化工过程模的拟与优化-2.ppt

\[filename].ppt 化工过程模拟与优化 Simulation Optimization of Chemical Engineering Process 化工模拟系统的结构 1、Aspen Plus 的物性系统  1.1 物性数据库 纯组分数据库，有5000多种纯组分的物性数据； 纯化合物数据库，包含500种化合物的参数； 电解质水溶液数据库，包括约900种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数； 固体数据库，包括约3314种固体的固体模型参数； Henry常数库，包括水溶液中61种化合物的Henry常数参数； 二元交互作用参数库，包含涉及5000种双元混合物的约40000多个二元交互作用参数； 无机物数据库，包括2450种组分（大部分是无机化合物）的热化学参数； 燃烧数据库，包含燃烧产物中常见的59种组分和自由基的参数； Aspen Plus是世界上唯一获准与DECHEMA数据库接口的软件，该数据库收集了世界上最完备的气液平衡和液液平衡数据，共计二十五万多套数据。 1、Aspen Plus 的物性系统  1.2 基于状态方程和活度系数方法的热力学模型 Aspen Plus约有40来种基于各类状态方程、活度系数方法等的热力学模型，除此外还加入了其特有的各类电解质、聚合物、固体模型，加上其他一些专用的焓、蒸发潜热、表面张力等模型。 对于一些极性很强的特殊体系，Aspen Plus软件结合实验数据开发一些专用的热力学方法和物性数据包。有氨-水包、乙烯包、电解质胺包、烟道气处理、甲醛-甲醇-水、乙二醇脱水、甲胺包及专用于电解质的Pitzer数据包等，还附有数十种特定电解质-水体系的物性数据。 1、Aspen Plus 的物性系统 1.3、高度灵活的数据回归系统 可使用实验数据求取物性参数，可以回归实际应用中任何类型的数据，计算任何模型参数，包括用户自编的模型。 1.4、性质常数估算系统 当模拟流程中含有缺少实验数据的新化学品时，能够通过输入分子结构和易测性质（例如沸点）来估算短缺的物性参数。例如，可估算活度系数模型中的二元参数。 2、Aspen Plus模拟固体系统 在煤的净化和液化、流化床燃烧、高温冶金和湿法冶金，以及固体废物、聚合物、生物和食品加工业中都有固体应用的问题。 Aspen Plus中有Solid固体性质数据库，它广泛收集了约3314种纯无机和有机物质的热化学数据；还具有一套通用的处理固体的单元操作模型，包括破碎机、旋风分离器、筛分、文杜里洗涤器、静电沉淀器、过滤洗涤机和倾析器。 3、Aspen Plus模拟电解质系统 Aspen Plus具有模拟电解质过程的功能，如酸水汽提、盐水结晶与蒸发、硝酸生产、湿法冶金、胺净化气体和盐酸回收等。Aspen Plus提供Pitzer活度系数等模型可准确、可靠的应用在包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的电解质系统工业中。 4、Aspen Plus的单元操作模型库 Aspen Plus有一套完整的单元操作模型，模型库约由50种单元操作模型构成，可以模拟各种操作过程，由单个原油蒸馏塔的计算到整个合成氨厂的模拟。 单元操作用户可将自身的专用单元操作模型以用户模型（USER MODEL）加入到Aspen Plus系统之中，为用户提供了极大的方便性和灵活性。 Aspen Plus系统采用了先进的数据结构，对于组分数、进出口物流数、塔的理论板数以及反应数目均无限制。 4、Aspen Plus的单元操作模型库 换热器5种 (1)、通用加热器HEATER (2)、热交换器HEATX (3)、多股物流的热交换器MHEATX (4)、管壳式换热器HETRAN (5)、空冷式换热器AEROTRAN 4、Aspen Plus的单元操作模型库 塔分离8种 (1)、严格法精馏RADFRAC; ( 2)、多塔精馏MULTIFRAC (3)、吸收; (4)、萃取EXTRACT; (5)、捷算法设计型精馏DSTWU; (6)、捷算法核算型精馏DISTL (7)、捷算法多塔精馏SCFRAC; (8)、石油炼制分馏塔PETROFRAC 4、Aspen Plus的单元操作模型库 Aspen Plus的分馏是最常用的