用 Aspen 模拟塔单元操作

用Aspen 模拟塔单元操作分为操作模拟和设计计算。两种模拟计算方法有所不同。

1 填料塔操作模拟

模拟已知的填料操作可以用radFrace和rateFrace模块。

模拟操作是对已有的塔进行操作模拟，塔的结构参数是已知的，通过调节某些参数来与实际生产情况吻合。填料塔操作模拟要有两个难点问题：一是平衡级数的选择，二是调节那些参数选择。

1.1 平衡级数

rateFrace和radFrace模块要求输入板数，和板式塔模拟操作一样，操作模拟数据应该是实际塔的参数，这里要输入实际塔的板数。对于板式塔没有问题，但对于填料塔的实际板数如何取？

作操作模拟时，和rateFrace和radFrace模块板数（平衡级数）可以任意取，只是计算精度的问题。然后，设置填料核算（Pack Rating）中的每段填料高度（Section pack height）与之对应。如：某填料塔实际填料高度15m，进行操作模拟时，塔板数（Number of stages）输入为5，则在下面的Pack Rating 页的Packed height 栏选择Section packed height 并填入3。

这里的实际级数最好不要小于理论级数，在不确定理论级数时应尽量多取。

1.2 调节参数

进行塔操作模拟时，通过调节塔板效率来与实际相吻合。

和板式塔一样，如果不输入塔板效率则系统按选择的计算方法计算塔板效率（这个效率计算方法有两种：Vaporization efficiencies和Murphree efficiencies）。作操作模拟时按计算效率得到的结果和实际值会不一致，这时通过调节塔板效率来与实际相吻合。

2 填料塔设计

填料精馏塔与填料吸收塔的设计计算有所区别，对于单进料的精馏塔，与板式塔设计计算一样，首先用简捷模块计算理论板数，然后radFrace或rateFrace模块进行详细计算。无论用那种模块，设计计算都要用到设计规定，通过调整填料高度来满足设计要求。

填料塔设计比板式塔复杂，原因是由于填料塔设计本身的复杂性，设计软件无法依据给定的设计参数，按照某一个不变的设计路线作出最后的设计结果，需要设计者利用各模块的功能，自己设计一个计算路线，完成给定的设计任务。

2.1 用RadFrace计算

1.吸收剂用量的初步估算（手算）

目的：为RateFrace计算填料高度准备数据。

2.确定理论板数（手算）

目的：为RadFrace详细设计计算准备数据（RadFrace模型需要理论平衡级数）。

3.用RateFrace模块确定填料高度

目的：为RadFrace详细设计计算提供数据。

4.用RadFrace模块详细设计计算

5.核算

该方案手算内容较多，是很难接受的一种算法。

2.2 用RateFrace计算

1.吸收剂用量的初步估算（手算）

目的：为RateFrace计算填料高度准备数据。

2. 初步计算填料高度

估算一塔径，用RateFrace模块的设计规定，初步计算填料高度。

3.确定塔径与填料高度

用灵敏度分析，研究填料高度与塔径的关系，选择合适的塔径及对应的填料高度，

4.核算

对确定的塔径和填料高度的塔进行最后核算，得出最后结果。

rate给出的计算结果不够充分。

2.3 用RateFrace和RadFrace结合计算

1.吸收剂用量的初步估算（手算）

2. 确定平衡级数

用RateFrace模块的设计规定，计算填料高度H 和等板高度HEPT。进而得到理论板数NT=H / HEPT。

3.用RadFrace 进行初步设计

4.用RadFrace进行最后核算

- 本文出自马后炮化工论坛，原文地址：https://www.wendangku.net/doc/403789933.html,/thread-20821-1-1.html

Aspen plus模拟精馏塔说明书要点

Aspen plus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28.5%w，丙醇1.5%w；产品组成：甲醇≥99.9%w；废水组成：水≥99.5%w；进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa；所有塔板Murphree 效率0.35。 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N F；最佳侧线出料位置N P； (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 1.物料衡算（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8000 hr计算，进料流量为 100000/(8000*0.7)=17.86 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，水28.5%w，丙醇1.5%w； 产品:甲醇≥99.9%w；废水组成：水≥99.5%w。 (3).温度及压降： 进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa； 所有塔板Murphree 效率0.35。 2.用简捷模块（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。 3.灵敏度分析 目的:研究回流比与塔径的关系（N T-R），确定合适的回流比与塔板数；

aspen吸收、精馏塔模拟设计(转载)

