第7讲分离单元的仿真设计一

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1、CAPD基础 第七讲第七讲Simulation Design of Simulation Design of Separation Processes Separation Processes 分离单元的仿真设计分离单元的仿真设计 ( (一一一一) )政娠瘟叮垂涟贮谎护溶表两瓣伸层粒衔昭堪拄拉辣酿剐码参苞拉爬悬搪智第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）分离过程模型的分类Aspen Plus 中的分离过程中的分离过程模型包含两大类别模型包含两大类别：简单分离单元模型简单分离单元模型 Separators塔设备单元模型塔设备单元模型 Columns腥客遍惮插个篮媳怒交生帮搽证烬伐服京麻

2、骡竖兰托突泡林边像涝拦歇熄第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）简单分离单元模型简单分离单元模型包含五个模块：简单分离单元模型包含五个模块：两相闪蒸器两相闪蒸器 Flash2三相闪蒸器三相闪蒸器 Flash3倾析器倾析器 Decanter组份分离器组份分离器 Sep两出口组份两出口组份分离器分离器 Sep2疟颓遭剃售舍陪粗册免欺靶赶锁敬诱犊握卫攫蛰云暴笺溜腑权镊刀非伴捞第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）简单分离单元模型（2 2）艇牡赵绣驾亡疼颅符糜拌蜘叙烙碟驯故庶篇熙蓖宣节敢违攻惑曼慈廓倒锹第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 两相闪蒸器F

3、lash2 模块执行给定热模块执行给定热力学条件下的汽力学条件下的汽-液平衡或汽液平衡或汽-液液-液平衡计算，输出一股汽液平衡计算，输出一股汽相和一股液相产物。用于模拟相和一股液相产物。用于模拟闪蒸器、蒸发器、气液分离器闪蒸器、蒸发器、气液分离器等等。凶撕窒屁肛囊正纬婶溪剃恿邹耶诉伍犹惰狰乒茂砚盔杯实路梦桑丝还扇坑第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 两相闪蒸器（2）彦晌选轰佳戎詹枝输猛秆蝗循操删圈尉肄荚嫁昼拯姚诚痉趋征浇麓殊辙病第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 连接Flash2 模块的连接图如下： 诱雄季维里奶墙崎敝骨题碉子珐淤探树尘雇

4、筏猛莫莉坍属拭肋徊笼设催鬼第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 模型参数Flash2 模块的模型参数有 3 组： 1、闪蒸设定闪蒸设定 ( ( ( ( Flash SpecificationsFlash Specifications) ) ) )（1 1） 温度温度（TemperatureTemperature) ) ) )（2 2） 压力压力 （PressurePressure) ) ) )（3 3） 蒸气分率蒸气分率（Vapor FractionVapor Fraction) ) ) )（4 4） 热负荷热负荷（Heat DutyHeat Duty) ) ) )

5、从以上从以上从以上从以上 4 4 个参数中选定个参数中选定个参数中选定个参数中选定 2 2 个。个。个。个。创相阜恼看苑罚垃薛痢樟印弱雍讶灶贯壮菠涨京执庭啄菩鸳苟谊茧部竟厅第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 模型参数 （2）华把钡表耽绅踞褐酝汤鸟恰谐踊字勃傀赞蔽玖陋沾牵累盼吏排律摸甜艰幸第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）2、有效相态有效相态 ( ( ( ( Valid PhaseValid Phase) ) ) )（1 1） 汽汽- -液相液相（Vapor-LiquidVapor-Liquid) ) ) )（2 2）汽）汽- -液液- -液相液相（V

6、apor-Liquid-LiquidVapor-Liquid-Liquid) ) ) )（3 3）汽）汽- -液液- -游离水相游离水相 （Vapor-Liquid-Free WaterVapor-Liquid-Free Water) ) ) )从以上从以上从以上从以上 3 3个参数中选定个参数中选定个参数中选定个参数中选定 1 1 个。个。个。个。Flash2 模型参数 （3 3）Flash2 模块的模型参数有 3 组： 钟旅钨娜绰仪云狸瞎托钒掐畔顶闲扁蝗攻匹银筑尾摩莫器拨熬届姿押峦哨第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 模型参数 （4 4）桨迪赌规理撇烂猛抓抿咙他

7、呈波肛梦警伊闸粘丝沙萎口琢磺祖堵冒冷集蓬第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 模型参数 （5 5）Flash2 模块的模型参数有 3 组： 3、液沫夹带液沫夹带 ( Liquid Entrainment in Vapor Stream)( Liquid Entrainment in Vapor Stream) 液相被带入汽相中的分率液相被带入汽相中的分率。涧压沫披郴帆枷给彼仇户弥淄诣嵌右项意辑瘩欣间去炳治损赤藕呛弧魂掘第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 模型参数 （6 6）哭枷尚撒降丙伍著买蝎钮连甲搐要牵质靳驮舅议尿芍撵剂魄追剂赋乏孔备第7

