如何利用Aspen进行物性分析纯组分二元相图.docx

1、如何利用Aspen进行物性分析纯组分二元相图物性分析方法（Property Analysis）在进行一个流程模拟之前，最好先了解一下你所选物系，以及物系中物质的物性和相平衡关系，对所选体系偏离理想体系的程度有个初步的了解，对所选体系热力计算方法有个初步的认识。只有这样才能够选择合适的物性计算方法，在得出模拟结果之后，才能保证模拟结果的可信度。下面做一个CO2/Ar体系物性分析的例子，旨在抛砖引玉，有错误的地方还请读者批评指正。1.开始设置选择模拟类型（Simulations）为：General with Metric Units，单位制可以根据自身选择的单位体系来定。选择运行类型（Run Ty

2、pe）为：Property Analysis，当然在其它运行类型中也能够进行物性，不过这个运行类型没有流程图及其它一些要素，是专门为物性分析而设立的运行类型。图12. Setup参数设置设置Setup中的一些参数，如Title，（这里可以不填写，但是最好还是设置一下，可以方便其它用户对你的模拟进行了解，增加其互通性）Unit，Run Type，其中Unit，Run Type中的设置相当于第一步中的Simulation，Run Type设置，对于前面已经选择的类型在这里可以看到设置的结果如图2。当然也可以重新设置。它好处就是，可以很方便的使用户可以在不建立新模拟的情况下，改变单位制及运行类型。在

3、Description中可以填写对模拟的一些简单描述，可以在报告（.rep）中输出，可以增加其可读性。其它的一些选项这里就不做介绍了。图23. 在Component中定义组分在Component ID中输入CO2，AR即可，对于其它一些常用的物质直接输入其名字或分子式就行。而对于一些结构复杂的物质可以运用Find来查找。输入后结果如图3。图3注：Elec Wizard：电解质向导，可以帮助用户输入电解质。User Defined：输入用户自定义的组分。Reorder：重新调整输入物质的顺序。Review：查看输入组分的纯组分标量参数。4. 在Property中设定计算物性的物性方法。本文选择的

4、Base method和Property method是PENG-ROB，结果如图4。物性方法的选择还值得商榷。由于对CO2/Ar体系的了解还不够，对已经选择的物性方法是否能准确描述该体系还不甚了解，本文主是为了提供一种分析物性的方法。对于使用到的物性方法并不能保证其准确性。图4Aspen Plus可以提供4种类型的物性分析：pure, binary, residue, and stream。本文中数据只能进行pure和binary两种物性分析。下面就进行这两种物性分析。5. Pure物性分析本文以Ar的饱和蒸汽压为例进行分析。单击标题栏上的Tools，选择Analysis，Property，

5、Pure，得到如图5的界面。温度围设定在：218.15K-248.15K。具体的参数设置如图6。图5图6参数设定完成后，单击Go就得到图7，PL/温度曲线。可以看出在这种温度下Ar的饱和气压大的惊人。所以说对其物性方法的选择也就比较困难。对于图形的修饰问题还请读者自行研究（如显示Marker，改变标题、坐标轴等等），在这里就不作赘述了。图76Binary物性分析打开的方式和Pure物性分析相近，Tool-Analysis-Property-Binary，打开后如图8。图8本文以P-x-y图为例进行物性分析，在Analysis中选择P-x-y，在Temperature中Unit选择K，在List

6、 of values输入218.15K，输入数据后的结果如图9。图9然后点击Go得到图10。图10下面来分析一下，在图9中，输入数据Lower为0.39，Upper为1，这个数据是CO2的组成，理想物系应该是0 - 1。在这里为什么这样输入呢，是因为在CO2组成为0.39时饱和蒸气压为最大值，这是因为体系为非理想体系的原因，详细的解释请参考化工热力学。如果输入Lower为1那么会出现图12的情况。图11 图127 在一图上作出多个温度下的P-x-y图。第6部分是讲的如何画出一定温度下的P-x-y图，当然也可以在一图上作出不同温度下的T-x-y图。区别就在于Temperature的设定，当Lis

7、t of values为一个值就是一个温度的P-x-y图，当为多个温度时就为多个温度下的P-x-y图。对于Overall range选项，是为了作出等差温度下的P-x-y，Lower为温度的下限，Upper为温度的上限，Points为在温度上下限所选择的温度的点数，Increments:为温度的步长。Points和Increments二都只能选其一。具体值的设定如图13。图13点击Go得出结果如图14.图形分析：这图看起来非常的混乱，在高压部分肯定存在问题，原因在于CO2的组成上限设定的问题，联系到物系是因为物系的非理想性所致。对于这种方法的介绍已经结束了，已经达到了在一图上画出多个温度下的P-x-y图的目的，至于存在的问题，就需要需要此种物系P-x-y图的朋友进行更深入的研究，了解CO2/Ar物系的性质，选择合适的物性方法，然后再进行画图。由于时间仓促难免出现错误，请批评指正。特别提示：本方法采用的Aspen Plus为V7.1。