物性数据分析.ppt

1 利用ASPENPLUS进行物性分析 可通过以下方法使用propertyanalysis 1 单独运行 2 在flowsheet 流程图 中运行 3 在dataregression 数据回归 中运行 物性分析Propertyanalysis 物性分析Propertyanalysis Propertyanalysis可生成与下列变量有关的物性窗口温度压力气相分率热负荷组成 进入propertyanalysis的方法法1通过访问工具菜单的交互方法可以快速容易的生成许多图表法2从dataBrowser 数据浏览 菜单中的PropertyAnalysis 物性分析 文件夹PropertyAnalysis 这种方法最灵活 物性分析Propertyanalysis 法1 Tool analysis property pure binary residue 纯组分物性二元系统物性三元系统的三元共沸曲线图物流物性 为生成物流物性 必须定义至少一个物流 交互生成物性分析 交互生成物性分析 纯组分 确认setup 设定 component 组分 properties 性质 规定已经完成在tools 工具 菜单中选择analysis 分析 后选择property 再选择pure 蒸气压是纯化学组分的一种物理属性 即某特定温度下 当气液两相均存在时该纯化学组分所具有的压力 蒸气压仅与温度有关 与组成无关 这种相关性很强 当温度增长时 蒸气压呈指数式增长 提示 利用物性分析工具Tools analysis property pure 交互生成物性分析 纯组分 蒸汽压 交互生成物性分析 纯组分 确认setup 设定 component 组分 properties 性质 规定已经完成在tools 工具 菜单中选择analysis 分析 后选择property 再选择pure 交互生成物性分析 纯组分 交互生成物性分析 纯组分 交互生成物性分析 纯组分 交互生成物性分析 纯组分 习题检测组分气体压力 计算并显示CCL4 CH2CL2和CHCL3温度50到200oF 1atm 使用IDEALPropertyMethod 交互生成物性分析 二元系统物性 可以生成二元系统的常用相图 用于检测数据和参数值的有效性估计非理想程度检测共沸物存在检测两相存在检测模型外推质量 交互生成物性分析 二元系统物性 在Tools 工具 菜单中选择analysis 分析 后选择property 再选择Binary对于BinaryAnalysis的三种分析类型 Txy给定压力下 温度对液相 x 和气相 y 组成列表Pxy给定温度下 压力对液相 x 和气相 y 组成列表混合吉布斯能在给定温度和压力下 吉布斯能对液相的列表 交互生成物性分析 二元系统物性 在Tools 工具 菜单中选择analysis 分析 后选择property 再选择Binary对于BinaryAnalysis的三种分析类型 交互生成物性分析 二元系统物性 交互生成物性分析 二元系统物性 二元VLE相图 T x y图 x y曲线图 二元VLE相图解读 图1 2苯 甲苯T xy图 饱和液体 饱和气体 0 375 0 586 353 0K 384 7K 相图的读解 图1 8丙烯 丙烷的xy图 二元VLE相图解读 交互生成物性分析 二元系统物性 图形智能系统 交互生成物性分析 二元系统物性 交互生成物性分析 二元系统物性 交互生成物性分析 二元系统物性 气液平衡基础 物性方法 气液平衡基础 物性方法 对于精馏计算而言最重要的问题是选择一种合适的物性方法以精确的描述所选化学组分的相平衡 其中 最常用的物性方法为 Aspen中 物性方法可分为 理想物性方法 状态方程物性方法 逸度系数物性方法 专用系统物性方法 Chao Seader法 vanLaar法 SRK法 Peng Rob法 Wilson法 Unifac法 NRTL法 气液平衡基础 物性方法 练习选择不同的物性方法 画出乙醇 水的Txy图NRTL WILSON PENG R RSK 等方法 气液平衡基础 物性方法 气液平衡VLE中的非理想性 甲醇 水物系的非理想行为 课堂练习 完成T xy图的绘制 气液平衡基础 VLE中的非理想性 乙醇 水物系的非理想行为 课堂练习 完成x y图的绘制 6 75 气液平衡基础 泡点 露点 泡点 液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度 称为混合物在这压力下的泡点温度 露点 气体混合物处于某压力下开始凝结的温度 称为混合物在这压力下的露点温度 最常见的VLE问题就是已知系统总压P和液相组成 即各个xj的数值 计算气液相平衡时的温度和气相的组成yj 或者已知系统总压P和气相组成 即各个yj的数值 计算气液相平衡时的温度和液相的组成xj 气液平衡基础 泡点 露点 法1利用闪蒸单元模块进行计算 例题 利用闪蒸单元操作 完成以下例题物系 苯 甲苯 其中苯的摩尔分率为0 2 P 106 7kPa下 求 1 溶液的泡点温度及平衡气相组成2 溶液的露点温度及平衡液相组成 Aspen中的单元操作模型 Separators 气液平衡基础 泡点 露点 1 添加组分 2 选择热力学模型 Peng Rob 气液平衡基础 泡点露点 3 绘制模拟流程图 Separators Flash2 气液平衡基础 泡点 露点 4 