aspen模拟塔设计（转载） 一、板式塔工艺设计 首先要知道工艺计算要算什么？要得到那些结果？如何算？然后再进行下面的计算步骤。（参考） 其次要知道你用的软件（或软件模块）能做什么，不能做什么？你如何借助它完成给定的设计任务。 记住：你是工艺设计者，没有 aspen 你必须知道计算过程及方法，能将塔设计出来，这是你经过课程学习应该具有的能力，理论上讲也是进入毕业设计的前提。只是设计过程中将复杂的计算过程交给 aspen 完成， aspen 只替你计算，不能替你完成你的设计。做不到这一点说明工艺设计部份还不合格，毕业答辩就可能要出问题，实际的这是开题时要做的事的一部份，开题答辩就是要考察这个方面的问题。 设计方案，包括设计方法、路线、分析优化方案等，应该是设计开题报告中的一部份。没有很好的设计方案，具体作时就会思路不清晰，足见开题的重要性。下面给出工艺设计计算方案参考，希望借此对今后的结构和强度设计作一个详细的设计方案，明确的一下接下来所有工作详细步骤和方法，以便以后设计工作顺利进行。 板式塔工艺计算步骤 1.物料衡算（手算） 目的：求解 aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容：(1) 组份分割，确定是否为清晰分割； (2)估计塔顶与塔底的组成。 得出结果：塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率 参考：《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。 2.用简捷模块（DSTWU）进行设计计算 目的：结合后面的灵敏度分析，确定合适的回流比和塔板数。 方法：选择设计计算，确定一个最小回流比倍数。 得出结果：理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比，蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。

aspen模拟间歇精馏的简单程序

[注意]随便看看吧 BLOCK: COL MODEL: BATCHFRAC --------------------------------- CHARGE - FEED OPSTEP O-1 STAGE 10 OUTLETS - PROD COL-CONTENTS OPSTEP O-1 STAGE 10 DIST DISTILLATE OPSTEP O-1 STAGE 1 PROPERTY OPTION SET: NRTL-RK RENON (NRTL) / REDLICH-KWONG *** MASS AND ENERGY BALANCE *** IN OUT RELATIVE DIFF. TOTAL BALANCE MOLE(KMOL/HR ) 35.5310 35.5310 -0.651964E-07 MASS(KG/HR ) 1000.00 1000.00 0.346421E-06 ENTHALPY(MMKCAL/H) -2.18172 -2.13628 -0.208274E-01 ********************** **** INPUT DATA **** ********************** **** INPUT PARAMETERS **** NUMBER OF PHASES 2 NUMBER OF THEORETICAL STAGES 10 NUMBER OF OPERATION STEPS 1 NUMBER OF ACCUMULATORS 1 ALGORITHM OPTION STANDARD MAXIMUM NO. OF TOTAL REFLUX LOOPS 60 MAXIMUM NO. OF OUTSIDE LOOPS 50 MAX NO. OF INSIDE LOOPS/OUTSIDE LOOP 10 MAXIMUM NUMBER OF FLASH ITERATIONS 50 REPORT TIME INTERVAL HR 2.00000 FLASH TOLERANCE 0.000100000 DISTILLATION ALGORITHM OUTSIDE LOOP TOL 0.100000-04 DISTILLATION ALGORITHM INSIDE LOOP TOL 0.100000-05 TOTAL REFLUX ALGORITHM TOLERANCE 0.100000-05 INTEGRATION ERROR TOLERANCE 0.000100000 INITIAL TIME STEP USED BY INTEGRATOR HR 0.00027778 ************************************ **** OPERATION STEP O-1 **** ************************************ **** COL-SPECS **** MOLAR VAPOR DIST / TOTAL DIST 0.0 MASS DISTILLATE RATE KG/HR 10.0000 MOLAR REFLUX RATIO 2.00000 MOLAR BOILUP RATE (TOTAL REF) KMOL/HR 3.55310 **** COLUMN PROFILES **** TRAY HOLDUP PRESSURE BAR 1 10.0000 KG 1.01000 2 1.00000 KG 1.02000 3 1.00000 KG 1.03000 4 1.00000 KG 1.04000 5 1.00000 KG 1.05000 6 1.00000 KG 1.06000 7 1.00000 KG 1.07000 8 1.00000 KG 1.08000 9 1.00000 KG 1.09000 10 0.0 CUM 1.10000 **** STOP CRITERION **** RUN UNTIL MASS FRACTION IN STAGE LIQUID FALLS ABOVE STOP CRITERION

《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第7章 分离单元模拟PartB

第7章分离单元模拟Part B 作者：武佳孙兰义

第7章分离单元模拟Part B ?7.1 概述 ?7.2 精馏塔的简捷设计模块DSTWU ?7.3 精馏塔的简捷校核模块Distl ?7.4 精馏塔的严格计算模块RadFrac ?7.5 塔板和填料的设计与校核 ?7.6 连续萃取模块Extract ?7.7 吸收示例

