《Aspen-模拟物性数据分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Aspen-模拟物性数据分析.ppt（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第1页 1 利用ASPEN PLUS进行 物性分析 第2页 可通过以下方法使用property analysis 单独运行 在flowsheet 流程图 中运行 在data regression 数据回归 中运行 物性分析 Property analysis 第3页 物性分析 Property analysis Property analysis可生成与下列变量有关的物性 窗口 温度 压力 气相分率 热负荷 组成 第4页 进入property analysis的方法 法1 通过访问工具菜单的交互方法可以快速容 易的生成许多图表 法2 从data Browser 数据浏览 菜单中的 Prope
2、rty Analysis 物性分析 文件夹Property Analysis 这种方法最灵活 物性分析 Property analysis 第5页 Tool analysis property pure binary residue 纯组分物性 二元系统物性 三元系统的三元共沸曲线图 物流物性 为生成物流物性 必须定义至少 一个物流 交互生成物性分析 第6页 交互生成物性分析 纯组分 确认set up 设定 component 组分 properties 性质 规定已经完成 在tools 工具 菜单中选择analysis 分析 后 选择property 再选择pure 第7页 蒸气压是纯化学组
3、分的一种物理属性 即某特定温 度下 当气液两相均存在时该纯化学组分所具有的压 力 蒸气压仅与温度有关 与组成无关 这种相关性 很强 当温度增长时 蒸气压呈指数式增长 图1 1 苯 甲苯的蒸气压曲线 温度升高 提示 利用物性分析工具 Tools analysis property pure 交互生成物性分析 纯组分 蒸汽压 第8页 交互生成物性分析 纯组分 确认set up 设定 component 组分 properties 性质 规定已经完成 在tools 工具 菜单中选择analysis 分析 后选择 property 再选择pure 第9页 交互生成物性分析 纯组分 第10 页 交互生成
4、物性分析 纯组分 第11 页 交互生成物性分析 纯组分 第12 页 交互生成物性分析 二元系统物性 可以生成二元系统的常用相图 用于 检测数据和参数值的有效性 估计非理想程度 检测共沸物存在 检测两相存在 检测模型外推质量 第13 页 交互生成物性分析 二元系统物性 在Tools 工具 菜单中选择analysis 分析 后选择 property 再选择Binary 对于Binary Analysis的三种分析类型 Txy 给定压力下 温度对液相 x 和气相 y 组成 列表 Pxy 给定温度下 压力对液相 x 和气相 y 组成列 表 混合吉布斯能 在给定温度和压力下 吉布斯能 对液相的列表 第1
5、4 页 交互生成物性分析 二元系统物性 第15 页 交互生成物性分析 二元系统物性 第16 页 二元VLE相图 T x y图 x y曲线图 第17 页 二元VLE相图解读 图1 2 苯 甲苯T xy图 饱和液体 饱和气体 0 375 0 586 353 0K 384 7K 第18 页 相图的读解 图1 8 丙烯 丙烷的xy图 二元VLE相图解读 第19 页 交互生成物性分析 二元系统物性 图形智能 系统 第20 页 交互生成物性分析 二元系统物性 第21 页 交互生成物性分析 二元系统物性 第22 页 交互生成物性分析 二元系统物性 第23 页 气液平衡基础 物性方法 第24 页 气液平衡基础
6、 物性方法 对于精馏计算而言最重要的问题是选择一种合适的物性方法以精确 的描述所选化学组分的相平衡 其中 最常用的物性方法为 Aspen中 物性方法可分为 理想物性方法状态方程物性方法逸度系数物性方法专用系统物性方法 Chao Seader法 van Laar法 SRK法 Peng Rob 法 Wilson 法 Unifac 法 NRTL法 第25 页 气液平衡基础 物性方法 第26 页 练习 选择不同的物性方法 画出乙醇 水的Txy图 NRTL WILSON PENG R RSK 等方法 气液平衡基础 物性方法 第27 页 气液平衡VLE中的非理想性 甲醇 水物系的非理想行为课堂练习 完成图
