC4） （FEED1） 正戊烷（NC5）
正己烷（NC6） 丙烷（C3） 进料 正丁烷（NC4） （FEED2） 正戊烷（NC5） 正己烷（NC6） 丙烷（C3） 进料 正丁烷（NC4） （FEED3） 正戊烷（NC5） 正己烷（NC6）
流率 kmol/hr
10 15 15 10 15 15 10 10 25 0 15 10
出口物流的有效相态
如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.2 分流器 FSplit
例4.1.2 将三股进料通过分流器分成三股产品 PRODUCT1、PRODUCT2、PRODUCT3，进料 物流依然选用例4.1.1的三股进料，物性方法选用 CHAO-SEA。 要求：①物流PRODUCT1的摩尔流率为进料的 50%；②物流PRODUCT2中含有10kmol/hr的 正丁烷。
可以通过指定产品分率（Split Fraction ，产品流率与进料总流率的比值）、质量 流率、摩尔流率、体积流率或组分流率（ 需要指定关键组分Key components）来 确定出口产品的参数。
4.1.2 分流器 FSplit
4.1.2 分流器 FSplit
出口物流的压力（或
FSplit计算时需要指定 模块压降）
模块 说明
功能
适用对象
Flash2 Flash3 Decanter
Sep
Sep2
两相闪蒸 器
用严格汽-液平衡或汽-液-液 平衡，把进料分成两股出口 物流
闪蒸器、蒸发器、分液罐
三相闪蒸 用严格汽-液-液平衡，把进 分相器、有两个液相的单级
器
料分成三股出口物流
化工流程模拟实训：Aspen_Plus教程_第7章分离单元模拟PartB
7.1 概述
模块 DSTWU Dis适用对象
使用Winn-Underwood-Gilliland 方法的多组分精馏的简捷设计模 块
确定最小回流比、最小理论板数以 及实际回流比、实际理论板数等
仅有一股进料和两股产品的简 单精馏塔
使用Edmister方法的多组分精馏 的简捷校核模块
DSTWU模块的模拟结果可给出
最小回流比（Mimimum reflux ratio） 最小理论板数（Mimimum number of stages） 实际回流比（Actual reflux ratio） 实际理论板数（Number of actual stages） 进料位置（ Feed stage） 冷凝器负荷（Condenser cooling required） 再沸器负荷（Reboiler heating required） 等参数
7.2 精馏塔的简捷设计模块DSTWU
Specifications——关键组分回收率 （Key component recoveries）
（1）轻关键组分（Light key）在塔顶产品中的摩尔回 收率
塔顶产品中的轻关键组分摩尔流率/进料中的轻关键组分摩尔流率
（2）重关键组分（Heavy key）在塔顶产品中的摩尔回 收率
计算产品组成
仅有一股进料和两股产品的简 单精馏塔
单个塔的两相或三相严格计算模 块
精馏塔的严格核算和设计计算
普通精馏、吸收、汽提、萃取 精馏、共沸精馏、三相精馏、 反应精馏等
Extract 液-液萃取严格计算模块 MultiFrac 严格法多塔蒸馏模块
液-液萃取严格计算
萃取塔
对一些复杂的多塔进行严格核算和 原油常减压蒸馏塔、吸收/汽提
所需理论板数，均不包括再
化工流程模拟AspenPlus实例教程第二版课程设计
化工流程模拟AspenPlus实例教程第二版课程设计1. 简介本课程设计旨在介绍化工流程模拟软件AspenPlus的应用。
通过实例教程的方式，让学生了解AspenPlus软件的基本功能、建模方法、过程模拟，从而掌握化工流程模拟技术。
本教程为第二版，相较于第一版教程，内容更加完善，实例更加充分。
2. 实验内容本课程设计共包括四个实验，分别是：实验一：单元操作建模与模拟本实验旨在介绍AspenPlus软件的基本操作和单元操作建模方法。
学生需要完成以下内容：1.熟悉AspenPlus软件基本操作；2.建立一个简单的加热器模型；3.进行模拟操作，获得加热器的温度变化曲线；4.修改模型参数，观察加热器温度的变化趋势。
实验二：化工反应器建模与模拟本实验旨在介绍化工反应器建模方法。
学生需要完成以下内容：1.建立一个简单的反应器模型；2.添加反应物和催化剂；3.进行模拟操作，获得反应物浓度和反应温度的变化曲线；4.修改反应器参数和操作条件，观察反应物浓度和反应温度的变化趋势。
实验三：化工分离过程建模与模拟本实验旨在介绍化工分离过程建模方法。
学生需要完成以下内容：1.建立一个简单的分离过程模型；2.添加原料和分离介质；3.进行模拟操作，获得分离程度的变化曲线；4.修改分离过程参数和操作条件，观察分离程度的变化趋势。
实验四：化工流程建模与模拟本实验旨在介绍化工流程建模方法。
