aspenplus分離單元模擬課件

第7章分離單元模擬PartB第7章分離單元模擬PartB7.1概述7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU7.3精餾塔的簡捷校核模塊Distl7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac7.5塔板和填料的設(shè)計與校核7.6連續(xù)萃取模塊Extract7.7吸收示例7.1概述模塊說明功能適用對象DSTWU使用Winn-Underwood-Gilliland方法的多組分精餾的簡捷設(shè)計模塊確定最小回流比、最小理論板數(shù)以及實際回流比、實際理論板數(shù)等僅有一股進料和兩股產(chǎn)品的簡單精餾塔Distl使用Edmister方法的多組分精餾的簡捷校核模塊計算產(chǎn)品組成僅有一股進料和兩股產(chǎn)品的簡單精餾塔RadFrac單個塔的兩相或三相嚴格計算模塊精餾塔的嚴格核算和設(shè)計計算普通精餾、吸收、汽提、萃取精餾、共沸精餾、三相精餾、反應精餾等Extract液-液萃取嚴格計算模塊液-液萃取嚴格計算萃取塔MultiFrac嚴格法多塔蒸餾模塊對一些復雜的多塔進行嚴格核算和設(shè)計計算原油常減壓蒸餾塔、吸收/汽提塔組合等SCFrac簡捷法多塔蒸餾模塊確定產(chǎn)品組成和流率、估算每個塔段理論板數(shù)和熱負荷等原油常減壓蒸餾塔等PetroFrac石油蒸餾模塊對石油煉制工業(yè)中的復雜塔進行嚴格核算和設(shè)計計算預閃蒸塔、原油常減壓蒸餾塔、催化裂化主分餾塔、乙烯裝置初餾塔和急冷塔組合等RateFrac非平衡級速率模塊精餾塔的嚴格核算和設(shè)計計算蒸餾塔、吸收塔、汽提塔、共沸精餾、反應精餾等DSTWU是多組分精餾的簡捷設(shè)計模塊，針對相對揮發(fā)度近似恒定的物系開發(fā)，用于計算僅有一股進料和兩股產(chǎn)品的簡單精餾塔。DSTWU模塊用Winn-Underwood-Gilliland方法進行精餾塔的簡捷設(shè)計計算。7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWUDSTWU模塊計算精度不高，常用于初步設(shè)計，當存在共沸物時，計算結(jié)果可能會出現(xiàn)錯誤，DSTWU模塊的計算結(jié)果可以為嚴格精餾計算提供合適的初值。通過Winn方程（之后Fenske對Winn方程進行了完善）計算最小理論板數(shù)，使用Underwood方程計算最小回流比，根據(jù)Gilliland關(guān)聯(lián)圖來確定操作回流比下的理論板數(shù)或一定理論板數(shù)下所需要的回流比。7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU芬斯克（Fenske）方程取平均相對揮發(fā)度:芬斯克方程Nmin（包括再沸器）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU恩德伍德（Underwood）方程式中：ij

—相對揮發(fā)度，取塔頂和塔釜的平均值

—第一式的根，其值介于輕、重關(guān)鍵組分的相對揮發(fā)度之間

7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU吉利蘭（Gilliland）關(guān)聯(lián)圖吉利蘭圖

N、Nmin─在R、全回流下所需理論板數(shù)，均不包括再沸器吉利蘭圖不能應用于非理想溶液的精餾計算用8個物系，由逐板計算得出的結(jié)果繪制而成7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU吉利蘭關(guān)聯(lián)式7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWUDSTWU

模型的連接圖如下DSTWU模塊有四組模塊設(shè)定參數(shù)1．塔設(shè)定（Columnspecifications）2．關(guān)鍵組分回收率（Keycomponentrecoveries）3．壓力（Pressure）4．冷凝器設(shè)定（Condenserspecifications）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU（1）塔板數(shù)(Numberofstages)（2）回流比(Refluxratio)

回流比與理論板數(shù)僅允許規(guī)定一個

選擇規(guī)定回流比時

輸入值>0，表示實際回流比

輸入值<-1，其絕對值表示實際回流比與最小

回流比的比值Specifications——塔設(shè)定

（Columnspecifications）

7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWUSpecifications——關(guān)鍵組分回收率

（Keycomponentrecoveries）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU（1）輕關(guān)鍵組分（Lightkey）在塔頂產(chǎn)品中的摩爾回收率塔頂產(chǎn)品中的輕關(guān)鍵組分摩爾流率/進料中的輕關(guān)鍵組分摩爾流率（2）重關(guān)鍵組分（Heavykey）在塔頂產(chǎn)品中的摩爾回收率塔頂產(chǎn)品中的重關(guān)鍵組分摩爾流率/進料中的重關(guān)鍵組分摩爾流率Specifications——壓力（Pressure）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU冷凝器壓力（Condenser）再沸器壓力（Reboiler）Specifications——冷凝器設(shè)定

