第四讲分离单元的仿真设计一_精品文档.pptx

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化工设计软件化工设计软件第四讲第四讲SimulationDesignofSimulationDesignofSeparationProcessesSeparationProcesses分离单元的仿真设计分离单元的仿真设计（一一一一）分离过程模型的分类AspenPlus中的分离过程中的分离过程模型包含两大类别模型包含两大类别：

简单分离单元模型简单分离单元模型Separators塔设备单元模型塔设备单元模型Columns简单分离单元模型简单分离单元模型包含五个模块：

简单分离单元模型包含五个模块：

两相闪蒸器两相闪蒸器Flash2三相闪蒸器三相闪蒸器Flash3倾析器倾析器Decanter组份分离器组份分离器Sep两出口组份两出口组份分离器分离器Sep2简单分离单元模型（22）Flash2两相闪蒸器Flash2模块执行给定热模块执行给定热力学条件下的汽力学条件下的汽-液平衡或汽液平衡或汽-液液-液平衡计算，输出一股汽液平衡计算，输出一股汽相和一股液相产物。

用于模拟相和一股液相产物。

用于模拟闪蒸器、蒸发器、气液分离器闪蒸器、蒸发器、气液分离器等等。

Flash2两相闪蒸器

（2）Flash2连接Flash2模块的连接图如下：

Flash2模型参数Flash2模块的模型参数有3组：

1、闪蒸设定闪蒸设定（FlashSpecificationsFlashSpecifications）（11）温度温度（TemperatureTemperature）（22）压力压力（PressurePressure）（33）蒸气分率蒸气分率（VaporFractionVaporFraction）（44）热负荷热负荷（HeatDutyHeatDuty）从以上从以上从以上从以上44个参数中选定个参数中选定个参数中选定个参数中选定22个。

个。

个。

个。

Flash2模型参数

（2）2、有效相态有效相态（ValidPhaseValidPhase）（11）汽汽-液相液相（Vapor-LiquidVapor-Liquid）（22）汽）汽-液液-液相液相（Vapor-Liquid-LiquidVapor-Liquid-Liquid）（33）汽）汽-液液-游离水相游离水相（Vapor-Liquid-FreeWaterVapor-Liquid-FreeWater）从以上从以上从以上从以上33个参数中选定个参数中选定个参数中选定个参数中选定11个。

个。

个。

个。

Flash2模型参数（33）Flash2模块的模型参数有3组：

Flash2模型参数（44）Flash2模型参数（55）Flash2模块的模型参数有3组：

3、液沫夹带液沫夹带（LiquidEntrainmentinVaporStream）（LiquidEntrainmentinVaporStream）液相被带入汽相中的分率液相被带入汽相中的分率。

Flash2模型参数（66）Flash2应用示例

（1）流流量量为为1000kg/hr、压压力力为为0.11MPa、含含乙乙醇醇70%w、水水30%w的的饱饱和和蒸蒸汽汽在在蒸蒸汽汽冷冷凝凝器器中中部部分分冷冷凝凝，冷冷凝凝物物流流的的汽汽/液液比比（摩摩尔尔）=1/3。

求求离离开开冷冷凝凝器器的的汽汽、液液两两相相的的温温度度和和组组成。

成。

Flash2应用示例

（2）流流量量为为1000kg/hr、压压力力为为0.5MPa温温度度为为120、含含乙乙醇醇70%w、水水30%w的的物物料料绝绝热热闪闪蒸蒸到到0.15MPa。

求求离离开开闪闪蒸蒸器器的的汽汽、液液两两相相的的温度、流量和组成。

温度、流量和组成。

Flash2应用示例（3）流流量量为为1000kg/hr、压压力力为为0.2MPa温温度度为为20、含含丙丙酮酮30%w、水水70%w的的物物料料进进行行部部分分蒸蒸发发回回收收丙丙酮酮，求求丙丙酮酮回回收收率率为为90%时时的的蒸蒸发发器器温温度度和和热热负负荷荷以以及及汽汽、液液两两相相的的流流量量和组成。

和组成。

灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity在在进进行行过过程程设设计计和和分分析析时时，常常常常需需要要了了解解某某些些过过程程变变量量受受其其它它过过程程变变量量影影响响的的敏敏感感程程度度，ASPTENPlus为为此此提提供供了了一一个个非非常常有有用用的的分分析析工工具具：

模模型型分分析析工工具具（ModelAnalysisTools）下的灵敏度下的灵敏度（Sensitivity）对象。

对象。

灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity

（2）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity（3）创建灵敏度对象时，按以下步骤操作：

创建灵敏度对象时，按以下步骤操作：

创建灵敏度对象时，按以下步骤操作：

创建灵敏度对象时，按以下步骤操作：

11、从从从从数数数数据据据据浏浏浏浏览览览览器器器器右右右右侧侧侧侧的的的的对对对对象象象象管管管管理理理理器器器器（ObjectObjectManagerManager）中中中中点点点点击新建击新建击新建击新建（NewNew）按钮；按钮；按钮；按钮；22、在弹出对话框中为新对象指定一个辨识号、在弹出对话框中为新对象指定一个辨识号、在弹出对话框中为新对象指定一个辨识号、在弹出对话框中为新对象指定一个辨识号（IDID）；33、在在在在定定定定义义义义（DefineDefine）表表表表单单单单中中中中点点点点击击击击新新新新建建建建（NewNew）按按按按钮钮钮钮，创创创创建建建建灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度对象所需的变量；对象所需的变量；对象所需的变量；对象所需的变量；44、在弹出对话框中输入新变量的变量名、在弹出对话框中输入新变量的变量名、在弹出对话框中输入新变量的变量名、在弹出对话框中输入新变量的变量名（VariablenameVariablename）；55、在在在在变变变变量量量量定定定定义义义义（VariableVariableDefinitionDefinition）对对对对话话话话框框框框中中中中的的的的下下下下拉拉拉拉式式式式选选选选择择择择框框框框中中中中选选选选择择择择变变变变量量量量的的的的类类类类别别别别（CategoryCategory）、类类类类型型型型（TypeType）、流流流流股股股股（StreamStream）或或或或模模模模块块块块（BlockBlock）代代代代号号号号，并并并并指指指指定定定定具具具具体体体体变变变变量量量量（VariableVariable）。

灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity（4）步骤步骤步骤步骤11和步骤和步骤和步骤和步骤22：

灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity（5）步骤步骤步骤步骤33和步骤和步骤和步骤和步骤44：

灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity（6）步骤步骤步骤步骤55：

灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity（7）可以定义多个分析所需的变量，如下图所示：

可以定义多个分析所需的变量，如下图所示：

可以定义多个分析所需的变量，如下图所示：

可以定义多个分析所需的变量，如下图所示：

灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity（8）步步步步骤骤骤骤66：

在在在在变变变变化化化化（VaryVary）表表表表单单单单中中中中输输输输入入入入调调调调节节节节变变变变量量量量（ManupulatedManupulatedvariablevariable）的的的的类类类类型型型型、名名名名称称称称和和和和具具具具体体体体变变变变量量量量（variablevariable）,）,并并并并指指指指定定定定体体体体调调调调节上、下限节上、下限节上、下限节上、下限（Upper/LowerlimitsUpper/Lowerlimits）和增量和增量和增量和增量（IncrIncr）。

灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity（9）步步步步骤骤骤骤77：

在在在在列列列列表表表表（TabulateTabulate）表表表表单单单单中中中中输输输输入入入入需需需需要要要要进进进进行行行行灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度分分分分析析析析的的的的列列列列表表表表变变变变量量量量（TabulatedTabulatedvariablevariable）或或或或组组组组合合合合变变变变量量量量的的的的表表表表达达达达式式式式（ExpressionExpression），以及列表时的列序号，以及列表时的列序号，以及列表时的列序号，以及列表时的列序号（ColumnNo.ColumnNo.）。

灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity（10）从从从从左左左左侧侧侧侧的的的的灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度对对对对象象象象下下下下的的的的结结结结果果果果（ResultsResults）项项项项目目目目中中中中查查查查看看看看结结结结果果果果。

右右右右侧侧侧侧的的的的汇汇汇汇总总总总（SummarySummary）表表表表单单单单中中中中按按按按照照照照指指指指定定定定的的的的列列列列序序序序号号号号列表给出调节变量和列表变量的对应值。

列表给出调节变量和列表变量的对应值。

列表给出调节变量和列表变量的对应值。

列表给出调节变量和列表变量的对应值。

Flash2应用示例（4）流流量量为为1000kg/hr、压压力力为为0.2MPa温温度度为为20、含含丙丙酮酮30%w、水水70%w的的物物料料进进行行部部分分蒸蒸发发回回收收丙丙酮酮，蒸蒸发发器器热热负负荷荷为为250kW。

分分析析液液沫沫夹夹带带对对汽汽相相丙丙酮酮分分率率和和丙丙酮酮回回收收率率的的影响。

影响。

变量关系图Plot在在察察看看和和分分析析灵灵敏敏度度分分析析的的列列表表数数据据时时，用用图图形形描描述述的的函函数数关关系系曲曲线线常常常常能能让让我我们们更更直直观观和和全全面面地地了了解解过过程程变变量量间间的的依依赖赖趋趋势势，ASPTENPlus为为此此提提供供了了绘绘图图（Plot）功功能能，可可以以将将列列表表数数据据中中的的任任意意两两列列绘绘制制成成XY曲曲线图。

线图。

变量关系图Plot

（2）在在列列表表数数据据中中选选中中一一列列，从从窗窗口口菜菜单单Plot项项的的下下拉拉框框里里选选择择X轴轴变变量量（X-AxisVariable），再再选选中中列列表表数数据据的的另另一一列列，从从窗窗口口菜菜单单Plot项项的的下下拉拉框框里里选选择择Y轴轴变变量量（Y-AxisVariable）,然然后后点点击击窗窗口口菜菜单单Plot项项的的下下拉拉框框里里的的显显示示绘绘图图（DisplayPlot）,即可得到曲线图。

即可得到曲线图。

变量关系图Plot（3）变量关系图Plot（4）变量关系图Plot（5）变量关系图Plot（6）Flash3三相闪蒸器三相闪蒸器Flash3模模块块执执行行给给定定热热力力学学条条件件下下的的汽汽-液液-液液平平衡衡计计算算，输输出出一一股股汽汽相相和和两两股股液液相相产产物物。

用用于于模模拟拟闪闪蒸蒸器器、蒸蒸发发器器、液液-液液分分离离器器、汽汽-液液-液液分分离器等离器等。

Flash3三相闪蒸器三相闪蒸器（22）Flash3连接Flash3的连接图如下：

Flash3模型参数Flash3的模型参数有3组：

1、闪蒸设定闪蒸设定（FlashSpecificationsFlashSpecifications）（11）温度温度（TemperatureTemperature）（22）压力压力（PressurePressure）（33）蒸汽分率蒸汽分率（VaporFractionVaporFraction）（44）热负荷热负荷（HeatDutyHeatDuty）从以上从以上从以上从以上