化工计算与软件应用(包宗宏)2
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热泵精馏技术应用于异丁烷精馏的节能比较叶阳1(1中国石油大学(北京)化学工程学院,北京102249)摘要:常规精馏分离正丁烷-异丁烷小温差体系的能耗较高,为此本文将两种机械蒸汽再压缩(MVR)热泵精馏工艺,即塔顶蒸汽压缩式热泵工艺和塔底液相闪蒸式热泵工艺应用于正丁烷-异丁烷的分离研究。
利用Aspen Plus化工流程模拟软件中的严格精馏模块Rad Frac.和压缩机模块Compr.等,选用PENG-ROB方程计算物性数据,在与常规精馏相同的操作条件下得到常规精馏和热泵精馏的工艺以及设备参数。
结果表明:与常规精馏工艺相比,以上两种MVR热泵精馏工艺节能分别为83.76%和83.66%,节能明显且效果不相上下。
以上两种工艺是分离该体系较为合适的方法。
关键词:正丁烷-异丁烷;热泵精馏;模拟;节能中图分类号:TQ028Energy-saving comparison of isobutane distillation by usingheat-pump technologiesYE Yang1(1College of Chemical Engineering, China University of Petroleum-Beijing, Beijing 102249)Abstract:Because high energy consumption for separation of small temperaturedifference system like n-butane and isobutane through conventional rectification, thispaper investigated two kinds of mechanical vapor recompression (MVR) heat-pumpdistillation processes, tower top vapor recompressed heat-pump distillation and towerbottom liquid flash recompressed heat-pump distillation. Based on the minimum energyconsumption for separating n-butane and isobutane. The simulations for the two schemeswere performed by Aspen Plus with the Radfrac. module Compr. module and PENG-ROB equation. The suitable operating parameters and device parameters were obtainedunder the same operating conditions with conventional rectification. The researchshowed that the two MVR heat-pump distillation processes can save energy by 83.76%and 83.66% respectively compared with the conventional distillation process. Energy-saving effect is obvious and comparable, indicating both of the two Heat-pumpTechnologies would be suitable for the system.Key words:n-butane and isobutane; heat-pump distillation; simulation; energy-saving正丁烷异构为异丁烷,是生产异丁烷的主要工艺之一,该工艺主要包括原料脱水、丁烷异构和产品分离3部分。
