萃取精馏分离两组分中，在较高沸点组分从萃取塔顶出来的情况下，如何使流程收敛？

大大木易 · 发表于 2013-2-27 01:01:15

本帖最后由大大木易于 2013-2-27 08:46 编辑

萃取精馏分离两组分组成的混合物中，在较高沸点组分从萃取塔顶出来的情况下，如何做才容易使流程收敛？
此时为双塔流程，溶剂从回收塔塔底出来循环至萃取塔，同时补充两塔塔顶损失的溶剂。两塔塔顶为两产品。

突然发现，这样的塔极其难以收敛，需换两三种算法，还不一定能收敛。
有时候竟然死循环了，特别是用共沸方法的时候，不知道问题出在哪里。
高手帮忙分析一下，如何做才能更易于收敛呢？

以前做过比较正常的萃取精馏双塔流程，即较低沸点组分从萃取塔顶出来，很容易就收敛了啊！

文件见附件！

感谢！

sonic0519 · 发表于 2013-2-27 01:01:15

bkp贴上来，具体问题具体分析

大大木易 · 发表于 2013-2-27 01:01:15

sonic0519 发表于 2013-2-27 07:58

登录/注册后可看大图

bkp贴上来，具体问题具体分析

附件已经上传，感谢！

cl6119 · 发表于 2013-2-27 01:01:15

笨办法一个：
多补点新溶剂，把溶剂回收塔的返回的循环溶剂量定死（多余的溶剂用分割器分出），这样比较容易收敛，收敛后再减少补充溶剂量，使分出的多余溶剂量趋于零。

ljjt · 发表于 2013-2-27 01:01:15

不是像你说的的那样子。你自己的设置有问题。稍作修改即可。

<< All Blocks Reinitialized >>

<< Run reinitialized 18:14:44 Wed Feb 27, 2013>>

->Processing input specifications ...

  Flowsheet Analysis :

Block $OLVER01 (Method: WEGSTEIN) has been defined to converge
      streams: S

COMPUTATION ORDER FOR THE FLOWSHEET:
$OLVER01 C1 C2 HX C-1 MIXER
(RETURN $OLVER01)

->Calculations begin ...

> Beginning Convergence Loop $OLVER01 Method: WEGSTEIN

Block: C1    Model: RADFRAC

   Convergence iterations:
      OL ML IL    Err/Tol
      1 1 2    3161.0
      2 1 2    274.51
      3 9 43    756.61
      4 7 30    2829.8
      5 1 3    2245.7
      6 1 3    817.84
      7 7 24    768.85
      8 7 25    1449.6
      9 1 3    907.85
      10 12 80    639.66
      11 1 10    737.25
      12 1 10    416.48
      13 1 10    283.76
      14 1 10    186.09
      15 7 30    345.39
      16 6 25    302.00
      17 6 18    181.05
      18 6 17    113.46
      19 6 17    82.600
      20 6 15    62.854
      21 6 16    95.821
      22 6 20    129.48
      23 6 15    119.76
      24 6 24    158.10
      25 6 27    216.16
      26 1 10    97.007
      27 6 28    334.87
      28 1 10    138.59
      29 9 72    716.19
      30 1 10    452.67
      31 15  131    433.42
      32 1 10    641.91
      33 1 10    236.96
      34 1 10    106.03
      35 17  163    161.72
      36 1 10    78.942
      37 1 10    46.095
      38 8 56    108.71
      39 7 25    60.919
      40 7 32    79.910
      41 7 31    121.74
      42 7 28    176.90
      43 7 33    283.99
      44 7 33    406.35
      45 7 38    491.47
      46 5 31    450.94
      47 2 17    207.98
      48 1 10    31.145
      49 5 29    122.28
      50 1 10    81.176
      51 2 16    52.789
      52 1 10    18.590
      53 4 16    6.7327
      54 2 9    1.2952
      55 2 8    0.33072

Block: C2    Model: RADFRAC

   Convergence iterations:
      OL ML IL    Err/Tol
      1 1 7    2280.3
      2 1 6    493.40
      3 1 10    558.79
      4 1 10    239.32
      5 1 6    217.41
      6 1 3    98.775
      7 1 3    12.593
      8 1 9    11.820
      9 1 2    2.3542
      10 1 6    2.5006
      11 1 3    0.61550

Block: HX    Model: HEATER

Calculator Block C-1

Block: MIXER Model: MIXER

> Loop $OLVER01 Method: WEGSTEIN    Iteration 1
# Converged             Max Err/Tol 0.99138E-01

->Simulation calculations completed ...