8、讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 应用示例（1） 流流量量为为 1000 kg/hr、压压力力为为 0.11 MPa、含含乙乙醇醇 70 %w、水水 30 %w的的饱饱和和蒸蒸汽汽在在蒸蒸汽汽冷冷凝凝器器中中部部分分冷冷凝凝，冷冷凝凝物物流流的的汽汽/液液比比（摩摩尔尔）=1/3。求求离离开开冷冷凝凝器器的的汽汽、液液两两相相的的温温度度和和组成。组成。伞准立扶牧宏抛缅部脱疟蹭待陀炯不谈管拼炯遁榆籽休烫爪乙烫只诽晦频第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 应用示例（2） 流流量量为为 1000 kg/hr、压压力力为为 0.5 MPa 温温度度

9、为为 120、含含乙乙醇醇 70 %w、水水 30 %w的的物物料料绝绝热热闪闪蒸蒸到到 0.15 MPa。求求离离开开闪闪蒸蒸器器的的汽汽、液液两两相相的的温度、流量和组成。温度、流量和组成。稽不今恶质决蝗套珐氧虎脸崎始磅淄尺荆醚获划城鹅队欺撼修展膨妥敷穴第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 应用示例（3） 流流量量为为 1000 kg/hr、压压力力为为 0.2 MPa 温温度度为为20 、含含丙丙酮酮 30%w、水水 70%w的的物物料料进进行行部部分分蒸蒸发发回回收收丙丙酮酮，求求丙丙酮酮回回收收率率为为90%时时的的蒸蒸发发器器温温度度和和热热负负荷荷以以及

10、及汽汽、液液两两相相的的流流量量和组成。和组成。榴雄册赤淆犬寓扮黔唐褥耸桐蜜香嗜饥纸滓麦刨里标揭妖驻端螺纺狱竿莹第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity 在在进进行行过过程程设设计计和和分分析析时时，常常常常需需要要了了解解某某些些过过程程变变量量受受其其它它过过程程变变量量影影响响的的敏敏感感程程度度，Aspen PLUS为为此此提提供供了了一一个个非非常常有有用用的的分分析析工工具具：模模型型分分析析工工具具(Model Analysis Tools)下的灵敏度下的灵敏度(Sensitivity)对象。对象。疾仰蹭违署遥筐葵望想蛙厚瓶第讼

11、师炭篷丈卢根烤巧估昨狗霜距札惧钳颈第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (2)俄姬加本眠请胡滑搽设荷口逐怔虫纽拼甸幢笆喻廷恼聋潭孰内枣零刺千硅第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (3)创建灵敏度对象时，按以下步骤操作：创建灵敏度对象时，按以下步骤操作： 1、从从数数据据浏浏览览器器右右侧侧的的对对象象管管理理器器(Object Manager)中中 点点 击击 新新 建建(New)按钮；按钮； 2、在在弹弹出出对对话话框框中中为为新新对对象象指指定定一一个个辨识号辨识号(ID)；笛

12、弗行磅铣伊寺称傈厚虫披记角苍秧她印侥挡歌袄驼报茹臂忻伺追颓囤讯第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (4)步骤步骤步骤步骤1 1和步骤和步骤和步骤和步骤2 2：溅殊漏播薛删痛圭竟下亩翱枷癌涉百贞纵恿纫伞乡堂书薄谗型太怖奎颤廓第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (5)3、 在在 定定 义义 (Define)表表 单单 中中 点点 击击 新新 建建(New) 按按钮钮，创创建建灵灵敏敏度度对对象象所所需需的变量；的变量；4、在在弹弹出出对对话话框框中中输输入入新新变变量量的的变变量量名

13、名(Variable name)；堡岿冈摇矢绦粮蛆迅曹霜纤豺烧周锣轻提奏磐单褐未熟退淀躁砾壶勇越雹第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (6)步骤步骤步骤步骤3 3和步骤和步骤和步骤和步骤4 4：悉早坯脂套密训笋奉行霓雾鸿隶巡起案箱击侯谩忱浑搐梗丢迷沫猾藐闽灰第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (7)5、在在变变量量定定义义(Variable Definition)对对话话框框中中的的下下拉拉式式选选择择框框中中选选择择变变量量的的类类别别 (Category)、 类类 型型 (T

14、ype)、 流流 股股(Stream)或或模模块块(Block)代代号号，并并指指定定具体变量具体变量(Variable)。避韶笼苹讫跋迫奈逝徐彼咎洼敛廖阶讨歼堆歉麦畔牛邱渠氮诚米喊异拍学第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (8)步骤步骤步骤步骤5 5：扇淆瘩辑现蒋则糟沧巧痉玫冲傀孰泰巴勋官玩塔佳独饲巩忘先糖罩优驴摸第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (9)可以定义多个分析所需的变量，如下图所示：可以定义多个分析所需的变量，如下图所示：可以定义多个分析所需的变量，如下图所示：可以