化工原理实验数据处理与分析中的计算机软件实践运用【摘要】本文主要探讨了化工原理实验数据处理与分析中计算机软件实践的运用。
通过实验数据采集与处理,使用常见的数据处理软件和数据分析方法,结合软件实践案例分析和数据结果展示,展现了计算机软件在化工实验中的重要作用。
结论部分讨论了计算机软件在化工实验中的应用优势,并展望了未来的发展方向。
总结与建议部分对实验数据处理与分析中计算机软件的应用提供了一些具体建议。
本文旨在提高化工实验数据处理效率和准确性,推动化工领域的数字化转型,为化工工作者提供更好的实验数据处理工具和方法。
【关键词】化工原理实验、数据处理、分析、计算机软件、实践运用、数据采集、数据处理软件、数据分析方法、实践案例、数据结果展示、优势、未来发展方向、总结、建议。
1. 引言1.1 背景介绍化工原理实验数据处理与分析已经成为化工领域中不可或缺的一部分。
随着科学技术的发展和实验手段的不断完善,化工实验所产生的数据量也在不断增加。
在过去,化工实验数据的处理与分析主要依靠手工计算和书写记录,效率低下且容易出现错误。
为了提高数据处理和分析的效率和精度,计算机软件在化工实验中的应用逐渐得到了重视。
化工原理实验数据处理与分析中的计算机软件实践运用,不仅可以帮助实验人员快速、准确地完成实验数据的处理和分析工作,还可以提供丰富多样的数据展示方式,从而更好地理解实验结果。
计算机软件还可以帮助实验人员优化实验设计,提高实验效率,减少实验次数,降低实验成本。
本文将研究化工原理实验数据处理与分析中的计算机软件实践运用,探讨其在化工领域中的重要意义和应用前景。
通过实例分析和数据展示,展示计算机软件在化工实验中的优势,并对未来发展方向做出展望。
1.2 研究目的研究目的是为了探究在化工原理实验数据处理与分析中,计算机软件的实践运用对提高实验效率和准确性的作用。
通过研究,我们可以揭示计算机软件在化工实验中的具体应用方式,探讨其在数据处理和分析过程中的优势和价值。
化工工程设计中计算机软件技术的应用分析摘要:随着社会经济与科学技术的进步与发展,化工工程设计也逐步受到人们的关注,人们对其要求也随之提升,怎样提高化工工程设计质量与效率已然成为当今所面临的主要问题之一。
近年来,随着计算机技术的普及,计算机技术在化工工程设计方面的应用也逐渐加深。
为此,在本文中,主要对化工工程设计中计算机软件技术的应用进行研究与分析。
关键词:化工工程设计;计算机软件技术;应用分析前言:化工工程设计主要是以社会经济与科学技术的日益进步为前提,并在此基础之上,使得工业生产体系得以进一步完善,进一步凸显出其现代化特点。
化工工程设计主要指的是工程设计人员在经过一系列化学实验后,借助较为先进的科学技术手段,模拟化工工程生产期间所发生的一系列化学反应,并在模拟过程当中针对某些不合理流程进行优化处理。
在这一过程中,人们通过合理利用计算机软件技术,不仅可以对化工工程设计起到一定的辅助效果,还可以有效提高化工工程设计诸多方面的水平。
在本文中,主要对化工工程设计中计算机软件技术的应用进行研究与分析。
一、化工工程设计(一)化工工程设计的概念针对化工企业而言,化工工程设计使其发展的前提基础,同时也为该企业稳定发展提供动力。
化工工程设计指的是通过利用化学反应原理,对生产流程进行科学合理且具有可执行性的模拟生产,在该过程当中,需要从企业自身角度出发,综合考量工厂的布局,生产设备,生产条件等多项问题,既要符合理论上的规定,又不能与现实情况相违背。
为此,在设计过程当中,需要对现实情况加以重视,通过科学合理的设计,为后续各项化工作业的开展打好数据基础,确保化工生产得以逐步稳定开进。
(二)化工工程设计的特点化工工程设计主要有计算量大、综合性强以及规范性强等三个显著特点。
首先,计算量大,人们在开展化工工程设计之前,为确保后续设计的准确性,做到实事求是,贴近现实,降低后续工作量,务必要进行计算。
然而,该过程中计算量巨大且复杂,变量较多,且多为非线性计算。
