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化工设计-5 Aspen Plus 使用


化工设计

任课教师:张宇

第四章
Aspen Plus 使用

物性计算方法和模型
Aspen Plus提供了丰富的物性计算方法与 模型,我们必须根据物系特点和温度、压力条 件适当选用。可以利用 Tools 菜单下的 Property

Method Selection Assistant工具帮助我们缩小适
用方法的范围。

Aspen Plus的在线帮助也可以提供有用的
详细信息。

点 击 高 亮 的 菜 单 条 目

阅读弹出的

对话框中的
说明,然后 点击右下方 的“ Next ” 按钮。

从两种帮助方式中选择一种:
1.指定组份类型

Specify
component type 2.指定过程类型 Specify process type

组份类型划分为三种:
1.化学品体系 Chemical 2.烃类体系 Hydrocarbon 3.特殊类型
Special (water only, amines, Sour water, carboxylic acids, HF, electrolyte)

以普通化学品体系为例,选择后弹出的对话框将询问:

体系是否处于高 压?( > 10 bars )

回答
Yes No

对话框中给出

了选择物性计 算方法的参考 意见。如果你 对有关的方法 不了解, 可以 移动下拉条观 看对进一步帮 助信息的建议。

进 一 步 的 帮 助 信 息

活度系数方法是描述低压下高度非 理想液体混合物的最好方法。

状态方程适用于模拟带有诸如 N2、 CO2、H2S轻气体的烃类系统。

ij:是否是二元交互参数; LL:是否是液液。

亨利组分
在操作条件下表现为不凝性气体的组分被称 为亨利组分(Henry Components),其在液相中的溶

解度用亨利定律描述。
亨 利 组 分 在 Components 大 类 下 的 Henry

Comp 子类目录里创建一个对象来定义,同时还需
在 Properties 大类下的 Parameters 子 类下的 Binary Interaction 目录下的 Henry-1 对象中输入亨利系数 的温度关联系数(从数据库里调用)。

电解质组分
如果系统包含水和在水中会发生电离的 电解质 (Electrolytes) ,我们则需利用电解质向 导(Elec Wizard)来帮助我们生成可能发生的各

种电离反应和生成的各种电解质组分。

电解质向导分四个步骤操作:

1、定义基本组分和定义反应生成选项;

在弹出的对话框中选

出发生电离的电解质
组份;选择氢离子形 式;并确定是否包含 成盐反应,水的电离 反应,以及成冰反应。

点击Next按钮。

2、从生成物清单中删除不需要的成分和反应式;

对话框中将列出水溶 性成份,可能存在的 盐类,和所涉及的反

应方程式,包括离解
反应和电离平衡反应。 可以删除不需要的成 分和反应式。

3、选择电解质计算的模拟表达方式;

然后选择在模拟中

采用真实组份
True component 如:Na+,Cl-, NaCl(S) 还是表观组份
Apparent component

如:NaCl

4、审定物性方法设置和调整自动生成的亨利组分和反应式。 完成后软件会自动引导你从数据库中调取所需的物性参数。

在 Summary 对 话框中确认有 关信息后,点 击 Finish 按钮推 出电解质向导。

物性集合
如果希望在输出结果中包含所需的物性数
据,则可在 Properties 大类下的 Prop-sets 子类下 创建一个物性集对象,将所需物性包含进去。 例如我们想知道流股的 pH 值,则可定义 一个pH物性集对象。

报告选项
如果希望在输出结果中包含所需的物性

数据,则可在全局设置大类下的报告选项子类
下(Report Options)予以定义。

Example 1 电离平衡和酸碱中和
将1000 m3/hr的氢氧化钙水溶液 (氢氧化 钙 5.2 kmol/m3,30 ?C,1 bar)与4750 m3/hr的 氯化钠盐酸溶液 ( 氯化钠 5.1 kmol/m3 ,氯化氢 2.2 kmol/m3,20 ?C,1.5 bar)混合。 求混合后的流股温度、组成和pH值。

Example 2 物性参数求解
将50 ?C ,3 bar 下的10 m3/hr 乙二醇、10 m3/hr 乙醇和10 m3/hr 甲醇等压混合,求混合

液体的密度、粘度、比热容和表面张力系数。
密度:RHOMX (Density for a mixture) 粘度:MUMX (Viscosity for a mixture) 比热容:CPMX (Constant pressure heat capacity for a mixture)

表面张力系数:SIGMAMX (Surface tension for a mixture)


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