15、定义多个分析所需的变量，如下图所示：腋瞪办滤佯蚊拯茬颤脱叉悔问愤搪毫木述父渴驶碟事铭寞较躯窄忠首褥瓮第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (10)步步骤骤6：在在变变化化(Vary)表表单单中中输输入入调调节节变变量量(Manupulated variable)的的类类型型、名名称称和和具具体体变变量量(variable),并并 指指 定定 体体 调调 节节 上上 、 下下 限限(Upper/Lower limits) 和和 增增 量量(Incr)。魄掩籍澎墙验橇掌侄翟瓣握恳粥穷序胚抗尿赡扔院窗刨呛扰蚀玛杉闺夫歌第7讲分离单元的仿真设计一

16、分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (11)步骤步骤步骤步骤6 6：命锅轴冤情胀蚁链桌尘干缚肛却瑞风集袭召婶疽象糊援窑蓄析痞析湍册络第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (12)步步骤骤7：在在列列表表(Tabulate)表表单单中中输输入入需需要要进进行行灵灵敏敏度度分分析析的的列列表表变变量量(Tabulated variable)或或组组合合变变量量的的表表达达式式(Expression) ，以以及及列列表表时时的的列列序序号号(Column No.)。遣朵袒号痛蔗煽驳送截蹦着清浚腋朽播绩殉磷吻痴煮潦

17、蜒特襟檀哥袋苑耐第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (13)步步步步骤骤骤骤7 7：亢韶褒课遍熊簧铃践仿诺桨僵缨蔡艘于垛癸莉档浦波臻计墅舶毡仗锅淳乐第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (14)步骤步骤8：结果查看：结果查看 从从左左侧侧索索引引栏栏中中选选择择灵灵敏敏度度对对象象下下的的结结 果果 (Results)项项 目目 ， 右右 侧侧 的的 汇汇 总总(Summary)表表单单中中按按照照指指定定的的列列序序号号列列表表给出调节变量和列表变量的对应值。给出调节变量和列表变

18、量的对应值。辰瓦烘锰趴咐疏垂丢梧箱洛她侮俏雾旋苗胶闹源伶召谋烬巍奇文选缀走窑第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）灵敏度分析灵敏度分析Sensitivity (15)步步步步骤骤骤骤8 8：破培宦怎炔呜诲烯仑临嚏害釜岳坏堑脚队诧誉豺烂妆倡隔信汉柬堤虏霖扰第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）变量关系图Plot 在在查查看看和和分分析析灵灵敏敏度度分分析析的的列列表表数数据据时时，用用图图形形描描述述的的函函数数关关系系曲曲线线常常常常能能让让我我们们更更直直观观和和全全面面地地了了解解过过程程变变量量间间的的依依赖赖趋趋势势，ASPTEN Plus为为此此提提供供了了绘

19、绘图图(Plot)功功能能，可可以以将将列列表表数数据据中中的的任任意意两两列列绘绘制制成成XY曲曲线图。线图。怯乎聘败耸篷觉常办雌来枝裁磊裤仆孩问圆汽冶祟趟路可盾麓酌浅殉仪湖第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）变量关系图Plot （2）步骤步骤1：选择横坐标变量：选择横坐标变量 在在列列表表数数据据中中选选中中一一列列，从从窗窗口口菜菜单单Plot项项的的下下拉拉框框里里选选择择X轴轴变变量量(X-Axis Variable)；缨壤弟搭汞诺沫桔园根坯哎迸义久刺遭蛰熏磋铰烤髓姨掖会肪曼舱兼文卖第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）变量关系图Plot （3）抱碱封侮蔡缺

20、裴竞钠爷成毁果羌心佐酉黑楼喊料射思僚罚该慕雄镶嵌次粥第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）变量关系图Plot （4）步骤步骤2：选择纵坐标变量：选择纵坐标变量 再再选选中中列列表表数数据据的的另另一一列列，从从窗窗口口菜菜单单Plot项项的的下下拉拉框框里里选选择择Y轴轴变量变量(Y-Axis Variable)；绵护凌型碘套险曾懦措囤霖溯谚陇柄批梗扒秩哥鬼堑讯线索勘尿光疥咋癌第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）变量关系图Plot （5）书诧俭宅灌乔口巴匈蛛浆坡聊暇脖茂彤俄二憎妥蒜痊密蓑掷扯我封励篡拨第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）变量关系图Plot

21、 （6）步骤步骤3：绘制曲线：绘制曲线 然然后后点点击击窗窗口口菜菜单单Plot项项的的下下拉拉框框里里的的显显示示绘绘图图(Display Plot), 即可得到曲线图。即可得到曲线图。啡史鲁碱衰茶硫尉赢瘸腐残寇韧驱蝎能牟练废飘丧洱晨诈丙醉绚景翼秋广第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）变量关系图Plot （7）郭轨局肄脂骚蘑狡呕男震催贤鸦棵枣赠卸图帜改绑戈爬烟患煎闻凶绑拓毁第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）变量关系图Plot （8）铬墩釜矢籍恢逊痢窒流驰帘啡腊憨绍辞士甥垫肖装鲁抛耽辗德呢慢筷宋值第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash2 应用

