radfrac计算例题1－天津大学aspenplus教程.ppt

单元操作模型 --- 塔-简捷塔,单元操作模型 --- 塔-严格塔,* Requires separate license,4.稳态精馏过程模拟的建立,本章将从二元体系的分离入手，详细介绍如何在Aspen Plus中采用严格精馏模型“RADFRAC”建立该模拟过程 为了使稳态计算的结果能够用于动态模拟，本章中会详细指定塔、控制阀、泵等单元操作RadFrac（严格法精馏） RadFrac是一个用于模拟所有类型的多级气-液精馏操作的严格模型这些操作包括一般精馏、吸收、再沸吸收、汽提、再沸汽提、萃取蒸馏和共沸蒸馏等Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,RadFrac（严格法精馏） 适用于常规的两相和三相蒸馏体系、窄沸程和宽沸程系统、具有液相高度非理想系统 RadFrac能够处理游离水相和其他的第二液相、固相及每一级上的中段回流能够模拟有两个液相，且两股液相中有不同化学反应发生的塔可模拟盐析出Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,RadFrac（严格法精馏） 该模型可以有任意级数、级间加热器（冷凝器）、倾析器和中段回流每一级进料物流的数量没有限制，但每一级出料至多只能有三个（一个气相、两个液相）。

模型使用一个入口热流对所有除了冷凝器、再沸器和中段回流外的级做一个符合规定塔的级数是由冷凝器开始从顶向下进行编号Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,RadFrac（严格法精馏） RadFrac可以进行设计，也可以进行核算 设计模式 在设计模式下，可以根据规定温度、流率、纯度、回收率或塔中任意物流的物性例如物流物性可以是体积流率和粘度 可以以摩尔、质量或标准液体体积为单位来规定流率、流率比、组成和回收率Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,RadFrac（严格法精馏） 核算模式 在核算模式下，RadFrac计算温度、流率、摩尔流率的分布这些分布是根据已规定的塔参数，例如回流比、产品流率和热负荷 所有的核算模式的流率规定都可以以摩尔、质量或标准液体体积为单位 可规定组分或塔板效率RadFrac接受汽化率和Murphere，可用Murphere来匹配装置性能,Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,RadFrac（严格法精馏） RadFrac可以进行设计，也可以进行核算 设计模式 在设计模式下，可以根据规定温度、流率、纯度、回收率或塔中任意物流的物性例如物流物性可以是体积流率和粘度。

可以以摩尔、质量或标准液体体积为单位来规定流率、流率比、组成和回收率Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,RadFrac（严格法精馏） 进料位置 在Setup Stream页规定进料和产品级的位置 Above-Stage(在级上方进料) ，表示在相邻的级间引入一股物流，液体部分流动到规定的级（n），气体部分流动到上一级的级（n-1） On-Stage(在级上进料) ，进料的液相和气相部分都流动到规定的级上Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,RadFrac（严格法精馏） 再沸器处理 RadFrac可模拟釜式再沸器和虹吸式再沸器缺省为釜式再沸器作为该塔的最后一级 在Setup Configuration中输入Reboiler Duty规定再沸器的负荷或作为计算值保留它 Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,RadFrac（严格法精馏） 加热器和冷却器规定 用户可以在Heater Coolers Side Duties页中直接规定段间加热器和冷却器的负荷，加热为正，冷却为负 效率 可在Setup Configuration中输入实际级数，然后使用Efficiencies窗口选择规定蒸发效率或Murphere效率中的一个，用于考虑偏离的平衡的程度。

Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,RadFrac（严格法精馏） 物性方法 使用Property/Flowsheet Sections页替换全局的物性方法，可以对塔的不同部分规定不同的物性方法 算法 用户可以在Convergence Basis页中选择一个算法对塔进行模拟（前提是必须在Setup Configuration页的Convergence区域中选择了Custom作为选项）Columns---严格法计算的蒸馏塔模块,4.RadFrac---结构设置,规定: 理论板数 冷却器和再沸器结构 两塔操作规定 有效相态 收敛,4.RadFrac---流股设置,规定: 进料板位置 进料物流规则 (见帮助) ABOVE-STAGE: 从进料物流来的气体进入进料板上一层塔板 液体进入进料板位置 ON-STAGE: 来自进料的气体和液体都进入进料板位置,4.RadFrac---压力设置,规定下列项之一: 塔压力分布 塔顶/塔底压力 塔段压降,【例题】 采用Radfrac模块，对于丙烷、异丁烷的分离过程进行模拟进料中丙烷的摩尔含量为40%分离要求塔顶流出物中异丁烷的含量为2%，塔底产品中丙烷的含量为1%。

流程图如下图所示 进料温度为322K, 精馏塔操作压力为14atm，塔板数32，第16块板处进料回流比为2冷凝器为全凝器泵的压力提升为5atm, 阀的压力降为3atm热力学方法为chao-sea.,3.稳态精馏过程模拟—严格核算,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.1 启动新的模拟过程,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,1）新建模拟文件,,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.1 启动新的模拟过程,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,2）建立模拟流程图 （分别选择RADFRAC、Valve、Pump模块）,重命名各流股和单元操作,泵和控制阀的命名以易于 与精馏塔C1关联为宗旨,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.2指定化学组分及物性模型,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,3）设定全局特性,工程概述、工程单位、报告输出形式等,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.2指定化学组分及物性模型,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,4）指定化学组分并重命名,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.2指定化学组分及物性模型,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,5）选择物性计算模型,注意：不同单元操作可选择 不同的物性计算模型,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.3 输入流股信息,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,6）输入流股信息,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.4 输入设备参数,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,7）输入设备参数 - C1- Configuration,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.4 输入设备参数,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,7）输入设备参数 - C1- Streams,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.4 输入设备参数,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,7）输入设备参数 - C1- Pressure,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.4 输入设备参数,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,7）输入设备参数 - P11&P12,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.4 输入设备参数,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,7）输入设备参数 - V1,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.5 运行模拟计算,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,8）运行模拟计算,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.5 运行模拟计算,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,9）查看计算结果,分离要求：xD,IC4≤2 mol% xB,C3≤1 mol%,,,可通过增加回流比或增加塔 的理论板数提高分离效果,3.稳态精馏过程模拟的建立 3.5 运行模拟计算,丙烷、异丁烷的分离过程模拟,9）查看计算结果 增大回流比为3,分离要求：xD,IC4≤2 mol% xB,C3≤1 mol%,,,。