1、第9章 ASPEN PLUS 應用簡介,9.1 概述 9.2 ASPEN PLUS基本操作 9.3 ASPEN PLUS 應用實例,目錄,9.1 概述,1、物性 2、單元操作 3系統(tǒng)實現(xiàn)策略,9.1,9.2,9.3,目錄,9.1 概述,在物性部分中包括基礎物性數(shù)據庫、熱力學性質和傳遞物性，下 面分別加以介紹。 基礎物性數(shù)據庫 ASPENPLUS中含有一個大型數(shù)據庫，共含有近900種純物質的32類 物性，對UNIFAC和UNIQUAC方程的參數(shù)也收集在數(shù)據庫中，在計算 過程中，只要所用組分在數(shù)據庫中存在，則可自動從數(shù)據庫中取出基 礎物性進行熱力學性質和傳遞物性的計算。 熱力學性質和傳遞物性 在模

2、擬中用來計算熱力學性質和傳遞物性的模型和各種方法的組合共 有43種。計算每一種傳遞物性基本上有一種模型可供選擇。 燃燒物數(shù)據庫 燃燒物數(shù)據庫是計算高溫氣體性質的專用數(shù)據庫。該數(shù)據庫含有常見 燃燒物的59種組分的參數(shù)，其溫度可高達6000K，而用ASPEN PLUS主數(shù)據庫，當溫度超過1500K以上時，計算結果就不精確了。但 是燃燒物數(shù)據庫只適用于部分單元操作模型對理想氣體的計算。,物性,9.1,9.2,9.3,目錄,9.1 概述,多塔精餾 用于對多個多級分餾裝置相互聯(lián)接系統(tǒng)的嚴格模擬。能處理帶有側流氣體、泵循環(huán)、旁路和外部換熱器的復雜分餾操作。 間歇反應器 用來模擬單相或兩相間歇式反應器。反應

3、器可有一個連續(xù)進料或一個連續(xù)出料。采用緩沖罐的辦法使間歇反應器與模擬流程的穩(wěn)態(tài)物流相連接。 靈敏度分析 用戶通過給定某一變量作為靈敏度分析變量，通過改變此變量的值模擬出操作結果的變化情況。 工況分析 為了對同一流程作幾種操作工況的運行分析，可采用工況分析模塊。它除對基本工況進行模擬外，還要對一系列工況中的每個工況進行流程模擬。,單元操作,9.1,9.2,9.3,目錄,9.1 概述,數(shù)據輸入 ASPENPLUS的輸入是由命令方式進行的，即通過三級命令關鍵字書寫的語段、語句及輸入數(shù)據對各種流程數(shù)據進行輸入。輸入文件中還可包括注解和插入的 FORTRAN語句，輸入文件命令解釋程序可轉化成用于模擬計算

4、的各種信息。 解算策略 ASPENPLUS所用的解算方法為序貫模塊法，對流程的計算順序可由用戶自己定義，也可由程序自動產生。對于有循環(huán)回路或設計規(guī)定的流程必須迭代收斂。所謂設計規(guī)定是指用戶希望規(guī)定某處的變量值達到一定的要求，例如要規(guī)定某產品的純度或循環(huán)流股的雜質允許量等。對設計規(guī)定通過選擇一個模塊輸入變量或工藝進料流股變量，加以調節(jié)以使設計規(guī)定達到要求值。關于循環(huán)物流的收斂方法有威格斯坦法（Wegstein）、直接送代法、布羅伊頓法、虛位法和牛頓法等，其中虛位法和牛頓法主要用于收斂設計規(guī)定。 結果輸出 可把各種輸入數(shù)據及模擬結果存放在報告文件中，可通過命令控制輸出報告文件的形式及報告文件的內容

5、，并可在某些情況下對輸出結果作圖。在物流結果中包括：總流量、粘度、壓力、汽化率、焓、熵密度、平均相對分子質量及各組分的摩爾流量。,系統(tǒng)實現(xiàn)策略,9.1,9.2,9.3,目錄,9.2 ASPEN PLUS基本操作,9.2.1 ASPEN PLUS 的啟動 9.2.2模擬流程的設置 9.2.3 輸入物流數(shù)據及其它參數(shù)的輸入 9.2.4 結果的輸出,9.1,9.2,9.3,目錄,9.2.1 ASPEN PLUS 的啟動,1、 打開控制面板，雙擊Aspen License Manager。 2、選擇手動（Manual），點擊Launch，激活License Server。 3、在程序菜單中打開Aspe