学生需要完成以下内容：1.建立一个化工流程模型；2.添加各种单元操作，包括加热器、反应器和分离器等；3.进行模拟操作，获得化工流程的各项数据指标；4.修改流程参数和操作条件，观察各项数据指标的变化趋势。
3. 实验要求学生需要完成实验报告，对实验过程中的问题、解决方法、结果进行总结，形成完整的实验报告。
实验报告需要包括以下内容：1.实验目的和意义；2.实验原理和步骤；3.实验结果和数据分析；4.实验心得和体会。
4. 实验要求1.每个学生独立完成实验，不得相互抄袭；2.实验报告需要符合科技论文写作规范；3.实验报告需要提交纸质版和电子版，电子版格式为pdf或word；4.实验报告提交截止时间为本学期最后一周。
化工流程模拟实训：Aspen_Plus教程_第5章流体输送单元模拟
等熵压缩机 Isentropic Compressor
等熵汽轮机 Isentropic Turbine
5.3 压缩机Compr——连接
压缩机是将 机械能转变为 气体能量，用 以给气体增压 或输送的机械 。按增压程度 由低到高又可 以分为通风机 、鼓风机和压 缩机。
5.3 压缩机Compr——连接 Compr 模型的连接图如下：
流率，m3/hr 20
扬程，m
40
10
5
3
250 300 400
5.3 压缩机Compr
Compr 模型用于模拟四种单元设备
多变离心压缩机 Polytropic Centrifugal Compressor
多变正排量压缩机 Polytropic Positive Displacement Compressor
有6种计算模型供选用
计算模型 等熵模型 ASME等熵模型 GPSA等熵模型 ASME多变模型 GPSA多变模型 正排量模型
英文对照 Isentropic Isentropic using ASME method Isentropic using GPSA method Polytropic using ASME method Polytropic using GPSA method Positive displacement
5.3 压缩机Compr——模块参数（2）
选择类型 规定出口条件
等熵效率
多变效率
机械效率
规定效率
5.3 压缩机Compr——效率（1） 等熵效率 Isentropic Efficiency 对于压缩机
对于汽轮机
5.3 压缩机Compr——效率（2）
多变效率
等熵汽轮机 Isentropic Turbine
5.3 压缩机Compr——连接
压缩机是将 机械能转变为 气体能量，用 以给气体增压 或输送的机械 。按增压程度 由低到高又可 以分为通风机 、鼓风机和压 缩机。
5.3 压缩机Compr——连接 Compr 模型的连接图如下：
流率，m3/hr 20
扬程，m
40
10
5
3
250 300 400
5.3 压缩机Compr
Compr 模型用于模拟四种单元设备
多变离心压缩机 Polytropic Centrifugal Compressor
多变正排量压缩机 Polytropic Positive Displacement Compressor
有6种计算模型供选用
计算模型 等熵模型 ASME等熵模型 GPSA等熵模型 ASME多变模型 GPSA多变模型 正排量模型
英文对照 Isentropic Isentropic using ASME method Isentropic using GPSA method Polytropic using ASME method Polytropic using GPSA method Positive displacement
5.3 压缩机Compr——模块参数（2）
选择类型 规定出口条件
等熵效率
多变效率
机械效率
规定效率
5.3 压缩机Compr——效率（1） 等熵效率 Isentropic Efficiency 对于压缩机
对于汽轮机
5.3 压缩机Compr——效率（2）
多变效率
化工流程模拟实训AspenPlus教程第四章简单单元模拟
主要模块参数为缩放因子（Multiplication factor）。
4.2.2 物流复制器Dupl
4.2.2 物流复制器Dupl
物流复制器Dupl用于将一股输入物流复制为多股 完全相同的输出物流。
在同一股进料下，物流复制器Dupl可复制物流和 能流，不遵循物料和能量衡算。
4.3 简单分离器
Decanter 模块的模型参数有：
1.液-液分相器设定(Decanter Specifications) 2.关键组分(Key Component) 3. 分离效率(Separation Efficiencies)
4.3.3 液-液分相器Decanter
1.液-液分相器设定(Decanter Specifications
