18-ASPEN_间歇精馏
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一直想用aspen plus做一个关于间歇精馏的模拟,当开始做之后才发觉困难重重。
间歇精馏和连续精馏差别比较大,面板上好多属性的设置都变了样,位置也改变了。
还多出了夹套蒸汽加热,间歇进料时间设置等。
一打开间歇精馏设置发现多出了图中一块,以前从没接触过。
只认识一些比较简单的选项,夹套加热,效率等。
经过多方查找才知道setup项里的configuration是设置理论塔板数和有效项Pot Geometry标签页中定义塔釜的大小尺寸Pot Heat Transfer标签页中定义加热方式Condenser标签页中定义冷凝的类型Reflux标签页中定义回流比或者回流量等等Jacket Heating子项中定义加热介质或者设定热负荷然后是pressure/holdup选项定义操作压力和塔的压降 在pressure profile and Holdup中有两个类型Fixed和Calculator这里塔初始化是Empty选用calculatorHoldup 是塔板持液量设置料再塔内的滞留量然后是初始状态设置Main中选择初始化条件Total RefluxInitial Charge标签页中设置塔釜初始条件塔的设置完成后再设置操作步骤Operating Steps项在End Condition标签页中定义结束精馏的条件当六甲基二硅氮烷的含量为0.05时结束精馏我一直在惦记着还有两个问题没解决,一个是进料的事后属于间歇进料需要设置间歇进料的时间昨天在实验室看书刚刚找到了这方面的内容在全局设置report options中有一个batch operation选项设置进料时间。
躲得好深还有一个问题是设置成丝网填料塔,前面所设置的板数只是理论板要换算成填料高度最后终于找到了,在blocks的internals选项里面packing代表填料塔tray代表筛板塔。
运行完成之后出来结果我的间歇精馏模拟还存在问题,在添加填料性质之前核算都是正确的。
1引言1.1ASPEN PLUS概述Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。
该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。
1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公司,并称之为Aspen Plus。
该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十多个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件,应用案例数以百万计。
全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus 的用户。
1.2精馏塔概述精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,又称为蒸馏塔。
有板式塔与填料塔两种主要类型。
根据操作方式又可分为连续精馏塔与间歇精馏塔。
蒸气由塔底进入。
蒸发出的气相与下降液进行逆流接触,两相接触中,下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向气相中转移,气相中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移,气相愈接近塔顶,其易挥发组分浓度愈高,而下降液愈接近塔底,其难挥发组分则愈富集,从而达到组分分离的目的。
由塔顶上升的气相进入冷凝器,冷凝的液体的一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中,其余的部分则作为馏出液取出。
塔底流出的液体,其中的一部分送入再沸器,加热蒸发成气相返回塔中,另一部分液体作为釜残液取出。
1.2.1 精馏塔的分类气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。
精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔,填料塔的设计将在其他分册中作详细介绍,故本书将只介绍板式塔。
板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。
板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。
带有中间储罐的间歇精馏的动态模拟与控制王晓红;谢力;张远鹏;于新帅【摘要】使用Aspen Plus和Aspen Plus Dynamics模拟了用于分离正己烷/正庚烷/正辛烷三元体系的中间储罐间歇精馏过程.首先在稳态模拟中按照连续精馏流程的模拟方法确定稳态模拟流程,在动态模拟中关闭进料和产品出口阀门,来实现间歇精馏在Aspen Plus和Aspen Plus Dynamics中的模拟.在Aspen Plus Dynamics中研究带有高选择器的组成控制结构和温度控制结构.两种控制结构都能使产品纯度达到分离要求.结果显示:就产品纯度稳定性而言,带有高选择器的温度控制结构相比组成控制结构有更好的控制性能.%The middle vessel batch distillation process for separating the n-hexane/n-hexane/octane ternary system was simulated using Aspen Plus and Aspen Plus Dynamics.The steady state flowsheet of the middle vessel batch distillation was simulated in the manner of continuous distillation in the steady-state simulation,and then the feed and outlet valve was closed in dynamic simulation to implement the simulation of batch distillation process in Aspen Plus and Aspen Plus Dynamics.The composition control structure and the temperature control structure with high selectorswere studied in Aspen Plus Dynamics.The separation requirements are both meet under the two kinds of control structure.The results shows that the temperature control structure with high selectors has better control performance than thecomposition control structure with high selectors in terms of the stability of product purity.【期刊名称】《青岛科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】7页(P37-43)【关键词】中间储罐;间歇精馏;动态控制【作者】王晓红;谢力;张远鹏;于新帅【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ028正己烷/正庚烷/正辛烷是石油加工过程中常见的混合物。
如何使用A S P E N软件模拟完成精馏的设计和控制马后炮Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】如何使用ASPEN TM 软件模拟完成精馏的设计和控制威廉·L·鲁平博士第6 章:使用稳态计算选择控制结构Steadt-state Calculations for Control Structure Selection 在我们转入将稳态模拟转化为动态模拟细节讨论之前,要先讨论一些重要的稳态模拟计算方法。
因为经常被用于精馏设计中帮助为其选择一个实用且高效的控制结构,。
故此类讨论可能是一定意义的。
绝大部分精馏塔的设计是为了将两种关键组分分离获得指定的分离效果。
通常是两个设计自由度指定为馏出物中重关键组分的浓度和塔底产品中轻关键组分的浓度。
因此,在精馏塔的操作和控制中,“理想的”控制结构需测定两股产品的组成并操控两输入变量(如,回流流量和再沸器的输入热量),从而能够达到两股产品中关键组分的纯度要求。
然而,由于一些现实的原因,很少有精馏塔使用这种理想的控制结构。
组分检测仪通常购价昂贵且维修成本高,其可靠性对连续在线控制而言,有时略显不足。
如果使用色层法,还会在控制回路中引入死时间。
此外,不使用直接测量组分法,通常也有可能取得非常高效的控制效果。
温度测量被广泛应用于组分的推理控制。
温度传感器廉价而又可靠,在控制回路上只有很小的测量滞后。
对恒压二元体系,温度与组成是一一对应相关的。
这在多组分体系中不适用,但精馏塔中合适位置的温度通常能够相当准确地提供关于关键组分浓度的信息。
在单端控制结构中,只需控制某块塔板的温度;选择剩下的“控制自由度”时应使产品质量可变性最小。
例如,确定一定的回流比RR 或者固定回流与进料流量的比值R/F。
有时候,需要控制两个温度(双温控制系统)。
我们将在本章中讨论这些被选方案。
如果选择使用塔板温度控制,那么问题便是选择最佳一块或数块塔板,该处的温度保持恒定。