Aspen教程-4高级功能.pdf

1 1 1 ASPEN PLUS 高级功能高级功能 报告人报告人：：宋维仁宋维仁 导师：漆志文教授导师：漆志文教授 华东理工大学联合化学反应工程研究所华东理工大学联合化学反应工程研究所 2010年年6月月30日星期三日星期三 2 2 主要内容主要内容  灵敏度分析灵敏度分析  设计规定设计规定  工况研究工况研究  Windows应用程序间的交互操作功能应用程序间的交互操作功能 2 3 灵敏度分析模块是用来分析和研究一个或多个流程操作变灵敏度分析模块是用来分析和研究一个或多个流程操作变 量的改变对其它流程变量的影响，它是做工况研究的一个最有量的改变对其它流程变量的影响，它是做工况研究的一个最有 用的工具，你可以用灵敏度分析模块来生成随用的工具，你可以用灵敏度分析模块来生成随进料物流进料物流、、模块模块 输入参数输入参数或或其它输入参数其它输入参数的变化的模拟结果表和图，还可以用的变化的模拟结果表和图，还可以用 它来验证一个设计规定的解是否在操作变量的变化范围内，你它来验证一个设计规定的解是否在操作变量的变化范围内，你 甚至还可以用它来做简单的过程优化甚至还可以用它来做简单的过程优化。

下面我们就以回收废水中的下面我们就以回收废水中的DMF为例来说明相关操作为例来说明相关操作 灵敏度分析灵敏度分析 4 下面这个例子将演示如何使用灵敏下面这个例子将演示如何使用灵敏 度分析功能来考察精馏塔度分析功能来考察精馏塔column的的 进料位置对塔釜物流进料位置对塔釜物流W中中DMF的质的质 量分数的影响量分数的影响 单击此按钮，进入单击此按钮，进入Data Browser窗口 灵敏度分析例子灵敏度分析例子 本页已使用福昕阅读器进行编辑 福昕软件( C ) 2 0 0 5 - 2 0 1 0 ，版权所有， 仅供试用 3 5 点击点击Model Analysis Tools中的中的Sensitivity，， 点击右边的点击右边的New按钮，出现如右图的对话框按钮，出现如右图的对话框 （即新建一个灵敏度分析任务的名称，可以（即新建一个灵敏度分析任务的名称，可以 采用默认名称，也可重新命名）采用默认名称，也可重新命名） 新建灵敏度分析新建灵敏度分析ID 6 在在S-1-Input-Define页中，单击页中，单击New，新建，新建 一个因变量，并且输入这个因变量的名称一个因变量，并且输入这个因变量的名称。

在本例中因变量就是塔釜出料在本例中因变量就是塔釜出料W中中DMF的的 质量分数质量分数 命名因变量命名因变量 4 7 1.此页用于定义因变量此页用于定义因变量 的类型和内容的类型和内容 定义因变量定义因变量 2.选择物流变量选择物流变量 3.Type选择质量分数选择质量分数Mass Frac 4.物流选择物流选择W，组分选择，组分选择DMF 5.单击，进入下一操作单击，进入下一操作 8 输入自变量的考察范围和步长输入自变量的考察范围和步长 在在S-1-Input-Vary页中，定义自变页中，定义自变 量的类型和内容本例中自变量量的类型和内容本例中自变量 为精馏塔为精馏塔Column的进料位置的进料位置 定义自变量定义自变量 5 9 在此页中定义将要得到的灵敏度分析结果表格中要显示的在此页中定义将要得到的灵敏度分析结果表格中要显示的 内容在第一列中输入数字内容在第一列中输入数字1 1，后面输入要列表的因变量，后面输入要列表的因变量 名称或名称或因变量的表达式因变量的表达式 至此，灵敏度分析模块已输入完毕，点击运行按钮至此，灵敏度分析模块已输入完毕，点击运行按钮 分析结果表输入分析结果表输入 10 查看结果查看结果 查看分析结果查看分析结果 可以看出，当进料板可以看出，当进料板 为第为第9块时，塔釜物块时，塔釜物 流流W中中DMF的质量的质量 分数最大。