7.1 概述 模块说明功能适用对象 DSTWU 使用Winn-Underwood-Gilliland 方法的多组分精馏的简捷设计模 块 确定最小回流比、最小理论板数以 及实际回流比、实际理论板数等 仅有一股进料和两股产品的简 单精馏塔 Distl 使用Edmister方法的多组分精馏 的简捷校核模块 计算产品组成 仅有一股进料和两股产品的简 单精馏塔 RadFrac 单个塔的两相或三相严格计算模 块 精馏塔的严格核算和设计计算 普通精馏、吸收、汽提、萃取 精馏、共沸精馏、三相精馏、 反应精馏等 Extract液-液萃取严格计算模块液-液萃取严格计算萃取塔 MultiFrac严格法多塔蒸馏模块对一些复杂的多塔进行严格核算和 设计计算 原油常减压蒸馏塔、吸收/汽提 塔组合等 SCFrac简捷法多塔蒸馏模块确定产品组成和流率、估算每个塔 段理论板数和热负荷等 原油常减压蒸馏塔等 PetroFrac石油蒸馏模块对石油炼制工业中的复杂塔进行严 格核算和设计计算预闪蒸塔、原油常减压蒸馏塔、催化裂化主分馏塔、乙烯装置初馏塔和急冷塔组合等 RateFrac非平衡级速率模块精馏塔的严格核算和设计计算 蒸馏塔、吸收塔、汽提塔、共

DSTWU是多组分精馏的简捷设计模块，针对相对挥发度近似恒定的物系开发，用于计算仅有一股进料和两股产品的简单精馏塔。 DSTWU模块用Winn-Underwood-Gilliland方法进行精馏塔的简捷设计计算。

Aspen间歇精馏模拟教程

Aspen间歇精馏模拟教程 Use this Getting Started section to become familiar with the steps to set up a batch simulation using Aspen Batch Modeler. You will be modeling a system to recover methanol from a mixture of methanol and water. The objective is to separate methanol from the mixture with a purity of 99%. This mixture is not ideal given the polarity of the molecules; therefore, for a working pressure of 1atm, you will choose NRTL to model its physical properties. There are four steps in this process. Click a step to go the instructions for the step. Step 1 – Set up the Properties for Aspen Batch Modeler Step 2 – Enter structural data and specifications for the Aspen Batch Modeler block Step 3 – Enter Operating Steps Step 4 – Run the simulation and view the results Step 1 - Set up the Properties for Aspen Batch Modeler We want to define a Properties file that has the following defined. Components Property Method Water NRTL Methanol To define this Properties file, follow the steps below. To set up the Problem Definition file from within Aspen Batch Modeler: 1. Start Aspen Batch Modeler. 2. On the Species form, click Edit Using Aspen Properties.

aspen精馏模拟步骤

Aspen精馏模拟的步骤 一、板式塔工艺设计 首先要知道工艺计算要算什么？要得到那些结果？如何算？然后再进行下面的计算步骤。 其次要知道您用的软件(或软件模块)能做什么,不能做什么？您如何借助它完成给定的设计任务。 设计方案,包括设计方法、路线、分析优化方案等,应该就是设计开题报告中的一部份。没有很好的设计方案,具体作时就会思路不清晰,足见开题的重要性。下面给出工艺设计计算方案参考,希望借此对今后的结构与强度设计作一个详细的设计方案,明确的一下接下来所有工作详细步骤与方法,以便以后设计工作顺利进行。 板式塔工艺计算步骤 1、物料衡算(手算) 目的:求解 aspen 简捷设计模拟的输入条件。 内容:(1) 组份分割,确定就是否为清晰分割; (2)估计塔顶与塔底的组成。 得出结果:塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率 参考:《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。 2、用简捷模块(DSTWU)进行设计计算 目的:结合后面的灵敏度分析,确定合适的回流比与塔板数。 方法:选择设计计算,确定一个最小回流比倍数。 得出结果:理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比,蒸发率等等 RadFarce 所需要的所有数据。 3、灵敏度分析 目的:1、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。 2、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:可以作回流比与塔径的关系曲线(NT-R),从曲线上找到您所期望的回流比及塔板数。 得到结果:实际回流比、实际板数、加料板位置。 4、用DSTWU再次计算 目的:求解aspen塔详细计算所需要的输入参数。 方法:依据步骤3得到的结果,进行简捷计算。 得出结果:加料板位置、回流比,蒸发率等等 RadFarce 所需要的所有数据。 5、用详细计算模块(RadFrace)进行初步设计计算 目的:得出结构初步设计数据。 方法:用 RadFrace 模块的Tray Sizing(填料塔用PAking Sizing),利用第4步(DSTWU)得出的数据进行精确设计计算。 主要结果:塔径。 6、核算 目的:确定工艺计算的最后结果。 方法:对第 5 步的计算结果(如:塔径等)按设计规范要求进行必要的圆整,用 RateFrace 或 RateFrace 模块的Tray Rating(填料塔用PAking Sizing),对塔进行设计核算。 结果:塔工艺设计的所有需要的结果。 如果仅就是完成设计,至此,工艺计算全部完成。 工艺计算说明书内容要求 1、给出 aspen 每步输入参数(除给定的设计条件外)与选项的依据。

