第九讲-分离单元的仿真设计(三)PPT课件

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塔分离单元的仿真设计86页PPT

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6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。--温斯顿．丘吉尔。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。

第三章--分离与搅拌PPT课件

把已经沉降下来的颗粒重新卷起。为此，应保证气体流动的雷诺准数处于滞流范围之内；
❖ 降尘室结构简单，流动阻力小，但体积庞大，分离效率低，通常仅适用于分离直径大于 50μm的颗粒，用于过程的预除尘。
❖ 多层降尘室虽能分离细小的颗粒，并节省地面，但出灰麻烦。
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15
2.沉降槽
❖ 利用重力沉降从悬浮液中分离固相的设备称为沉降槽，它可从悬浮液中分出清液而得到稠厚的沉渣，又称为增稠器。按操作方式分为间歇式和连续式，一般化工生产中均采用连续沉降槽。
4
非均相物系的分离方法
❖ 1.沉降：依据重力、离心力、惯性力，使分散相与连续相分离。据力的不同分：
重力沉降
离心沉降
❖ 2.过滤：借助压力或离心力使混合物通过某介质(固体)，使液相与固相截留于介质两侧而达到分离的目的。主要用于分离液态非均相物系。
❖ 3.气体湿法净制：让含尘气体通过水或其它液体中，使颗粒溶于液体中或润湿颗粒，而使颗粒粘在一起，通过重力沉降分离。
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19
2.1 离心沉降速度
❖ 流体作圆周运动时，使其方向不断改变的力称为向心力。
而颗粒的惯性却促使它脱离圆周轨道而沿切线方向飞出，
这种惯性力称为离心力。当颗粒在距中心R处旋转时，其
切向速度uT，径向速度ur 。受力分析：
离心力：F m uT2 R
6
d3S
uT2 R
方向向外
向心力：FC
离心沉降速度 ur ：4d(3S)
uT2 R
❖ ut是常量，ur随uT和R变化，是变量。 ❖ 2.离心沉降所处理的非均相物系中固粒直径通常很小，沉
降一般在滞流区进行，故其沉降速度可表示为：

分离工程ppt课件共52页PPT

将过程所产生的废物最大限度地回收和
循环使用。
产品
原
料
1
1
1
废
物 2
废
物 2
排除
2
1—单元过程；2—处理
实现分离与再循环系统使废物最小化的方法： ●废物直接再循环
例：废水
●进料提纯
例：氧化反应采用纯氧
●除去分离过程中加入的附加物质
例：共沸剂、萃取剂
●附加分离与再循环系统
例：分离废物中的有效物，循环使用
●加氢重整后得到：轻油非芳烃苯甲苯二甲苯高级芳烃
目的产物为对二甲苯
● 特点：
邻二甲苯间二甲苯对二甲苯
沸点℃ 熔点72
138.351 13.263
● 涉及到分离过程：精馏：4、7、8 萃取：5、6 结晶：10
目的产物
总结：
●降低原材料和能源的消耗，提高有效利用率、回收利用率、循环利用率；
●开发和采用新技术、新工艺、改善生产操作条件，以控制和消除污染；
●采用生产装置的闭路循环技术；
●处理生产中的副产物和废物，使之减少和消除对环境的危害；
●研究、开发和采用低物耗、低能耗、高效率的 “三废”治理技术。
闭路循环系统：
ESA）
改变原溶液的相对挥发度
以苯酚作溶剂由沸点相近的非芳烃中分离芳烃；以醋酸丁酯作共沸剂从稀溶液中分离醋酸。
返回
1.2.2 速率分离过程
膜分离场分离
速率分离:
利用溶液中不同组分在某种推动力（浓度差、压力差、温度差、电位差等）作用下，经过某种介质（半透膜）时的传质速率（透过率、迁移率、扩速率）差异而实现分离。
吸
相态介：理：用：

Aspen-plus-浙大吴嘉老师第九讲-分离单元的仿真设计(三)