例4.3.3 两股进料进入液-液分相器Decanter进 行液-液分离。 进料采用例中的进料，液-液分相器温度为25℃， 压力为0.1MPa，乙醇的分离效率为0.9。
4.3.4 组分分离器Sep
组分分离器Sep可将任意股入口物流，按照 每个组分的分离规定分成两股或多股出口物 流。
当未知分离过程，但已知每个组分的分离结 果时，可以用组分分离器Sep代替严格分离 模块以节省计算时间。
出口物流的压力（或
FSplit计算时需要指定 模块压降）
出口物流的有效相态
如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.2 分流器 FSplit
例4.1.2 将三股进料通过分流器分成三股产品 PRODUCT1、PRODUCT2、PRODUCT3，进料 物流依然选用例的三股进料，物性方法选用 CHAO-SEA。 要求：①物流PRODUCT1的摩尔流率为进料的 50%；②物流PRODUCT2中含有10kmol/hr的 正丁烷。
4.2.2 物流复制器Dupl
4.2.2 物流复制器Dupl
物流复制器Dupl用于将一股输入物流复制为多股 完全相同的输出物流。
在同一股进料下，物流复制器Dupl可复制物流和 能流，不遵循物料和能量衡算。
4.3 简单分离器
Decanter 模块的模型参数有：
1.液-液分相器设定(Decanter Specifications) 2.关键组分(Key Component) 3. 分离效率(Separation Efficiencies)
4.3.3 液-液分相器Decanter
1.液-液分相器设定(Decanter Specifications
例4.3.3 两股进料进入液-液分相器Decanter进 行液-液分离。 进料采用例中的进料，液-液分相器温度为25℃， 压力为0.1MPa，乙醇的分离效率为0.9。
4.3.4 组分分离器Sep
组分分离器Sep可将任意股入口物流，按照 每个组分的分离规定分成两股或多股出口物 流。
当未知分离过程，但已知每个组分的分离结 果时，可以用组分分离器Sep代替严格分离 模块以节省计算时间。
出口物流的压力（或
FSplit计算时需要指定 模块压降）
出口物流的有效相态
如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.2 分流器 FSplit
例4.1.2 将三股进料通过分流器分成三股产品 PRODUCT1、PRODUCT2、PRODUCT3，进料 物流依然选用例的三股进料，物性方法选用 CHAO-SEA。 要求：①物流PRODUCT1的摩尔流率为进料的 50%；②物流PRODUCT2中含有10kmol/hr的 正丁烷。
《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第6章 换热器单元模拟
6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
注意：对于并流或者逆流换热来讲，热物流出口温差的表 示方法是不同的。
6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
（7） 冷物流出口（相对于冷物流入口）温升 (Cold stream outlet temperature increase) （8） 冷物流出口温差 (Cold stream outlet temperature approach) （9） 冷物流出口过热度 (Cold stream outlet degrees superheat) （10）冷物流出口蒸汽分率 (Cold stream outlet vapor fraction) （11）传热面积 (Heat transfer area) （12）热负荷 (Exchanger duty) （13）几何条件 (Geometry)（详细计算时采用）
变量
计算方法
简捷法使用准则 严格法使用准则
常数 Constant U value
No
相态法
Phase specific
No
Film
values
confficients
膜系数
幂函数
Power law
No
expression
由几何尺寸计算
Calculate from
No
geometry
Yes Yes Yes Default
6.2 换热器HeatX
Heatx 严格计算变量以及使用准则
变量
Pressure Drop 压降
计算方法
由出口压力计算 Outlet pressure
由几何尺寸计算 Calculate from geometry
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications) 2.关键组分 ( Key Component) 3.液沫夹带 ( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications)
