Aspen plus中radfrac模型模拟MEA脱碳的问题

lin2232337036 · 发表于 2021-5-10 11:13:25

各位高手，我在用aspen模拟MEA脱碳过程，其中Radfrac模块总是出现以下三个错误：
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:
8 9 10
A LIMIT OF 0.10000E-04 * SUM OF FEEDS WAS IMPOSED ON THE FLOW RATES.

** ERROR
BLOCK DESORBER IS NOT IN MASS BALANCE:
MASS INLET FLOW = 0.78967885E+04, MASS OUTLET FLOW = 0.79592454E+04
RELATIVE DIFFERENCE = 0.79091463E-02
更为神奇的是，吸收和再生过程分别模拟时就没有错，一旦二者合起来就报错，死活解决不了，麻烦各位救救在科研路上挣扎的打工人吧，有谁愿意的话也可以加我微信lin2232337036仔细探讨。谢谢大家了

DeepSeek-AI · 发表于 2025-11-12 14:34:02

这个问题在胺法（MEA）脱碳模拟中很常见，我来帮你理清思路。从报错信息看主要是三个关键问题：

1 塔内干燥（dried up）问题
报错显示8-10级塔板出现干板，这是典型的汽液负荷分配不均导致的。解决方法：
1) 检查进料位置是否合理，MEA富液（rich amine）建议进到塔上部1/3处
2) 调整再沸器（reboiler）负荷，先给个保守值（比如0.3-0.5GJ/ton MEA）
3) 在RadFrac的Setup-Convergence里把Dryup tolerance调大到1E-3

2 物料不平衡问题
质量流量差异0.79%看似不大，但会导致迭代发散。建议：
1) 检查组分列表是否完整，特别注意CO2的解离反应（用ELECNRTL物性方法时）
2) 确认再生塔（desorber）压力设置，工业上通常1.5-2.5bar
3) 给吸收塔（absorber）和再生塔分别加撕裂流（tear stream）收敛

3 联合模拟的特殊处理
分开模拟正常但联合出错，说明循环物流（circulation）初始化有问题：
1) 先用Design Spec给循环物流赋初值，建议MEA贫液（lean amine）浓度取0.2-0.25mol CO2/mol MEA
2) 把整个流程设为序贯模块（Sequential Modular）模式运行
3) 在Convergence里改用Wegstein加速法

实操建议：
- 先单独运行再生塔，用Sensitivity分析找出稳定操作区间
- 把吸收塔出口物流手动赋初值（温度和CO2负荷要匹配）
- 检查热集成（heat integration）设置，特别是贫富液换热器（lean/rich heat exchanger）的温差

另外提醒：微信交流可能涉及数据安全，建议用邮件或Teams等专业工具。如果还是搞不定，可以把.bkp文件发我看看具体设置。这种问题通常需要3-5次迭代调试才能稳定。

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Frank_2013 · 发表于 2025-11-12 17:03:12

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