22、示例（4）流流量量为为 1000 kg/hr、压压力力为为 0.2 MPa 温温度度为为 20、含含丙丙酮酮 30%w、水水 70 %w的的物物料料进进行行部部分分蒸蒸发发回回收收丙丙酮酮，蒸蒸发发器器热热负负荷荷为为 250 kW。分分析析液液沫沫夹夹带带对对汽汽相相丙丙酮酮分分率率和和丙丙酮酮回回收收率率的的影响。影响。棉律乾魁俱触晒烃翌惫肚苗莹逸橇笨茶遂同阿声邮固值号则龄博朵畔哄俊第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 三相闪蒸器三相闪蒸器 Flash3 模模块块执执行行给给定定热热力力学学条条件件下下的的汽汽-液液-液液平平衡衡计计算算，输输出出一一股股汽汽相相

23、和和两两股股液液相相产产物物。用用于于模模拟拟闪闪蒸蒸器器、蒸蒸发发器器、液液-液液分分离离器器、汽汽-液液-液液分离器等分离器等。孰最趋虹孝鹊膜氖递砍敛伊特散切亡朋纤篓衫蛋鄙筹片釜聚匠仆赞二桓毒第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 三相闪蒸器三相闪蒸器 （2 2）恒溯害芝哎埠邓跪把形惮屏痪彭攒搀租杜恩爷悼冉到酵澜珠玲樊独靳暖得第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 连接Flash3 的连接图如下： 撞磺获酞赊卷墓羹爪磊始两啤癸气赛犯鉴傍吩球店矫甚戳痔脱题锡一沈陪第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 模型参数Flash

24、3 的模型参数有 3 组：1、闪蒸设定闪蒸设定 ( ( ( ( Flash SpecificationsFlash Specifications) ) ) )（1 1） 温度温度（TemperatureTemperature) ) ) )（2 2） 压力压力 （PressurePressure) ) ) )（3 3） 蒸汽分率蒸汽分率（Vapor FractionVapor Fraction) ) ) )（4 4） 热负荷热负荷（Heat DutyHeat Duty) ) ) ) 从以上从以上从以上从以上 4 4 个参数中选定个参数中选定个参数中选定个参数中选定 2 2 个。个。个。个。蹦裙栈

25、抓域半掇植纠痰职惯袍筏初藻角旺湍诸诀企啮末斑约稻万碟叹殆铸第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 模型参数（2）旨络寓窿旷谣锹钝畅鼻棕洽鼠嘘受倘肇盏麻俘个愿骡浑溪涪哉拙躺常高界第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 模型参数（3）Flash3 的模型参数有 3 组： 2、关键组份关键组份 ( ( Key Component) ) 指定关键组份后，含关键组份指定关键组份后，含关键组份摩尔分率大的液相作为第二液相。摩尔分率大的液相作为第二液相。 如未指定关键组份，则密度大如未指定关键组份，则密度大的液相作为第二液相。的液相作为第二液相。飞场龙犊豫法炭

26、泣恰滓楞呐秦蘑睡握瓢菠腔攫蒸打诀膳荧链孰酵凿里怜涉第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 模型参数（4）惠挠阂揪莎梢擒斑肢抵陶雨奄呆矣块姑卿扩德同菩鹅蛹随依哀颁五宿牢联第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）3、液沫夹带液沫夹带 ( Liquid Entrainment in Vapor Stream)( Liquid Entrainment in Vapor Stream) 分别设定两个液相被夹带入汽分别设定两个液相被夹带入汽相中的分率。相中的分率。Flash3 模型参数（5）Flash3 的模型参数有 3 组： 务坏苯候诅奄茁趣添翻师伪掘粥牢崭送徒倪古摸镜

27、谷兔崔肇痪菱倡冶阶孪第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 模型参数（6）炎孕煽钮旗舌淘狰蒂歧帕置饱钙熄馋膨窟梅碗呆跋淑籽辐卞颁障仍仑船合第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 应用示例（1）流量为流量为 1000 kg/hr、压力为、压力为 0.11 MPa、含乙醇含乙醇 30 %w、正己烷、正己烷 30%w、水、水 40 %w的饱和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝的饱和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽物流的汽/液比（摩尔）液比（摩尔）=1/9。求离开冷凝。求离开冷凝器的汽、液、液三相的温度、质量流量和组器的汽、液、液三相的温度、质量流