— 塔板核算（5）
— 塔板核算（6）
— 塔板核算（7）
在降液管()表单中输入：降液管底隙()；顶部宽度( )；底部宽度( )；直段高度( ) 。
— 塔板核算（8）
— 塔板核算（9）
塔板核算结果在结果()表单中列出，有三个参数应重点关注： 1、最大液泛因子(
) ，应该小于0.8 ； 2、塔段压降( )； 3、最大降液管液位/板间距(
— 模型参数（2）
— 模型参数（3）
2、关键组分 ( )表单 (1) 第一液相( 1 ) 即比重较大的液相，从塔底出料。 (2) 第二液相( 2 ) 即比重较小的液相，从塔顶出料。
— 模型参数（4）
— 模型参数（5）
3、物流 ( )表单塔顶和塔底必须各有一股进料
和出料物流。如果还有侧线物流，则在此表单中设置侧线进料物流的加料板位置和侧线出料物流的出料板位置和流量。
— 连续萃取塔
模块用逐级计续萃取塔（2）
—— 连接
模块的连接图如下：
— 模型参数
模块有四组基本模型参数：
1、塔设定 ()表单 1) 塔板数 ( ) 2) 热状态选项 ( )
(1) 绝热 () (2) 指定温度剖形 ( …) (3) 指定热负荷剖形 ( …)
— 填料设计（5）
— 填料设计（6）
结果 () 表单中给出计算塔内径 ( )、最大负荷分率( )、最大负荷因子 ( )、塔段压降 ( )、比表面积 ( ) 等参数。
—— 填料核算
填料核算（）计算给定结构参数的填料的负荷情况，可供选用的填料类型与“填料设计”中相同。
“填料设计”与“填料核算”配合使用，可以完成填料选型和工艺参数设计。
—塔板设计（2）

分离单元的仿真设计

RadFrac 精密分离模块
RadFrac 模块同时联解物料平衡、能量平衡和相平衡关系，用逐板计算方法求解给定塔设备的操作结果。 RadFrac 模块用于精确计算精馏塔、吸收塔（板式塔或填料塔）的分离能力和设备参数。
RadFrac 精密分离模块（2）
RadFrac—— 连接
RadFrac 模块的连接图如下：
RadFrac —— 流股
进料流股（Feed Streams）指定每一股进料的加料板位置。产品流股（Product Streams）指定每一股侧线产品的出料板位置及产量。在流股表单中设置以下参数：
RadFrac——流股（2）
RadFrac —— 压强
从三种方式（View）中选择一种
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
8、馏出物/进料比（Distillate to Feed Ratio)
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
9、冷凝器热负荷（Condenser Duty)
再沸器热负荷（Reboiler Duty)
RadFrac—配置 (操作设定) (2)
RadFrac—配置 (操作设定) (3)
冷凝器（Condenser）
添加标题
再沸器（Reboiler）
添加标题
有效相态（Valid Phase）
添加标题
收敛方法（Convergence)
添加标题
操作设定（Operation Specifications)
添加标题
配置表单包含以下项目：
RadFrac —— 配置（2）
RadFrac — 配置（冷凝器）

AspenPlus模拟第七讲+第八讲+第九讲分离单元的仿真设计

灵敏度分析—Sensitivity
在进行过程设计和分析时，常常需要了解某些过程变量受其它过程变量影响的敏感程度，ASPTEN Plus为此提供了一个非常有用的分析工具：模型分析工具(Model Analysis Tools) 下的灵敏度(Sensitivity)对象。
灵敏度分析—Sensitivity (2)
分离单元的仿真设计
(一)
分离过程模型的分类
Aspen Plus 中的分离过程模型包含两大类别：
• 简单分离单元模型
Separators
• 塔设备单元模型
Columns
简单分离单元模型
简单分离单元模型包含五个模块：
• 两相闪蒸器 • 组份分离器
Flash2
Sep
• 三相闪蒸器 • 两出口组份
Flash3
灵敏度分析—Sensitivity (11)
步骤6：
灵敏度分析—Sensitivity (12)
步骤7：在列表(Tabulate)表单中输入需要进行灵敏度分析的列表变量 (Tabulated variable)或组合变量的表达式(Expression) ，以及列表时的列序号 (Column No.)。
灵敏度分析—Sensitivity (13)
步骤7：
灵敏度分析—Sensitivity (14)
步骤8：结果查看从左侧索引栏中选择灵敏度对象下的
结果 (Results) 项目，右侧的汇总 (Summary)表单中按照指定的列序号列表给出调节变量和列表变量的对应值。
灵敏度分析—Sensitivity (15)
Flash2 — 模型参数（2）
Flash2 — 模型参数（3）