（Condenserspecifications）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU全凝器（Totalcondenser）帶氣相塔頂產(chǎn)品的部分冷凝器（Partialcondenserwithallvapordistillate）帶氣、液相塔頂產(chǎn)品的部分冷凝器（Partialcondenserwithvaporandliquiddistillate）DSTWU模塊的模擬結(jié)果可給出7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU最小回流比（Mimimumrefluxratio）最小理論板數(shù)（Mimimumnumberofstages）實際回流比（Actualrefluxratio）實際理論板數(shù)（Numberofactualstages）進料位置（Feedstage）冷凝器負荷（Condensercoolingrequired）再沸器負荷（Reboilerheatingrequired）等參數(shù)DSTWU模塊有兩個計算選項7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU生成回流比隨理論板數(shù)變化表（Blocks︱DSTWU︱Input︱CalculationOptions下的Generatetableofrefluxratiovsnumberoftheoreticalstages選項）計算等板高度（Blocks︱DSTWU︱Input︱CalculationOptions下的CalculateHETP選項）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWUDSTWU模塊有兩個計算選項7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU回流比隨理論板數(shù)變化表對選取合理的理論板數(shù)很有參考價值。在實際回流比對理論板數(shù)（Tableofactualrefluxratiovsnumberoftheoreticalstages）一欄中輸入要分析的理論板數(shù)的初始值（Initialnumberofstages）、終止值（Finalnumberofstages），并輸入理論板數(shù)變化量（Incrementsizefornumberofstages）或者要分析的理論板數(shù)個數(shù)（Numberofvaluesintable），據(jù)此可以計算出不同理論板數(shù)下的回流比（Refluxratioprofile），并可以繪制回流比——理論板數(shù)關(guān)系曲線。例7.17.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU簡捷法設(shè)計乙苯-苯乙烯精餾塔。冷凝器壓力為6kPa，再沸器壓力為14kPa，進料量為12500kg/hr，溫度45℃，壓力101.325kPa，質(zhì)量組成為乙苯0.5843，苯乙烯0.415，焦油0.0007（本題采用正十七烷表示焦油），塔頂為全凝器，回流比為最小回流比的1.2倍，要求塔頂產(chǎn)品中乙苯含量不低于99%（w），塔底產(chǎn)品中苯乙烯含量不低于99.7%（w），用PENG-ROB物性方法。求最小回流比、最小理論板數(shù)、實際回流比、實際理論板數(shù)、進料位置以及塔頂產(chǎn)品與進料摩爾流率比，生成回流比隨理論板數(shù)變化表并作圖。7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊可對帶有一股進料和兩股產(chǎn)品的簡單精餾塔進行簡捷校核計算，此模塊用Edmister方法計算精餾塔的產(chǎn)品組成Distl模塊的連接圖如圖所示7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊Specifications頁面有兩組模塊設(shè)定參數(shù)7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊Specifications頁面有兩組模塊設(shè)定參數(shù)7.3精餾塔的簡捷校核模塊Distl1.塔設(shè)定（Columnspecifications），包括理論板數(shù)（Numberofstages）、進料位置（Feedstage）、回流比（Refluxratio）、塔頂產(chǎn)品與進料的摩爾流率比（Distillatetofeedmoleratio）、冷凝器形式（Condensertype）2.壓力設(shè)定（Pressurespecifications），包括冷凝器壓力、再沸器壓力7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊Results頁面給出7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊Results頁面給出冷凝器熱負荷（Condenserduty）再沸器熱負荷（Reboilerduty）進料板溫度（Feedstagetemperature）塔頂溫度（Topstagetemperature）塔底溫度（Bottomstagetemperature）等例7.2

7.3精餾塔的簡捷校核模塊Distl用簡捷法校核乙苯-苯乙烯精餾塔，進料條件與例7.1相同，冷凝器（全凝）壓力為6kPa，再沸器壓力為14kPa，實際回流比為5.11，理論板數(shù)為65（包括全凝器和再沸器），進料位置為25，塔頂產(chǎn)品與進料摩爾流率比（Distillatetofeedmoleratio）為0.5853，用PENG-ROB物性方法。求冷凝器及再沸器的熱負荷、塔頂產(chǎn)品及塔底產(chǎn)品的質(zhì)量純度。7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFracRadFrac模塊可對下述過程做嚴格模擬計算：普通精餾、吸收、汽提、萃取精餾、共沸精餾、反應精餾（包括平衡反應精餾、速率控制反應精餾、固定轉(zhuǎn)化率反應精餾和電解質(zhì)反應精餾）、三相（汽-液-液）精餾。RadFrac適用于兩相體系、三相體系、窄沸點和寬沸點物系以及液相表現(xiàn)為強非理想性的物系7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFracRadFrac的連接圖如圖所示RadFrac模型具有以下設(shè)定表單7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）2、流股（Streams）3、壓力（Pressure）4、冷凝器（Condenser）5、熱虹吸再沸器設(shè)置（ThermosiphonConfig）6、再沸器（Reboiler）7、三相（3-Phase）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）—設(shè)置選項（Setup0ptions）1、配置（Configuration）—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（1）計算類型（Calculationtype）

平衡級模型（Equilibrium）和非平衡級模型（Rate-Based）1、配置（Configuration）—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（2）板數(shù)（Numberofstages）可以是理論板數(shù)也可以是實際塔板數(shù)1、配置（Configuration）—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（3）冷凝器（Condenser）全凝器（Total）部分冷凝器—氣相塔頂產(chǎn)品（Partial-Vapor）部分冷凝器—氣相和液相塔頂產(chǎn)品（Partial-Vapor-Liquid）無冷凝器（None）1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（4）再沸器（Reboiler）

釜式再沸器（Kettle）、熱虹吸式再沸器（Thermosiphon）、

無再沸器（None）1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（5）有效相態(tài)（Validphases）①

汽-液（Vapor-Liquid）②

汽-液-液（Vapor-Liquid-Liquid）③

汽-液-冷凝器游離水（Vapor-Liquid-FreeWaterCondenser）④

汽-液-任意塔板游離水（Vapor-Liquid-FreeWaterAnyStage）⑤汽-液-冷凝器富水相（Vapor-Liquid-DirtyWaterCondenser）⑥汽-液-任意塔板富水相（Vapor-Liquid-DirtyWaterAnyStage）1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）（6）收斂方法①

標準方法（Standard）②

石油/寬沸程物系（Petroleum/Wide-boiling）③

強非理想液體（Stronglynon-idealliquid）④

共沸物系（Azeotropic）⑤

深冷體系（Cryogenic）⑥

用戶自定義（Custom）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）

—操作規(guī)定（Operatingspecifications）

1、配置（Configuration）

—操作規(guī)定（Operatingspecifications）

7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac操作規(guī)定（Operatingspecifications）回流比（Refluxratio）再沸器負荷（Reboilerduty）回流量（Refluxrate）塔頂產(chǎn)品流率（Distillaterate）再沸量（Boiluprate）塔底產(chǎn)品流率（Bottomsrate）再沸比（Boilupratio）塔頂產(chǎn)品與進料流率比（Distillatetofeedratio）冷凝器負荷(Condenserduty)塔底產(chǎn)品與進料流率比（Bottomstofeedratio）2、流股（Streams）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac2、流股（Streams）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（1）進料流股（FeedStreams）指定每一股進料的加料板位置在級上方進料（Above-Stage）在級上進料（On-Stage）氣相進料在級上（Vapor）液相進料在級上（Liquid）進料進入到分相器中（Decanter）（2）產(chǎn)品流股（ProductStreams）指定每一股側(cè)線產(chǎn)品的出料板位置及產(chǎn)量3、壓力（Pressure）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac3、壓力（Pressure）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac①

塔頂/塔底（Top/Bottom），用戶可以僅指定第一塊板壓力，此時代表全塔無壓降；當塔內(nèi)存在壓降時，用戶需指定第二塊板壓力或冷凝器壓降，同時還可以指定單板壓降或是全塔壓降②