分数最大 6 11 以进料板位置为自变量以进料板位置为自变量 用鼠标选中进料位置这一用鼠标选中进料位置这一 列数据，单击菜单栏上列数据，单击菜单栏上Plot – XAxis Variable 绘制灵敏度分析曲线图绘制灵敏度分析曲线图 – X轴轴 12 绘制灵敏度分析曲线图绘制灵敏度分析曲线图 – Y轴轴 以塔釜物流中以塔釜物流中DMF的质量浓的质量浓 度为因变量用鼠标选中度为因变量用鼠标选中 XWDMF这一列数据，单击菜这一列数据，单击菜 单栏上单栏上Plot – YAxis Variable 7 13 绘制灵敏度分析曲线图绘制灵敏度分析曲线图 单击菜单栏上的单击菜单栏上的Plot- Display Plot, 用于显示绘制用于显示绘制 的曲线 14 可以看出在第可以看出在第9块板进料时，块板进料时， DMF产品的浓度最大所以产品的浓度最大所以 选择第九块板作为进料板选择第九块板作为进料板 绘制灵敏度分析曲线图绘制灵敏度分析曲线图 说明：使用灵敏度分析时，可同时考说明：使用灵敏度分析时，可同时考 察某一自变量对察某一自变量对多个多个因变量的影响因变量的影响 8 15  灵敏度分析灵敏度分析  设计规定设计规定  工况研究工况研究  Windows应用程序间的交互操作功能应用程序间的交互操作功能 16 设计规定是可指设计规定是可指自动计算满足规定性能指标的操作条件自动计算满足规定性能指标的操作条件 或设备参数值。

或设备参数值 例如你可能想要规定一个产品的纯度或规定一个循环物例如你可能想要规定一个产品的纯度或规定一个循环物 流中允许的杂质的量对于每个设计规定，你指定要操作的流中允许的杂质的量对于每个设计规定，你指定要操作的 一个模块输入变量、过程进料物流变量或其它模拟输入变量一个模块输入变量、过程进料物流变量或其它模拟输入变量 来满足规定来满足规定 在设计规定中，规定指标值的流程变量称作在设计规定中，规定指标值的流程变量称作被采集变量被采集变量 而另外一个被选择用来满足设计规定的模块输入变量或过程而另外一个被选择用来满足设计规定的模块输入变量或过程 进料变量称为进料变量称为被操纵变量被操纵变量 下面一个例子：下面一个例子： 被采集变量：被采集变量：W W物流中物流中DMF的质量分数的质量分数目标值目标值 0.999 被操纵变量：塔的回流比被操纵变量：塔的回流比 设计规定设计规定 9 17 选择塔模块选择塔模块Column下的下的Design Specs，单击右边的，单击右边的New按钮按钮,新建新建 一个设计规定任务，同时给此设计一个设计规定任务，同时给此设计 规定命名规定命名 新建设计规定新建设计规定ID 18 在新建的设计规定任务在新建的设计规定任务1的的 Specifications页上，选择被采集变页上，选择被采集变 量的类型，此处选择质量纯度量的类型，此处选择质量纯度 Mass Purity。

定义被采集变量类型定义被采集变量类型 10 19 输入被采集变量所要达到的值输入被采集变量所要达到的值 输入被采集变量值输入被采集变量值 20 选择是哪个物质的质量纯度要达到规定值选择是哪个物质的质量纯度要达到规定值 定义被采集变量组分定义被采集变量组分 在本例中选择组分为在本例中选择组分为DMFDMF 11 21 选择是哪股物流的组分质量纯度要达到规定值选择是哪股物流的组分质量纯度要达到规定值 定义被采集变量物流定义被采集变量物流 在本例中选择物流为在本例中选择物流为W W 22 在在Column下的下的Vary页，页， 单击单击New按钮，输入被按钮，输入被 操作变量的名称操作变量的名称 命名被操纵变量命名被操纵变量 12 23 在在Column – Vary – 1 -Specifications页，定页，定 义被操纵变量的类型，在此选择回流比义被操纵变量的类型，在此选择回流比 定义被操纵变量类型定义被操纵变量类型 24 在此输入被操纵变量回流比取值的上下在此输入被操纵变量回流比取值的上下 限，同时也可输入被操作变量的步长限，同时也可输入被操作变量的步长 输入完毕，点击运行按钮。

