化工設(shè)計(jì)課程上機(jī)報(bào)告四

1、化工設(shè)計(jì)上機(jī)報(bào)告四姓名魏孫多粗 班級(jí)化工13-2班 學(xué)號(hào)06132467 指導(dǎo)教師趙云鵬模擬任務(wù)：甲醇-水精餾工藝流程模擬。進(jìn)料條件：溫度65oC，壓力110kPa，水的流率為90kmol/h，甲醇的流率為45kmol/h，采用全凝器，釜式再沸器，實(shí)際回流比為最小回流比的1.3倍，塔的操作壓力為100kPa，要求：塔頂甲醇的回收率為98.67%，塔頂水的回收率為5.67%。物性方法選擇NRTL-RK。（1）簡(jiǎn)捷法計(jì)算實(shí)際回流比、理論板數(shù)、進(jìn)料位置、塔頂產(chǎn)品與進(jìn)料的摩爾流率比（D/F）；（2）比較嚴(yán)格法RADFRAC與簡(jiǎn)捷法在熱負(fù)荷、回收率等方面的區(qū)別；（3）用繪圖向?qū)ЮL制精餾塔內(nèi)的氣相組成分布

2、曲線。模擬步驟：(1) 啟動(dòng)Aspen Plus，選擇General with Metric Units，建立如圖4-1所示的流程圖。圖4-1 DSTWU流程圖點(diǎn)擊，出現(xiàn)Flowsheet Complete對(duì)話框，點(diǎn)擊確定，進(jìn)入Setup/Sepcifications/Global頁(yè)面，在名稱（Title）框中輸入DSTWU。點(diǎn)擊，出現(xiàn)如圖4-2所示界面，輸入組分水（H2O）和甲醇（CH4O）。圖4-2輸入組分圖4-3 選擇物性方法點(diǎn)擊，進(jìn)入如圖4-3界面，選擇物性方法NRTL-RK。點(diǎn)擊，查看二元交互作用參數(shù)，本題采用默認(rèn)值，不做修改。點(diǎn)擊，出現(xiàn)Required Properties Inp

3、ut Complete對(duì)話框，點(diǎn)擊OK，進(jìn)入如圖4-4界面，輸入進(jìn)料信息，進(jìn)料溫度65、壓力110kPa，水的流率為90kmol/hr，甲醇的流率為45kmol/hr。圖4-4 輸入進(jìn)料（FEED）信息點(diǎn)擊，進(jìn)入Block/DSTWU/Setup/Specifications界面，進(jìn)行操作條件設(shè)定。各操作條件設(shè)定如圖4-5所示。圖4-5 DSTWU操作條件設(shè)定點(diǎn)擊，出現(xiàn)Required Input Complete對(duì)話框，點(diǎn)擊確定，運(yùn)行模擬。(2) 啟動(dòng)Aspen Plus，選擇General with Metric Units，建立如圖4-6所示的流程圖。圖4-6 RADFRAC流程圖點(diǎn)擊，

4、出現(xiàn)Flowsheet Complete對(duì)話框，點(diǎn)擊確定，進(jìn)入Setup/Sepcifications/Global頁(yè)面，在名稱（Title）框中輸入RadFrac。點(diǎn)擊，進(jìn)入Components/Specifications/Selection頁(yè)面，輸入組分水和甲醇。點(diǎn)擊，進(jìn)入Properties/Specifications/Global頁(yè)面，選擇物性方法NRTL-RK。點(diǎn)擊，查看二元交互作用參數(shù)，本題采用默認(rèn)值，不做修改。點(diǎn)擊，出現(xiàn)Required Properties Input Complete對(duì)話框，點(diǎn)擊OK，進(jìn)入Steams/FEED/Input/Specifications頁(yè)面

5、，輸入進(jìn)料條件與（1）相同，如圖4-4所示。點(diǎn)擊，進(jìn)入Block/ RADFRAC/Setup/Configuration界面，輸入RADFRAC模塊參數(shù)。如圖4-7所示（各參數(shù)由（1）中結(jié)果得知）。圖4-7 輸入RADFRAC模塊參數(shù)點(diǎn)擊，進(jìn)入Block/ RADFRAC/Setup/Specification界面，輸入進(jìn)料位置為7，進(jìn)料方式為On-Stage，如圖4-8所示。圖4-8輸入RADFRAC模塊進(jìn)料位置設(shè)定點(diǎn)擊，進(jìn)入如圖4-9所示界面，輸入模塊壓力參數(shù)。圖4-9 輸入模塊壓力參數(shù)點(diǎn)擊，出現(xiàn)Required Input Complete對(duì)話框，點(diǎn)擊確定，運(yùn)行模擬。點(diǎn)擊菜單欄中的Pl

6、ot，選擇Plot Wizard，出現(xiàn)Plot Wizard Step1對(duì)話框，點(diǎn)擊該對(duì)話框的Next，進(jìn)入Plot Wizard Step2對(duì)話框，如圖4-10所示。圖4-10 Plot Wizard Step2對(duì)話框 圖4-11 Plot Wizard Step3對(duì)話框 點(diǎn)擊選中Plot Wizard Step2對(duì)話框中的Comp圖形，然后點(diǎn)擊Next，進(jìn)入Plot Wizard Step3對(duì)話框，將H2O和CH4O從Available欄移至Selected欄，Select phase選擇Vapor，Select basis選擇Mole，如圖4-11所示。點(diǎn)擊Plot Wizard Ste

7、p3對(duì)話框中的Next，進(jìn)入Plot Wizard Step4對(duì)話框，不做更改，點(diǎn)擊Finish，即可生成塔內(nèi)氣相組成分布曲線，如圖4-12所示。圖4-12 塔內(nèi)氣相組成分布曲線圖模擬結(jié)果（1） 點(diǎn)擊，由左側(cè)數(shù)據(jù)瀏覽窗口選擇Blocks/DSTWU/Result，在Summary頁(yè)面可以看到實(shí)際回流比為0.72，理論板數(shù)為11，進(jìn)料位置為第7塊板，D/F=0.3669，如圖4-13所示。（2） 點(diǎn)擊，由左側(cè)數(shù)據(jù)瀏覽窗口選擇Blocks/ RADFRAC/Result，在Summary頁(yè)面可以看到冷凝器熱負(fù)荷為-0.7309Gcal/hr，再沸器熱負(fù)荷為0.7947Gcal/hr，如圖4-14所示。由圖4-13知，簡(jiǎn)捷法中冷凝器熱負(fù)荷為-0.7314Gcal/hr，再沸器熱負(fù)荷為0.7945Gcal/hr.圖4-13圖4-14由左側(cè)數(shù)據(jù)瀏覽窗口選擇Blocks