塔內(nèi)壓力分布（Pressureprofile），指定某些塔板壓力③

塔段壓降（Sectionpressuredrop），指定每一塔段的壓降4、冷凝器（Condenser）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（1）冷凝器設(shè)置（Condenserspecification）

僅僅應用于部分冷凝器

只需指定冷凝溫度（Temperature）和蒸汽分率（DistillatevaporFraction）兩個參數(shù)之一4、冷凝器（Condenser）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac4、冷凝器（Condenser）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（2）過冷設(shè)置（Subcoolingspecification）

過冷液溫度(Subcooledtemperature)

或過冷度(Degreesofsubcooled)

回流物和餾出物都過冷(Bothrefluxandliquiddistillatearesubcooled)

或僅僅回流物過冷(Onlyrefluxissubcooled)

4、冷凝器（Condenser）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac5、熱虹吸再沸器設(shè)置(ThermosiphonConfig)7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac熱虹吸式再沸器被模擬為一個帶加熱器的進出底部級的中段回流，如圖所示。在默認情況下RadFrac使用On-Stage進料方式使再沸器的出口返回到最后一級上7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac5、熱虹吸再沸器設(shè)置(ThermosiphonConfig)關(guān)于熱虹吸式再沸器理論板數(shù)的確定，可參照下圖6、再沸器（Reboiler）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac6、再沸器（Reboiler）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac釜式再沸器（Kettle）熱虹吸式再沸器（Thermosiphon）無再沸器（None）如選用了熱虹吸再沸器，則需要指定以下參數(shù)(1)指定再沸器流量（Specifyreboilerflowrate）(2)指定再沸器出口條件（Specifyreboileroutletcondition）(3)同時指定流量和出口條件

（Specifybothflowandoutletcondition）RadFrac的計算結(jié)果從三部分查看7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac

1、結(jié)果簡匯（Resultssummary）結(jié)果簡匯給出塔頂（冷凝器）和塔底（再沸器）的溫度、熱負荷、流量、回流比和上升蒸汽比等參數(shù)，以及每一組份在各出塔物流中的分配比率

2、分布（Profiles）分布剖形給出塔內(nèi)各塔板上的溫度、壓力、熱負荷、相平衡參數(shù)，以及每一相態(tài)的流量、組成和物性。據(jù)此可確定最佳加料板和側(cè)線出料板位置

3、流股結(jié)果（Streamresults）例7.37.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在例7.1簡捷設(shè)計的基礎(chǔ)上，對乙苯-苯乙烯精餾塔進行嚴格核算和設(shè)計計算，進料條件、冷凝器形式、冷凝器壓力、再沸器壓力、產(chǎn)品純度要求與例7.1相同，塔頂壓力6.7kPa，再沸器采用釜式再沸器，物性方法采用PENG-ROB。（1）根據(jù)例7.1的設(shè)計結(jié)果，利用RadFrac模塊計算塔頂及塔底產(chǎn)品的質(zhì)量純度；（2）求滿足產(chǎn)品純度要求所需的回流比和塔頂產(chǎn)品流率以及冷凝器和再沸器的熱負荷；（3）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，繪制塔內(nèi)溫度分布曲線、塔內(nèi)液相質(zhì)量組成分布曲線；（4）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，分析進料位置和總理論板數(shù)變化對再沸器熱負荷的影響；（5）求達到分離要求的最小回流比；（6）求達到分離要求的最小理論板數(shù)。7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFracRadFrac模塊不僅可以進行校核計算，也可以進行設(shè)計計算。RadFrac模型帶有內(nèi)部的設(shè)計規(guī)定功能，通過設(shè)計規(guī)定(DesignSpecs)和變化(Vary)兩組對象進行設(shè)定。可以設(shè)置多個設(shè)計規(guī)定對象和多個變化對象，但要注意兩者間的依賴關(guān)系和自由度必須吻合，否則不能收斂。7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在Blocks︱RADFRAC︱DesignSpecs︱ObjectManager頁面做設(shè)計規(guī)定設(shè)計規(guī)定對象通過以下三張表單設(shè)置規(guī)定指標