6、n plus user interface,啟動Aspen plus 。 4、在彈出的對話框中，用戶可以選擇Blank Simulation（新流程）、Template（模板）和Using an Existing Simulation(打開一個已有的流程)。 5、確定用戶服務器的位置，使用缺省項，按OK鍵，系統(tǒng)出現(xiàn)成功連接的消息框。否則打開控制面板，重新啟動Aspen License Manager。 6、系統(tǒng)進入Aspen plus 主界面 。,9.1,9.2,9.3,目錄,9.2.2模擬流程的設置,1、當我們選定了合適的單元模塊，就可以放到流程區(qū)中去。 2、 在畫好流程的基本單元后，就可以

7、打開物流區(qū)，用物流將各個單元設備連接起來。 3、 進行物流連接的時候，系統(tǒng)會提示在設備的哪些地方需要物流連接，在圖中以紅色的標記顯示。 4、在紅色標記處，確定所需要連接的物流，當整個流程結構確定以后，紅色標記消失，按Next按鈕，系統(tǒng)提示下一步需要做的工作。,9.1,9.2,9.3,目錄,9.2.3 輸入物流數(shù)據及其它參數(shù)的輸入,1、當流程的參數(shù)沒有完全輸入時，系統(tǒng)自動打開數(shù)據瀏覽器（data browse）使用戶了解哪些參數(shù)需要輸入，并以紅色標記顯示。 2、在組分（component）一欄中，輸入流程的組分，也可以通過查找功能從Aspen數(shù)據庫中確定需要的組分。 3、在物性計算方法欄（Pro

8、perties Specification）確定整個流程計算所需的熱力學方法。 4、設置物流的參數(shù)，包括壓力、溫度、濃度等等。 5、設定設備的參數(shù)，如塔板數(shù)，回流比。 6、當數(shù)據瀏覽器中的紅色標記沒有以后，按Next按鈕系統(tǒng)提示所有的信息都輸入完畢，可以進行計算了。,9.1,9.2,9.3,目錄,9.2.4 結果的輸出,當Aspen 對整個流程計算完畢以后，在數(shù)據瀏覽器中的結果匯總（Results Summary)中可以看到模擬的結果。,9.1,9.2,9.3,目錄,9.3 ASPEN PLUS 應用實例1,下面以甲醇-二甲醚-水3元混合物精餾塔的模擬計算為例，具體說明ASPEN PLUS的應

9、用步驟。首先假設系統(tǒng)已進入ASPEN PLUS 的主界面，具體過程如下：,1、在單元模塊區(qū)選擇Columns，在它的下層菜單中選擇Radfrac，在其彈出的精餾塔圖示中選擇第一行中的第三圖例 。,2、將鼠標移到流程區(qū)，并單擊，在流程區(qū)出現(xiàn)一個塔，將鼠標移到物流、能流區(qū)，單擊，將在塔上出現(xiàn)需要連接的物流（用紅色表示），鼠標移到紅色標記前后，通過拖動連接上進出單元的物流。,9.1,9.2,9.3,目錄,9.3 ASPEN PLUS 應用實例2,3、當連接單元物流上的紅色標記消失后，表明單元流程已建立，單擊“N ”。 4、系統(tǒng)彈出的對話框，在“Title”中輸入模擬流程名稱，在“Units of m

10、easurement” 選擇輸入、輸出數(shù)據的單位制，一般選擇米制。 5、單擊“N ” ，系統(tǒng)彈出的模擬流程組分對話框，在“Component ID”下分別輸入“1、2、3”，在對應的“Formula”下分別輸入“H2O、CH4O、C2H6O”，對前兩種物質，系統(tǒng)會自動辨識，系統(tǒng)會自己添上組分名稱，而對于第3種物質，由于有多種可能，系統(tǒng)會彈出給你選擇的對話框，選擇二甲醚即可。,9.1,9.2,9.3,目錄,9.3 ASPEN PLUS 應用實例3,6、單擊“N ”，系統(tǒng)彈出物流特性估算方法對話框，在對話框中選擇“P-R”方法。 7、單擊“N ”，系統(tǒng)彈出如右圖的輸入物流基本情況對話框，主要有流量（8kmol/hr）、壓力（8kg/sqcm）、溫度（30），摩爾分率（0.4,0.27,0.33）。 8、單擊“N ”，系統(tǒng)彈出如右圖塔設備基本情況設置對話框，設置塔板數(shù)為5，冷凝器的形式為全凝器，回流弊為2，塔頂引出物流量為2.5kmol/hr,以及其它各參數(shù)，再單擊“N ”，系統(tǒng)彈出塔壓情況對話框，輸入各種壓力。,9.1,9.2,9.3