帶循環(huán)物流的流程模擬收斂技巧

1、 設(shè)計(jì)規(guī)定就是變化（調(diào)節(jié)）變量X，使得某一參數(shù)或變量 Y達(dá)到一個(gè)設(shè)定值。 特點(diǎn)： 成對(duì)出現(xiàn) 模塊或流程收斂后再加 如不收斂，首先檢查X上下界 不是任意參數(shù)都能做X 一、模塊中的設(shè)計(jì)規(guī)定 演示一：演示一：已知填料塔的填料總高度已知填料塔的填料總高度8m，進(jìn)料以上，進(jìn)料以上5m，填料為，填料為 Mellapak250Y，分離含苯，分離含苯44 wt甲苯混和物，常壓泡點(diǎn)進(jìn)料。甲苯混和物，常壓泡點(diǎn)進(jìn)料。 進(jìn)料量進(jìn)料量5000kg/h，常壓操作。問塔頂、底組成要求達(dá)到，常壓操作。問塔頂、底組成要求達(dá)到98%wt、 99%，回流量？采出量？，回流量？采出量？ 分析：分析：確定理論板數(shù)，查手冊(cè)：確定理論板數(shù)

2、，查手冊(cè)：2.5塊塊/m, 共共2.58121塊，塊， 進(jìn)料位置進(jìn)料位置2.5513塊塊 需要需要兩個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)定兩個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)定（Spec） ，回流量塔頂組成、采出量，回流量塔頂組成、采出量 塔底組成。塔底組成。 X、Y不在同一模塊中 二、流程中的設(shè)計(jì)規(guī)定 例1-2.exe 8.2靈敏度分析（Sensitivity） 靈敏度分析就是變化（調(diào)節(jié)）變量X，得到相應(yīng)另一個(gè)參 數(shù)或變量Y的值，從而得到一條X-Y對(duì)應(yīng)曲線。 特點(diǎn)： 不一定成對(duì)出現(xiàn)x-y1,y2,y3,. 模塊或流程收斂后再加 如不收斂，首先檢查X上下界 不是任意參數(shù)都能做X 液泛因子、壓降的變化。液泛因子、壓降的變化。Y:PR-FLD-FAC

3、,PR- DPSEC 例2-3.exe 8.3計(jì)算器（Calculator） 根據(jù)變量X的變化，按照一定的規(guī)則為變量Y賦值。 常用在物料補(bǔ)充、損耗。 特點(diǎn)： 作為一個(gè)模塊，需要給定計(jì)算順序 常常用在有循環(huán)物流情況，幫助收斂 補(bǔ)充或損耗、限制某參數(shù) 例2-3.exe 器中求器中求C7流量，利用設(shè)計(jì)規(guī)定達(dá)到設(shè)計(jì)要求。流量，利用設(shè)計(jì)規(guī)定達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 8.4計(jì)算順序與循環(huán)流 Purge Compositional Recycle Product Feed Thermal Recycle U 1U 6U 7U 4U 5U 3U 2 S 1S 2S 3 S 4S 5S 6S 7 S 8 S 9 R 1R

4、 2 U 1U 6U 7U 4U 5U 3U 2 S 1S2S3 S4S5S6S 7 S 8 S 9 R 1 R 2 U 1U 6U 7U 4U 5U 3U 2 S 1S 2S 3 S 4S 5S 6S 7 S 8 S 9 R 1 R 2 的規(guī)定。通常，過程原料物流的變量是指定的規(guī)定。通常，過程原料物流的變量是指定 的的, ,信息流與物料流平行。信息流與物料流平行。 U1U6 U7 U4U5U3U2 S1S2 S3 S4 S5 S6S7S8 S9S10 R1 l計(jì)算順序必須包括所有的流程單元計(jì)算順序必須包括所有的流程單元 l計(jì)算順序無須和主流程順序相同，給定不同物流的初始計(jì)算順序無須和主流程順