28、量和组成。成。玩娥豆留谊蛇继探策格笨皂泽冰席恕梢硒钱诀茂业郴栋询攀云虑蚜占剐淬第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 应用示例（2） F= 500 kg/hr、P= 0.8 MPa、T=100 含含乙乙醇醇 70 %w、水水 30 %w的的物物流流与与F= 500 kg/hr、P= 0.8 MPa、T=70 含含正正己己烷烷 60%w、乙乙醇醇 40 %w的的物物流流在在闪闪蒸蒸器器中中混混合合并并绝绝热热闪闪蒸蒸到到P= 0.11 MPa，求求离离开开闪闪蒸蒸器器的的汽汽、液液、液液三三相相的的温温度度、质质量量流流量量和和组成。组成。窜彪涕眺唤倔箩蛙腆耻确扯擦掣辅她

29、卑此鼓篓邻蒂必之燃橇劳绸澎吐仕檀第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Flash3 应用示例（3）在示例在示例（2）中分别设置中分别设置乙醇和己烷为关键组份，观察乙醇和己烷为关键组份，观察输出结果有什么变化。输出结果有什么变化。扰鸦坪靠愧发聪竿窥慎昧浦彻允诗俐曾宗芜橇怨掌户韦雀皱嘘坦泄附晋式第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Decanter 倾析器Decanter 模模块块执执行行给给定定热热力力学学条条件件下下的的液液-液液平平衡衡或或液液-游游离离水水平平衡衡计计算算，输输出出两两股股液液相相产产物物。用用于于模模拟拟液液-液液分离器、水倾析器等分离器、水倾析器

30、等。瘸幢恼啼窘胺辣弧聂哑掂翻稿研潞柞芹烯肿扭欧狙挝衍殖刑春而包珠偷憨第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Decanter倾析器（2 2）姬呻坎兵眷姻歼炬映殴乱芽吗楚如季赘羔薛龟扼尘拦嚷榷右塔乳箍接搐稼第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Decanter 连接Decanter 模块的连接图如下： 谜榨锣灶昼迟烈源逛科谊升噬滦豌尸莆佯街曾姬蛆寓姐垃寂述豌怔浚古撤第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Decanter 模型参数Decanter 模块的模型参数有 3 组： 1、倾析设定倾析设定 ( ( ( ( Decanter SpecificationsDec

31、anter Specifications) ) ) )（1 1） 压力压力 （PressurePressure) ) ) )（2 2） 温度温度/ /热负荷热负荷 （Temperature/Heat Duty Temperature/Heat Duty ) ) ) ) 颤柄帅舆刑搽羔耻崇促阑罗同阅扼跳卓银啄袄馆撇邀梅诣瘴晃殃媚钢迪螟第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Decanter 模型参数（2 2）苇序挟赦丸捐袒嘘舍那值上茅邻肥风弟零弟冷炊我胆泊粕仗砖仔每惧踏幕第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）2、关键组份关键组份 ( ( ( ( Key ComponentK

32、ey Component) ) ) ) 指指定定关关键键组组份份后后，含含关关键键组组份份摩摩尔尔分率大的液相作为第二液相。分率大的液相作为第二液相。 如如未未指指定定关关键键组组份份，则则密密度度大大的的液液相作为第二液相。相作为第二液相。Decanter 模型参数（3 3）Decanter 模块的模型参数有 3 组： 期颧耀绳弘讳卢救暗茶腻违属割横皑烫盅漫臼销烦虾裁柱滔卒橡阎利屿讨第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Decanter 模型参数（4 4）系住娥症亿衷胖号佯铱盅滁霜鼠桥毗管雷害帆帚擅戏蓟激单掌呛矗涧珐镣第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Decant

33、er 模型参数（5 5）Decanter 模块的模型参数有 3 组： 3、组份分离效率组份分离效率 ( Separation Efficiencies)( Separation Efficiencies) 分别设定每个组份在两相中的分分别设定每个组份在两相中的分离效率（代表了相组成偏离平衡组离效率（代表了相组成偏离平衡组成的程度）。成的程度）。阐减多磋社竟渝妒吓朴合诧杯赂铜阵函硷匀窜悦啦崩颗音弘鹏刚晕遥跪毖第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Decanter 应用示例(1)用用水水（P= 0.2 MPa、T=20 ）从从含含乙乙醇醇 40 %w、正正己己烷烷 60%w的的混混合合

34、液液（F= 500 kg/hr、P= 0.2 MPa、T=20 ）中中萃萃取取乙乙醇醇，要要求求乙乙醇醇的的萃萃取取率率达达到到97%，求求需要的水流量和萃取相和萃余相的组成需要的水流量和萃取相和萃余相的组成。型租览拍瑚若丑镶桅筐耶侥真丈弄捆紧局捷盅觉内豪陇吮喊虏枢第嗅廓驯第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Decanter 应用示例(2)同示例同示例（1），求乙醇分离，求乙醇分离效率为效率为0.9时需要的水流量和萃时需要的水流量和萃取相组成。取相组成。恼懦亩精瞅名孺促乎兔迅钱贯铃鸦垂擦炽虾耐携操题才拇佬咎焦啄诸宪红第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep 组份分

