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1、一、板式塔工艺设计Aspen 精馏模拟的步骤首先要知道工艺计算要算什么？要得到那些结果？如何算？然后再进展下面的计算步骤。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。设计方案，包括设计方法、路线、分析优化方案等，应当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楚，足见开题的重要性。下面给出工艺设计计算方案参考，期望借此对今后的构造和强度设计作一个具体的设计方案，明确的一下接下来全部工作具体步骤和方法，以便以后设计工作顺当进展。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，
2、确定是否为清楚分割；(2)估量塔顶与塔底的组成。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进展设计计算目的：结合后面的灵敏度分析，确定适宜的回流比和塔板数。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 所需要的全部数据。3. 灵敏度分析目的：1.争论回流比与塔径的关系NT-R，确定适宜的回流比与塔板数。2.争论加料板位置对产品的影响，确定适宜的加料板位置。方法：可以作回流比与塔径的关系曲线NT-R，从曲线上找到你所期望的回流比及塔板数。
3、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 塔具体计算所需要的输入参数。方法：依据步骤 3 得到的结果，进展简捷计算。得出结果：加料板位置、回流比，蒸发率等等 RadFarce 所需要的全部数据。5. 用具体计算模块RadFrace进展初步设计计算目的：得出构造初步设计数据。方法：用 RadFrace 模块的 Tray Sizing填料塔用 PAking Sizing，利用第 4 步DSTWU得出的数据进展准确设计计算。主要结果：塔径。6. 核算目的：确定工艺计算的最终结果。方法：对第 5 步的计算结果如：塔径等按设计标准要求进展必要的圆整
4、，用 RateFrace或 RateFrace 模块的 Tray Rating填料塔用 PAking Sizing，对塔进展设计核算。结果：塔工艺设计的全部需要的结果。假设仅是完成设计，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和选项的依据。2. 给出输入的结果画面。留意：不要每一步的输入方法，且记你在写设计报告，而不是软件的使用教程。3. 给出运算结果表格 留意：(1) 不是生成的计算结果画面，而是生成的表格，最好是 Excel 的，然后插入说明中时要对其进展必要的编辑，比方，分子式的角标的写法等。(2) 插入说明书中的单位必需是法定
5、计量单位。二、填料塔工艺设计填料塔吸取塔设计比板式塔简单，具有一点挑战性，缘由是由于填料塔设计本身的简单性， 设计软件无法依据给定的设计参数，依据某一个不变的设计路线作出最终的设计结果，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。因此，需要设计者有肯定的独立思考和解决问题的力量。下面的给出利用 RatdFrace 做吸取塔设计的 3 种的计算路线，仅供设计参考，固然你可能有更好的设计方法。填料吸取塔工艺计算步骤方案一：用 RadFrace 计算1. 吸取剂用量的初步估算手算目的：为 RateFrace 计算填料高度预备数据。2. 确定理论板数手算目的：为 RadFra
6、ce 具体设计计算预备数据 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 具体设计计算供给数据。4. 用 RadFrace 模块具体设计计算5. 核算该方案手算内容较多。方案二：用 RateFrace 计算1. 吸取剂用量的初步估算手算目的：为 RateFrace 计算填料高度预备数据。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，争论填料高度与塔径的关系，选择适宜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展最终核算，得出最
7、终结果。rate 给出的计算结果不够充分。方案三：用 RateFrace 和 RadFrace 结合计算1. 吸取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进展初步设计4. 用 RadFrace 进展最终核算1. 如用何用 DSTUW 和 RadFRac 进展精馏塔模拟计算经过简洁的训练，初学都便能够用 DSTUW 和 RadFRac 进展塔模拟计算，似乎会用 aspen 做塔的 设计和操作 模拟了。 但计算思路 是不是很清楚就 不肯定了。如可 用 D
8、STUW 和RadFRac 完成一个塔的设计，或对一个的塔进展模拟，需要有清楚的过程思路，这样才能用好模拟软件。使用 DSTUW 和 RadFRac 塔单元模块，首先我们应当知道模块能做什么？然后知道如何用它做我们想做的事？需要输入那些参数？在有 aspen 之前你首先答复不用 aspen 你能不能做塔设计？假设答案是确定的，那就可以往下用 aspen 了，否则先进搞清楚精馏塔的设计原理与方法，再来争论如何用 aspen 做精馏模拟。DSTUW 能做什么？DSTUW 是塔的简捷计算模块，它能够对进展设计计算和操作计算也就是核算。如何用 DSTUW 进展设计和操作模拟？这两种功能通过选择输入回流
