探索气体膜分离过程hysys模拟系统的研究

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1、硕士学位论文气体膜分离过程HYSYS模拟系统的研究Studyon·HYSYSSimulationSystemforGasMembraneSeparationProcess作者姓名：王蹬主学科、专业：．丝堂王猩学号：一．2鳗Q211Q指导教师：贺直红完成日期：—二五型坚笔L瞳扯大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学硕士学位论文摘要化工过程模拟计算的准确性和精确度的提高不仅对于流程设计、生产指导具有重要的意义，对减少实验消耗、消除安全隐患也是十分必要的。HYSYS是当

2、今应用最为广泛的化工模拟软件之一，它具有操作简单、功能强大、模拟精确等优点，是模拟复杂化工过程的重要工具。但现存HYSYS中的气体膜分离模拟板块仍存在着很多问题，如无法改变渗透侧的压力，以及无法针对不同流型进行计算等，这就限制了HYSYS在实际膜分离过程设计中的应用。针对这些问题，本文对工业中常用的平板式、螺旋卷式和中空纤维式三种膜分离器的数学模型进行改进并嵌入HYSYS模拟计算系统中，在HYSYS内嵌的气体膜分离模块中引入渗透侧压力，建立了一个可以改变渗透侧压力且适用于不同类型膜分离器的HYSYS模拟计

3、算系统，通过与现场实际运行结果的对比，表明本论文的研究工作有效地提高了HYSYS中的气体膜分离模拟板块模拟计算的精度，拓宽了其应用范围，使软件更好地应用气体膜分离的模拟计算。本文的主要研究工作如下：(1)对HYSYS自带的膜分离单元进行研究，通过模拟膜分离油气回收系统对其优缺点进行了研究。(2)针对平板式膜分离器建立了数学模型，并对模型进行求解，然后用实验数据对所得结果进行试验验证。再对数学模型进行合理的简化，将简化结果嵌入HYSYS化工模拟计算系统中，并对氧氨分离进行了模拟计算。(3)对螺旋卷式膜分离器

4、建立了数学模型，并对模型进行求解，然后用文献中的数据对所得结果进行验证。再对数学模型进行合理的简化，将简化结果嵌入HYSYS化工模拟计算系统中，并对多组分有机气体分离进行了模拟计算。(4)对中空纤维式膜分离器建立了数学模型，并将其嵌入HYSYS化工模拟计算系统中。成功地使用该系统对中石油辽阳化工公司炼厂气2000Nm3／h炼厂气膜法氢回收项目进行了设计，该项目开车成功，证明了该模拟系统的有效性。采集现场运行数据与模拟计算结果基本吻合，证明了改进的HYSYS膜分离模块适合于气体膜分离的模拟计算。总之，本文对

5、HYSYS模拟计算系统用于膜分离过程进行了改进，为设计流程中对膜组件的性能计算分析提供了理论依据，免去了繁琐的实验，且大大降低了设计新工艺流程的技术危险性，是有效的膜分离模拟软件。关键词：模拟计算，膜分离器，数学模型，HYSYS气体分离膜HYSYS模拟系统的研究StudyonHYSYSSimulationSystemforGasMembraneSeparationAbstractTheimprovementoftheveracityofsimulationandthedefiniti013．ofthech

6、emicalengineeringprocessdesignisnotonlyimportantforflowdesignandtheproduction，butalsoimportantforreducingtheexperimentconsumingandavoidingthesafetyhiddenproblems．HYSYSsimulationsystemisoneoftheroostpopularchemicalengineeringsimulationsoftware，Ithasalotofm

7、eritssuchaseasytooperate，strongfunction，precisesimulationandsoon．Itisoneofimportantmobforthecomplicatedchemicalengineeringprocesssimulation,whichcanaccuratelysimulatealmostallthecomplicatedchemicalengineeringflowHowever，thedisadvantagesareobviouswhentheso

8、ftwareisappliedtosimulatethemembraneseparationflow．Forexample，thepermeatesidepressurecannotbechangedanditcannotsimuiatethemembraneseparationaimingatdifferentflowpatterns．Thesedisadvantages1imittheapplicationofHYSYSi