7、1 13的绘制 第28 页 1 气液平衡基础 1 7 VLE中的非理想性 乙醇 水物系的非理想行为课堂练习 完成图1 14的绘制 6 75 第29 页 气液平衡基础 泡点 露点 泡点 液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度 称为混合物在这压力下的泡点温度 露点 气体混合物处于某压力下开始凝结的温度 称为混合物在这压力下的露点温度 最常见的VLE 问题就是已知系统总压P 和液相组成 即各个xj 的数值 计算气液相平衡时的温度和气相 的组成yj 或者已知系统总压P 和气相组成 即各个yj 的数值 计算气液相平衡时的温度和液相的组成xj 第30 页 气液平衡基础 泡点 露点 例题 利用闪蒸单元操作 完
8、成以下例题 物系 苯 甲苯 其中苯的摩尔分率为 0 2 P 106 7kPa下 求 1 溶液的泡点温度及平衡气相组成 2 溶液的露点温度及平衡液相组成 第31 页 Aspen中的单元操作模型 Separators 第32 页 1 气液平衡基础 1 5 泡点 露点 1 添加组分 2 选择热力学模型 Peng Rob 第33 页 气液平衡基础 泡点 露点 3 绘制模拟流程图 Separators Flash2 第34 页 气液平衡基础 泡点 露点 4 定义进料流股 第35 页 气液平衡基础 泡点 露点 5 定义单元操作 第36 页 气液平衡基础 泡点 露点 6 运行模拟计算 查看结果 第37 页
9、气液平衡基础 泡点 露点 例题 利用闪蒸单元操作 完成以下例题 物系 苯 甲苯 其中苯的摩尔分率为 0 2 P 106 7kPa下 求 1 溶液的泡点温度及平衡气相组成 2 溶液的露点温度及平衡液相组成 第38 页 共沸混合物 第39 页 共沸混合物 第40 页 共沸混合物 第41 页 三元共沸曲线可以绘制三元混合物在全回流 下的组成曲线 通过曲线可以观察到存在的 共沸物并限制共沸物影响分离度 使用三元共沸曲线可以预测可能的分离 选 择夹带剂和分析塔的潜在操作问题 三元共沸曲线可用于非理想的化学体系以及 代表这种体系的物性方法 例如活度系数基 准的物性方法如NRTL WILSON UNIQUA
10、C UNIFAC 不能使用电解质物性方法 交互生成物性分析 三元共沸曲线图 第42 页 三元图 C4 C5 C6 0 10 1 图 三元体系图 Feed composition ZC4 0 2 ZC5 0 5 0 2 0 5 第43 页 三元图 C4 C5 C6 图1 11 三元混合规则 D xD C5 0 05 xD C6 0 三元混合规则 若两股三元物流彼此混合 则混合物的组成 坐标为z1和z2 在以x1 x2 表示的三元体系图上 必然处于两股物流对应坐标点的连线上 B xB C4 0 05 xB C6 组成平衡线 F C4 C5 C6 60 psia C4 C5 C6 第44 页 三元物
11、系的残余曲线 残余曲线 假设容器中有一初始组成为的x1 0 和x2 0 三元混合物 维持系统压力恒定 将气相物流连续自容器中移除 容器中残余液相的组成连续标于三元组成 图上 即得残余曲线图 固定相对挥发度 A 4 B 2 C 1 初始组成 xA 0 5 xB 0 25 不同初始组成的 轨迹图 即体系 的残余曲线图 第45 页 三元物系的残余曲线 Aspen绘制三元体系残余曲线 1 调用界面 第46 页 三元物系的残余曲线 Aspen绘制三元体系残余曲线 2 设置面板 第47 页 三元物系的残余曲线 Aspen绘制三元体系残余曲线 3 计算结果 第48 页 流股中物性数据的查看 通过例题 流股中
12、物性数据的查看 通过Results Summary文件夹下的streams 查看流股的性质 如果所查找的物性数据 没有 可通过properties pro set新建物性 集 以露点为例说明 物性数据的查看 第49 页 通过Properties pro set新建物性集 选择新建New 流股中物性数据的查看 第50 页 通过Properties pro set新建物性集 在Physical properties下查找所需要的物性名 称 流股中物性数据的查看 第51 页 通过Properties pro set新建物性集 在Physical properties下查找所需要的物性名 称 流股中物
13、性数据的查看 第52 页 通过Properties pro set新建物性集 在Physical properties下查找所需要的物性名 称 建立物性集后 在setup report options 下选streams 流股中物性数据的查看 第53 页 通过Properties pro set新建物性集 在Physical properties下查找所需要的物性名 称 建立物性集后 在setup report options 下选streams 选择property sets 流股中物性数据的查看 第54 页 setup report options下选streams 选择 property sets 选择需要的物性集 运行 查看Results Summary文件夹下的streams 流股中物性数据的查看