定义进料流股 气液平衡基础 泡点 露点 5 定义单元操作 气液平衡基础 泡点 露点 6 运行模拟计算 查看结果 气液平衡基础 泡点 露点 例题 利用闪蒸单元操作 完成以下例题物系 苯 甲苯 其中苯的摩尔分率为0 2 P 106 7kPa下 求 1 溶液的泡点温度及平衡气相组成2 溶液的露点温度及平衡液相组成 气液平衡基础 泡点 露点 法2利用菜单直接分析物流的泡露点根据物流分析生成泡 露点曲线Tools analysis streams bubble dew 气液平衡基础 泡点 露点 Tools analysis streams 物流分析包括 共沸混合物 共沸混合物 共沸混合物 三元共沸曲线可以绘制三元混合物在全回流下的组成曲线 通过曲线可以观察到存在的共沸物并限制共沸物影响分离度 使用三元共沸曲线可以预测可能的分离 选择夹带剂和分析塔的潜在操作问题 三元共沸曲线可用于非理想的化学体系以及代表这种体系的物性方法 例如活度系数基准的物性方法如NRTL WILSON UNIQUAC UNIFAC 不能使用电解质物性方法 交互生成物性分析 三元共沸曲线图 三元图 图三元体系图 Feedcomposition ZC4 0 2ZC5 0 5 0 2 0 5 三元图 D xD C5 0 05xD C6 0 三元混合规则 若两股三元物流彼此混合 则混合物的组成 坐标为z1和z2 在以x1 x2表示的三元体系图上 必然处于两股物流对应坐标点的连线上 B xB C4 0 05xB C6 组成平衡线 F 三元物系的残余曲线 残余曲线 假设容器中有一初始组成为的x1 0 和x2 0 三元混合物 维持系统压力恒定 将气相物流连续自容器中移除 容器中残余液相的组成连续标于三元组成图上 即得残余曲线图 固定相对挥发度 A 4 B 2 C 1初始组成 xA 0 5 xB 0 25 不同初始组成的轨迹图 即体系的残余曲线图 三元物系的残余曲线 Aspen绘制三元体系残余曲线 1 调用界面 三元物系的残余曲线 Aspen绘制三元体系残余曲线 2 设置面板 三元物系的残余曲线 Aspen绘制三元体系残余曲线 3 计算结果 流股中物性数据的查看 通过例题 流股中物性数据的查看通过ResultsSummary文件夹下的streams查看流股的性质 如果所查找的物性数据没有 可通过properties pro set新建物性集 以露点为例说明 物性数据的查看 通过Properties pro set新建物性集选择新建New 流股中物性数据的查看 通过Properties pro set新建物性集在Physicalproperties下查找所需要的物性名称 流股中物性数据的查看 通过Properties pro set新建物性集在Physicalproperties下查找所需要的物性名称 流股中物性数据的查看 通过Properties pro set新建物性集在Physicalproperties下查找所需要的物性名称 建立物性集后 在setup reportoptions下选streams 流股中物性数据的查看 通过Properties pro set新建物性集在Physicalproperties下查找所需要的物性名称 建立物性集后 在setup reportoptions下选streams选择propertysets 流股中物性数据的查看 setup reportoptions下选streams 选择propertysets选择需要的物性集 运行 查看ResultsSummary文件夹下的streams 流股中物性数据的查看 物性数据回归 DataRegression 物性数据回归 DataRegression可以拟合多种纯组分的物性数据 如饱和蒸汽压等 是利用原始实验数据计算物性模型中的参数 可以处理多种数据类型 并且可以同时回归多种类型的参数 物性数据回归 DataRegression可以拟合多种纯组分的物性数据 如饱和蒸汽压等 该系统可以将物性模型参数与纯组分或多组分系统的实验数据相拟合 用户可以输入任意物性的实验数据 例如气液平衡数据 液液平衡数据 密度 热容或活度系数数据 该系统也可以回归aspenplus中的物性模型 如电解质和用户模型 物性数据回归 DataRegression 利用甲苯 水体系的液液平衡数据回归VanLaar方程中的二元交互作用参数 平衡数据 各相中水的摩尔分率 如下表所示 压力为1atm 物性数据回归 DataRegression 1 选择运算类型runtype下物性数据回归 DataRegression 2 输入组分component 3 选择物性方法 由于拟合的是VanLaar方程中的参数 所以选择基于VanLaar方程的物性方法VANL RK或VanLaar均可 物性数据回归 DataRegression 4 Properties Data点击new ID D 1 类型mixture 物性数据回归 DataRegression 4 Properties Data点击new ID D 1 类型mixtureSetup 物性数据回归 DataRegression 4 Properties Data点击new ID D 1 类型mixtureSetupData 物性数据回归 DataRegression 4 Properties Data点击new ID D 1 类型mixtur