1、規(guī)定(Specifications)2、組分(Components)3、進料/產(chǎn)物流股(Feed/ProductStreams)7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在Blocks︱RADFRAC︱Vary︱1︱Specifications頁面設(shè)置操縱變量7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在進行精餾塔的設(shè)計規(guī)定時，可考慮以下幾點7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（1）與規(guī)定熱負荷相比，優(yōu)先考慮規(guī)定流率，尤其是對于寬沸程物系（2）規(guī)定塔頂產(chǎn)品或塔底產(chǎn)品與進料的流率比（Distillate（orBottoms）tofeedratio）是一種很有效的方法，特別是在進料流率不明確的情況下。與規(guī)定產(chǎn)品流率相比，塔頂產(chǎn)品與進料流率比（Distillatetofeedratio）或塔底產(chǎn)品與進料的流率比（Bottomstofeedratio）的值和邊界條件更容易估計。規(guī)定塔頂產(chǎn)品或塔底產(chǎn)品與進料的流率比適合進行流率靈敏度分析的場合在進行精餾塔的設(shè)計規(guī)定時，可考慮以下幾點7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（3）當兩個規(guī)定等價時，優(yōu)先考慮數(shù)值較小者。如果沒有側(cè)線抽出，塔頂采出與塔底采出等價，應優(yōu)先設(shè)定數(shù)值較小者。一般情況下，設(shè)定下面參數(shù)中數(shù)值較小者：回流量（Refluxrate）或再沸量（Boiluprate）；回流比（Refluxratio）或再沸比（Boilupratio）；塔頂產(chǎn)品流率（Distillaterate）或塔底產(chǎn)品流率（Bottomsrate）；塔頂產(chǎn)品與進料流率比（Distillatetofeedratio）或塔底產(chǎn)品與進料流率比（Bottomstofeedratio）例7.37.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在例7.1簡捷設(shè)計的基礎(chǔ)上，對乙苯-苯乙烯精餾塔進行嚴格核算和設(shè)計計算，進料條件、冷凝器形式、冷凝器壓力、再沸器壓力、產(chǎn)品純度要求與例7.1相同，塔頂壓力6.7kPa，再沸器采用釜式再沸器，物性方法采用PENG-ROB。（1）根據(jù)例7.1的設(shè)計結(jié)果，利用RadFrac模塊計算塔頂及塔底產(chǎn)品的質(zhì)量純度；（2）求滿足產(chǎn)品純度要求所需的回流比和塔頂產(chǎn)品流率以及冷凝器和再沸器的熱負荷；（3）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，繪制塔內(nèi)溫度分布曲線、塔內(nèi)液相質(zhì)量組成分布曲線；（4）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，分析進料位置和總理論板數(shù)變化對再沸器熱負荷的影響；（5）求達到分離要求的最小回流比；（6）求達到分離要求的最小理論板數(shù)?？衫美L圖向?qū)В≒lotWizard）生成塔內(nèi)溫度分布曲線和組成分布曲線7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFracAspenPlus可生成的12種圖形，分別為溫度（Temp）、組成（Comp）、流率（FlowRate）、壓力（Pressure）、K值（K-Values）、相對揮發(fā)度（RelVol）、分離因子（SepFactor）、流率比（FlowRatio）、T-H（CGCC（T-H））總組合曲線、S-H（CGCC（S-H））總組合曲線、水力學分析（Hydraulics）、有效能損失曲線（Exergy）（后四種圖用于精餾塔的熱力學分析和水力學分析）例7.37.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在例7.1簡捷設(shè)計的基礎(chǔ)上，對乙苯-苯乙烯精餾塔進行嚴格核算和設(shè)計計算，進料條件、冷凝器形式、冷凝器壓力、再沸器壓力、產(chǎn)品純度要求與例7.1相同，塔頂壓力6.7kPa，再沸器采用釜式再沸器，物性方法采用PENG-ROB。（1）根據(jù)例7.1的設(shè)計結(jié)果，利用RadFrac模塊計算塔頂及塔底產(chǎn)品的質(zhì)量純度；（2）求滿足產(chǎn)品純度要求所需的回流比和塔頂產(chǎn)品流率以及冷凝器和再沸器的熱負荷；（3）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，繪制塔內(nèi)溫度分布曲線、塔內(nèi)液相質(zhì)量組成分布曲線；（4）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，分析進料位置和總理論板數(shù)變化對再沸器熱負荷的影響；（5）求達到分離要求的最小回流比；（6）求達到分離要求的最小理論板數(shù)。例7.37.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在例7.1簡捷設(shè)計的基礎(chǔ)上，對乙苯-苯乙烯精餾塔進行嚴格核算和設(shè)計計算，進料條件、冷凝器形式、冷凝器壓力、再沸器壓力、產(chǎn)品純度要求與例7.1相同，塔頂壓力6.7kPa，再沸器采用釜式再沸器，物性方法采用PENG-ROB。（1）根據(jù)例7.1的設(shè)計結(jié)果，利用RadFrac模塊計算塔頂及塔底產(chǎn)品的質(zhì)量純度；（2）求滿足產(chǎn)品純度要求所需的回流比和塔頂產(chǎn)品流率以及冷凝器和再沸器的熱負荷；（3）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，繪制塔內(nèi)溫度分布曲線、塔內(nèi)液相質(zhì)量組成分布曲線；（4）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，分析進料位置和總理論板數(shù)變化對再沸器熱負荷的影響；（5）求達到分離要求的最小回流比；（6）求達到分離要求的最小理論板數(shù)。7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac例7.37.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在例7.1簡捷設(shè)計的基礎(chǔ)上，對乙苯-苯乙烯精餾塔進行嚴格核算和設(shè)計計算，進料條件、冷凝器形式、冷凝器壓力、再沸器壓力、產(chǎn)品純度要求與例7.1相同，塔頂壓力6.7kPa，再沸器采用釜式再沸器，物性方法采用PENG-ROB。（1）根據(jù)例7.1的設(shè)計結(jié)果，利用RadFrac模塊計算塔頂及塔底產(chǎn)品的質(zhì)量純度；（2）求滿足產(chǎn)品純度要求所需的回流比和塔頂產(chǎn)品流率以及冷凝器和再沸器的熱負荷；（3）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，繪制塔內(nèi)溫度分布曲線、塔內(nèi)液相質(zhì)量組成分布曲線；（4）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，分析進料位置和總理論板數(shù)變化對再沸器熱負荷的影響；（5）求達到分離要求的最小回流比；（6）求達到分離要求的最小理論板數(shù)。AspenPlus中板式塔的效率有3種7.5塔板和填料的設(shè)計與校核（1）全塔效率（Overallsectionefficiency）為完成一定分離任務所需的理論板數(shù)和實際板數(shù)之比稱為全塔效率。在Blocks︱RADFRAC︱TrayRating︱1︱Setup︱Design/Pdrop頁面設(shè)置7.5塔板和填料的設(shè)計與校核（2）汽化效率（Vaporizationefficiencies）指氣相經(jīng)過一層實際塔板后的組成與設(shè)想該板為理論板的組成的比值，在Blocks︱RADFRAC︱Efficiencies頁面設(shè)置（3）默弗里效率（Murphreeefficiencies）嚴格說指的是氣相默弗里板效率，即氣相經(jīng)過一層實際塔板前后的組成變化與設(shè)想該板為理論板前后的組成變化的比值，在Blocks︱RADFRAC︱Efficiencies頁面設(shè)置塔板設(shè)計7.5塔板和填料的設(shè)計與校核塔板設(shè)計(Traysizing)計算給定板間距下的塔徑。可將塔分成多個塔段分別設(shè)計合適的塔板。在Specification表單中輸入該塔段(Trayedsection)的起始塔板(Startingstage)和結(jié)束塔板(Endingstage)序號，塔板類型(Traytype)，塔板流型程數(shù)(Numberofpasses)，以及板間距(Trayspacing)等幾何結(jié)構(gòu)(Geometry)參數(shù)塔板設(shè)計結(jié)果(Results)中給出計算得到的塔內(nèi)徑(Columndiameter)、對應最大塔內(nèi)徑的塔板序號(Stagewithmaximumdiameter)、降液管截面積/塔截面積(Downcomerarea/Columnarea)、側(cè)降液管流速(Sidedowncomervelocity)、側(cè)堰長(Sideweirlength)7.5塔板和填料的設(shè)計與校核塔板校核塔板核算（Trayrating）計算給定結(jié)構(gòu)參數(shù)的塔板的負荷情況，可供選用的塔板類型與“塔板設(shè)計”中相同。輸入?yún)?shù)除了從“塔板設(shè)計”得到的之外，還應補充塔盤厚度(Deckthickness)和溢流堰高度(Weirheights)，多流型塔板應對每一種塔盤都輸入堰高“塔板設(shè)計”與“塔板核算”配合使用，可以完成塔板選型和工藝參數(shù)設(shè)計7.5塔板和填料的設(shè)計與校核塔板核算有三個參數(shù)應重點關(guān)注1、最大液泛因子(Maximumfloodingfactor),應該小于0.8；2、塔段壓降(Sectionpressuredrop)；3、最大降液管液位/板間距(Maximumbackup/Trayspacing)，應該在0.25～0.5之間。7.5塔板和填料的設(shè)計與校核塔板類型提供了五種塔板供選用7.5塔板和填料的設(shè)計與校核