《分离定律教学》课件

此外，孟德尔还通过统计分析、数学建模等方法验证了分离定律的普遍适用性。
这些实验都得到了类似的结果，即子代中显性与隐性性状的比例接近3:1，为分离定律提供了广泛的实验支持。
04
分离定律的应用
在遗传学中的应用
解释基因分离现象
分离定律可以解释生物体在繁殖过程中，等位基因的分离现象，即杂合子在减数分裂时，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中。
《分离定律教学》ppt课件
contents
目录
• 分离定律简介 • 分离定律的基本概念 • 分离定律的实验证据 • 分离定律的应用 • 分离定律的扩展 • 分离定律的教学方法和技巧
01
分离定律简介
分离定律的定义
总结词
分离定律是遗传学中的基本定律之一，用于描述基因在遗传过程中的分离现象。
详细描述
孟德尔选择豌豆作为实验材料，因为豌豆是自花、闭花授粉植物，自然状态下一般为纯种，且具有多个稳定的显性与隐性性状，便于观察和统计。
孟德尔通过观察和统计豌豆杂交实验的结果，发现子代中显性与隐性性状的比例总是接近3:1，这为分离定律提供了有力的实验证据。
豌豆实验中，孟德尔详细记录了亲本、杂交组合、子代的表现型和基因型，通过对比分析，揭示了遗传因子的分离现象。
医学研究
医学研究中，分离定律可以用于研究遗传性疾病的病因和发病机制，以及用于基因诊断和治疗。
药物研发
药物研发过程中，分离定律可以用于研究药物的遗传学基础和药效机制，有助于新药的研发和改进。
05
分离定律的扩展
超显性现象
总结词
超显性现象是指具有相对纯合的显性基因的个体在表型上显示显性性状，但杂合子却显示隐性性状的现象。

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backup / Tray spacing)，应该在 0.25 ~0.5之间。
.
19
RadFrac— 塔板核算（10）
.
20
RadFrac — 应用示例 (5)
在示例（4）的基础上进行塔板设计和塔板核算，分别选用浮阀塔板和弹性浮阀塔板计算后对比结果。
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21
RadFrac —— 填料设计
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17
RadFrac — 塔板核算（8）
.
18
RadFrac — 塔板核算（9）
塔板核算结果在结果 (Results) 表单中列出，有三个参数应重点关注： 1、最大液泛因子(Maximum flooding
factor) ，应该小于0.8 ； 2、塔段压降(Section pressure drop)； 3、最大降液管液位/板间距(Maximum
active area) ；
• 筛孔直径(Hole diameter)和开孔率
(Sieve hole area to active area
fraction)。
.
14
RadFrac — 塔板核算（5）
.
15
RadFrac — 塔板核算（6）
.
16
RadFrac — 塔板核算（7）
在降液管(Downcomer)表单中输入： • 降液管底隙(Clearance)； • 顶部宽度(Width at top)； • 底部宽度(Width at bottom)； • 直段高度(Straight height) 。
.
3
RadFrac —塔板设计（2）
.
4
RadFrac — 塔板设计（2）
塔板类型提供了五种塔板供选用： 1、泡罩塔板（Bubble Cap） 2、筛板（Sieve） 3、浮阀塔板（Glistch Ballast） 4、弹性浮阀塔板（Koch Flexitray） 5、条形浮阀塔板（Nutter Float Valve)
.
2
RadFrac —— 塔板设计
塔板设计(Tray sizing)计算给定板间距下的塔径。可将塔分成多个塔段分别设计合适的塔板。在Specification表单中输入该塔段(Trayed section)的起始塔板 (Starting stage)和结束塔板(Ending stage) 序号，塔板类型(Tray type)，塔板流型程数 (Number of passes) ，以及板间距 (Tray spacing)等几何结构(Geometry)参数。
结果 (Results) 表单中给出计算塔内径 (Column diameter)、最大负荷分率(Maximum fractional capacity)、最大负荷因子 (Maximum capacity fractor)、塔段压降 (Section pressure drop)、比表面积 (Surface area) 等参数。
填料类型共有 53 种填料供选用，以下是 5 种典型的规整填料：
1、带孔板波填料（MELLAPAK） 2、带孔网波填料（CY） 3、带缝板波填料（RALU-PAK） 4、陶瓷板波填料（KERAPAK） 5、格栅规整填料（FLEXIGRID）
.
25
RadFrac — 填料设计（5）
.
26
RadFrac — 填料设计（6）
.