需要规定温度、压力、气相分率、热负荷这四个参 数中的任意两个。
出口物流的有效相态
如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.2 分流器 FSplit
例4.1.2 将三股进料通过分流器分成三股产品 PRODUCT1、PRODUCT2、PRODUCT3，进料 物流依然选用例4.1.1的三股进料，物性方法选用 CHAO-SEA。 要求：①物流PRODUCT1的摩尔流率为进料的 50%；②物流PRODUCT2中含有10kmol/hr的 正丁烷。
4.3.4 组分分离器Sep
4.3.4 组分分离器Sep
Sep 模块的连接图如下：
4.3.4 组分分离器Sep
Sep 模块的模型参数有 ：
1. 设定(Specifications) 2. 进料闪蒸(Feed Flash) 3. 出料闪蒸(Outlet Flash)
4.3.4 组分分离器Sep
4.1.1 混合器 Mixer
出口物流的压力（或
Mixer计算时需要指定 模块压降）
出口物流的有效相态
如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.1 混合器 Mixer
例4.1.1 将下表中的三股物流混合，求混合后的产品温度、 压力及各组分流率，物性方法选用CHAO-SEA。
可以通过指定产品分率（Split Fraction ，产品流率与进料总流率的比值）、质量 流率、摩尔流率、体积流率或组分流率（ 需要确定出口产品的参数。
4.1.2 分流器 FSplit
4.1.2 分流器 FSplit
出口物流的压力（或
FSplit计算时需要指定 模块压降）
4.3.5 两出口组分分离器Sep2
两出口组分分离器Sep2可以有一股或多股 输入物流，但只能有两股输出物流。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
三相闪蒸器Flash3可进行给定热力学条件下 的汽-液-液平衡计算，
出口产品为一股气相和两股液相。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
Flash3 模块的连接图如下：
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
Flash3 模块的模型参数有：
混合器Mixer的输入物流也可以是热流和功 流。
混合器Mixer有多种图标可选用。
4.1.1 混合器 Mixer
4.1.1 混合器 Mixer
对于相应的热流和功流可以分别从模型 库中选择HEAT（Q）和WORK（W） Mixer图标。
单一的混合器Mixer不能同时混合物流、 热流、功流。
4.1.2 分流器 FSplit
4.1.2 分流器 FSplit
对应的热流和功流可以分别从模型库中选择 HEAT（Q）和WORK（W）FSplit图标。
分流器FSplit不能把一个流股分成不同类型 的流股，例如分流器FSplit不能把一股物流 分成一股功流和一股物流。
4.1.2 分流器 FSplit
4.3.1两相闪蒸器Flash2
Flash2 模块的连接图如下：
4.3.1两相闪蒸器Flash2
Flash2 模块的模型参数有：
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications) 2.有效相态 ( Valid Phase) 3.液沫夹带 ( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
4.2 两种调节器
物流倍增器Mult与物流复制器Dupl设置在 模块库Manipulators下。
模块
说明
功能
Mult 物流倍增器 将物流按比例放大或缩小
Dupl 物流复制器 将物流复制成任意数量的出口物流
4.2.1 物流倍增器Mult
4.2.1 物流倍增器Mult
物流倍增器Mult通过指定缩放因子将一股进口物 流的所有与流率相关的参数按照一定比例缩放而不 改变其状态参数。
第4章 简单单元模拟
作者：王俊 孙兰义
目录
4.1 混合器/分流器
4.1.1 混合器 Mixer 4.1.2 分流器 FSplit
4.2 两种调节器
4.2.1 物流倍增器 Mult 4.2.2 物流复制器 Dupl
4.3 简单分离器
4.3.1 两相闪蒸器 Flash2 4.3.2 三相闪蒸器 Flash3 4.3.3 液-液分相器 Decanter 4.3.4 组分分离器 Sep 4.3.5 两出口组分分离器 Sep2
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
2.关键组分 ( Key Component)