1、泡罩塔板（BubbleCap）

2、篩板（Sieve）

3、浮閥塔板（GlistchBallast）

4、彈性浮閥塔板（KochFlexitray）

5、條形浮閥塔板（NutterFloatValve)7.5塔板和填料的設(shè)計與校核泡罩塔板篩板7.5塔板和填料的設(shè)計與校核ValvetypeAValvetypeTValvetypeTOValvetypeBDH浮閥填料設(shè)計7.5塔板和填料的設(shè)計與校核填料設(shè)計(Packsizing)計算選用某種填料時的塔內(nèi)徑。在Specification表單中輸入填料類型(Type)、生產(chǎn)廠商(Vendor)、材料(Material)、板材厚度(Sheetthickness)、尺寸(Size)、等板高度(Heightequivalenttoatheoriticalplate)等參數(shù)填料核算7.5塔板和填料的設(shè)計與校核填料核算（Packrating）計算給定結(jié)構(gòu)參數(shù)的填料的負荷情況，可供選用的填料類型與“填料設(shè)計”中相同?！疤盍显O(shè)計”與“填料核算”配合使用，可以完成填料選型和工藝參數(shù)設(shè)計以下是5種典型的散堆填料7.5塔板和填料的設(shè)計與校核1、拉西環(huán)（RASCHIG）2、鮑爾環(huán)（PALL）3、階梯環(huán)（CMR）4、矩鞍環(huán)（INTX）5、超級環(huán)（SUPERRING）拉西環(huán)環(huán)矩鞍矩鞍環(huán)階梯環(huán)鮑爾環(huán)以下是5種典型的規(guī)整填料7.5塔板和填料的設(shè)計與校核1、帶孔板波填料（MELLAPAK）2、帶孔網(wǎng)波填料（CY）3、帶縫板波填料（RALU-PAK）4、陶瓷板波填料（KERAPAK）5、格柵規(guī)整填料（FLEXIGRID）MELLAPAKBXorCYmellagrid例7.47.5塔板和填料的設(shè)計與校核對7.4節(jié)的例7.3中的乙苯-苯乙烯精餾塔，進行塔板的校核和填料的設(shè)計。（1）初步設(shè)計的板式塔結(jié)構(gòu)為塔徑4.6m，板間距600mm，塔板類型為浮閥，雙溢流，溢流堰高50mm，校核塔板的水力學性質(zhì)；（2）采用諾頓公司的Dg50的金屬英特洛克斯（IMTP）填料，確定塔徑。Extract模塊的連接圖如下7.6連續(xù)萃取模塊Extract7.6連續(xù)萃取模塊ExtractExtract模塊有四組基本模型參數(shù)1、塔設(shè)定(Specs)

(1)塔板數(shù)(Numberofstages)(2)熱狀態(tài)選項(Thermaloptions)1)絕熱(Adiabatic)2)指定溫度剖形(Specifytemperature…)3)指定熱負荷剖形(Specifyheatduty…)2、關(guān)鍵組分(Keycomponents)

(1)第一液相(1stliquidphase)即從塔頂流向塔底的液相

(2)第二液相(2ndliquidphase)即從塔底流向塔頂?shù)囊合?.6連續(xù)萃取模塊ExtractExtract模塊有四組基本模型參數(shù)3、物流(Streams)塔頂和塔底必須各有一股進料和出料物流。如果還有側(cè)線物流，則在此表單中設(shè)置側(cè)線進料物流的加料板位置和側(cè)線出料物流的出料板位置和流量4、壓力(Pressure)設(shè)置塔內(nèi)的壓強剖形。至少指定一塊板的壓強。未指定板的壓強通過內(nèi)插或外推決定7.6連續(xù)萃取模塊ExtractExtract模塊提供三類方法求取液—液平衡分配系數(shù)選擇的物性方法（Propertymethod）KLL溫度關(guān)聯(lián)式（KLLcorrelation）用戶子程序（UserKLLsubroutine）7.6連續(xù)萃取模塊Extract例7.5

用水（30℃，110kPa）從含異丙醇50%（w）的苯溶液中萃取回收異丙醇，處理量為500kg/hr（30℃，110kPa），采用逆流連續(xù)萃取塔，在101.325kPa下操作，取4塊理論板，塔底壓力為108kPa，使用NRTL物性方法。求回收96%（w）的異丙醇所需水的量。7.7吸收示例吸收塔采用模塊庫中的Columns︱RadFrac模塊在Blocks︱ABSORBER︱Setup︱Configuration頁面，冷凝器和再沸器都選無（None）7.7吸收示例在模擬吸收過程中，為了使計算過程更容易收斂，一般將Blocks︱ABSORBER︱Convergence︱Basic頁面中的Maximumiterations設(shè)置為200，將Blocks︱ABSORBER︱Convergence︱Advanced頁面中的左列上數(shù)第一個選項Absorber的No改為Yes7.7吸收示例例7.6