化工工程设计中计算机软件技术的应用发布时间:2021-07-01T15:33:36.380Z 来源:《科学与技术》2021年7期作者:孙大东吴广飞王艳会[导读] 化工行业是我国社会经济的重要支柱,我国一直致力于化工行业的发展研究中,计算机技术的不断突破,孙大东吴广飞王艳会江苏斯尔邦石化有限公司江苏省连云港市 222000摘要:化工行业是我国社会经济的重要支柱,我国一直致力于化工行业的发展研究中,计算机技术的不断突破,让化工工程设计水平有了更多的发展可能。
利用计算机工程设计软件,可以让工程设计体系更加完善合理,具备现代化的工程设计特点以及水平,在化工设计过程中基于不同的设计环节,使用相应的软件辅助完成工程的设计工作,有效的提高化工设计水平和质量。
关键词:化工工程设计;计算机软件技术;应用1化工工程设计的特点①计算量大。
在进行化工工程设计前必然要进行化工工程计算,以此来保证后续的设计进行能够更加准确,贴合需求情况,尽量减少后续设计的工作量和纰漏,在这一过程中所进行计算的量相对较大,且较为复杂多变,各种变量也相对较多,大多都是非线性计算,每次计算所需要的公式也相对较为复杂,整体工作量较大。
②综合性强。
设计人员在进行相应的设计时,其所用到的学科知识不仅仅只是所需设计工程所用的知识,其在设计时往往需要查阅大量的资料,必要时还需要别的领域的专业人士前来协助才能够完成,同时设计师在设计时还需要考虑多种因素,才能使的所设计的产品能够达到需求。
③规范性强。
化工项目因其所涉及的项目接触的易燃、易爆、高温、高压、有毒等危险性物品较多,具有较高的危险性,在开展化工项目时,极易发生重大危险性事故或造成严重的环境污染,故在进行化工工程设计时,为了保证整个项目的安全性,减少危险事故的发生,加强环境保护,在设计化工工程时,设计人员会严格按照各种国家制定的化工建设及行业有关设计规范、规定和标准进行设计,具有较强的规范性。
2化工工程设计中计算机软件的基础作用因化工工程设计计算量大、综合性强、规范性强等特点,在进行化工工程设计时若只采用人力进行设计,其整体进度相对较慢,会延缓整个化工项目的落地实施,因此为了提高化工工程设计的效率、质量,在化工工程设计当中合理的应用计算机软件是有必要的。
《分离工程Ⅱ》研究性课题现有四氢呋喃现有四氢呋喃-乙醇-水的混合物溶剂需要分离回收,其含量为(质量分数):四氢呋喃0.936,乙醇0.0635,水0.0005,流率为300kg/h。
要求把混合物分离为四氢呋喃与乙醇两股产品,其中:(1)四氢呋喃中的乙醇含量低于0.0005,水低于0.0007;(2)四氢呋喃与乙醇的质量回收率大于0.93。
公用工程自己合理选择。
1. 分离方法的选择四氢呋喃和乙醇都是有用的有机化工原料,大量应用于工业生产中。
四氢呋喃是一类杂环有机化合物。
它是强的极性醚类之一,在化学反应和萃取时用做一种中等极性的溶剂。
无色易挥发液体,有类似乙醚的气味。
溶于水、乙醇、乙醚等,常压下沸点为65℃。
乙醇是一种常见有机物,能与水任意比混溶,常压下沸点为78.8℃。
在Aspen plus中使用tools-Conceptual Design-Azeotrope Search工具对四氢呋喃、水、乙醇形成的三元物系进行分析,得出该三元物系两两组合都可形成共沸物,如下图1-1所示。
因为进料当中水的质量分数很小,只有0.0005,所以主要考虑四氢呋喃与乙醇形成的共沸物的分离。
由分离工程的知识可知,对于共沸物体系,通常不能采用普通精馏分离,而需要采用特殊精馏进行有效分离。
通过查阅文献,我了解到目前对于四氢呋喃和乙醇的分离方法主要包括萃取精馏[1,2,3]和高低压双塔精馏[4,5,6]。
萃取精馏通过向体系添加萃取剂而选择性分离出一种物质,但是缺点是需要分离出萃取剂,同时需要补充萃取剂而可能在产品里引入新的杂质。
高低压双塔精馏和萃取精馏一样也需要两座塔,但是不需要引入另一种物质,而只需通过改变塔压来改变共沸物的组成实现有效分离,原理简单,操作易行,不会在产品中引入新的杂质。
因而高低压双塔精馏比萃取精馏更具可行性。
在方法比较的基础上,我选择高低压双塔精馏来实现该体系的分离,并借助Aspen Plus流程模拟软件实现工艺计算。
