實(shí)例高級(jí)暑假收斂中文

1IntroductiontoAspenPlusRadFrac的收斂目的:

介紹在RadFrac模型中可用的收斂算法和初始化策略AspenPlus參考書目:

單元操作模型,第

4章,塔二月18,2024Slide2

IntroductiontoAspenPlusRadFrac的收斂方法RadFrac模型為求解分離問題提供了多種收斂方法。每個(gè)收斂方法代表一種收斂算法和一個(gè)初始化方法?？捎玫氖諗糠椒ㄈ缦拢篠tandard（標(biāo)準(zhǔn)的，缺省的）Petroleum/Wide-Boiling（石油/寬沸程）Stronglynon-idealliquid（強(qiáng)非理想液體）Azeotropic（共沸的）Cryogenic（低溫的）Custom（定制的）二月18,2024Slide3

IntroductiontoAspenPlus方法 算法 初始化Standard Standard StandardPetroleum/Wide-boiling Sum-Rates StandardStronglynon-idealliquid Nonideal StandardAzeotropic Newton AzeotropicCryogenic Standard CryogenicCustom 任選其一 任選其一收斂方法（續(xù)）二月18,2024Slide4

IntroductiontoAspenPlusRadFrac的收斂算法RadFrac提供了四種收斂算法:Standard(有Absorber=Yes或No)Sum-Rates（流率求和）Nonideal（非理想的）Newton（牛頓）二月18,2024Slide5

IntroductiontoAspenPlus標(biāo)準(zhǔn)算法Standard(缺省時(shí),Absorber=No)算法:使用原始的I-O方法對(duì)大多數(shù)問題都很有效和快速在中間回路中求解設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)于求解沸程非常寬或高度非理想的混合物可能有困難二月18,2024Slide6

IntroductiontoAspenPlus標(biāo)準(zhǔn)算法（續(xù)）當(dāng)Absorber=Yes時(shí)的Standard算法:使用與古典的流率求和算法類似的修正的方法只使用于吸收塔和汽提塔收斂迅速在中間回路中求解設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)于求解高度非理想的混合物可能有困難二月18,2024Slide7

IntroductiontoAspenPlus流率求和算法Sum-Rates算法:使用與典型的流率求和算法類似的修正的方法可在求解塔描述方程的同時(shí)求解設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)于寬沸程混合物和帶有許多設(shè)計(jì)規(guī)定的問題是非常有效和快速的對(duì)于高度非理想的混合物可能有困難二月18,2024Slide8

IntroductiontoAspenPlus非理想算法Nonideal算法:在局部物性方法中包括組成相關(guān)性使用連續(xù)收斂法在中間回路中求解設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)于非理想問題是很有效的二月18,2024Slide9

IntroductiontoAspenPlus牛頓算法Newton算法:是Newton方法的一個(gè)典型應(yīng)用可以同時(shí)求解所有塔的描述方程用Powell折線策略來穩(wěn)定收斂能夠同時(shí)或在外部回路中求解設(shè)計(jì)規(guī)定能很好地處理非理想物系，并可在求解附近極好地收斂對(duì)共沸蒸餾塔推薦使用該算法二月18,2024Slide10

IntroductiontoAspenPlus汽-液-液計(jì)算對(duì)于三相的汽-液-液體系可以使用Standard、Newton和Nonideal算法。在RadFracSetupConfiguration頁上，在ValidPhases（有效相）域中選擇Vapor-Liquid-Liquid。Vapor-Liquid-Liquid計(jì)算:嚴(yán)格地處理包括兩個(gè)液相的塔計(jì)算處理傾析器用下列方法求解設(shè)計(jì)規(guī)定：對(duì)Newton算法即可用同時(shí)（缺省的）回路方法也可用中間回路方法所有其它算法都用中間回路方法二月18,2024Slide11

IntroductiontoAspenPlus收斂方法的選擇對(duì)于Vapor-Liquid（汽-液）體系，要首先用Standard收斂方法。如果Standard方法失敗，再用下列方法：如果該混合物的沸程非常寬則用Petroleum/WideBoiling方法。如果該塔是一個(gè)吸收塔或汽提塔，則用Custom方法，并在RadFracConvergenceAlgorithm頁上將Absorber改為Yes。如果該混合物是高度非理想的，則用Stronglynon-idealliquid（強(qiáng)非理想液體）方法。對(duì)于可能有多解的共沸蒸餾問題用Azeotropic方法。對(duì)于高度非理想體系也可以使用Azeotropic算法。二月18,2024Slide12

IntroductiontoAspenPlus收斂方法的選擇（續(xù)）對(duì)于Vapor-Liquid-Liquid（汽-液-液）體系:首先在RadFracSetupConfiguration

頁的ValidPhases域中選擇Vapor-Liquid-Liquid，并使用Standard收斂方法。如果Standard法失敗，再試一下用Nonideal或Newton算法的Custom方法。二月18,2024Slide13

IntroductiontoAspenPlusRadFrac的初始化方法Standard是RadFrac模型的缺省初始化方法。該方法有下列功能:對(duì)合成進(jìn)料執(zhí)行閃蒸計(jì)算以得到平均的氣體和液體組成假定一個(gè)恒定的組成分布數(shù)據(jù)根據(jù)合成進(jìn)料的泡點(diǎn)和露點(diǎn)溫度估算溫度分布數(shù)據(jù)二月18,2024Slide14

IntroductiontoAspenPlus專用的初始化方法專用的初始化方法有四種。使用: 用于:Crude(粗的) 帶有多采出點(diǎn)塔的寬沸程體系Chemical(化學(xué)的)窄沸程化學(xué)體系A(chǔ)zeotropic(共沸的) 共沸蒸餾塔Cryogenic(低溫的) 低溫的應(yīng)用 二月18,2024Slide15

IntroductiontoAspenPlus估算RadFrac模型通常不要求溫度、流量和組成分布估值。RadFrac可能要求:在出現(xiàn)收斂問題的情況下要求估算溫度作為第一個(gè)嘗試數(shù)據(jù)對(duì)寬沸程混合物的分離要求液體和/或氣體流量估值。對(duì)于高度非理想體系、極端寬沸程（例如，富氫的）體系、共沸蒸餾體系或汽-液-液體系要求組成估值。二月18,2024Slide16

IntroductiontoAspenPlus組成的估算下面的例子說明了在極端寬沸程體系中需要組成估算值：二月18,2024Slide17

IntroductiontoAspenPlus練習(xí)：RadFrac的收斂HCl塔的核算進(jìn)料: 組成 質(zhì)量分率

流率 260000lb/hr Hydrogen-Chloride(氯化氫) 0.195

溫度 135F Vinyl-Chloride(氯乙烯) 0.335

壓力 170psia 1,2-diChloroethane(二氯乙烷) 0.470 塔: 理論級(jí) 33+冷凝器+再沸器

壓力 168psia(cond),174psia(reb)

估算值 RR=0.7 D:F=1.0(基于HCl),所有氣體蒸餾物塔板: 塔直徑 7ft

塔板 66浮閥@50%效率,2流動(dòng)通道

塔板間距 18in

堰高 2in

閥密度 12units/sqft

降液管: 間隙 1.5in

寬度 8.7in(側(cè)面),7.1in(中間)二月18,2024Slide18

IntroductiontoAspenPlus練習(xí):RadFrac的收斂

(續(xù))計(jì)算:用RadFrac模型模擬HCl塔并使用Sum-Rates收斂方法。用Peng-Robinson狀態(tài)方程