9、比和理论板数来实现。设计计算：输入参数：回流比或最小回流比倍数和其它设计必需的工艺参数，但不需要构造尺寸数据。计算结果：实际回流比、实际塔板数、进料板位置、蒸出率D/F和传热面积及其它的工艺数据等。为准确设计计算供给必要的设计参数。操作模拟：输入参数：塔板数、进料板位置等必要的操作参数。计算结果：为回流比、塔顶组成等。固然很多输入参数是可以选择的，但肯定要保证设计或操作必需的自由度数。也就是条件必需足够，且不能有多余。RadFRac 能做什么？RadFRac 能对板式塔、填料塔等进展严格模拟计算。功能主要有根本设计计算、构造设计计算、操作设计核算三个方面。（1） 根本设计计算：不区分填料和板式
10、塔等类型，固然不需要塔盘或填料的构造尺寸，也不能给出具体的构造尺寸。但它和用 DSTUW 模拟不同，结果也会略有差异。（2） 构造设计计算：需要要给定塔盘等或填料的具体构造，计算必要的构造尺寸。板式塔通过对 TraySizing 设置实现，填料通过对 PackingSizing 设置实现。这两种类型的塔可以在一个流程中进展不同的设置完成，格外便利。（3） 操作设计核算：对于设计计算，2只得到的结果可能需要做一些圆整比方塔径要圆整到系列尺寸。圆整后其它参数也会发生转变，需要对构造参数的塔进展核算，得到最终的设计结果。同样操作计算是对已存在的塔进展模拟。综上内容，我们知道完成一个塔的设计计算，可以
11、按下面步骤进展（1） 简捷计算DSTUW（2） 具体计算RadFRac，将计算结果与 DSTUW 比照，相差不是很大。（3） 构造计算RadFRac TrayRsting 或 RadFRac PackingRating输入塔盘或填料必要的参数。（4） 核算RadFRac Tray Sizing 或 RadFRac Packing Sizing上面计算圆整后做最终的计算。2. 如何用 Aspen 的 RateRac 做吸取塔设计计算填料吸取塔与精馏比具有肯定的挑战性，由于它没有太固定的计算模式。和 RadFrace 一样，RateRac 允许进展设计模式和核算模式操作。首先我们要知道如何用 Ra
12、teFrac 进展设计计算？RateRac 用于吸取塔设计模式可以用 Block Dsign Spes 规定设计参数例如纯度或回收率；用 Packing Specification 定义填料构造。做吸取塔设计想得到什么结果？每一个设计者都知道，吸取塔工艺设计计算是依据分别精度要求，即出塔气相和液相中的组分指标，得到填料高度、塔径、吸取剂用量等参数。问题是：在 RateRac 吸取设计模式中，填料高度、吸取剂量是必需输入的参数。那么我们就会问：设计还没开头，那来的填料高度、吸取剂量、塔径？对上面问题的答复是：（1） 填料高度：想要 RateFRac 模块运行就必需给定足够的设计变量，其中填料高度
13、是必给的参数之一。假设只给定设计，则 RateFRac 就会按给定的填料高度进展计算。但假设将填料高度做为设计规定的操作变量， RateFrace 会按设计规定搜寻填料高度，计算完毕后，用计算得到的填料高度值改写初值。设计者如能供给较为接近实际值的初值，可以削减迭代计算次数。（2） 吸取剂量：至于吸取剂量，我们可以将它作为与设计规定相对应的可掌握操作变量，给出它的调整范围，RateFrac 就会给出满足设计规定的吸取剂用量。（3） 塔径是必需输入的参数之一，但假设定义填料高度为设计规定的操作变量，输入的这个塔径成为了初值，运行中要对其进展改写，与填料高度匹配。顺便说一句，aspen 的 Rat
14、eFrace 模块要求给出的塔板数不是理论板数，是计算将填料塔分成的份数，份数越多计算越准确。进展吸取塔设计的步骤是什么？知道了上面的方法，我们如着手进展设计模拟呢？Aspen 用于吸取模拟有两个模块：核算模块Packing Rating、设计模块Packing Sizing。假设对已有塔进展核算操作模拟，只用核算模块就够了。假设做设计计算要两个模块同时交替使用。下面给出的吸取塔设计计算的过程可供参考。（1） 初步估算吸取剂用量。吸取是一个具有的化学反响的过程，我们须先依据反响用量，计算出吸取剂用量，确定一个大至的范围。（2） Packing Sizing 模块进展设计计算，在这里除了要定义填
15、料的类型与尺寸以外，还要定义填料段数、填料高度。段数Packing Segment：将填料划为几段计算，它即不是平衡级数，也不是实际段数。这个段数的多少并无实际意义，只影响计算精义。填料高度：这个填料高度是有实际意义的，如不使用设计规定转变它，rate 模块就按这个高度给出计算结果。我们可以估算一个初值。然后用设计规定去转变它。（3） 用设计规定确定填料高度，就是将填料设计作为某一设计规定的操作变量，并给出估量范围，rate 运行后将在给定的范围内搜寻满足设计规定的填料高度。（4） 用灵敏度分析得出填料高度与塔径的关系，确定适宜的塔径和和填料高度。（5） 前面得到的塔径、填料设计可能需要圆整，圆整后用 Packing Rating 进展核算。此时可以将吸取剂用量作为某一设计规定的操作变量，求其最正确用量。固然，你可能有更好的设计方案，比方将 rad 和 rate 结合起来完成设计。总之 aspen 给设计者很大的敏捷性。
