H2S吸收塔不收敛

howyoungly

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 OF  0.10000E-04 * SUM OF FEEDS WAS IMPOSED ON THE FLOW RATES.

  **  ERROR
      H-LOOP DOES NOT CONVERGE IN  7  TRIALS. 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 IN  8  TRIALS. 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 IN  7  TRIALS. 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

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