1、Aspen精餾模擬的步驟一、 板式塔工藝設計首先要知道工藝計算要算什么？要得到那些結果？如何算？然后再進行下面的計算步驟。其次要知道你用的軟件（或軟件模塊）能做什么，不能做什么？你如何借助它完成給定的設計任務。設計方案，包括設計方法、路線、分析優化方案等，應該是設計開題報告中的一部份。沒有很好的設計方案，具體作時就會思路不清晰，足見開題的重要性。下面給出工藝設計計算方案參考，希望借此對今后的結構和強度設計作一個詳細的設計方案，明確的一下接下來所有工作詳細步驟和方法，以便以后設計工作順利進行。板式塔工藝計算步驟1.物料衡算（手算）目的：求解 aspen 簡捷設計模擬的輸入條件。內容：(1) 組份

2、分割，確定是否為清晰分割； (2)估計塔頂與塔底的組成。得出結果：塔頂餾出液的中關鍵輕組份與關鍵重組份的回收率參考：化工原理有關精餾多組份物料平衡的內容。2.用簡捷模塊（DSTWU）進行設計計算目的：結合后面的靈敏度分析，確定合適的回流比和塔板數。方法：選擇設計計算，確定一個最小回流比倍數。得出結果：理論塔板數、實際板數、加料板位置、回流比，蒸發率等等 RadFarce 所需要的所有數據。3.靈敏度分析目的：1.研究回流比與塔徑的關系（NT-R），確定合適的回流比與塔板數。 2.研究加料板位置對產品的影響，確定合適的加料板位置。方法：可以作回流比與塔徑的關系曲線（NT-R），從曲線上找到你所期

3、望的回流比及塔板數。得到結果：實際回流比、實際板數、加料板位置。4. 用DSTWU再次計算目的：求解aspen塔詳細計算所需要的輸入參數。方法：依據步驟3得到的結果，進行簡捷計算。得出結果：加料板位置、回流比，蒸發率等等 RadFarce 所需要的所有數據。5. 用詳細計算模塊（RadFrace）進行初步設計計算目的：得出結構初步設計數據。方法：用 RadFrace 模塊的Tray Sizing（填料塔用PAking Sizing），利用第4步（DSTWU）得出的數據進行精確設計計算。主要結果：塔徑。6. 核算目的：確定工藝計算的最后結果。方法：對第 5 步的計算結果（如：塔徑等）按設計規范要

4、求進行必要的圓整，用 RateFrace 或 RateFrace 模塊的Tray Rating（填料塔用PAking Sizing），對塔進行設計核算。結果：塔工藝設計的所有需要的結果。如果僅是完成設計，至此，工藝計算全部完成。工藝計算說明書內容要求1.給出 aspen 每步輸入參數（除給定的設計條件外）和選項的依據。2.給出輸入的結果畫面。注意：不要每一步的輸入方法，且記你在寫設計報告，而不是軟件的使用教程。3.給出運算結果（表格）注意：(1)不是生成的計算結果畫面，而是生成的表格，最好是Excel 的，然后插入說明中時要對其進行必要的編輯，比如，分子式的角標的寫法等。(2)插入說明書中的單

5、位必須是法定計量單位。二、填料塔工藝設計填料塔吸收塔設計比板式塔復雜，具有一點挑戰性，原因是由于填料塔設計本身的復雜性，設計軟件無法依據給定的設計參數，按照某一個不變的設計路線作出最后的設計結果，需要設計者利用各模塊的功能，自己設計一個計算路線，完成給定的設計任務。因此，需要設計者有一定的獨立思考和解決問題的能力。下面的給出利用RatdFrace 做吸收塔設計的3種的計算路線，僅供設計參考，當然你可能有更好的設計方法。填料吸收塔工藝計算步驟方案一：用RadFrace計算1.吸收劑用量的初步估算（手算）目的：為 RateFrace 計算填料高度準備數據。2.確定理論板數（手算）目的：為 RadF

6、race 詳細設計計算準備數據（ RadFrace 模型需要理論平衡級數）。3.用 RateFrace 模塊確定填料高度目的：為 RadFrace 詳細設計計算提供數據。4.用 RadFrace 模塊詳細設計計算5.核算該方案手算內容較多。方案二：用RateFrace計算1.吸收劑用量的初步估算（手算）目的：為 RateFrace 計算填料高度準備數據。2. 初步計算填料高度估算一塔徑，用 RateFrace 模塊的設計規定，初步計算填料高度。3.確定塔徑與填料高度用靈敏度分析，研究填料高度與塔徑的關系，選擇合適的塔徑及對應的填料高度，4.核算對確定的塔徑和填料高度的塔進行最后核算，得出最后結

7、果。rate給出的計算結果不夠充分。方案三：用RateFrace和RadFrace結合計算1.吸收劑用量的初步估算（手算）2. 確定平衡級數用 RateFrace 模塊的設計規定，計算填料高度 H 和等板高度 HEPT。進而得到理論板數 NT=H / HEPT。3.用RadFrace進行初步設計4.用RadFrace 進行最后核算1. 如用何用DSTUW 和 RadFRac 進行精餾塔模擬計算經過簡單的訓練，初學都便能夠用DSTUW 和 RadFRac 進行塔模擬計算，似乎會用aspen做塔的設計和操作模擬了。但計算思路是不是很清楚就不一定了。如可用DSTUW 和 RadFRac完成一個塔的設