指定关键组分后，含关键组分多的液相作为第二液 相，否则默认密度大的液相作为第二液相。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
3.液沫夹带( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
需要分别设定两个液相被夹带入汽相中的分率。
模块 说明
功能
适用对象
Flash2 Flash3 Decanter
Sep
Sep2
两相闪蒸 器
用严格汽-液平衡或汽-液-液 平衡，把进料分成两股出口 物流
闪蒸器、蒸发器、分液罐
三相闪蒸 用严格汽-液-液平衡，把进 分相器、有两个液相的单级
器
料分成三股出口物流
分离器
液 - 液 分 把进料分成两股液相出口物 分相器、有两个液相而无气
可以在该页面直接设置每一股输出物流的闪蒸压力、温度 、气相分率和有效相态。
4.3.4 组分分离器Sep
例4.3.4 采用组分分离器Sep将一股温度为70℃ ，压力为0.1MPa的进料物流分离成两股产品，进 料中甲醇、水、乙醇的流率分别为50kmol/hr、 100kmol/hr、150kmol/hr，要求塔顶产品流率 为50kmol/hr，甲醇的摩尔分数为0.95，乙醇的 摩尔分数为0.04，物性方法采用UNIQUAC。 求塔底产品的流率与组成。
4.3.1两相闪蒸器Flash2
3.液沫夹带( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
液相被带入汽相中的分率。
4.3.1两相闪蒸器Flash2
例4.3.1 进料物流进入第一个闪蒸器FLASH1分离为汽液两 相，液相再进入第二个闪蒸器FLASH2进行闪蒸分离。已知 进料温度为100℃，压力为3.8MPa，进料中氢气、甲烷、 苯、甲苯的流率分别为185kmol/hr、45kmol/hr、 45kmol/hr、5kmol/hr。闪蒸器FLASH1温度为100℃， 压降为0，闪蒸器FLASH2绝热，压力为0.1MPa，物性方法 选用PENG-ROB。 求闪蒸器FLASH2的温度。
4.1 混合器/分流器
模块
说 明
功能
适用对象
Mixer
混 合 器
把多股物流混合成一 股物流
混合三通型、物流混合操作、 增加热流或增加功流的操作
FSplit
分 流 器
把一股或多股物流混 合后分成多股物流
分流器、排气阀
4.1.1 混合器 Mixer
混合器Mixer的输入物流可以为任意数量， 通过一次简单的物料平衡混合为一股物流。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
例4.3.2 两股进料进入三相闪蒸器Flash3进行一次闪蒸 。进料FEED1中乙醇、甲苯的流率分别为5kmol/hr、 25kmol/hr，进料FEED2中水的流率为20kmol/hr， 两股进料的温度均为25℃，压力均为0.1MPa，闪蒸器 温度为80℃，压力为0.1MPa，物性方法选用 UNIQUAC。 求产品中各组分的流率是多少？
需要规定压力，以及温度、热负荷的其中一个。
4.3.3 液-液分相器Decanter
2.关键组分(Key Component)
指定关键组分后，含关键组分多的液相作为第二液 相，否则默认密度大的液相作为第二液相
4.3.3 液-液分相器Decanter
3. 分离效率 (Separation Efficiencies)
主要模块参数为缩放因子（Multiplication factor）。
4.2.2 物流复制器Dupl
4.2.2 物流复制器Dupl
物流复制器Dupl用于将一股输入物流复制为多股 完全相同的输出物流。
在同一股进料下，物流复制器Dupl可复制物流和 能流，不遵循物料和能量衡算。
4.3 简单分离器
4.3.1两相闪蒸器Flash2
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications)
需要规定温度、压力、气相分率、热负荷这四个参 数中的任意两个。
4.3.1两相闪蒸器Flash2
2.有效相态 ( Valid Phase)
汽-液相(Vapor-Liquid) 汽-液-液相(Vapor-Liquid-Liquid) 汽-液-游离水相(Vapor-Liquid-Free Water) 汽-液-污水相 (Vapor-Liquid-Dirty Water)
例4.3.3 两股进料进入液-液分相器Decanter进 行液-液分离。 进料采用例4.3.2中的进料，液-液分相器温度为 25℃，压力为0.1MPa，乙醇的分离效率为0.9。
4.3.4 组分分离器Sep
组分分离器Sep可将任意股入口物流，按照 每个组分的分离规定分成两股或多股出口物 流。
当未知分离过程，但已知每个组分的分离结 果时，可以用组分分离器Sep代替严格分离 模块以节省计算时间。