7
RadFrac —塔板设计（5）
.
8
RadFrac —塔板设计（6）
剖形 (Profiles) 表单中给出每一块塔板对应的塔内径 (Diameter)、塔板总面积(Total area)、塔板有效区面积 (Active area)、侧降液管截面积 (Side downcomer area) 。
CAPD基础第八讲
Simulation Design of Separation Processes
分离单元的仿真设计
(三)
.
1
塔设备单元模型 — 分类
塔设备(Columns)单元共有9种模块：
1. DSTWU 2. Distl 3. RadFrac 4. Extract
5. MultiFrac 6. SCFrac 7. PetroFrac 8. RateFrac 9. BatchFrac
.
9
RadFrac —塔板设计（7）
.
10
RadFrac —— 塔板核算
塔板核算（Tray rating）计算给
定结构参数的塔板的负荷情况，可供
选用的塔板类型与“塔板设计”中相
同。
“塔板设计”与“塔板核算”
配合使用，可以完成塔板选型和工艺
参数设计。
.
11
RadFrac — 塔板核算（2）
“塔板核算”的输入参数除了从 “塔板设计” 带来的之外，还应补充塔盘厚度(Deck thickness)和溢流堰高度(Weir heights)，多流型塔板应对每一种塔盘都输入堰高。
.
5
RadFrac — 塔板设计（3）
.
6
RadFrac —塔板设计（4）
结果 (Results) 表单中给出计算得到的塔内径 (Column diameter)、对应最大塔内径的塔板序号 (Stage with maximum diameter)、降液管截面积/ 塔截面积 (Downcomer area / Column area) 、侧降液管流速 (Side downcomer velocity) 、侧堰长 (Side weir length)。
填料设计(Pack sizing)计算选用某种填料时的塔内径。在Specification表单中输入填料类型 (Type)、生产厂商 (Vendor)、材料 (Material)、板材厚度 (Sheet thickness)、尺寸 (Size)、等板高度 (Height equivalent to a theoritical plate) 等参数。
.
22
RadFrac — 填料设计（2）
.
23
RadFrac — 填料设计（3）
填料类型共有 53 种填料供选用，以下是 5 种典型的散堆填料：
1、拉西环（RASCHIG） 2、鲍尔环（PALL） 3、阶梯环（CMR） 4、矩鞍环（INTX） 5、超级环（SUPER RING）
.
24
RadFrac — 填料设计（4）
.
12
RadFrac — 塔板核算（3）
.
13
RadFrac — 塔板核算（4）
在塔板布置(Layout)表单中输入：
• 浮阀的类型 (Valve type) 、材质
(Material) 、厚度 (Thickness) 、有
效区浮阀数目(Number of valves to