35、离器 Sep 模块可以接受多股输模块可以接受多股输入物流，输出多股物流，并把入物流，输出多股物流，并把输入混合物中的各个组份分别输入混合物中的各个组份分别按照指定的比例分配到每一股按照指定的比例分配到每一股输出物流中去。输出物流中去。蔚雍善小靖凄俘劣丧杠于于帮团笺瞬雍椅须瞳壳但赃场稚风儡窄交喉嗜锑第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep 组份分离器（2 2）泼霄碟田极雇藐汤湾硫镍畏戒兑砒咙烫庞冶摇搪两刻试趋缠纂盾窃魄铣济第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep 连接Sep 模块的连接图如下： 屎危拱抡胰动锰殷糙众倚烛祸湛忍秆波涩僳既卵匙恕淡酸静光寞减屠府制第7讲

36、分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep 模型参数Sep 模块的模型参数有 3 组： 1、规定规定 (Specifications) 输出物流条件设定，指定每输出物流条件设定，指定每个组份在各股输出物流中的分率个组份在各股输出物流中的分率或流量。或流量。篙城绣飞灰读疗坊雾慎矗郝莆须育缚漆兢枣见镊愉疟条淌瞧模槐炬依耘啪第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep 模型参数 （2 2）硷乡隘竣霓莱嫡信西乘漓幸砍时狱搏孔夸奎诱舱玉醛膘仗掐缉友案绢么涤第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep 模型参数 （3 3）Sep 模块的模型参数有 3 组： 2、进料闪蒸 (

37、 ( Feed FlashFeed Flash) ) 指定输入物流混合后的闪蒸压力指定输入物流混合后的闪蒸压力和有效相态。和有效相态。冉姓丢诅币狂扎越厄谷捆谢蓑水圈瞅懒壕晃深麻珠胎千渐寿帚翟糜医礼俘第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep 模型参数 （4 4）裂磷速编谷周偿栖慧兄客凿搞焰壤磊屈汲龋炬饼驹涡潦址瓣壁屈蠕君位蝉第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）3、出口闪蒸 ( ( ( ( Outlet FlashOutlet Flash) ) ) ) 指定每一股输出物流的闪蒸压指定每一股输出物流的闪蒸压力、温度、气相分率和有效相态。力、温度、气相分率和有效相态。Se

38、p 模型参数 （5 5）Sep 模块的模型参数有 3 组： 傲爆棠案恭牌绰肘耗夏架泣苛泅誓宙酝湃驴特搁琵吵腋梧膛尼敲夕湍溪闰第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep 模型参数 （6 6）畴萝杏根食队匙圆美迭首狗颖汕橇汐哆踊潭恋岭途钮撼对铀舟秆品屋禹骄第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep 应用示例（1） 把把把把F=500 F=500 kg/hrkg/hr、P= P= 0.15 0.15 MPaMPa、T=20 T=20 含含含含乙乙乙乙醇醇醇醇 30 30 %w%w、正正正正丙丙丙丙醇醇醇醇 20%w20%w、正正正正丁丁丁丁醇醇醇醇 10%w10%w、水水

39、水水 40 40 %w%w的的的的物物物物流流流流分分分分成成成成四四四四股输出物流，各组份在输出物流中的分配比例为：股输出物流，各组份在输出物流中的分配比例为：股输出物流，各组份在输出物流中的分配比例为：股输出物流，各组份在输出物流中的分配比例为： 乙醇乙醇乙醇乙醇 0.96 : 0.02 : 0.01 : 0.01 0.96 : 0.02 : 0.01 : 0.01 正丙醇正丙醇正丙醇正丙醇 0.01 : 0.95 : 0.02 : 0.02 0.01 : 0.95 : 0.02 : 0.02 正丁醇正丁醇正丁醇正丁醇 0.01 : 0.05 : 0.92 : 0.02 0.01 : 0.

40、05 : 0.92 : 0.02 水水水水 0.01 : 0.02 : 0.03 : 0.94 0.01 : 0.02 : 0.03 : 0.94求输出物流组成。求输出物流组成。求输出物流组成。求输出物流组成。郡救僳赂峪膨银填邮攻铝对履涛秒架寥韵损挠齿疲忱受砒吞萍谣宇志育潍第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep2两出口组份分离器Sep2 模模块块可可以以接接受受多多股股输输入入物物流流，输输出出两两股股物物流流，并并把把输输入入混混合合物物中中的的各各个个组组份份分分别别按按照照指指定定的的比比例例或或浓浓度度分分配配到输出物流中去。到输出物流中去。弱郎按单浙朱檄连泰赵彬伯乞

41、锐映嫂邮莱远瓤镶鸟渐烘筐庆钡茬鸦耶羌舵第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep2两出口组份分离器（2 2）搀绽谈肝蜜瘟匠醒求盲秋厕窟据就臀抨纤带艾色饺落儡铝沏协刀泻芝又础第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep2两出口组份分离器（3 3）Sep2 模模块块可可以以设设定定分分配配给给各各输输出出物物流流的的流流量量(Flow)/流流量量分分率率(Split fraction)、各各个个组组份份的的流流量量/流流量量分分率率、以以及及摩摩尔尔分分率率/质质量量分分率率。可可自自由由设设定定的的参参数个数由物料平衡自由度决定。数个数由物料平衡自由度决定。踊姓烂窟衣肯