4.3.3 液-液分相器Decanter
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications)
需要规定温度、压力、气相分率、热负荷这四个参 数中的任意两个。
出口物流的有效相态
如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.2 分流器 FSplit
例4.1.2 将三股进料通过分流器分成三股产品 PRODUCT1、PRODUCT2、PRODUCT3，进料 物流依然选用例4.1.1的三股进料，物性方法选用 CHAO-SEA。 要求：①物流PRODUCT1的摩尔流率为进料的 50%；②物流PRODUCT2中含有10kmol/hr的 正丁烷。
4.3.4 组分分离器Sep
4.3.4 组分分离器Sep
Sep 模块的连接图如下：
4.3.4 组分分离器Sep
Sep 模块的模型参数有 ：
1. 设定(Specifications) 2. 进料闪蒸(Feed Flash) 3. 出料闪蒸(Outlet Flash)
4.3.4 组分分离器Sep
4.1.1 混合器 Mixer
出口物流的压力（或
Mixer计算时需要指定 模块压降）
出口物流的有效相态
如果不指定压力或压降，模块将自动默认进 料的最低压力为出口物流的压力。
4.1.1 混合器 Mixer
例4.1.1 将下表中的三股物流混合，求混合后的产品温度、 压力及各组分流率，物性方法选用CHAO-SEA。
可以通过指定产品分率（Split Fraction ，产品流率与进料总流率的比值）、质量 流率、摩尔流率、体积流率或组分流率（ 需要确定出口产品的参数。
4.1.2 分流器 FSplit
4.1.2 分流器 FSplit
出口物流的压力（或
FSplit计算时需要指定 模块压降）
4.3.5 两出口组分分离器Sep2
两出口组分分离器Sep2可以有一股或多股 输入物流，但只能有两股输出物流。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
三相闪蒸器Flash3可进行给定热力学条件下 的汽-液-液平衡计算，
出口产品为一股气相和两股液相。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
Flash3 模块的连接图如下：
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
Flash3 模块的模型参数有：
混合器Mixer的输入物流也可以是热流和功 流。
混合器Mixer有多种图标可选用。
4.1.1 混合器 Mixer
4.1.1 混合器 Mixer
对于相应的热流和功流可以分别从模型 库中选择HEAT（Q）和WORK（W） Mixer图标。
单一的混合器Mixer不能同时混合物流、 热流、功流。
4.1.2 分流器 FSplit
4.1.2 分流器 FSplit
对应的热流和功流可以分别从模型库中选择 HEAT（Q）和WORK（W）FSplit图标。
分流器FSplit不能把一个流股分成不同类型 的流股，例如分流器FSplit不能把一股物流 分成一股功流和一股物流。
4.1.2 分流器 FSplit
4.3.1两相闪蒸器Flash2
Flash2 模块的连接图如下：
4.3.1两相闪蒸器Flash2
Flash2 模块的模型参数有：
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications) 2.有效相态 ( Valid Phase) 3.液沫夹带 ( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
4.2 两种调节器
物流倍增器Mult与物流复制器Dupl设置在 模块库Manipulators下。
模块
说明
功能
Mult 物流倍增器 将物流按比例放大或缩小
Dupl 物流复制器 将物流复制成任意数量的出口物流
4.2.1 物流倍增器Mult
4.2.1 物流倍增器Mult
物流倍增器Mult通过指定缩放因子将一股进口物 流的所有与流率相关的参数按照一定比例缩放而不 改变其状态参数。
第4章 简单单元模拟
作者：王俊 孙兰义
目录
4.1 混合器/分流器
4.1.1 混合器 Mixer 4.1.2 分流器 FSplit
4.2 两种调节器
4.2.1 物流倍增器 Mult 4.2.2 物流复制器 Dupl
4.3 简单分离器
4.3.1 两相闪蒸器 Flash2 4.3.2 三相闪蒸器 Flash3 4.3.3 液-液分相器 Decanter 4.3.4 组分分离器 Sep 4.3.5 两出口组分分离器 Sep2
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
