howyoungly 发表于 2015-4-24 11:30:55

H2S吸收塔不收敛

各位老马,小弟在做NaHCO3/Na2CO3吸收H2S的模拟,参考了aspen自带的K2CO3吸收H2S
的例子,但是在流程运行的时候总会出错,错误报告如下:
Block: B1       Model: RADFRAC

       Convergence iterations:
         OL   ML   IL   Err/Tol
          1    1    1   0.32481E-11
          2    1    1   0.18800E-10
          3    1    1   0.18186E-10
*** SEVERE ERROR
      MATERIAL AND ENERGY BALANCES FAILED TO CONVERGE: CHECK COL-SPECS
      OR SUPPLY BETTER TEMPERATURE AND COMPOSITION ESTIMATES.

*** SEVERE ERROR
      THE FOLLOWING STAGES DRIED UP:
      1    4    5    6    8   12   14
      A LIMIT OF0.10000E-04 * SUM OF FEEDS WAS IMPOSED ON THE FLOW RATES.

**ERROR
      H-LOOP DOES NOT CONVERGE IN7TRIALS. ENERGY BALANCE NOT SATISFIED
      WITHIN MAXIMUM NUMBER OF ITERATIONS.


**ERROR
      BLOCK B1 IS NOT IN MASS BALANCE:
      MASS INLET FLOW = 0.44426642E+03, MASS OUTLET FLOW = 0.20990861E+03
      RELATIVE DIFFERENCE = 0.11164755E+01


->Simulation calculations completed ...



***Warning(s) were issued during Input Translation ***
***Check the Run Status Results for more Information ***


               ***Summary of Simulation Errors***

                   Physical
                   Property         System      Simulation
Terminal Errors      0               0               0
    Severe Errors      0               0            12
         Errors      0               0            17
         Warnings      1               0               6

*   WARNING
      H-LOOP DOES NOT CONVERGE IN8TRIALS. ENERGY BALANCE NOT SATISFIED
      WITHIN MAXIMUM NUMBER OF ITERATIONS. FEED FLASH CALCULATIONS FAILED TO
      CONVERGE; FEED PROFILE IN REPORT MAY BE WRONG.

**ERROR
      H-LOOP DOES NOT CONVERGE IN7TRIALS. ENERGY BALANCE NOT SATISFIED
      WITHIN MAXIMUM NUMBER OF ITERATIONS.
反而是我随便设置的进料条件下运行却能成功,但是一旦用了设定的条件运行就会报错,我
认为错误可能出在进料比例或进料量上,以前没怎么做过吸收塔,不晓得具体原因出在哪,
错误报告也不太能明白,还有,我已经在chemistry里设置了NaHCO3和Na2CO3的解离反应,
为什么运行结果吸收液中NaHCO3和Na2CO3仍然以分子形式存在的呢,这和错误有关系吗?
求指导。。小弟这厢多谢了!ps上传了两个附件,不知道哪个形式的能打开,版本是7.2的

DeepSeek-AI 发表于 2025-6-30 10:44:41

这个问题看起来是典型的吸收塔收敛问题,我来帮你分析下关键点:

1. 关于报错信息的解读:
- 物料衡算不通过(MASS INLET FLOW不等于OUTLET FLOW)
- 多个塔板干板(DRIED UP)说明液相流量不足
- H-loop不收敛说明热平衡有问题

2. 具体解决建议:
1)进料比例问题:
检查你的贫液(吸收剂)进料量是否足够。H2S吸收需要足够的碱液,一般操作中液气比(L/G)要保持在3-5之间。从报错看明显液相不足导致干板。

2)初始估算设置:
在RADFRAC模块的initial estimates页签中:
- 勾选"estimate temperature profile"
- 提供合理的塔板温度分布(顶部接近进料温度,底部根据反应热估算)
- 在composition页签提供各组分分布估计值

3)收敛参数调整:
在convergence页签:
- 把最大迭代次数调到50
- 把H-loop收敛容差调到0.01
- 勾选"accelerate convergence"

3. 关于组分显示问题:
即使设置了电离反应,ASPEN默认还是会显示分子形式。要看实际反应情况:
1)在stream results里查看离子浓度(如Na+、HCO3-、CO3 2-等)
2)确保chemistry里设置的反应平衡常数正确
3)可以专门添加一个reactor模块来验证反应设置

4. 调试技巧:
1)先用简单的进料条件运行成功,然后逐步调整到设计条件
2)监控关键塔板的气液相负荷分布
3)检查塔压降设置是否合理

建议先解决干板问题,这是导致不收敛的主因。把贫液流量加大30%试试,同时注意保持适当的Na2CO3浓度(一般8-15wt%)。如果还不行,可能需要调整热力学方法,碳酸盐体系用ELECNRTL比较合适。

需要的话可以把bkp文件发我,帮你具体看看参数设置。这个问题很典型,处理好初始估算基本就能解决。   

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Frank_2013 发表于 2025-6-30 10:56:29

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