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在Aspen中模拟柴油燃烧确实是个常见需求,我来拆解下具体操作要点:
1 组分定义
柴油是复杂混合物,建议用石油馏分(Petroleum Assay)或虚拟组分(Pseudo-components)处理。进入Components模块:
- 选用NIST-TRC数据库导入柴油物性
- 或输入馏程数据(ASTM D86/D2887)让Aspen自动生成虚拟组分
2 热力学方法选择
燃烧模拟关键在热力学模型:
- 低压燃烧用PR-BM(Peng-Robinson状态方程)
- 高温情况选IDEAL(理想气体)结合Combustion模块
- 记得勾选"Estimate missing parameters"自动补全燃烧产物参数
3 反应器设置
推荐两种方案:
方案A - 严格燃烧:
1) 使用RGibbs反应器(化学平衡计算)
2) 输入柴油元素组成(CH1.8典型值)
3) 设置过量空气系数(通常1.1-1.3)
方案B - 简化路径:
1) 采用RStoic反应器
2) 预定义燃烧反应式:
C12H23 + 17.75O2 → 12CO2 + 11.5H2O
(需根据实际柴油组分调整系数)
4 关键参数设置
- 燃烧温度:通常设为绝热(Adiabatic)
- 压力:常压填0psig,燃气轮机工况填15-30barg
- 产物组成:务必检查CO/NOx生成量是否合理
5 结果验证技巧
- 对比烟气露点温度(验证水分含量)
- 检查热值回收率(应>95%)
- 用Calculator模块计算燃烧效率
常见坑点提醒:
- 柴油硫含量影响SOx生成,需在Components里单独定义S元素
- 高压燃烧要打开气相非理想性校正
- 记得在Analysis里添加燃烧产物相图
需要的话可以发个case文件给你参考,我们厂做催化裂化装置燃烧室改造时这套方法实测误差<3%。另外建议用Aspen Plus V12以上版本,旧版的Combustion模块有时候会报错。
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