软件看完这些Aspen工艺模拟收敛问题不再难.docx

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软件看完这些Aspen工艺模拟收敛问题不再难

【软件】看完这些-Aspen工艺模拟收敛问题不再难!

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容差范围内为止。

撕裂流与循环物流是相关的，但又与循环物流不一样。

要确定由AspenPlus选择的撕裂流，要看ControlPanel中的“Flowsheetanalysis（流程分析）”部分。

运行模拟，有左侧的数据浏览窗口选择Convergence/Convergence/$OLVERO1，在TearHistory页面可以看到默认的撕裂物流为S。

设计者确定的撕裂流可在Convergence|Tear窗体上进行规定。

为撕裂流提供估计值可以促进或者加快流程收敛（否则缺省值为零）。

如果输入了“回路”中的某个物流的信息，AspenPlus会自动设法把该物流选为撕裂流。

撕裂流举例，见下图所示的流程图，S7、S6是循环物流。

哪个可能是撕裂流？

S7和S6；S2和S4；S3

哪个是最好的撕裂流选择？

S3，只需要一个撕裂流，而其它选择都是两个。

RadFrac模块的收敛

RadFrac的收敛方法

RadFrac模型为求解分离问题有多种收敛方法。

每个收敛方法代表一种收敛算法和一个初始化方法。

可用的收敛方法如下：

Standard（标准的，缺省的）

Petroleum/Wide-Boiling（石油/宽沸程）Stronglynon-idealliquid（强非理想液体）Azeotropic（共沸的）Cryogenic（低温的）Custom（定制的）RadFrac的收敛算法

RadFrac提供了四种收敛算法：

Standard（有Absorber=Yes或No）Sum-Rates（流率求和）Nonideal（非理想的）Newton（牛顿）

标准算法

Standard（缺省时，Absorber=No）算法：

使用原始的I-O方法；对大多数问题都很有效和快速；在中间回路中求解设计规定；对于求解沸程非常宽或高度非理想的混合物可能有困难。

当Absorber=Yes时的Standard算法：

使用与古典的流率求和算法类似的修正的方法；

只使用于吸收塔和汽提塔；收敛迅速；在中间回路中求解设计规定；对于求解高度非理想化的混合物可能有困难。

流率求和算法

Sum-Rates算法：

使用与典型的流率求和算法类似的修正的方法；可在求解塔描述方程的同时求解设计规定；对于宽沸程混合物和带有许多设计规定的问题是非常有效和快速的；对于高度非理想的混合物可能有困难。

非理想算法

Nonideal算法：

在局部物性方法中包括组成相关性；使用连续收敛法；在中间回路中求解设计规定；对于非理想问题是很有效的。

牛顿算法

Newton算法：

是Newton方法的一个典型应用；可以同时求解所有塔的描述方程；用Powell折线策略来稳定收敛；能够同时或在外部回路中求解设计规定；能很好地处理非理想物系，并可在求解附近极好地收敛；对共沸蒸馏塔推荐使用该算法。

气–液–液计算

对于三相的汽-液-液体系可以使用Standard、Newton和Nonideal算法。

在RadFracSetupConfiguration页上，在ValidPhases（有效相）域中选择Vapor-Liquid-Liquid。

Vapor-Liquid-Liquid计算：

严格地处理包括两个液相的塔计算；处理倾析器。

用下列方法求解设计规定：

对Newton算法即可用同时（缺省的）回路方法也可用中间回路方法；所有其它算法都用中间回路方法。

收敛方法的选择

对于Vapor-Liquid（汽-液）体系，要首先用Standard收敛方法。

如果Standard方法失败，再用下列方法：

如果该混合物的沸程非常宽则用Petroleum/WideBoiling方法；

如果该塔是一个吸收塔或汽提塔，则用Custom方法，并在RadFracConvergenceAlgorithm页上将Absorber改为Yes；

如果该混合物是高度非理想，则用Stronglynon-idealliquid（强非理想液体）方法。

对于可能有多解的共沸蒸馏问题用Azeotropic方法。

对于高度非理想体系也可以使用Azeotropic算法。

对于Vapor-Liquid-Liquid（汽–液–液）体系：

首先在RadFracSetupConfiguration页的ValidPhases域中选择Vapor-Liquid-Liquid，并使用Standard收敛方法；

如果Standard法失败，再试一下Nonideal或Newton算法的Custom方法。

RadFrac的初始化方法

Standard是RadFrac模型的缺省初始化方法。

该方法有下列功能：

对合成进料执行闪蒸计算以得到平均的气体和液体组成；假定一个恒定的组成分布数据；根据合成进料的泡点和露点温度估算温度分成数据。

专用的初始化方法估算

RadFrac模型通常不要求温度、流量和组成分布估值。

RadFrac要求：

在出现收敛问题的情况下要求估算温度作为第一个尝试数据；对宽沸程混合物的分离要求液体和/或气体流量估值；对于高度非理想体系、极端宽沸程（例如，富氢的）体系、共沸蒸馏体系或汽–液–液体系；要求组成估值。

补充敛问题

设计中会遇到很多收敛的问题，小7粗略的总结一些，当然方法还有很多，我们不能一一俱全所用的收敛方法。

1.检查正确地规定了有关物性方面的问题（物性方法的选择、参数可用性）确保塔操作条件是可行的，如极性体系不要用Standard；不容易收敛的体系，改用波义耳登收敛方法，可以快速收敛。

2.引入设计规定的时候，有时候会提示默认的25次循环次数没有达到收敛要求，这个时候就要修改收敛计算的次数，当然，选择的次数要与你前面选用的收敛方法一致，如果前面是波义耳登方法，此处在对应的地方修改，迭代次数大了不会错，但是越大计算速度就慢了。

3.对于RadFrac模块如果塔的err/tol是一直减少的，在RadFracConvergenceBasic页上增加最大迭代次数；

4.对于特定的模块，比如塔器，在循环流股多的时候会提示质量或者热量不守恒，这是因为默认的精度很高，所以难以计算收敛，这时候可以再模块的EOINPUT里面，人为规定某一性质的精度，例如热量，物料平衡等等。

EO就是面向方程的意思，这个是A+其中的一个计算方法，默认的是序贯模块法，也就是一层一层的计算下去，采用EO方法，就会把一部分应该一层层计算的顺序，放在一个优先等级下，这样计算会方便灵活，效率高，难点在于不能利用现有的所有模块，缺乏实际流程的直观联系，计算失败以后难以发现和诊断错误所在，对初值的要求非常苛刻，计算难度大，但是相对于序贯模块法具有显著优势，建议初学者不要使用这个功能，初值的设定来源于对A的使用熟练和对初值和合理估算和经验。

5.对于有很多的循环流股，可以选中包含最多子循环的流股，在RUN中，如图示，自动撕裂流股，此步骤的操作，在循环中就可以解决初始计算时候，提示某些初始流股流率等参数为0的问题。

6.实在不好收敛，也可以把撕裂流股改为外部循环。

7.对于较为复杂的系统，比如循环特别多，先待逐步收敛后，再继续添加其他单元；对于循环较多的系统可以适当打断待有收敛迹象时再连接起来；8.对于特别难收敛的，还可以手动收敛。

方法就是先断开流股，赋值以后，计算，直到两边流股相等。

这里是化工707，谢谢你的阅读！