  ***  No Warnings were issued during Input Translation ***

  ***  No Errors or Warnings were issued during Simulation ***

->Generating results ...

ljjt · 发表于 2013-2-27 01:01:15

B1 B2 D1 D2 F MAKEUP RECYCLE S
C2 HX C1 MIXER MIXER C1
C1 C2 C1 C2 HX MIXER
LIQUID LIQUID LIQUID LIQUID LIQUID LIQUID LIQUID LIQUID

Substream: MIXED
Mole Flow kmol/hr
  BENZE-01                25.15518 1.00237E-3 4.95595E-4    25.15418    25.15566          0.0 1.00237E-3 1.95357E-5
  ACETO-01                .0478706 3.5160E-12    25.16371    .0478706    25.21158          0.0 3.5160E-12 1.2202E-11
  ETHYL-01                136.9445    136.9440 1.04108E-3 5.64305E-4          0.0 1.60539E-3    136.9440    136.9456
Mass Flow kg/hr
  BENZE-01                1964.963    .0782989    .0387127    1964.885    1965.000          0.0    .0782989 1.52601E-3
  ACETO-01                1.965212 1.4434E-10    1033.035    1.965212    1035.000          0.0 1.4434E-10 5.0093E-10
  ETHYL-01                8499.933    8499.898    .0646184    .0350255          0.0    .0996439    8499.898    8499.998
Mass Frac
  BENZE-01                .1877318 9.21167E-6 3.74710E-5    .9989830    .6550000          0.0 9.21167E-6 1.79530E-7
  ACETO-01             1.87756E-4 1.6982E-14    .9999000 9.99150E-4    .3450000          0.0 1.6982E-14 5.8933E-14
  ETHYL-01                .8120804    .9999908 6.25458E-5 1.78076E-5          0.0    1.000000    .9999908    .9999998
Total Flow  kmol/hr       162.1476    136.9450    25.16525    25.20262    50.36724 1.60539E-3    136.9450    136.9456
Total Flow  kg/hr             10466.86    8499.976    1033.138    1966.885    3000.000    .0996439    8499.976    8499.999
Total Flow  l/min             184.9624    150.0788    24.17003    40.24719    59.07154 1.54105E-3    131.4574    131.4577
Temperature K             428.7722    474.1915    354.6307    353.1856    303.1500    343.1500    343.1500    343.1501
Pressure atm               1.212755    1.124238    1.000000    1.000000    1.500000    1.200000    1.200000    1.200000
Vapor Frac                      0.0          0.0          0.0          0.0          0.0          0.0          0.0          0.0
Liquid Frac                   1.000000    1.000000    1.000000    1.000000    1.000000    1.000000    1.000000    1.000000
Solid Frac                      0.0          0.0          0.0          0.0          0.0          0.0          0.0          0.0
Enthalpy cal/mol       -85625.50 -1.0242E+5    11204.56    13625.96    11028.09 -1.0794E+5 -1.0794E+5 -1.0794E+5
Enthalpy cal/gm            -1326.469    -1650.059    272.9215    174.5958    185.1514    -1739.017    -1739.000    -1739.017
Enthalpy MW                -16.14705    -16.31161    .3279260    .3993857    .6459933 -2.0153E-4    -17.19083    -17.19105
Entropy    cal/mol-K         -85.50325    -89.16759    -32.35886    -54.51854    -46.68545    -102.6185    -102.6180    -102.6178
Entropy    cal/gm-K          -1.324575    -1.436598    -.7881994    -.6985716    -.7838058    -1.653312    -1.653300    -1.653300
Density    mol/cc            .0146108    .0152081    .0173529    .0104365    .0142108    .0173624    .0173624    .0173624
Density    gm/cc             .9431521    .9439457    .7124098    .8145019    .8464313    1.077662    1.077659    1.077659
Average MW                64.55145    62.06856    41.05416    78.04289    59.56252    62.06844    62.06856    62.06844
Liq Vol 60F l/min             164.7548    127.6059    22.16997    37.14893    59.31885 1.49590E-3    127.6059    127.6059

大大木易 · 发表于 2013-2-27 01:01:15

非常感谢楼上。
这个模拟可以运行出来，这个是没有疑问的。
我在做优化，对已经运行出来的模拟，稍稍改变（改变1个塔板）其中某个设计参数（比如塔板数，原料和溶剂进料位置等）之后，就运行不出来了，这个时候就出现了上述我说的那些个问题了，不知道原因究竟是什么。
再次感谢！

ljjt · 发表于 2013-2-27 01:01:15

给你把塔板数减少1。结果：
***  No Warnings were issued during Input Translation ***

  ***  No Errors or Warnings were issued during Simulation ***

->Generating results ...

   INFORMATION WHILE GENERATING REPORT FOR UNIT OPERATIONS BLOCK: "C1"
   (MODEL: "RADFRAC")
   TPSAR MESSAGE: 95.47%  JET FLOOD IN COLUMN C1    , SECTION 1
                     EXCEEDS 80%.

大大木易 · 发表于 2013-2-27 01:01:15

ljjt 发表于 2013-2-27 18:55

登录/注册后可看大图

给你把塔板数减少1。结果：
*** No Warnings were issued during Input Translation ***

谢谢，呵！
我再看看！

大大木易 · 发表于 2013-2-27 01:01:15

大大木易发表于 2013-2-27 23:31

登录/注册后可看大图

谢谢，呵！
我再看看！

不知道你稍作改动，到底改动的是什么呀？

Day · 发表于 2013-2-27 01:01:15

ljjt 发表于 2013-2-27 18:09

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B1 B2 D1 D2 F MAKEUP RECYCLE S
C2 HX C1 MIXER MIXER C1
C1 C2 C1 C2 HX MIXER

您好，在论坛上见您经常十分热心的帮助别人解决问题，能否麻烦您看一下这个氨水提浓的文件。转向动态之后运行一会儿就会出现问题，实在不知道怎么解决了。事关我能否顺利毕业，真心请教您。

萃取精馏分离两组分中，在较高沸点组分从萃取塔顶出来的情况下，如何使流程收敛？

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