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用aspen作塔工艺设计方法

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发表于 2010-8-19 10:57:01 显示全部楼层 |阅读模式
http://gc.teaching.blog.163.com/ ... 477200912492419608/

一、板式塔工艺设计

首先要知道工艺计算要算什么?要得到那些结果?如何算?然后再进行下面的计算步骤。(参考

其次要知道你用的软件(或软件模块)能做什么,不能做什么?你如何借助它完成给定的设计任务。

记住:你是工艺设计者,没有 aspen 你必须知道计算过程及方法,能将塔设计出来,这是你经过课程学习应该具有的能力,理论上讲也是进入毕业设计的前提。只是设计过程中将复杂的计算过程交给 aspen 完成, aspen 只替你计算,不能替你完成你的设计。做不到这一点说明工艺设计部份还不合格,毕业答辩就可能要出问题,实际的这是开题时要做的事的一部份,开题答辩就是要考察这个方面的问题。

设计方案,包括设计方法、路线、分析优化方案等,应该是设计开题报告中的一部份。没有很好的设计方案,具体作时就会思路不清晰,足见开题的重要性。下面给出工艺设计计算方案参考,希望借此对今后的结构和强度设计作一个详细的设计方案,明确的一下接下来所有工作详细步骤和方法,以便以后设计工作顺利进行。

板式塔工艺计算步骤

1.物料衡算(手算)

目的:求解 aspen 简捷设计模拟的输入条件。

内容:(1) 组份分割,确定是否为清晰分割;

           (2)估计塔顶与塔底的组成。

得出结果:塔顶馏出液的中关键轻组份与关键重组份的回收率

参考:《化工原理》有关精馏多组份物料平衡的内容。

2.用简捷模块(DSTWU)进行设计计算

目的:结合后面的灵敏度分析,确定合适的回流比和塔板数。

方法:选择设计计算,确定一个最小回流比倍数。

得出结果:理论塔板数、实际板数、加料板位置、回流比,蒸发率等等 RadFarce 所需要的所有数据。

3.灵敏度分析

目的:1.研究回流比与塔径的关系(NT-R),确定合适的回流比与塔板数。

           2.研究加料板位置对产品的影响,确定合适的加料板位置。

方法:可以作回流比与塔径的关系曲线(NT-R),从曲线上找到你所期望的回流比及塔板数。

得到结果:实际回流比、实际板数、加料板位置。

4. 用DSTWU再次计算

目的:求解aspen塔详细计算所需要的输入参数。

方法:依据步骤3得到的结果,进行简捷计算。

得出结果:加料板位置、回流比,蒸发率等等 RadFarce 所需要的所有数据。

5. 用详细计算模块(RadFrace)进行初步设计计算

目的:得出结构初步设计数据。

方法:用 RadFrace 模块的Tray Sizing(填料塔用PAking Sizing),利用第4步(DSTWU)得出的数据进行精确设计计算。

主要结果:塔径。

6. 核算

目的:确定工艺计算的最后结果。

方法:对第 5 步的计算结果(如:塔径等)按设计规范要求进行必要的圆整,用 RateFrace 或 RateFrace 模块的Tray Rating(填料塔用PAking Sizing),对塔进行设计核算。

结果:塔工艺设计的所有需要的结果。

如果仅是完成设计,至此,工艺计算全部完成。

工艺计算说明书内容要求

1.给出 aspen 每步输入参数(除给定的设计条件外)和选项的依据。

2.给出输入的结果画面。

注意:不要每一步的输入方法,且记你在写设计报告,而不是软件的使用教程。

3.给出运算结果(表格)

注意:

(1)不是生成的计算结果画面,而是生成的表格,最好是Excel 的,然后插入说明中时要对其进行必要的编辑,比如,分子式的角标的写法等。

(2)插入说明书中的单位必须是法定计量单位。


二、填料塔工艺设计

填料塔吸收塔设计比板式塔复杂,具有一点挑战性,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。因此,需要设计者有一定的独立思考和解决问题的能力。下面的给出利用RatdFrace 做吸收塔设计的3种的计算路线,仅供设计参考,当然你可能有更好的设计方法。

填料吸收塔工艺计算步骤

方案一: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。

方案二: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。

方案三: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

评分

参与人数 11韶华币 +41 收起 理由
zhenhai88 + 2 好资料,非常感谢
821596887 + 5 好资料,非常感谢
nihuiying + 5 好资料,非常感谢
mind009 + 5 很给力!
chenhaijunsjy + 6 神马都是浮云
scut-maze + 10 赞一个!
yirengege + 2
haha168 + 2 不懂
qinweijun + 2
波波 + 1 好方法,好经验。
wen8694bing + 1

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 成长值: 47555

发表于 2010-9-1 08:56:31 显示全部楼层
很好的方法,值得好好学习!
发表于 2010-9-1 10:03:37 显示全部楼层
不错啊,很好的资料
发表于 2010-9-1 10:25:54 显示全部楼层
不错啊,很好的资料
本文来自: 马后炮科技-化工技术交流论坛(http://meng.horse/) 详细文章参考:http://meng.horse/thread-20822-1-1.html
发表于 2011-2-3 16:48:09 显示全部楼层
不错谢谢搂主。学习学习
发表于 2011-5-9 15:14:38 显示全部楼层
弱弱的问一下“用 RadFrace 模块的Tray Sizing”中的Tray Sizing在哪里可以找到?
发表于 2011-6-14 22:44:58 显示全部楼层
楼主 ASpen玩的不错啊


云中鹤ing于2011-6-14 22:45补充以下内容:
楼主 ASpen玩的不错啊
发表于 2011-6-16 09:29:04 显示全部楼层
发表于 2011-6-16 09:30:41 显示全部楼层
不错,有截图就更好了
发表于 2011-7-13 00:20:58 显示全部楼层
看起来不是很懂~~
发表于 2011-7-13 21:32:47 显示全部楼层
{:1106_369:}曾经靠这个教程把化工原理课程设计做了,拿了优秀。。。。。{:1106_383:}
发表于 2011-10-16 08:56:17 显示全部楼层
谢谢详细的介绍,好心人!
发表于 2011-11-29 09:29:19 显示全部楼层
谢谢楼主的资料
发表于 2011-11-29 15:19:35 显示全部楼层
借鉴一下,最近要做塔的毕业设计
发表于 2011-12-8 21:12:06 显示全部楼层
不错,如果楼主能够结合例题把截图和讲解都详细讲一下就更好了,呵呵,我是初学者,希望各位高手能够针对我们菜鸟出点详细的讲解例题O(∩_∩)O~谢谢楼主啦,辛苦辛苦~
发表于 2011-12-13 08:32:12 显示全部楼层
辛苦楼主啦!!!好东西,学习一下~~
发表于 2011-12-14 15:36:09 显示全部楼层
要是有个例子那就是做好不过了!!这样的学习效果会好很多!!
发表于 2012-1-4 08:14:18 显示全部楼层
恩  思路很清晰!
发表于 2012-1-4 08:19:43 显示全部楼层
好贴子大约看明白了,给个附件如何
发表于 2012-1-4 08:54:34 显示全部楼层
支持楼主,学习一下。正在学习呢。
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