用水（20℃，101.325kPa）吸收空氣中的丙酮，已知含丙酮2.6%（mol）的空氣（20℃，101.325kPa）流率為14kmol/hr，吸收塔常壓操作，理論板數(shù)為10，用NRTL物性方法。要求凈化后的空氣中丙酮濃度為0.5%（mol），求所需水的用量。第7章分離單元模擬PartB作者：武佳孫蘭義第7章分離單元模擬PartB7.1概述7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU7.3精餾塔的簡捷校核模塊Distl7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac7.5塔板和填料的設(shè)計與校核7.6連續(xù)萃取模塊Extract7.7吸收示例7.1概述模塊說明功能適用對象DSTWU使用Winn-Underwood-Gilliland方法的多組分精餾的簡捷設(shè)計模塊確定最小回流比、最小理論板數(shù)以及實際回流比、實際理論板數(shù)等僅有一股進料和兩股產(chǎn)品的簡單精餾塔Distl使用Edmister方法的多組分精餾的簡捷校核模塊計算產(chǎn)品組成僅有一股進料和兩股產(chǎn)品的簡單精餾塔RadFrac單個塔的兩相或三相嚴格計算模塊精餾塔的嚴格核算和設(shè)計計算普通精餾、吸收、汽提、萃取精餾、共沸精餾、三相精餾、反應精餾等Extract液-液萃取嚴格計算模塊液-液萃取嚴格計算萃取塔MultiFrac嚴格法多塔蒸餾模塊對一些復雜的多塔進行嚴格核算和設(shè)計計算原油常減壓蒸餾塔、吸收/汽提塔組合等SCFrac簡捷法多塔蒸餾模塊確定產(chǎn)品組成和流率、估算每個塔段理論板數(shù)和熱負荷等原油常減壓蒸餾塔等PetroFrac石油蒸餾模塊對石油煉制工業(yè)中的復雜塔進行嚴格核算和設(shè)計計算預閃蒸塔、原油常減壓蒸餾塔、催化裂化主分餾塔、乙烯裝置初餾塔和急冷塔組合等RateFrac非平衡級速率模塊精餾塔的嚴格核算和設(shè)計計算蒸餾塔、吸收塔、汽提塔、共沸精餾、反應精餾等DSTWU是多組分精餾的簡捷設(shè)計模塊，針對相對揮發(fā)度近似恒定的物系開發(fā)，用于計算僅有一股進料和兩股產(chǎn)品的簡單精餾塔。DSTWU模塊用Winn-Underwood-Gilliland方法進行精餾塔的簡捷設(shè)計計算。7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWUDSTWU模塊計算精度不高，常用于初步設(shè)計，當存在共沸物時，計算結(jié)果可能會出現(xiàn)錯誤，DSTWU模塊的計算結(jié)果可以為嚴格精餾計算提供合適的初值。通過Winn方程（之后Fenske對Winn方程進行了完善）計算最小理論板數(shù)，使用Underwood方程計算最小回流比，根據(jù)Gilliland關(guān)聯(lián)圖來確定操作回流比下的理論板數(shù)或一定理論板數(shù)下所需要的回流比。7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU芬斯克（Fenske）方程取平均相對揮發(fā)度:芬斯克方程Nmin（包括再沸器）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU恩德伍德（Underwood）方程式中：ij

—相對揮發(fā)度，取塔頂和塔釜的平均值

—第一式的根，其值介于輕、重關(guān)鍵組分的相對揮發(fā)度之間

7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU吉利蘭（Gilliland）關(guān)聯(lián)圖吉利蘭圖

N、Nmin─在R、全回流下所需理論板數(shù)，均不包括再沸器吉利蘭圖不能應用于非理想溶液的精餾計算用8個物系，由逐板計算得出的結(jié)果繪制而成7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU吉利蘭關(guān)聯(lián)式7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWUDSTWU

模型的連接圖如下DSTWU模塊有四組模塊設(shè)定參數(shù)1．塔設(shè)定（Columnspecifications）2．關(guān)鍵組分回收率（Keycomponentrecoveries）3．壓力（Pressure）4．冷凝器設(shè)定（Condenserspecifications）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU（1）塔板數(shù)(Numberofstages)（2）回流比(Refluxratio)

回流比與理論板數(shù)僅允許規(guī)定一個

選擇規(guī)定回流比時

輸入值>0，表示實際回流比

輸入值<-1，其絕對值表示實際回流比與最小

回流比的比值Specifications——塔設(shè)定

（Columnspecifications）

7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWUSpecifications——關(guān)鍵組分回收率

（Keycomponentrecoveries）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU（1）輕關(guān)鍵組分（Lightkey）在塔頂產(chǎn)品中的摩爾回收率塔頂產(chǎn)品中的輕關(guān)鍵組分摩爾流率/進料中的輕關(guān)鍵組分摩爾流率（2）重關(guān)鍵組分（Heavykey）在塔頂產(chǎn)品中的摩爾回收率塔頂產(chǎn)品中的重關(guān)鍵組分摩爾流率/進料中的重關(guān)鍵組分摩爾流率Specifications——壓力（Pressure）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU冷凝器壓力（Condenser）再沸器壓力（Reboiler）Specifications——冷凝器設(shè)定

（Condenserspecifications）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU全凝器（Totalcondenser）帶氣相塔頂產(chǎn)品的部分冷凝器（Partialcondenserwithallvapordistillate）帶氣、液相塔頂產(chǎn)品的部分冷凝器（Partialcondenserwithvaporandliquiddistillate）DSTWU模塊的模擬結(jié)果可給出7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU最小回流比（Mimimumrefluxratio）最小理論板數(shù)（Mimimumnumberofstages）實際回流比（Actualrefluxratio）實際理論板數(shù)（Numberofactualstages）進料位置（Feedstage）冷凝器負荷（Condensercoolingrequired）再沸器負荷（Reboilerheatingrequired）等參數(shù)DSTWU模塊有兩個計算選項7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU生成回流比隨理論板數(shù)變化表（Blocks︱DSTWU︱Input︱CalculationOptions下的Generatetableofrefluxratiovsnumberoftheoreticalstages選項）計算等板高度（Blocks︱DSTWU︱Input︱CalculationOptions下的CalculateHETP選項）7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWUDSTWU模塊有兩個計算選項7.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU回流比隨理論板數(shù)變化表對選取合理的理論板數(shù)很有參考價值。在實際回流比對理論板數(shù)（Tableofactualrefluxratiovsnumberoftheoreticalstages）一欄中輸入要分析的理論板數(shù)的初始值（Initialnumberofstages）、終止值（Finalnumberofstages），并輸入理論板數(shù)變化量（Incrementsizefornumberofstages）或者要分析的理論板數(shù)個數(shù)（Numberofvaluesintable），據(jù)此可以計算出不同理論板數(shù)下的回流比（Refluxratioprofile），并可以繪制回流比——理論板數(shù)關(guān)系曲線。例7.17.2精餾塔的簡捷設(shè)計模塊DSTWU簡捷法設(shè)計乙苯-苯乙烯精餾塔。冷凝器壓力為6kPa，再沸器壓力為14kPa，進料量為12500kg/hr，溫度45℃，壓力101.325kPa，質(zhì)量組成為乙苯0.5843，苯乙烯0.415，焦油0.0007（本題采用正十七烷表示焦油），塔頂為全凝器，回流比為最小回流比的1.2倍，要求塔頂產(chǎn)品中乙苯含量不低于99%（w），塔底產(chǎn)品中苯乙烯含量不低于99.7%（w），用PENG-ROB物性方法。求最小回流比、最小理論板數(shù)、實際回流比、實際理論板數(shù)、進料位置以及塔頂產(chǎn)品與進料摩爾流率比，生成回流比隨理論板數(shù)變化表并作圖。7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊可對帶有一股進料和兩股產(chǎn)品的簡單精餾塔進行簡捷校核計算，此模塊用Edmister方法計算精餾塔的產(chǎn)品組成Distl模塊的連接圖如圖所示7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊Specifications頁面有兩組模塊設(shè)定參數(shù)7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊Specifications頁面有兩組模塊設(shè)定參數(shù)7.3精餾塔的簡捷校核模塊Distl1.塔設(shè)定（Columnspecifications），包括理論板數(shù)（Numberofstages）、進料位置（Feedstage）、回流比（Refluxratio）、塔頂產(chǎn)品與進料的摩爾流率比（Distillatetofeedmoleratio）、冷凝器形式（Condensertype）2.壓力設(shè)定（Pressurespecifications），包括冷凝器壓力、再沸器壓力7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊Results頁面給出7.3精餾塔的簡捷校核模塊DistlDistl模塊Results頁面給出冷凝器熱負荷（Condenserduty）再沸器熱負荷（Reboilerduty）進料板溫度（Feedstagetemperature）塔頂溫度（Topstagetemperature）塔底溫度（Bottomstagetemperature）等例7.2

