Aspenplus模拟精馏塔说明指导书.docx
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Aspenplus模拟精馏塔说明指导书
Aspenplus模拟精馏塔说明指导书
Aspenplus模拟精馏塔说明书
一、设计题目
根据以下条件设计一座分离甲醇、水、正丙醇混合物的连续操作常压精馏塔：
生产能力：
100000吨精甲醇/年；原料组成：
甲醇70%w，水%w，%w；产品组成：
甲醇≥%w；废水组成：
水≥%w；进料温度：
；全塔压降：
；所有塔板Murphree。
二、设计要求
对精馏塔进行详细设计，给出下列设计结果并利用AutoCAD绘制塔设备图，并写出设计说明。
（1）.进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量；
（2）.全塔总塔板数N；最佳加料板位置NF；最佳侧线出料位置NP；
（3）.回流比R；
（4）.冷凝器和再沸器温度、热负荷；
（5）.塔内构件塔板或填料的设计。
三、分析及模拟流程
（手算）
目的:
求解Aspen简捷设计模拟的输入条件。
内容:
（1）生产能力:
一年按8000hr计算，进料流量为
100000/（8000*）=t/hr。
（2）原料、塔顶与塔底的组成（题中已给出）：
原料组成：
甲醇70%w，%w，%w；
产品:
甲醇≥%w；废水组成：
水≥%w。
（3）.温度及压降：
进料温度：
；全塔压降：
；
所有塔板Murphree。
（DSTWU）进行设计计算
目的:
对精馏塔进行简捷计算，根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。
目的:
研究回流比与塔径的关系（NT-R），确定合适的回流比与塔板数；研究加料板位置对产品的影响，确定合适的加料板位置。
方法:
作回流比与塔径的关系曲线（NT-R），从曲线上找到期望的回流比及塔板数。
4.用详细计算模块（RadFrac）进行计算
目的:
精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。
方法:
用RadFrac模块进行精确计算，通过设计规定（DesignSpecs）和变化（Vary）两组对象进行设定，检验计算数据是否收敛，计算出塔径等主要尺寸。
5.塔板设计
目的：
通过塔板设计（Traysizing）计算给定板间距下的塔径。
方法：
在Specification表单中输入该塔段（Trayedsection）的起始塔板（Startingstage）和结束塔板（Endingstage）、塔板类型（Traytype）、塔板流型程数（Numberofpasses）、以及板间距（Trayspacing）等几何结构参数。
目的:
计算塔板的热负荷。
方法：
对第5步的计算结果（塔径）按设计规范要求进行必要的圆整，用RadFrac模块的TrayRating，对塔进行设计核算。
进料
塔顶
塔底
侧线
流量/lbmol/h
1492
717
764
275
温度/℃
50
58.8
101
72
操作压力/atm
1
回流比
0.18
塔板形式
筛板式
塔径/m
塔板间距/m
2.2
0.5
塔板数
总塔板数N
最佳加料板位置NF
最佳侧线
出料位置NP
51
48
42
一.用简捷模块（DSTWU）进行初步模拟
图1-1
2.设定全局特性
图1-2
3.输入化学组分信息
图1-3
4.选择计算方法和模型
图1-4
5.输入外部流股信息
图1-5
6.输入单元模块参数
图1-6
7.运行程序
图1-7
图1-8
图1-9
：
；实际回流比：
；最小理论板数：
10；
理论板数：
18；加料板位置：
12。
（如图1-10）
图1-10
图1-11
二、灵敏度分析
图2-1
绘NT-R图
图2-2
三、用详细计算模块（RadFrac）进行计算
图3-1
图3-2
图3-3
图3-4
图3-5
图3-6
图3-7
图3-8
图3-9
效率并计算
图3-10
图3-11
图3-12
图3-13
图3-14
图3-15
，
图3-16
图3-17
图3-18
，将进料板位置设为48，重新计算。
图3-19
图3-20
，满足设计要求，计算完毕。
12.设定设计规定（DesignSpecs）和变化（Vary）
图3-21
图3-22
图3-23
图3-24
图3-25
图3-26
进料、塔顶产物、塔底产物、侧线出料流量
图3-27
冷凝器参数
图3-28
再沸器参数
图3-29
四、塔板设计
塔板类型选为筛板塔；板间距（Trayspacing）m。
图4-1
图4-2
图4-3
塔内径：
m，m；降液管截面积：
；
侧降液管流速：
；侧堰长：
1584，查文献圆整1598。
图4-4
五、塔板核算
图5-1
图5-2
图5-3
最大液泛因子：
，；最大降液管液位/板间距：
，，塔径核算成功。
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