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由此可见,实际过程至少包含如下公式方程: 1)状态方程srk,

2) 液相密度方程rackett. 3)拓展antoine方程.

4)汽,液相逸度系数方程 5)液相活度系数方程

6)汽相焓方程,通过srk方程导出,需要设计纯气体Cp=f(p,t)方程。 7)液相焓方程,相当复杂,此处不再重复。

8)其他方程,包括数学方程,比如以上计算时涉及到了微积分运算,汽液平衡的回归运算等。

以上方程,如果需要我们用户去一个个选择出来,则是一件相当麻烦的工作,并且很容易出错。好在模拟软件已经帮我做了这一步,这就是物性方法。

对于本例,我们对汽相用了状态方程,srk;液相用了活度系数方程(nrtl,wilson,等),在aspen plus中将此中方法叫做活度系数法,如果你选择nrtl方程,就称为nrtl方法,wilson方程就成为wilson物性方法(wilson property method)。这种物性方法中已经囊括了所有我上面提到的方程公式。

在aspen plus中(或者应该说在化工热力学中)有两大类十分重要的物性方法,对于初学者而言,了解到此两类物性方法,基本上就可以开始着手模拟工作了。

大体而言,根据液相混合物逸度的计算方法的不同,物性方法可以分为两大类:状态方程法和活度系数法。状态方程法使用状态方程来计算汽相及液相的逸度,而活度系数法使用状态方程计算汽相逸度,但是通过活度系数来计算液相的逸度。

?常见的状态方程有ideal、srk、pr、lk方程以及他们的一些改进方程。状态方程法就是基于此类状态方程来计算逸度,压缩因子,焓等等的物性方法。

?常见的活度系数方程有nrtl、wilson、uniquac等。活度系数法就是基于此类活度系数方程来计算液相逸度,液相焓等的物性方法。

一般而言,对于常见的烃类如烷,烯,芳香族,无机气体如O2、N2等非(弱)极性的化合物,选用状态方程法;对于极性强的化合物,如水-醇,有机酸体系选用活度系数法。另外对于汽相聚合的物质,应选用特别的活度系数法,可以计算汽相聚合效应。对于无机电解质体系,选用elecnrtl物性方法。

关于更多更详细的物性方法选择请参考物性方法与模型手册。 5.学好aspen Plus应具备的先导知识 首先要学好《化工热力学》、《化工原理》、《分离过程》、《过程系统工程》这几课,这些基础知识学好后再看Aspen的学习资料会比较轻松。

另外,学习一点数学方面的知识,在《过程系统工程》这样的书里是有详细介绍的。 不管学什么,先把基础打好,这是最重要的。 关于Aspen帮助文档,有三个是必看的,《user guide》,《Physical Property Methods and Models》,《Unit Operation Models》。前面已经强调了热力学模型在过程模拟中的重要性了,所以务必要掌握好各种物性模型和如何选择。

6 推荐学习资料

下面两个资料建议初学者看一下,对于学学习asepn plus会事半功倍的,一个是大庆金桥aspen教学,“aspen金桥演示教程”,另一个是《Aspen plus塔设计案例》。前者可以使初学者快速熟悉和掌握Aspen plus的界面与基本操作方法,后者通过一个精馏塔的案例,一步一步引导你学习Aspen plus做过程模拟的各种功能。

aspen plus中常用的英语单词对照 --Part one(2009-08-10 10:09:26)标签:aspen plus 化工 模拟 教育 分类:业务天地---Business

aspen中常用的英语单词对照中英文atm 1atm为一个标准大气压 Bar 巴压力单位

BaseMethod 基本方法包含了一系列物性方程 Batch 批量处理

BatchFrac 用于两相或三相间歇式精馏的精确计算 Benzene 苯

Blocks 模型所涉及的塔设备的各个参数 Block-Var 模块变量 ChemVar 化学变量 Columns 塔

Columnspecifications 塔规格 CompattrVar 组分变量

Components 输入模型的各个组成 ComponentsId 组分代号 Componentsname 组分名称 Composition 组成 Condenser 冷凝器

