Aspen简捷法精馏塔设计计算.ppt

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1、15简捷法精馏塔设计计算塔设备是化工生产中应用最为广泛的操作设备之一，通常在其中进行蒸馏（精馏）、吸收和萃取单元操作。吸收和蒸馏实际都是气液相平衡的单元操作，只是蒸馏过程的热量平衡相对更为复杂。对塔设备可分为三大类：简捷法计算的蒸馏塔、严格法计算的蒸馏塔和液-液萃取塔三类。5塔Columns模块进行简捷蒸馏的模型有DSTWU,Distl和SCFrac进行严格的多级分离的模块有RadFrac,MultiFrac,PetroFrac,RateFrac用于液-液萃取塔的严格模型有Extract5塔Columns模块DSTWU(简捷法精馏设计)Distl（简捷法精馏核算）SCFrac模块5塔Co

2、lumns模块---简捷蒸馏模块DSTWU(简捷法精馏设计)模型可针对一个带有分凝器或全凝器、一股进料和两种产品的蒸馏塔，采用Winn-Underwood-Gilliland方法进行简捷法蒸馏设计计算。模型中假设恒定的摩尔流和恒定的相对挥发度，需输入轻、重关键组分的回收率。5塔Columns模块---简捷蒸馏模块DSTWU(简捷法精馏设计)采用Winn法估算最小级数，Underwood法估算最小回流比，Gilliland法规定级数所必需的回流比或规定回流比所必需的级数。可确定最小回流比、最小级数或实际回流比、实际级数。模型也估算最适宜的进料位置、冷凝器和再沸器负荷。可生成回流比对于级数的

3、表和曲线。5塔Columns模块---简捷蒸馏模块Distl（简捷法精馏核算）Distl模型可以模拟一个带有一股进料和两种产品的多级多组分的蒸馏塔，塔可带有分凝器或全凝器。模型假定恒摩尔流和恒相对挥发度。用Edimister法进行产品组成。5塔Columns模块---简捷蒸馏模块Distl（简捷法精馏核算）Distl模型必需规定：理论板数回流比塔顶产品流率其他相关的塔设备参数等可规定一个部分的或全部冷凝器。Distl可估算冷凝器和再沸器的负荷。5塔Columns模块---简捷蒸馏模块SCFrac(简捷法多塔蒸馏)SCFrac模型可以对具有一股进料、一股可选的汽提蒸汽流和任何股产品的复杂塔

4、进行简捷法蒸馏的模拟计算，估算理论级数和每个塔段的加热（冷却）负荷。用于模拟炼油塔（原油单元和减压塔）。模型将有n个产品的塔分割成n-1个塔段并从上而下为这些塔段编号。5塔Columns模块---简捷蒸馏模块SCFrac(简捷法多塔蒸馏)对每个塔段必需规定产品压力和基于进料流率的产品流率或分率，对所有产品，除馏出物外必须规定蒸汽与产品的比值。计算中由于进行蒸汽计算，所以水必须被定义为一个组分。所以水都与塔顶产品一起离开。该模型不能处理固体，游离水计算可在冷凝器中完成。5塔Columns模块---简捷蒸馏模块SCFrac(简捷法多塔蒸馏)SCFrac估算：产品组成和流率每一段的级数每一段的

5、热或冷负荷该模型不能处理固体，游离水计算可在冷凝器中完成。5塔Columns模块---简捷蒸馏模块利用精馏方法对附表中进料流股进行分离，其压强为445830Pa，处于饱和液体状态。规定该分离操作的轻、重关键组分分别为N-Butane和I-Pentane，塔顶产品中轻、重关键组分的回收率（recovery）分别为0.9908和0.0112，并规定操作采用回流比为最小回流比的1.8倍。体系热力学性质计算采用“SRK”模型方程。试确定：该条件下的最小回流比、理论板数、最小理论板数及适宜的进料位置。例5-1简捷法精馏设计计算组分流量/kmol/sPropane0.0006I-Butane0.00

6、13N-Butane0.0038I-Pentane0.0025N-Pentane0.0019N-Hexane0.00251）流程图绘制在Columns/DSTWU中ICON1例5-1简捷法精馏设计计算1）流程图绘制例5-1简捷法精馏设计计算例5-1简捷法精馏设计计算2）全局参数设置进入setup/specification进行全局变量（global设置。这里工程单位：自定义us-1（以MET为基础）RunType：Flowsheet报告要求显示流股的摩尔分率。3）组分输入例5-1简捷法精馏设计计算4）进料流股参数设置例5-1简捷法精馏设计计算5）DSTWU模型设置例5-1简捷法精馏设计计

7、算回流比的输入可随便输入一个值，该值如果小于Rmin,则系统安装2Rmin作为回流比进行计算；如大于Rmin，就按照实际的值进行计算。6）DSTWU结果查看例5-1简捷法精馏设计计算6）DSTWU结果查看例5-1简捷法精馏设计计算最小回流比为1.05实际回流比为1.8最小理论板数为10.5实际塔板数为17.5进料板位置为第10块板再沸器所需的热量为76551cal/sec冷凝器所需的冷量量为308.5cal/sec例2设计一精馏塔。