2.关键组分 ( Key Component)
指定关键组分后，含关键组分多的液相作为第二液 相，否则默认密度大的液相作为第二液相。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
3.液沫夹带( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
需要分别设定两个液相被夹带入汽相中的分率。
模块 说明
功能
适用对象
Flash2 Flash3 Decanter
Sep
Sep2
两相闪蒸 器
用严格汽-液平衡或汽-液-液 平衡，把进料分成两股出口 物流
闪蒸器、蒸发器、分液罐
三相闪蒸 用严格汽-液-液平衡，把进 分相器、有两个液相的单级
器
料分成三股出口物流
分离器
液 - 液 分 把进料分成两股液相出口物 分相器、有两个液相而无气
可以在该页面直接设置每一股输出物流的闪蒸压力、温度 、气相分率和有效相态。
4.3.4 组分分离器Sep
例4.3.4 采用组分分离器Sep将一股温度为70℃ ，压力为0.1MPa的进料物流分离成两股产品，进 料中甲醇、水、乙醇的流率分别为50kmol/hr、 100kmol/hr、150kmol/hr，要求塔顶产品流率 为50kmol/hr，甲醇的摩尔分数为0.95，乙醇的 摩尔分数为0.04，物性方法采用UNIQUAC。 求塔底产品的流率与组成。
4.3.1两相闪蒸器Flash2
3.液沫夹带( Liquid Entrainment in Vapor Stream)
液相被带入汽相中的分率。
4.3.1两相闪蒸器Flash2
例4.3.1 进料物流进入第一个闪蒸器FLASH1分离为汽液两 相，液相再进入第二个闪蒸器FLASH2进行闪蒸分离。已知 进料温度为100℃，压力为3.8MPa，进料中氢气、甲烷、 苯、甲苯的流率分别为185kmol/hr、45kmol/hr、 45kmol/hr、5kmol/hr。闪蒸器FLASH1温度为100℃， 压降为0，闪蒸器FLASH2绝热，压力为0.1MPa，物性方法 选用PENG-ROB。 求闪蒸器FLASH2的温度。
4.1 混合器/分流器
模块
说 明
功能
适用对象
Mixer
混 合 器
把多股物流混合成一 股物流
混合三通型、物流混合操作、 增加热流或增加功流的操作
FSplit
分 流 器
把一股或多股物流混 合后分成多股物流
分流器、排气阀
4.1.1 混合器 Mixer
混合器Mixer的输入物流可以为任意数量， 通过一次简单的物料平衡混合为一股物流。
4.3.2 三相闪蒸器Flash3
例4.3.2 两股进料进入三相闪蒸器Flash3进行一次闪蒸 。进料FEED1中乙醇、甲苯的流率分别为5kmol/hr、 25kmol/hr，进料FEED2中水的流率为20kmol/hr， 两股进料的温度均为25℃，压力均为0.1MPa，闪蒸器 温度为80℃，压力为0.1MPa，物性方法选用 UNIQUAC。 求产品中各组分的流率是多少？
需要规定压力，以及温度、热负荷的其中一个。
4.3.3 液-液分相器Decanter
2.关键组分(Key Component)
指定关键组分后，含关键组分多的液相作为第二液 相，否则默认密度大的液相作为第二液相
4.3.3 液-液分相器Decanter
3. 分离效率 (Separation Efficiencies)
主要模块参数为缩放因子（Multiplication factor）。
4.2.2 物流复制器Dupl
4.2.2 物流复制器Dupl
物流复制器Dupl用于将一股输入物流复制为多股 完全相同的输出物流。
在同一股进料下，物流复制器Dupl可复制物流和 能流，不遵循物料和能量衡算。
4.3 简单分离器
4.3.1两相闪蒸器Flash2
1.闪蒸设定 ( Flash Specifications)
需要规定温度、压力、气相分率、热负荷这四个参 数中的任意两个。
4.3.1两相闪蒸器Flash2
2.有效相态 ( Valid Phase)
汽-液相(Vapor-Liquid) 汽-液-液相(Vapor-Liquid-Liquid) 汽-液-游离水相(Vapor-Liquid-Free Water) 汽-液-污水相 (Vapor-Liquid-Dirty Water)
例4.3.3 两股进料进入液-液分相器Decanter进 行液-液分离。 进料采用例4.3.2中的进料，液-液分相器温度为 25℃，压力为0.1MPa，乙醇的分离效率为0.9。
4.3.4 组分分离器Sep
组分分离器Sep可将任意股入口物流，按照 每个组分的分离规定分成两股或多股出口物 流。
当未知分离过程，但已知每个组分的分离结 果时，可以用组分分离器Sep代替严格分离 模块以节省计算时间。
4.3.3 液-液分相器Decanter