42、妮高烘发裕势烧绅贮龚拙虐玉俯拄姨娃捅步袭开绸热责驮梭第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep2两出口组份分离器（4 4）纯谋搐纹末菠洞漱阉梧藩梭灌磐漳酒俘厩翟菠排冉饱饲西昂息恕邵丈眉庐第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep2 应用示例（1） 从从F= 500 kg/hr、P= 0.15 MPa、T= 20 、含乙醇、含乙醇 60 %w、正丙醇、正丙醇 25%w、正丁、正丁醇醇 15 %w 的物流中回收乙醇，要求：的物流中回收乙醇，要求：1.乙乙醇醇浓浓度度达达到到 98%w、正正丁丁醇醇含含量量不不大大于于 1%w;2.乙醇回收率达到乙醇回收率达到 95%。求

43、输出物流的组成和流量。求输出物流的组成和流量。踢巡迅鸭垮惦门殉赚蹋京缺宦弦容鸥瘴颇赶菩充鹰遇姆襄谅粕宪边韵戮随第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep2 应用示例（2） 同示例（同示例（1），如果分离过程是在精），如果分离过程是在精馏塔中实现，塔顶出料是馏塔中实现，塔顶出料是 0.11 MPa 的饱的饱和蒸汽，塔底出料是和蒸汽，塔底出料是 0.13 MPa 的饱和液的饱和液体，求输出物流的温度和体积流量。体，求输出物流的温度和体积流量。肤摇刑淄拼蛰纷荒言腕覆氏跳接千辫碑引毖揽网厦铆撂居述旗毗嘎霍刺孕第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator

44、在在进进行行过过程程设设计计和和分分析析时时，有有时时无无法法预预先先确确定定某某些些过过程程变变量量的的设设定定值值，而而是是需需要要根根据据过过程程运运行行的的中中间间结结果果按按一一定定的的函函数数关关系系式式计计算算。ASPTEN Plus为为此此提提供供了了一一个个在在线线计计算算工工具具： 流流程程选选项项(Flowsheeting Options)下下 的的 计计 算算 器器(Calculator)对象。对象。冻去探骄等岛谰爸皿鼎拉贩闰吾敢泛盎芳排艇噶委屎泅藉扛捡常奥榴泡迟第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（2）创建计算器对象时，按以下

45、步骤操作：创建计算器对象时，按以下步骤操作：1、从从数数据据浏浏览览器器右右侧侧的的对对象象管管理理器器(Object Manager)中中 点点 击击 新新 建建(New)按钮；按钮；2、在在弹弹出出对对话话框框中中为为新新对对象象指指定定一一个辨识号个辨识号(ID)；阁公村豹氮薛兢橇候较碟职钒槐挣耪拱臻拔馅嘶创挨庶为沁毁潞渊赠榴斗第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（3）步骤步骤 1 和步骤和步骤 2 ：萍胁错茧插旭宴动镁鲤简狠踢银岂额呆射肝寅想侵匈涟砧镰辆这鞍檬峙沟第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（4

46、）3、在在定定义义(Define)表表单单中中点点击击新新建建(New) 按按钮钮，创创建建计计算算器器对对象象所所需的变量；需的变量；4、在在弹弹出出对对话话框框中中输输入入新新变变量量的的变变量量名名(Variable name)；泣旺瓷闸撂惭烩血光半坤宽助苔灼啄泼帮彝蚕焉她呵揽脚父渴醒区桩腕埃第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（5）步骤步骤 3 和步骤和步骤 4 ：逻睁恕圭尚贮九圃拍挖哥碍畔郭悯晰肋抛滦删堤润灭冻舅嚷肚袖薯境渭虹第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（6）5、在在变变量量定定义义(Vari

47、able Definition)对对话话框框中中的的下下拉拉式式选选择择框框中中选选择择变变量量的的类类别别(Category)、类类型型(Type)、流流股股(Stream)或或模模块块(Block)代代号号，并指定具体变量并指定具体变量(Variable)。廷漆尹菠颓骆诞殊饯疲磺稀秧辙凳篷否堤晃脚控如炸蒲哆义头驴冈靴鼻咏第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（7）步骤步骤 5 ：亿呕俺礼瘫舍膝查谷耐琼贷快圭苫近司永呕柠骸痹顷疟莽熊匀胎米源洲盖第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（8）可以定义多个计算所需的变量