输入完毕，点击运行按钮 被操纵变量的取值范围被操纵变量的取值范围 13 25 当运行成功后，单击查看结果按钮，当运行成功后，单击查看结果按钮， 查看物流Ｗ中组分ＤＭＦ的质量纯度查看物流Ｗ中组分ＤＭＦ的质量纯度 是否达到要求，同时看看被操作变量是否达到要求，同时看看被操作变量 回流比的值有没有变化回流比的值有没有变化 查看结果查看结果 26 Ｗ物流中ＤＭＦ达到纯度要求Ｗ物流中ＤＭＦ达到纯度要求 查看结果查看结果 14 27 回流比由原来的回流比由原来的1.5变为了变为了 4.486，确实发生了变化，因，确实发生了变化，因 为我是要通过改变被操纵变为我是要通过改变被操纵变 量回流比来达到分离要求的量回流比来达到分离要求的 查看结果查看结果 28  灵敏度分析灵敏度分析  设计规定设计规定  工况研究工况研究  Windows应用程序间的交互操作功能应用程序间的交互操作功能 15 29 工况研究是用来对同一流程做多个工况工况研究是用来对同一流程做多个工况 的模拟计算每个工况的参数可给定不的模拟计算每个工况的参数可给定不 同的输入值这样我们可以在同一次模同的输入值这样我们可以在同一次模 拟计算中得到不同工况的计算结果，从拟计算中得到不同工况的计算结果，从 而可做不同方案的比较。

而可做不同方案的比较 还是以还是以DMFDMF回收为例，通过工况研究来比较不回收为例，通过工况研究来比较不 同回流比和进料位置条件下的塔的分离效果同回流比和进料位置条件下的塔的分离效果 工况研究工况研究 30 1.单击单击Model Analysis Tools下的下的Case Study 2.在在Vary页下定义在每个页下定义在每个 工况中被改变的参数本工况中被改变的参数本 例为回流比和进料位置例为回流比和进料位置 定义参数定义参数1类型类型 : 质量回流比质量回流比 3.定义参数定义参数1为模块变量质量回流比为模块变量质量回流比 16 31 定义参数定义参数2类型类型 :进料位置进料位置 2.定义参数定义参数2为模块变量进料板位置为模块变量进料板位置 1.在在Variable number项中选择项中选择New，， 建立第二个参数建立第二个参数 32 在在Case Study- Setup - Specifications页中，页中， 在在Case number中单击中单击New,新建工况新建工况1 新建工况新建工况1 17 33 在在Specifications页中，为工况页中，为工况1输入被改变参数的值。

输入被改变参数的值 第一栏为回流比的值，第二栏为进料位置的值第一栏为回流比的值，第二栏为进料位置的值 输入工况输入工况1参数值参数值 34 新建工况新建工况2 同理，新建工况同理，新建工况2 18 35 输入工况输入工况2参数值参数值 在在Specifications页中，为工况页中，为工况2输入被改变参数的值输入被改变参数的值 第一栏为回流比的值，第二栏为进料位置的值第一栏为回流比的值，第二栏为进料位置的值 36 输入完成后，点击菜单栏上的输入完成后，点击菜单栏上的Run – Batch – Submit来后台运行来后台运行Aspen Plus 选择后会出现如下一页的一个对话框选择后会出现如下一页的一个对话框 后台运行后台运行 19 37 输入生成的工况研究文件的名称输入生成的工况研究文件的名称 命名工况研究文件命名工况研究文件 38 1.1.出现此项，说明工况研出现此项，说明工况研 究后台运行成功究后台运行成功 2.2.打开生成的工况研打开生成的工况研 究文件，查看结果究文件，查看结果 查看结果查看结果 20 39  灵敏度分析灵敏度分析  设计规定设计规定  。