aspenplus专业软件实训题目加答案.docx

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aspenplus专业软件实训题目加答案

《专业软件实训》上机报告要求

上机报告一、利用Flash2模型，以灵敏度分析为工具，模拟CO2在水中的溶解度与温度的变化曲线（压力1atm），其中起始温度为学生本人的学号最后两位，终点温度为80℃。

并以抓图的方式把“stream”、“blocks”、“sensitivity”的“input”中输入的内容粘贴到Word中，并给出CO2~水的溶解度随温度变化的Plot图。

（注：

物性方法选NRTL）

上机报告二、利用Flash2模型，以灵敏度分析为工具，模拟绝对湿度一定时，空气的露点温度（压力1atm），其中绝对湿度为学生本人的学号最后两位除以100（如学号最后两位为15，则绝对湿度为0.015Kg水/Kg空气）。

并以抓图的方式把“stream”、“blocks”、“sensitivity”的“input”中输入的内容粘贴到Word中，并给出结果（即绝对湿度为***时空气的露点温度为***）。

（注：

物性方法选NRTL）

上机报告三、利用DSTWU模型，模拟苯－甲苯－对二甲苯－异丙苯的简捷计算，其中进料为饱和液体，压力1.0atm，组成依次为0.3、0.3、0.3、0.1（摩尔分率），流量为学生学号后两位（单位为kmol/sec）；苯为LK，回收率98%，对二甲苯为HK，回收率为2%；塔板压降0.05kPa，塔顶压力0.9atm，塔底压力1.1atm。

以三线表给出“stream”和“blocks”的结果，其中“stream”应给出all和Full的结果。

（注：

物性方法选NRTL-RK）

上机报告四、根据上题结果，利用RacFrac模型对结果校核（操作回流比为最小回流比的1.5倍）。

给出温度~塔盘、组成（汽液）~塔盘、流量（汽液）~塔盘的关系曲线图。

并以三线表给出“blocks”中“ResultsSummary”的“Summary”、“Blance”、“SplitFraction”结果。

上机报告五、在上题基础上，对筛板式塔盘进行设计计算，然后根据结果，进行校核计算。

将两种计算结果以三线表的形式给出，即“TraySizing”、“TrayRating”的“Results”和“Profiles”。

上机报告六、利用RacFrac模型，模拟甲烷－乙烷－丙烷－正丁烷－正戊烷－正葵烷的气体吸收过程，其中原料气进料温度50℃，压力5atm，组成甲烷0.8、乙烷0.1、丙烷0.05、正丁烷0.03、正戊烷0.02（摩尔分率），进料流量为学生学号后两位（单位为kmol/sec）；吸收液进料温度50℃，压力5atm，组成正戊烷0.01、正葵烷0.99（摩尔分率），进料流量为学生学号后两位的两倍（单位为kmol/sec）。

以三线表给出“blocks”中“ResultsSummary”的“Summary”、“Blance”、“SplitFraction”结果。

（注：

物性方法选NRTL-RK）

上机报告七、上题中，若尾气中丙烷的组成为0.001（摩尔分率），则吸收液用量为多少。

利用“DesignSpecs”和“Vary”进行计算。

以抓图的方式把“DesignSpecs”的“Specification”、“Components”、“Feed/ProductStream”的内容，以及“Vary”的“Results”粘贴到Word中。

上机报告八、利用HeatX模型，模拟水（压力1atm，温度20℃，流量10tonne/hr）冷却热空气（压力1atm，温度120℃，流量为学生学号后两位的开平方tonne/hr）的计算。

换热器“Setup”采用“Shortcut”和“Design”，出口温度110℃。

以三线表给出“Stream”的“Results”（“Display”：

AllStream，“Format”：

Full）。

并给出“blocks”中“ThermalResults”下的所有结果，指出换热器的面积和对数平均温度值。

（注：

物性方法选IDEAL）

上机报告九、上题中，若换热器“Setup”采用“Hetran-Rigorous”和“Design”，出口温度110℃。

指出两种不同情况下，“blocks”中“ThermalResults”下结果的异同，并以三线表给出“blocks”中“HetranThermalResults”下的所有结果。

上机报告十、利用ASPENPlus的“B-JAC”模块，模拟计算20℃的水，将70℃的煤油冷却至50℃的过程，冷热流体操作压力均为1atm，冷流体流量为10tonne/hr，热流体流量为（10+学生学号后两位）tonne/hr。

以普通表格形式给出“ThermalSummary”下的所有结果。

并以“ExporttoDXP”将“MechanicalSummary”下“SettingPlan&TubesheetLayout”的换热器图输出，并插入到Word中。