Aspenplus模拟精馏塔说明书

Aspenplus模拟精馏塔说明书

Aspen plus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28.5%w，丙醇1.5%w；产品组成：甲醇≥99.9%w；废水组成：水≥99.5%w；进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa；所有塔板Murphree 效率0.35。 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N F；最佳侧线出料位置 N P； (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 1.物料衡算（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8000 hr计算，进料流量为

100000/(8000*0.7)=17.86 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，水28.5%w，丙醇1.5%w； 产品:甲醇≥99.9%w；废水组成：水≥99.5%w。 (3).温度及压降： 进料温度：323.15K；全塔压降：0.011MPa； 所有塔板Murphree 效率0.35。 2.用简捷模块（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。 3.灵敏度分析 目的:研究回流比与塔径的关系（N T-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（N T-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，经过设计规定(Design Specs)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：经过塔板设计(Tray sizing)计算给定板间距下的塔径。

aspen 精馏模拟详细过程及探讨疑问

精馏塔设计初步介绍 1.设计计算 ◆输入参数： ●利用DSTWU模型，进行设计计算 ●此时输入参数为：塔板数（或回流比以及最小回流比的倍数）、冷凝器与再沸器的 工作压强、轻组分与重组分的回收率（可以从产品组成估计）、冷凝器的形式 ◆输出参数（得到用于详细计算的数据）： ●实际回流比 ●实际塔板数（实际回流比和实际塔板数可以从Reflux Ratio Profile 中做图得到） ●加料板位置（当加料浓度和此时塔板上液体浓度相当时的塔板） ●蒸馏液（馏分）的流量 ●其他 注：以上数据全部是估计得初值，需要按一定的要求进行优化（包括灵敏度以及 设计规定的运用），优化主要在RadFrac模型中进行。 2.详细计算 ◆输入参数： ●输入参数主要来自DSTWU中理论计算的数据 ◆输出参数： ●输出的主要是设计板式塔所需要的水力学数据，尺寸数据等其他数据（主要是通过 灵敏度分析以及设计规定来实现） 3.疑问 ●在简捷计算中：回收率有时是估计值，它对得到详细计算所需的数据可靠性的影响 是不是很大？ ●在简捷计算中：有多少个变量，又有多少个约束条件？ ●在简捷计算中：为什么回流比和塔板数有一定的关系？

简捷计算（对塔） 1．输入数据： ●Reflux ratio ：-1.5（估计值，一般实际回流比是最小回流比的1.2—2倍） ●冷凝器与再沸器的压强：1.013 ，1.123 （压降为0.11bar） ●冷凝器的形式：全冷凝（题目要求）、 ●轻重组分的回收率（塔顶馏出液）：0.997 ，0.002 （如果没有给出，可以根据 产品组成估计） ●分析时，注意Calculation Option 中的设置，来确定最佳回流比以及加料板位 置 2．输出数据： ●Reflux Ratio Profile中得到最佳的回流比与塔板数为：塔板数在45—50中选择， 回流比在：0.547 —0.542 ●选定塔板数为：48，回流比为：０．５４４ ●把所选的塔板数回代计算，得到下列用于RadFrac模型计算的数据（见下图）： ● ●从图中可得： 实际回流比为：0.545（摩尔比）； 实际塔板数为：48； 加料板位置：33； Distillate to feed fraction ：0.578（自己认为是摩尔比，有 疑问？？）； 馏出液的流量：１１６７３．５ｋｇ／ｈ 疑问：进料的流量是怎么确定的，肯定是大于11574kg/h，通过设计规定得到甲醇产量为：11574kg/h（分离要求），求出流量为：16584.0378kg/h。不知道合理否。 通过灵敏度分析得到，进料流量以及压强对计算的实际塔板数没有影响。 通过检验也再次印证：进料流量对详细计算所需的数据没有影响。

Aspen plus模拟精馏塔说明书

A s p e n p l u s模拟精馏 塔说明书 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

Aspen plus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，丙醇%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 效率。 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N F；最佳侧线出料位置N P； (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 1.物料衡算（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8000 hr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，水%w，丙醇%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 效率。 2.用简捷模块（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。 3.灵敏度分析 目的:研究回流比与塔径的关系（N T-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。