5、序相同，給定不同物流的初始 假設(shè)值可選擇不同的計(jì)算順序，有時(shí)候可加速計(jì)算的收假設(shè)值可選擇不同的計(jì)算順序，有時(shí)候可加速計(jì)算的收 斂速度斂速度 U1U6 U7 U4U5U3U2 S1S2 S3 S4 S5 S6S7S8 S9S10 R1 0, 0, 0, 21 212 211 nn n n xxxf xxxf xxxf ， ， ， 苯加氫制環(huán)己烷，組分，熱力學(xué)方法，流程如下 進(jìn)料：H2IN、BZIN如下 模塊參數(shù)如下： FEED-MEX:T-300F,P-330PSI REACT:計(jì)量反應(yīng)器（stoichiometry）P-(-15PSI),T-400F 反應(yīng)：3H2+BENZENE-C6H12-

6、1 轉(zhuǎn)化率：苯0.998 HP-SEP:T-120F,P-(-5PSI) VFLOW: LFLOW: COLUMN:12塊板，8板進(jìn)料，壓力200psi，冷凝器為分凝器，回流 比1.2（mole），調(diào)節(jié)塔底出料量初值99lbmol/hr,調(diào)節(jié)塔底出料量 使產(chǎn)品（PRODUCT）收率0.9999 缺?。簲郣XIN,收斂順序（View-control panel)如下： 自定義：斷H2RCY,CHRCY 步驟：1）增加收斂模塊C-1，輸入斷裂流 2）輸入計(jì)算順序 增加設(shè)計(jì)規(guī)定，用VFLOW參數(shù)調(diào)節(jié)PURGE中H2濃度0.76 缺?。?將inside-Outside: 自己定義計(jì)算順序： 1）增加收

7、斂模塊 2）增加設(shè)計(jì)規(guī)定收斂模塊 3）定義計(jì)算順序 分離乙腈-甲苯混合物，加入二甲苯精餾，組分，流程如下：熱力 學(xué)方法為（NRTL-RK) 進(jìn)料：XYL 進(jìn)料：A 進(jìn)料：B-AND-C 模塊參數(shù)如下： COLUMN-1: 40塊板， XYL 27板進(jìn)料， B-AND-C 37板進(jìn)料，壓力 0.1atm,壓降0.4atm，冷凝器為全凝，回流比6（mole）， 塔頂出料量150.15kg/hr； COLUMN-2: 40塊板， FEED-2 15板進(jìn)料， A 15板進(jìn)料，壓力1atm,忽 略壓降，冷凝器為全凝，回流比6（mole），塔頂出料量 362.9kg/hr； COLUMN-3: 5塊板，

8、4板進(jìn)料，壓力1atm,忽略壓降，冷凝器為全凝， 回流比0.1（mole），塔頂出料量422.5kg/hr； 1）將循環(huán)recycle直接連接到column-1上，顯然不收斂。 2）增加補(bǔ)充物流makeup，增加calculator，根據(jù)循環(huán)流中二甲苯量 補(bǔ)充，使補(bǔ)充后的總二甲苯量450kg/h。 Column-1可能不收斂！因?yàn)檫M(jìn)料變化，采出不變。 3）為column-1增加設(shè)計(jì)規(guī)定，調(diào)整采出量，使產(chǎn)品純度為定值。 結(jié)果表明：比較容易收斂。 分離異丙醇-水混合物，加入苯共沸精餾，組分，流程如下：熱力 學(xué)方法為（UNIQUAC)。加入的苯量為進(jìn)料一定。 進(jìn)料：FEED 進(jìn)料：MAKEUP E-

9、1 E-2 多段固定床反應(yīng)器 F1 F2 S1 S2 S3 S4 S5 Stream Name Stream Description Phase Temperature Pressure Flowrate Composition HYDROGEN ETHYLENE PROPANE BUTANE PENTANE C ATM KG-MOL/HR S1 Mixed 25.000 16.000 100.000 0.002 0.320 0.160 0.460 0.058 S2 Vapor 20.000 16.000 623.385 0.011 0.798 0.081 0.102 0.007 S3 Liquid 20.000 16.000 19.660 0.000 0.231 0.141 0.522 0.106 S4 Vapor -10.000 10.000 555.904 0.013 0.866 0