8、計，或對一個已知的塔進行模擬，需要有清晰的過程思路，這樣才能用好模擬軟件。使用DSTUW 和 RadFRac塔單元模塊，首先我們應該知道模塊能做什么？然后知道如何用它做我們想做的事？需要輸入那些參數？在有aspen之前你首先回答不用aspen你能不能做塔設計？如果答案是肯定的，那就可以往下用aspen了，否則先進搞清楚精餾塔的設計原理與方法，再來研究如何用aspen做精餾模擬。DSTUW能做什么？ DSTUW是塔的簡捷計算模塊，它能夠對進行設計計算和操作計算（也就是核算）。如何用DSTUW進行設計和操作模擬？ 這兩種功能通過選擇輸入回流比和理論板數來實現。設計計算：輸入參數：回流比（或最小回流

9、比倍數）和其它設計必須的工藝參數，但不需要結構尺寸數據。計算結果：實際回流比、實際塔板數、進料板位置、蒸出率（D/F）和傳熱面積及其它的工藝數據等。為精確設計計算提供必要的設計參數。操作模擬：輸入參數：塔板數、進料板位置等必要的操作參數。計算結果：為回流比、塔頂組成等。當然很多輸入參數是可以選擇的，但一定要保證設計或操作必須的自由度數。也就是條件必須足夠，且不能有多余。RadFRac能做什么？ RadFRac能對板式塔、填料塔等進行嚴格模擬計算。功能主要有基本設計計算、結構設計計算、操作（設計）核算三個方面。（1）基本設計計算：不區別填料和板式塔等類型，當然不需要塔盤或填料的結構尺寸，也不能給

10、出詳細的結構尺寸。但它和用 DSTUW模擬不同，結果也會略有差別。（2）結構設計計算：需要要給定塔盤等或填料的詳細結構，計算必要的結構尺寸。板式塔通過對 TraySizing 設置實現，填料通過對PackingSizing設置實現。這兩種類型的塔可以在一個流程中進行不同的設置完成，十分方便。（3）操作（設計）核算：對于設計計算，（2）只得到的結果可能需要做一些圓整（比如塔徑要圓整到系列尺寸）。圓整后其它參數也會發生改變，需要對已知結構參數的塔進行核算，得到最后的設計結果。同樣操作計算是對已存在的塔進行模擬。綜上內容，我們知道完成一個塔的設計計算，可以按下面步驟進行（1） 簡捷計算（DSTUW）

11、（2） 詳細計算（RadFRac），將計算結果與DSTUW 對比，相差不是很大。（3） 結構計算（RadFRac TrayRsting 或RadFRac PackingRating）輸入塔盤或填料必要的參數。 （4） 核算（RadFRac Tray Sizing 或RadFRac Packing Sizing）上面計算圓整后做最后的計算。2.如何用 Aspen 的 RateRac 做吸收塔設計計算填料吸收塔與精餾比具有一定的挑戰性，因為它沒有太固定的計算模式。和RadFrace一樣，RateRac 允許進行設計模式和核算模式操作。首先我們要知道如何用RateFrac 進行設計計算？RateRa

12、c用于吸收塔設計模式可以用 Block Dsign Spes 規定設計參數（例如純度或回收率）；用 Packing Specification 定義填料結構。做吸收塔設計想得到什么結果？每一個設計者都知道，吸收塔工藝設計計算是依據分離精度要求，即出塔氣相和液相中的組分指標，得到填料高度、塔徑、吸收劑用量等參數。問題是：在RateRac吸收設計模式中，填料高度、吸收劑量是必須輸入的參數。那么我們就會問：設計還沒開始，那來的填料高度、吸收劑量、塔徑？對上面問題的回答是：（1） 填料高度：想要RateFRac模塊運行就必須給定足夠的設計變量，其中填料高度是必給的參數之一。如果只給定設計，則RateF

13、Rac就會按給定的填料高度進行計算。但如果將填料高度做為設計規定的操作變量，RateFrace 會按設計規定搜索填料高度，計算結束后，用計算得到的填料高度值改寫初值。設計者如能提供較為接近實際值的初值，可以減少迭代計算次數。（2）吸收劑量：至于吸收劑量，我們可以將它作為與設計規定相對應的可控制操作變量，給出它的調整范圍，RateFrac 就會給出滿足設計規定的吸收劑用量。（3）塔徑是必須輸入的參數之一，但如果定義填料高度為設計規定的操作變量，輸入的這個塔徑成為了初值，運行中要對其進行改寫，與填料高度匹配。順便說一句，aspen的RateFrace模塊要求給出的塔板數不是理論板數，是計算將填料塔

14、分成的份數，份數越多計算越精確。進行吸收塔設計的步驟是什么？知道了上面的方法，我們如著手進行設計模擬呢？Aspen 用于吸收模擬有兩個模塊：核算模塊（Packing Rating）、設計模塊（Packing Sizing）。如果對已有塔進行核算（操作）模擬，只用核算模塊就夠了。如果做設計計算要兩個模塊同時交替使用。下面給出的吸收塔設計計算的過程可供參考。（1）初步估算吸收劑用量。吸收是一個具有的化學反應的過程，我們須先依據反應用量，計算出吸收劑用量，確定一個大至的范圍。（2）Packing Sizing 模塊進行設計計算，在這里除了要定義填料的類型與尺寸以外，還要定義填料段數、填料高度。段數（Packing Segment）：將填料劃為幾段計算，它即不是平衡級數，也不是實際段數。這個段數的多少并無實際意義，只影響計算精義。填料高度：這個填料高度是有實際意義的，如不使用設計規定改變它，rate模塊就按這個高度給出計算結果。我們可以估算一個初值。然后用設計規定去改變它。（3）用設計規定確定填料