化工原理实验数据处理与分析中的计算机软件实践运用在化工领域的研究和实验中,数据处理和分析是至关重要的环节。
传统的数据处理方法往往需要大量的人力和时间,而且容易出现误差。
为了提高工作效率和数据分析的准确性,计算机软件的实践运用变得至关重要。
本文将从实验数据处理和分析的角度探讨化工原理中计算机软件的应用,以期提高化工实验的工作效率和数据分析的准确性。
一、实验数据采集与处理在进行化工原理实验时,通常需要采集一系列的数据,并对这些数据进行处理和分析。
在传统的方法中,实验员需要手动记录数据,然后进行手工计算。
这种方法不仅效率低下,而且容易出现误差。
而借助计算机软件,实验数据的采集和处理可以大大简化。
现阶段,常用的数据采集软件有Vernier Logger Pro, LabVIEW等,这些软件可以与各种实验设备进行连接,实时采集数据,并以图表的形式直观展示。
在数据处理方面,Excel是一个非常常用的工具,其强大的数据处理功能可以帮助实验员进行数据的排序、筛选、求平均值等处理工作。
通过这些软件的实践运用,实验数据采集和处理的效率大大提高,而且减少了数据处理中的人为误差。
二、实验数据分析在化工原理实验中,数据的分析是非常重要的一环。
正是通过对数据的合理分析,可以得到实验结果,并为后续实验和工作提供重要依据。
在数据分析方面,计算机软件发挥了重要的作用。
MATLAB是一个非常强大的数学分析软件,它可以进行各种复杂的数据分析和计算。
在化工领域,我们经常需要对数据进行拟合、求导、积分等操作,这些操作都可以借助MATLAB进行实现。
通过MATLAB的实践运用,我们可以得到更加精确和准确的实验数据分析结果。
Origin是另一个常用的数据分析软件。
它可以用于曲线拟合、统计分析等方面。
对于一些特殊的数据处理需求,Origin也提供了非常丰富的工具和功能,可以满足不同实验的数据分析需求。
通过Origin软件的实践运用,我们可以对实验数据进行更加细致和系统的分析,为实验研究提供更加全面的数据支持。
听听前辈声音,您还敢参加大学生全国化工设计竞赛么?之“三井杯”化工设计竞赛经验分享“三井杯”全国大学生化工设计竞赛至今已经举办了九届,从最初几个学校的参与到如今五个赛区二百多所高校参与,化工设计竞赛已经被大家所认可。
作为一名曾经两度参与此竞赛的成员,写出一些经验的分享,希望可以为准备参加这个竞赛的同学们提供一个参考。
1、比赛认知参与任何比赛都要先了解这个比赛的核心宗旨是什么,如果不知道比赛的核心宗旨那么怎么会取得一个理想的成绩?化工设计竞赛要求同学设计出一套工艺,并通过流程计算、设备计算、图纸绘制等一系列软件进行模拟、绘图等,最后做出文字材料。
化工设计竞赛全流程可以看作为简单的工艺包设计,因此就需要参与的同学去接触了解如何进行工程设计,而不是天马行空的任由自己的想法去完成这个竞赛。
2、组队成员很多同学都在纠结如何去进行组队,比赛需要团队成员的共同努力,因此在选取队员的时候首先应该明确他是否有能力、有毅力来坚持做完这个比赛。
在化工设计竞赛这条路上走过来的学长们有共同的体会,做比赛是一件枯燥、需要耐心的事情。
有很多团队因为其中成员的退出导致最后团队的瓦解,因此希望同学们能够在组队时认真挑选成员。
当然,这个比赛建议跨学科组队,因为需要进行工艺设计、设备设计、图纸绘制、经济概算等多方面任务,就需要相关专业的同学来完成相应的工作。
3、赛前准备很多的同学都在问要参加这个比赛都需要准备什么,都需要掌握哪些知识,都需要学习哪些软件。
借鉴了许多化工大拿的经验分享,在这个浮躁的时代,作为大学生更应该去将基础做好,不要好高骛远,更不能丢下基本原理去胡乱设计。
很多学生为了尽快的做出计算模型取得一个所谓的“无错误、无警告”的结果而忽略了化工最基本原理。
软件只是一个计算机辅助工具,它没有真正的“认知”,当你对其进行赋值后,它必然会给你一个结果,而其真正的准确与否软件无法辨别。
当你赋予不同的参数条件,软件都会为你“忠心耿耿”的计算,无论你在设计精馏塔塔压是一个大气压还是一百个大气压,只要它在计算上能通过,就是无错误的。