7.3精餾塔的簡捷校核模塊Distl用簡捷法校核乙苯-苯乙烯精餾塔，進料條件與例7.1相同，冷凝器（全凝）壓力為6kPa，再沸器壓力為14kPa，實際回流比為5.11，理論板數(shù)為65（包括全凝器和再沸器），進料位置為25，塔頂產(chǎn)品與進料摩爾流率比（Distillatetofeedmoleratio）為0.5853，用PENG-ROB物性方法。求冷凝器及再沸器的熱負荷、塔頂產(chǎn)品及塔底產(chǎn)品的質(zhì)量純度。7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFracRadFrac模塊可對下述過程做嚴格模擬計算：普通精餾、吸收、汽提、萃取精餾、共沸精餾、反應精餾（包括平衡反應精餾、速率控制反應精餾、固定轉(zhuǎn)化率反應精餾和電解質(zhì)反應精餾）、三相（汽-液-液）精餾。RadFrac適用于兩相體系、三相體系、窄沸點和寬沸點物系以及液相表現(xiàn)為強非理想性的物系7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFracRadFrac的連接圖如圖所示RadFrac模型具有以下設(shè)定表單7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）2、流股（Streams）3、壓力（Pressure）4、冷凝器（Condenser）5、熱虹吸再沸器設(shè)置（ThermosiphonConfig）6、再沸器（Reboiler）7、三相（3-Phase）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）—設(shè)置選項（Setup0ptions）1、配置（Configuration）—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（1）計算類型（Calculationtype）

平衡級模型（Equilibrium）和非平衡級模型（Rate-Based）1、配置（Configuration）—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（2）板數(shù)（Numberofstages）可以是理論板數(shù)也可以是實際塔板數(shù)1、配置（Configuration）—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（3）冷凝器（Condenser）全凝器（Total）部分冷凝器—氣相塔頂產(chǎn)品（Partial-Vapor）部分冷凝器—氣相和液相塔頂產(chǎn)品（Partial-Vapor-Liquid）無冷凝器（None）1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（4）再沸器（Reboiler）

釜式再沸器（Kettle）、熱虹吸式再沸器（Thermosiphon）、

無再沸器（None）1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（5）有效相態(tài)（Validphases）①

汽-液（Vapor-Liquid）②

汽-液-液（Vapor-Liquid-Liquid）③

汽-液-冷凝器游離水（Vapor-Liquid-FreeWaterCondenser）④

汽-液-任意塔板游離水（Vapor-Liquid-FreeWaterAnyStage）⑤汽-液-冷凝器富水相（Vapor-Liquid-DirtyWaterCondenser）⑥汽-液-任意塔板富水相（Vapor-Liquid-DirtyWaterAnyStage）1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）（6）收斂方法①

標準方法（Standard）②

石油/寬沸程物系（Petroleum/Wide-boiling）③

強非理想液體（Stronglynon-idealliquid）④

共沸物系（Azeotropic）⑤

深冷體系（Cryogenic）⑥

用戶自定義（Custom）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）

—設(shè)置選項（Setup0ptions）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac1、配置（Configuration）

—操作規(guī)定（Operatingspecifications）

1、配置（Configuration）

—操作規(guī)定（Operatingspecifications）

7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac操作規(guī)定（Operatingspecifications）回流比（Refluxratio）再沸器負荷（Reboilerduty）回流量（Refluxrate）塔頂產(chǎn)品流率（Distillaterate）再沸量（Boiluprate）塔底產(chǎn)品流率（Bottomsrate）再沸比（Boilupratio）塔頂產(chǎn)品與進料流率比（Distillatetofeedratio）冷凝器負荷(Condenserduty)塔底產(chǎn)品與進料流率比（Bottomstofeedratio）2、流股（Streams）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac2、流股（Streams）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（1）進料流股（FeedStreams）指定每一股進料的加料板位置在級上方進料（Above-Stage）在級上進料（On-Stage）氣相進料在級上（Vapor）液相進料在級上（Liquid）進料進入到分相器中（Decanter）（2）產(chǎn)品流股（ProductStreams）指定每一股側(cè)線產(chǎn)品的出料板位置及產(chǎn)量3、壓力（Pressure）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac3、壓力（Pressure）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac①

塔頂/塔底（Top/Bottom），用戶可以僅指定第一塊板壓力，此時代表全塔無壓降；當塔內(nèi)存在壓降時，用戶需指定第二塊板壓力或冷凝器壓降，同時還可以指定單板壓降或是全塔壓降②

塔內(nèi)壓力分布（Pressureprofile），指定某些塔板壓力③

塔段壓降（Sectionpressuredrop），指定每一塔段的壓降4、冷凝器（Condenser）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（1）冷凝器設(shè)置（Condenserspecification）

僅僅應用于部分冷凝器

只需指定冷凝溫度（Temperature）和蒸汽分率（DistillatevaporFraction）兩個參數(shù)之一4、冷凝器（Condenser）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac4、冷凝器（Condenser）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（2）過冷設(shè)置（Subcoolingspecification）

過冷液溫度(Subcooledtemperature)