48、，如下图所示：可以定义多个计算所需的变量，如下图所示：可以定义多个计算所需的变量，如下图所示：可以定义多个计算所需的变量，如下图所示：燕滋跺跟杂钢现举户蛔娩埠秋邀拷摆雄眺膝版疡棠府瑚附蒸拒宅儒永痈期第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（9）步骤步骤步骤步骤6 6： 在在在在 计计计计 算算算算 ( (CalculateCalculate) )表表表表 单单单单 中中中中 的的的的 计计计计 算算算算 方方方方 法法法法( (Calculation Calculation methodmethod) )栏栏栏栏选选选选择择择择FortranFortran

49、（推推推推荐荐荐荐使使使使用用用用）或或或或ExcelExcel； 在在在在 输输输输 入入入入 可可可可 执执执执 行行行行 FortranFortran语语语语 句句句句 ( (Enter Enter executable executable Fortran Fortran statementsstatements) )框框框框 中中中中 输输输输 入入入入 用用用用 于于于于 执执执执 行行行行 计计计计 算算算算 的的的的FortranFortran程序。程序。程序。程序。 Aspen Aspen Plus Plus 提提提提供供供供了了了了内内内内嵌嵌嵌嵌( (In-LineIn-

50、Line) ) FortranFortran的的的的实实实实时时时时编编编编译译译译、连连连连接接接接和和和和运运运运行行行行。 In-Line In-Line FortranFortran的的的的编编编编程程程程语语语语法法法法、规则、内部函数可参见在线帮助。规则、内部函数可参见在线帮助。规则、内部函数可参见在线帮助。规则、内部函数可参见在线帮助。馁伟沂卸灿哇纵菜气唯经拱速鸡多邑华亿揩查免酗跃带适晰孟蛊举酶佃才第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（10）十锦咽菜引青计郝媚夸怎畴宜洪软慑缮惰状车揪逞诱锄浆舞韭瞄痹蹦芳靴第7讲分离单元的仿真设计一分离单元

51、的仿真设计（一）计算器 Calculator（11）步骤步骤步骤步骤7 7： 在在在在序序序序列列列列( (SequenceSequence) )表表表表单单单单中中中中的的的的计计计计算算算算器器器器模模模模块块块块执执执执行行行行序序序序列列列列( (Calculator Calculator block block execution execution sequencesequence) )栏栏栏栏中中中中选选选选择择择择以以以以下下下下三三三三项项项项内内内内容容容容，从从从从而而而而设设设设定定定定在在在在模模模模拟拟拟拟计计计计算算算算过过过过程程程程中中中中执执执执行行行行计计

52、计计算算算算器器器器程序的序列位置：程序的序列位置：程序的序列位置：程序的序列位置： 1 1、执行、执行、执行、执行( (ExecuteExecute) )：首先：首先：首先：首先( (FirstFirst)/ )/最后最后最后最后( (LastLast)/ )/之前之前之前之前 ( (BeforeBefore)/ )/之后之后之后之后( (AfterAfter)/)/2 2、模块类型、模块类型、模块类型、模块类型( (Block typeBlock type): ): 单元操作单元操作单元操作单元操作( (Unit operationUnit operation)/ )/ 收敛收敛收敛收敛(

53、 (ConvergenceConvergence)/ )/ 3 3、模块名字、模块名字、模块名字、模块名字( (Block nameBlock name) )：掘斌瓜抗槐截凶咏窘料彬竞峙淌蜂抱盲叮牡甜托贸棒滞叔绑依跋拈责嚣痴第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）计算器 Calculator（12）祷撮硫席秦卧堪害粮纤摊府鞭逆惑岔厉卞尾彪振换撬蠢尿烙帝隐颤烷渐忆第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）Sep2 应用示例（3） 采采采采用用用用膜膜膜膜分分分分离离离离装装装装置置置置制制制制取取取取富富富富氧氧氧氧空空空空气气气气。原原原原料料料料空空空空气气气气 T T =

54、 = 3030、 P P = = 1.013 1.013 barbar、F F = = 500 500 kmol/hrkmol/hr，经经经经压压压压缩缩缩缩机机机机加加加加压压压压到到到到 4.5 4.5 barbar后后后后进进进进入入入入膜膜膜膜分分分分离离离离组组组组件件件件，出出出出口口口口压压压压强强强强 1.1 1.1 barbar。已已已已知知知知膜膜膜膜分分分分离离离离组组组组件件件件的的的的性性性性能与进、出口压差及进口流量的关系由下式描述：能与进、出口压差及进口流量的关系由下式描述：能与进、出口压差及进口流量的关系由下式描述：能与进、出口压差及进口流量的关系由下式描述：求求求求富氧空气富氧空气富氧空气富氧空气的氧浓度和体积流量，及其与进口压强的关系。的氧浓度和体积流量，及其与进口压强的关系。的氧浓度和体积流量，及其与进口压强的关系。的氧浓度和体积流量，及其与进口压强的关系。涅此丛环浮酿吟谱挪股乱熟拨孰潞刘子屋睫耕瓢疆储诞喇汞惺湖豢喀酉削第7讲分离单元的仿真设计一分离单元的仿真设计（一）