注意：

1.报告封面打印必须用A4纸张，标题写“《专业软件实训》上机报告”，一号，黑体，加粗。

写明姓名、班级及学号（标题下方，三号宋体加粗居中）。

2.报告正文一律使用标准简化汉字，采用Word文档格式，用计算机打印在A4（21×29.7㎝）纸上。

采用单面打印，右侧装订。

3.每题的标题（如上机报告一、上机报告二……）以三号宋体加粗居左；正文基本用字为小四号宋体，数字及英文字体均为TimesNewRoman，字符间距：

标准，行距：

单倍。

页面上、下、左、右页边距的设定分别为：

3.0、2.5、3.0、2.0㎝。

4.除封面不编排页码外，报告正文部分请编排页码，起始页码为1，页码格式为“第*页共*页”，字体用五号宋体，数字用TimesNewRoman。

《专业软件实训》上机报告

班级：

化工102班

姓名：

曾懿

学号：

1011034044

上机报告一

1.1Stream中的input:

1.2Block中的input:

1.3Sensitivity中的input:

CO2溶解度随温度T变化关系图

由上图可知，当温度为44℃，CO2的溶解度为2.69235。

上机报告二

2.1Stream中的input:

2.2Block中的input:

2.3.1Sensitivity中的input:

2.3.2Sensitivity中的result：

由上图可得当绝对湿度为0.044kg水/kg空气时，空气的露点温度为39℃。

上机报告三

3.1Stream中的reasult:

Substream:

MIXED

MoleFlow:

kmol/hr

BENZE-01

21123.62

21554.7092

431.094185

TOLUE-01

11253.52

21554.7092

10301.1851

P-XYL-01

431.0942

21554.7092

21123.6151

ISOPR-01

18.15529

7184.90308

7166.7478

TotalFlow:

kmol/hr

32826.39

71849.0308

39022.6422

TotalFlow:

kg/hr

2734898

6821770.61

4086872.27

TotalFlow:

cum/hr

3387.76

7738.41254

5403.49117

Temperature:

84.78727

133.941901

Pressure:

bar

0.911925

1.01325

1.114575

VaporFrac

LiquidFrac

SolidFrac

Enthalpy:

kcal/mol

10.66159

0.65567962

1.16253756

Enthalpy:

kcal/kg

127.9687

6.90582366

11.1002459

Enthalpy:

MMkcal/hr

349.9865

47.1106217

45.3659389

Entropy:

cal/mol-K

-60.2271

-89.120177

-88.201229

Entropy:

cal/gm-K

-0.72289

-0.9386417

-0.8421709

Density:

kmol/cum

9.689702

9.2847248

7.22174626

Density:

kg/cum

807.288

881.546516

756.339215

AverageMW

83.31402

94.945896

104.730793

LiqVol60F:

cum/hr

3117.094

7839.24155

4722.14778

3.2block中的result:

Parameter

result

Minimumrefluxratio:

0.50512235

Actualrefluxratio:

1.01024469

Minimumnumberofstages:

4.95432489

Numberofactualstages:

8.78316403

Feedstage:

4.80758508

Numberofactualstagesabovefeed:

3.80758508

Reboilerheatingrequired:

MMkcal/hr

862.921698

Condensercoolingrequired:

MMkcal/hr

514.679858

Distillatetemperature:

℃

84.7872665

Bottomtemperature:

℃

133.941901

Distillatetofeedfraction:

0.45688005

HETP:

上机报告四

4.1各变量与塔板数的关系图

汽液组成与塔盘数关系图

汽液流量与塔盘数关系图

摩尔流率与塔盘数关系图

4.2Block中resultsummary:

4.2.1Summary:

Condenser/topstageperformance

Result

Temperature:

℃

79.2970315

Heatduty:

MMkcal/hr

-0.0219624

Disitilaterate:

kmol/hr

1.64476817

Refluxrate:

kmol/hr

1.24621374

Refluxratio

0.75768353

4.2.2Blance:

Total

Out

Rel.diff

Mole-flow:

kmol/hr

-1.615e-16

Mass-flow:

kg/hr

4177.61942

-4.768e-11

enthalpy:

MMkcal/hr

0.02885031

0.21752622

-0.8673709

4.2.3SplitFraction:

Component

BENZE-01

0.10956725

0.89043275

TOLUE-01

0.01353721

0.98646279

P-XYL-01

0.00137621

0.99862379

ISOPR-01

0.00036891

0.99963108

上机报告五：

5.1.1Traysizing中的result:

Sectionstartingstage

Section

endingstage

Stagewithmaximumdiameter

Columndiameter:

meter

Downcomerarea/columarea:

sqm

Sidedowncomervelocity:

m/sec

Sideweirlength:

meter

126.148814

0.10000155

0.00619823

91.6615483

5.1.2Traysizing中的profiles:

Stage

Diameter:

meter

4.931209

4.929595

124.9831

125.0221

125.1159

125.3739

126.1488

Totalarea:

sqm

19.09839

19.08589

12268.53

12276.18

12294.61

12345.37

12498.45

Activearea:

sqm

15.27896

15.26896

9814.978

9821.093

9835.836

9876.445

9998.917

Sidedowncomerarea:

sqm

1.90987

1.90862

1226.872

1227.637

1229.48

1234.556

1249.865

5.2Trayrating中的reasult:

5.2.1Trayratingsummary

Parameter

Result

Sectionstartingstage:

Sectionendingstage:

Maximumfloodingfactor:

36.83926

Stage:

Panel:

Sectionpressuredrop:

bar

20.00971

5.2.2Downcomeresult:

Parameter

Result

Maximumbackup/Trayspacing:

936.8182

Stage:

Backup:

571.0844meter

Stage:

Velocity:

3.944601m/sec

5.2.3Trayrating中的profiles:

Stage

Floodingfactor

Downcomervelocity

Downcomerbackup

Backup/Trayspace

Pressuredrop

m/sec

meter

bar

0.724473

0.017319

0.192004

0.314967

0.00794639

0.724019

0.017327

0.191938

0.314859

0.00786822

36.43993

3.907362

560.1417

918.8675

3.97424808

36.45233

3.908609

560.5013

919.4576

3.97663437

36.48586

3.911593

561.382

920.9022

3.98384458

36.57938

3.919796

563.8144

924.8924

4.0040036

36.83926

3.944601

571.0844

936.8182

4.0551601

上机报告六:

6.1Resultssummary中的summary:

Temperature:

Heatduty:

btu/hr

Distillaterate:

ibmol/hr

Refluxrate:

ibmol/hr

Refluxratio:

126.405229

265766.135

759762.9

2.8587649

6.2Resultssummary中的balance:

Total

Out

Rel.diff

Mole-flow:

lbmol/hr

1047636.67

Mass-flow:

lb/hr

106299984

1.40E-16

Enthalpy:

Btu/hr

-9.95E+10

-1.79E-07

6.3Resultssummary中的splitfraction:

Component

METHA-01

0.8468449

0.15315511

ETHAN-01

0.62731762

0.37268238

PROPA-01

0.30959313

0.69040687

N-BUT-01

0.03978253

0.96021746

N-PEN-01

0.06392465

0.93607535

N-DEC-01

0.0008116

0.9991884

上机报告七:

7.1.1Designspecs中的specification:

7.1.2Designspecs中的components:

7.1.3Designspecs中的feed/productstreams:

7.2Vary中的reasult:

上机报告八：

8.1Stream中的results：

Substream:

MIXED

MoleFlowkmol/hr

WATER

555.0844

AIR

227.9753

TotalFlowkmol/hr

555.0844

227.9753

TotalFlowkg/hr

10000

6600

TotalFlowcum/hr

10.03356

10.01681

7262.463

7452.01

TemperatureC

21.73649

110

120

Pressurebar

1.01325

VaporFrac

LiquidFrac

SolidFrac

Enthalpykcal/mol

-68.2883

-68.3169

0.589971

0.659643

Enthalpykcal/kg

-3790.58

-3792.17

20.37862

22.78519

EnthalpyMMkcal/hr

-37.9063

-37.9222

0.134501

0.150384

Entropycal/mol-K

-39.0374

-39.1336

1.766911

1.946416

Entropycal/gm-K

-2.16691

-2.17225

0.061032

0.067233

Densitykmol/cum

55.32278

55.4153

0.031391

0.030592

Densitykg/cum

996.6553

998.3221

0.908783

0.885667

AverageMW

18.01528

28.9505

LiqVol60Fcum/hr

10.01927

7.50374

8.2Thermalresults:

8.2.1Summary:

inlet

outlet

Hotstream:

temperature:

120

110

pressure:

bar

1.01325

vaporfraction:

coldstream:

temperature:

21.7364937

pressure:

bar

1.01325

vaporfraction:

heatduty:

MMkcal/h

0.01588359

8.2.2Balance:

Total

Out

Rel.diff

Mole-flow:

kmol/hr

783.059688

Mass-flow:

kg/hr

16600

Enthalpy:

MMkcal/hr

-37.771821

8.2.3Exchangerdetails:

Parameter

result

Calculatedheatduty:

MMkcal/hr

0.01588359

Requiredexchangerarea:

sqm

0.2310183

Actualexchangerarea:

sqm

0.2310183

Percentoverdesign:

Avg.heattransfercoefficientdirty:

kcal/hr-sqm-k

730.868444

LMTD（corrected）:

℃

94.07127

LMTDcorrectedfactor

numberofshells

换热器的面积为0.2310183sqm，对数平均温度为94.07127℃。

上机报告九：

9.1Shoutcut与hetran-rigorous的比较：

shortcut

Hetran-rigorous

Inlet

Outlet

Inlet

Outlet

Hotstream

temperature

120

110

120

110

Pressure:

bar

1.01325

Vaporfraction:

Coldstream

Temperature:

21.7364937

21.7364914

Pressure:

bar

1.01325

Vaporfraction

Heatduty:

MMkcal/hr

0.01588359

通过比较可知，这两种方法除了冷流体的出口温度有细微差别，其余的变量都相同。

9.2.1Hetranthermalresults中的overall:

Parameter

result

Hotstreamlocation:

SHELL

Heatduty:

MMkcal/hr

0.01588359

Requiredexchangerarea:

sqm

0.78797651

Actualexchangerarea:

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