Condenserspecifications 冷凝器规格 Constraint 约束条件 Conventional 常规的

Convergence 模型计算收敛时所涉及到的参数设置 Databrowser 数据浏览窗口 Displayplot 显示所做的图

Distl 使用Edmister方法对精馏塔进行操作型的简捷计算

DSTWU 使用Winn-Underwood-Gilliland方法对精馏塔进行设计型的简捷计算 DV 精馏物气相摩尔分率

ELECNRTL 物性方程适用于中压下任意电解质溶液体系 Extract 对液体采用萃取剂进行逆流萃取的精确计算 Find 根据用户提供的信息查找到所要的物质 Flowsheetingoptions 流程模拟选项 Formula 分子式 Gasproc 气化 Heat Duty 热负荷

HeatExchangers 热交换器 Heavy key 重关键组分

IDEAL 物性方程适用于理想体系 Input summary 输入梗概

Key component recoveries 关键组分回收率 kg/sqcm 千克每平方厘米 Lightkey 轻关键组分

Manipulated variable 操作变量

Manipulators 流股调节器 Mass 质量流量

Mass-Conc 质量浓度 Mass-Flow 质量流量 Mass-Frac 质量分率

Materialstreams 绘制流程图时的流股包括work(功)heat热和material物料 mbar 毫巴

Mixers/splitters 混合器/分流器 Mmhg 毫米汞柱 mmwater 毫米水柱

Model analysis tools 模型分析工具 Model library 模型库 Mole 摩尔流量

Mole-Conc 摩尔浓度 Mole-Flow 摩尔流量 Mole-Frac 摩尔分率

MultiFrac 用于复杂塔分馏的精确计算如吸收/汽提耦合塔 N/sqm 牛顿每平方米 NSTAGE 塔板数

Number of stages 塔板数 OilGas 油气化

Optimization 最优化

Overallrange 灵敏度分析时变量变化范围 Pa 国际标准压力单位 PACKHEIGHT 填料高度

Partial condenser with all vapor distillate 产品全部是气相的部分冷凝器

Partial condenser with vapor and liquid distillate 有气液两相产品的部分冷凝器 PBOT 塔底压力

PENG-ROB 物性方程适用于所有温度及压力下的非极性或极性较弱的混合物体系 Petchem 聚酯化合物

PetroFrac 用于石油精炼中的分馏精确计算如预闪蒸塔 Plot 图表

PR-BM 物性方程适用于所有温度及压力下非极性或者极性较弱的体系 Pressure 压力

PressureChangers 压力转换设备

PRMHV2 物性方程适用于较高温度及压力下极性或非极性的化合物混合体系 Process type 处理类型

Properties 输入各物质的物性

Property methods & models 物性方法和模型 psi 英制压力单位

psig 磅/平方英寸(表压)

PSRK 物性方程适用于较高温

度及压力下极性或非极性的轻组分气体化合物体系 PTOP 塔顶压力

RadFrac 用于简单塔两相或三相分馏的精确计算

RateFrac 用于基于非平衡模型的操作型分馏精确计算 Reactions 模型中各种设备所涉及的反应 Reactors 反应器 ReactVar 反应变量 Reboiler 再沸器

RECOVH 重关键组分回收率 RECOVL 轻关键组分回收率 Refinery 精炼

Reflux ratio 回流比 Reinitialize 重新初始化 Result summary 结果梗概

Retrieve parameter results 结果参数检索

RKS-BM 物性方程适用于所有温度及压力下非极性或者极性较弱的体系

RKSMHV2 物性方程适用于较高温度及压力下极性或非极性的轻组分气体化合物体系 RK-SOAVE 物性方程适用于所有温度及压力下的非极性或极性较弱的混合物体系 RKSWS 物性方程适用于较高温度及压力下极性或非极性的轻组分气体化合物体系 RR 回流比

Run status 运行状态

SCFrac 复杂塔的精馏简捷计算如常减压蒸馏塔和真空蒸馏塔 Sensitivity 灵敏度 Separators 分离器 Solids 固体操作设备

SR-POLAR 物性方程适用于较高温度及压力下极性或非极性的轻组分气体化合物体系 State variables 状态变量 Stdvol 标准体积流量

Stdvol-Flow 标准体积流量 Stdvol-Frac 标准体积分率

Stream 各个输入输出组分的流股 StreamVar 流股变量

Substream name 分流股类型 Temperature 温度 Toluene 甲苯

Torr 托真空度单位 Total condenser 全凝器 Total flow 总流量

UNIQUAC 物性方程适用于极性和非极性强非理想体系 UtilityVar 公用工程变量 Vaiable number 变量数 Vaporfraction 汽相分率 Volume 体积流量

XAxisvariable 作图时的横坐标变量 YAxisvariable 作图时的纵坐标变量