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用 Aspen 模拟塔单元操作分为操作模拟和设计计算。两种模拟计算方法有所不同。 1 填料塔操作模拟 模拟已知的填料操作可以用radFrace 和rateFrace模块。 模拟操作是对已有的塔进行操作模拟,塔的结构参数是已知的,通过调节某些参数来与实际生产情况吻合。填料塔操作模拟要有两个难点问题:一是平衡级数的选择,二是调节那些参数选择。 1.1 平衡级数 rateFrace 和 radFrace 模块要求输入板数,和板式塔模拟操作一样,操作模拟数据应该是实际塔的参数,这里要输入实际塔的板数。对于板式塔没有问题,但对于填料塔的实际板数如何取? 作操作模拟时,和rateFrace和radFrace模块板数(平衡级数)可以任意取,只是计算精度的问题。然后,设置填料核算(Pack Rating)中的每段填料高度(Section pack height)与之对应。如:某填料塔实际填料高度15m,进行操作模拟时,塔板数(Number of stages)输入为5,则在下面的Pack Rating 页的 Packed height 栏选择Section packed height 并填入3。 这里的实际级数最好不要小于理论级数,在不确定理论级数时应尽量多取。 1.2 调节参数 进行塔操作模拟时,通过调节塔板效率来与实际相吻合。 和板式塔一样,如果不输入塔板效率则系统按选择的计算方法计算塔板效率(这个效率计算方法有两种:Vaporization efficiencies和Murphree efficiencies)。作操作模拟时按计算效率得到的结果和实际值会不一致,这时通过调节塔板效率来与实际相吻合。 2 填料塔设计 填料精馏塔与填料吸收塔的设计计算有所区别,对于单进料的精馏塔,与板式塔设计计算一样,首先用简捷模块计算理论板数,然后radFrace 或 rateFrace 模块进行详细计算。无论用那种模块,设计计算都要用到设计规定,通过调整填料高度来满足设计要求。 填料塔设计比板式塔复杂,原因是由于填料塔设计本身的复杂性,设计软件无法依据给定的设计参数,按照某一个不变的设计路线作出最后的设计结果,需要设计者利用各模块的功能,自己设计一个计算路线,完成给定的设计任务。
2.1 用RadFrace计算
1.吸收剂用量的初步估算(手算)
目的:为 RateFrace 计算填料高度准备数据。
2.确定理论板数(手算)
目的:为 RadFrace 详细设计计算准备数据( RadFrace 模型需要理论平衡级数)。
3.用 RateFrace 模块确定填料高度
目的:为 RadFrace 详细设计计算提供数据。
4.用 RadFrace 模块详细设计计算
5.核算
该方案手算内容较多,是很难接受的一种算法。
2.2 用RateFrace计算
1.吸收剂用量的初步估算(手算)
目的:为 RateFrace 计算填料高度准备数据。
2. 初步计算填料高度
估算一塔径,用 RateFrace 模块的设计规定,初步计算填料高度。
3.确定塔径与填料高度
用灵敏度分析,研究填料高度与塔径的关系,选择合适的塔径及对应的填料高度,
4.核算
对确定的塔径和填料高度的塔进行最后核算,得出最后结果。
rate给出的计算结果不够充分。
2.3 用RateFrace和RadFrace结合计算
1.吸收剂用量的初步估算(手算)
2. 确定平衡级数
用 RateFrace 模块的设计规定,计算填料高度 H 和等板高度 HEPT。进而得到理论板数 NT=H / HEPT。
3.用RadFrace 进行初步设计
4.用RadFrace 进行最后核算 |