Aspen模拟空气液下鼓泡带出的混合气体组分

duckofjoey · 发表于 1970-1-1 08:00:00

请教各位，对于以下场景，如何用aspen得出气相流股组分：蒸发器内为（质量比）甲醇：水=100:55的混合液，夹套加热维持泡点沸腾。液面下通入空气，带出饱和甲醇、水蒸汽，求：空气带出的气相流股中，甲醇、水、空气各自的比例。

麻烦请问以上场景，是不是使用Radfrac模块，要不要选择无冷凝器？另外液相、气相进料位置要怎么选？

shengjw · 发表于 1970-1-1 08:00:00

来学习一下

lingerking · 发表于 1970-1-1 08:00:00

闪蒸模块就行了吧

duckofjoey · 发表于 1970-1-1 08:00:00

lingerking 发表于 2022-6-28 15:45
闪蒸模块就行了吧

我一开始也是想到闪蒸模块的，但是闪蒸模块的气相流股包括的是flash中所有的气相组分，比如如果进料100kg甲醇和55kg水，闪蒸模块计算有20kg甲醇和水蒸发进入气相，那闪蒸的气相出口流股就含有20kg甲醇和水。这样无法体现饱和空气中甲醇、水的浓度啊。

因为真实过程，部分的蒸汽是留在蒸发器内的，没有被带出，也就不希望作为闪蒸模块的出口气相成分。感觉不太好解决呀。

是不是我哪里考虑的不对？还请指教一下

SB先生 · 发表于 1970-1-1 08:00:00

不知道对不对

Andy2315 · 发表于 1970-1-1 08:00:00

了解一下

duckofjoey · 发表于 1970-1-1 08:00:00

SB先生发表于 2022-6-28 22:39
不知道对不对

请问这是怎么作出来的啊？能麻烦介绍一下吗？

cuikk · 发表于 1970-1-1 08:00:00

“夹套加热维持泡点沸腾。液面下通入空气”——液体液面下加入空气，液体的泡点随空气量变化而变化的。

静能生慧-野藤 · 发表于 1970-1-1 08:00:00

来学习一下！！

SB先生 · 发表于 1970-1-1 08:00:00

模拟文件，请指正。

duckofjoey · 发表于 1970-1-1 08:00:00

cuikk 发表于 2022-6-29 10:31
“夹套加热维持泡点沸腾。液面下通入空气”——液体液面下加入空气，液体的泡点随空气量变化而变化的。

额，请教一下，液体的液相组成不变情况下，泡点是不是固定的啊？用甲醇：水质量比例为100:55，在txy二元相图上泡点就是73℃啊。

您提到泡点随空气量变化，请问是什么原因啊，是考虑空气会改变液相组成吗？如果假设认为液相组成不变呢？

cuikk · 发表于 1970-1-1 08:00:00

duckofjoey 发表于 2022-6-30 09:35
额，请教一下，液体的液相组成不变情况下，泡点是不是固定的啊？用甲醇：水质量比例为100:55，在txy二元 ...

液面上有空气或其它气体，液体闪蒸的压力变小。

duckofjoey · 发表于 1970-1-1 08:00:00

本帖最后由 duckofjoey 于 2022-6-30 11:56 编辑

SB先生发表于 2022-6-29 17:06
模拟文件，请指正。

非常感谢啊。但还是需要与您探讨一下。

按您的模型，我把液体、空气进料温度都保持一样的温度，这样消除了温度影响。然后用进料AIR流量作为变量做灵敏度分析，看出口的甲醇、水、空气摩尔比例的变化。随着空气流量提高，结果：气相流股中甲醇的摩尔分率降低，空气摩尔分率提高。

这说明空气中甲醇、水并不是饱和状态。按道理说常压下，定温的饱和空气中甲醇、水比例应该是不变的（按这个具体工况，就是混合液泡点下气相组成）。用Flash模型设定模块压力1bar，会导致计算是按体积膨胀维持压力考虑，这样气相流股中的甲醇、水仍然是热力学计算的气相物料的总和（与具体的进料量有关系），而不是采出的空气中含有的那部分气相甲醇和气相水。

所以按我的粗浅的想法，不管进料量怎么变，常压且定温条件下，气相流股中空气、甲醇、水的比例不应该有变化才是。而且与是否达到泡点没有关系，液相组成固定的情况下，空气能带出来的气相甲醇和水只与液相组成和温度有关系。而且由于甲醇、水完全不形成共沸物，所以与他们的饱和蒸气压有关。

以上想法如有错误，还麻烦请不吝赐教。谢谢啊。

ma730060 · 发表于 1970-1-1 08:00:00

看一下。

duckofjoey · 发表于 1970-1-1 08:00:00

cuikk 发表于 2022-6-30 10:02
液面上有空气或其它气体，液体闪蒸的压力变小。

您好，您说的确实是的，但好像影响非常小。以水为例，液面上有1大气压空气对水的饱和蒸汽压力影响似乎极其微小啊。

具体到上面的具体工况，液面上是始终维持敞开的常压的，并不是一个封闭容器，所以似乎通入空气的流量对带出的饱和气体的摩尔比例，是不是没有什么影响啊？

能麻烦请您帮考虑指点一下吗？谢谢。

ahaxu · 发表于 1970-1-1 08:00:00

duckofjoey 发表于 2022-6-30 11:17
非常感谢啊。但还是需要与您探讨一下。

按您的模型，我把液体、空气进料温度都保持一样的温度，这样消 ...

"随着空气流量提高，结果：气相流股中甲醇的摩尔分率降低，空气摩尔分率提高。"
1、看一下具体数据，这个摩尔分离的降低/提高比例极小，基本是不变的。
2、但是从曲线上看，这个甲醇摩尔分率降低、空气摩尔分离提高的趋势是存在的，因为不同量的空气带走的甲醇/水的量是不同的，对于两组分而言，蒸发量的不同必然导致组分的变化。如果把甲醇/水组分换成单组分，就是你希望看到的——比例不变。

duckofjoey · 发表于 1970-1-1 08:00:00

ahaxu 发表于 2022-6-30 15:07
"随着空气流量提高，结果：气相流股中甲醇的摩尔分率降低，空气摩尔分率提高。"
1、看一下具体数据，这 ...

一语惊醒梦中人啊！看了下气相带出来的甲醇和水流量，确实气相带出物料的量比想象中大多了，会显著影响液相组成。难怪曲线趋势看，随着空气流量增加，甲醇气相流量增加但是比率减小，而水的气相流量增加同时比率也增加。

所以如果用flash模块，通入气体的流量必须非常非常小，这样才能忽略液相组成的变化。对吗？真是受益匪浅！多谢多谢！

静能生慧-野藤 · 发表于 1970-1-1 08:00:00

请教学习！努力改变！

wygnei · 发表于 1970-1-1 08:00:00

感谢分享

hgw04044217 · 发表于 1970-1-1 08:00:00

进来学习一下，

Aspen模拟空气液下鼓泡带出的混合气体组分

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