第三讲 Aspen Plus反应精馏的仿真设计

ReactiveDistillationSimulationbyAspenPlusAspenPlus反应精馏设计稳态模拟选择Steady-State即可，若选择dynamic将来可以转成动态模拟.输入系统所需的物质选定要使用的Databanks(一般为此四项)系统中会用到的物质选定热力学模式，HOC表示气体会产生双元体或三元体的现象选定缺少的参数估计两元体系选用的估计算法输入两元体系热力学参数(从文献或AspenPlus内建参数)极性、亲水和疏水系数反应动力学方程的输入方法Reactions——对象类型创建化学反应对象时，需赋予对象ID和选择对象类型。对于小分子反应，常用的类型有三种：1、LHHW型(Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson)2、幂律型(PowerLaw反应级数)3、反应精馏型(Reac-Dist)反应类型输入选择Reac-Dist每一个化学反应对象可以包含多个化学反应，每个反应都要设定计量学参数和动力学参数/平衡参数。1、计量学参数(Stoichiometry)2、动力学参数(Kinetic)3、平衡参数(Equilibrium)在计量学表单中为每一个化学反应创建一个对象，并选择对象类型为动力学(Kinetic)或平衡(Equilibrium)型。输入反应方程式中的化学计量系数(Coefficient)，对于幂律型反应对象，还要输入动力学方程式中每一个浓度因子的幂指数(Exponent)。输入正反应的方式注意选择Kinetic输入逆反应的方式在动力学表单中为每一个化学反应输入发生反应的相态、动力学参数以及浓度基准。幂律型：反应动力学因子(Kineticfactor)即反应速率常数k’，它与温度的关系用修正的Arrhenius方程表示：0011'expnTEkkTRTT输入正反应动力式数值注意单位浓度基准([Ci]basis)有以下几种：•摩尔浓度(Molarity),kmol/m3•质量摩尔浓度(Molality),mol/kgwater•分压(Partialpressure),Pa•质量浓度(MassConcentration),kg/m3•摩尔分率(Molefraction),—•质量分率(Massfraction),—输入逆反应动力式数值程序输入方法选择Columns，后选择STRIP1将塔顶物流与冷凝器进行连接加入DecanterFirstLiquid(water)有机相回流至反应蒸馏塔物流名称进料流的输入废酸进料丁醇进料反应蒸馏塔内操作方法选择VLE，并选择Strongnon-idealliquid，设定Duty输入各股流进入塔内的塔板位置输入各股流出去塔外的塔板位置及状态反应段之起始塔板与终止塔板输入塔中的holdup设定TraySizing决定塔顶到塔底的traytype，反应蒸馏塔选BubbleCap同traysizing超过0.1524则压力需要自己给定holdup的设计分相槽及冷凝器操作方法Decanter之操作压力及温度因为水为第一液相，所以酯为第二液相冷凝器操作状态有效相收敛方法设定收敛设定的相对误差全局收敛的设定选择收敛的方法每个设计规定和撕裂流都有一个相关联的收敛模块。收敛模块确定撕裂流或设计规定的操作变量的推测值在迭代过程中的更新方法。AspenPlus定义的收敛模块的名字以字符“$.”开头。收敛模块的类型•不同类型的收敛模块是用于下列不同用途的：要收敛撕裂流，请用:•WEGSTEIN•DIRECT•BROYDEN•NEWTON要收敛设计规定，请用:•SECANT•BROYDEN•NEWTON要收敛设计规定和撕裂流，请用:•BROYDEN•NEWTON对于优化，请用:•SQP•COMPLEX•在ConvergenceConvOptionsDefaults窗体上可以规定全局的收敛选项。选择收敛的次数执行与结果操作塔内浓度分布Traysizing的columndiameter参考值冷凝器负荷END