或過冷度(Degreesofsubcooled)

回流物和餾出物都過冷(Bothrefluxandliquiddistillatearesubcooled)

或僅僅回流物過冷(Onlyrefluxissubcooled)

4、冷凝器（Condenser）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac5、熱虹吸再沸器設(shè)置(ThermosiphonConfig)7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac熱虹吸式再沸器被模擬為一個帶加熱器的進出底部級的中段回流，如圖所示。在默認情況下RadFrac使用On-Stage進料方式使再沸器的出口返回到最后一級上7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac5、熱虹吸再沸器設(shè)置(ThermosiphonConfig)關(guān)于熱虹吸式再沸器理論板數(shù)的確定，可參照下圖6、再沸器（Reboiler）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac6、再沸器（Reboiler）7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac釜式再沸器（Kettle）熱虹吸式再沸器（Thermosiphon）無再沸器（None）如選用了熱虹吸再沸器，則需要指定以下參數(shù)(1)指定再沸器流量（Specifyreboilerflowrate）(2)指定再沸器出口條件（Specifyreboileroutletcondition）(3)同時指定流量和出口條件

（Specifybothflowandoutletcondition）RadFrac的計算結(jié)果從三部分查看7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac

1、結(jié)果簡匯（Resultssummary）結(jié)果簡匯給出塔頂（冷凝器）和塔底（再沸器）的溫度、熱負荷、流量、回流比和上升蒸汽比等參數(shù)，以及每一組份在各出塔物流中的分配比率

2、分布（Profiles）分布剖形給出塔內(nèi)各塔板上的溫度、壓力、熱負荷、相平衡參數(shù)，以及每一相態(tài)的流量、組成和物性。據(jù)此可確定最佳加料板和側(cè)線出料板位置

3、流股結(jié)果（Streamresults）例7.37.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在例7.1簡捷設(shè)計的基礎(chǔ)上，對乙苯-苯乙烯精餾塔進行嚴格核算和設(shè)計計算，進料條件、冷凝器形式、冷凝器壓力、再沸器壓力、產(chǎn)品純度要求與例7.1相同，塔頂壓力6.7kPa，再沸器采用釜式再沸器，物性方法采用PENG-ROB。（1）根據(jù)例7.1的設(shè)計結(jié)果，利用RadFrac模塊計算塔頂及塔底產(chǎn)品的質(zhì)量純度；（2）求滿足產(chǎn)品純度要求所需的回流比和塔頂產(chǎn)品流率以及冷凝器和再沸器的熱負荷；（3）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，繪制塔內(nèi)溫度分布曲線、塔內(nèi)液相質(zhì)量組成分布曲線；（4）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，分析進料位置和總理論板數(shù)變化對再沸器熱負荷的影響；（5）求達到分離要求的最小回流比；（6）求達到分離要求的最小理論板數(shù)。7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFracRadFrac模塊不僅可以進行校核計算，也可以進行設(shè)計計算。RadFrac模型帶有內(nèi)部的設(shè)計規(guī)定功能，通過設(shè)計規(guī)定(DesignSpecs)和變化(Vary)兩組對象進行設(shè)定?？梢栽O(shè)置多個設(shè)計規(guī)定對象和多個變化對象，但要注意兩者間的依賴關(guān)系和自由度必須吻合，否則不能收斂。7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在Blocks︱RADFRAC︱DesignSpecs︱ObjectManager頁面做設(shè)計規(guī)定設(shè)計規(guī)定對象通過以下三張表單設(shè)置規(guī)定指標

1、規(guī)定(Specifications)2、組分(Components)3、進料/產(chǎn)物流股(Feed/ProductStreams)7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在Blocks︱RADFRAC︱Vary︱1︱Specifications頁面設(shè)置操縱變量7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在進行精餾塔的設(shè)計規(guī)定時，可考慮以下幾點7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（1）與規(guī)定熱負荷相比，優(yōu)先考慮規(guī)定流率，尤其是對于寬沸程物系（2）規(guī)定塔頂產(chǎn)品或塔底產(chǎn)品與進料的流率比（Distillate（orBottoms）tofeedratio）是一種很有效的方法，特別是在進料流率不明確的情況下。與規(guī)定產(chǎn)品流率相比，塔頂產(chǎn)品與進料流率比（Distillatetofeedratio）或塔底產(chǎn)品與進料的流率比（Bottomstofeedratio）的值和邊界條件更容易估計。規(guī)定塔頂產(chǎn)品或塔底產(chǎn)品與進料的流率比適合進行流率靈敏度分析的場合在進行精餾塔的設(shè)計規(guī)定時，可考慮以下幾點7.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac（3）當兩個規(guī)定等價時，優(yōu)先考慮數(shù)值較小者。如果沒有側(cè)線抽出，塔頂采出與塔底采出等價，應優(yōu)先設(shè)定數(shù)值較小者。一般情況下，設(shè)定下面參數(shù)中數(shù)值較小者：回流量（Refluxrate）或再沸量（Boiluprate）；回流比（Refluxratio）或再沸比（Boilupratio）；塔頂產(chǎn)品流率（Distillaterate）或塔底產(chǎn)品流率（Bottomsrate）；塔頂產(chǎn)品與進料流率比（Distillatetofeedratio）或塔底產(chǎn)品與進料流率比（Bottomstofeedratio）例7.37.4精餾塔的嚴格計算模塊RadFrac在例7.1簡捷設(shè)計的基礎(chǔ)上，對乙苯-苯乙烯精餾塔進行嚴格核算和設(shè)計計算，進料條件、冷凝器形式、冷凝器壓力、再沸器壓力、產(chǎn)品純度要求與例7.1相同，塔頂壓力6.7kPa，再沸器采用釜式再沸器，物性方法采用PENG-ROB。（1）根據(jù)例7.1的設(shè)計結(jié)果，利用RadFrac模塊計算塔頂及塔底產(chǎn)品的質(zhì)量純度；（2）求滿足產(chǎn)品純度要求所需的回流比和塔頂產(chǎn)品流率以及冷凝器和再沸器的熱負荷；（3）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，繪制塔內(nèi)溫度分布曲線、塔內(nèi)液相質(zhì)量組成分布曲線；（4）在滿足產(chǎn)品純度的基礎(chǔ)上，分析進料位置和總理論板數(shù)變化對再沸器熱負荷的影響；（5）求達到分離要求的最小回流比；（6）求達到分離要求的最小理論板數(shù)。可利用繪圖向?qū)В≒l