化工设计课程上机报告四

1、化工设计上机报告四姓名魏孙多粗 班级化工13-2班 学号06132467 指导教师赵云鹏模拟任务：甲醇-水精馏工艺流程模拟。进料条件：温度65oc，压力110kpa，水的流率为90kmol/h，甲醇的流率为45kmol/h，采用全凝器，釜式再沸器，实际回流比为最小回流比的1.3倍，塔的操作压力为100kpa，要求：塔顶甲醇的回收率为98.67%，塔顶水的回收率为5.67%。物性方法选择nrtl-rk。（1）简捷法计算实际回流比、理论板数、进料位置、塔顶产品与进料的摩尔流率比（d/f）；（2）比较严格法radfrac与简捷法在热负荷、回收率等方面的区别；（3）用绘图向导绘制精馏塔内的气相组成分布

2、曲线。模拟步骤：(1) 启动aspen plus，选择general with metric units，建立如图4-1所示的流程图。图4-1 dstwu流程图点击，出现flowsheet complete对话框，点击确定，进入setup/sepcifications/global页面，在名称（title）框中输入dstwu。点击，出现如图4-2所示界面，输入组分水（h2o）和甲醇（ch4o）。图4-2输入组分图4-3 选择物性方法点击，进入如图4-3界面，选择物性方法nrtl-rk。点击，查看二元交互作用参数，本题采用默认值，不做修改。点击，出现required properties inp

3、ut complete对话框，点击ok，进入如图4-4界面，输入进料信息，进料温度65、压力110kpa，水的流率为90kmol/hr，甲醇的流率为45kmol/hr。图4-4 输入进料（feed）信息点击，进入block/dstwu/setup/specifications界面，进行操作条件设定。各操作条件设定如图4-5所示。图4-5 dstwu操作条件设定点击，出现required input complete对话框，点击确定，运行模拟。(2) 启动aspen plus，选择general with metric units，建立如图4-6所示的流程图。图4-6 radfrac流程图点击，

4、出现flowsheet complete对话框，点击确定，进入setup/sepcifications/global页面，在名称（title）框中输入radfrac。点击，进入components/specifications/selection页面，输入组分水和甲醇。点击，进入properties/specifications/global页面，选择物性方法nrtl-rk。点击，查看二元交互作用参数，本题采用默认值，不做修改。点击，出现required properties input complete对话框，点击ok，进入steams/feed/input/specifications页面

5、，输入进料条件与（1）相同，如图4-4所示。点击，进入block/ radfrac/setup/configuration界面，输入radfrac模块参数。如图4-7所示（各参数由（1）中结果得知）。图4-7 输入radfrac模块参数点击，进入block/ radfrac/setup/specification界面，输入进料位置为7，进料方式为on-stage，如图4-8所示。图4-8输入radfrac模块进料位置设定点击，进入如图4-9所示界面，输入模块压力参数。图4-9 输入模块压力参数点击，出现required input complete对话框，点击确定，运行模拟。点击菜单栏中的pl

6、ot，选择plot wizard，出现plot wizard step1对话框，点击该对话框的next，进入plot wizard step2对话框，如图4-10所示。图4-10 plot wizard step2对话框 图4-11 plot wizard step3对话框 点击选中plot wizard step2对话框中的comp图形，然后点击next，进入plot wizard step3对话框，将h2o和ch4o从available栏移至selected栏，select phase选择vapor，select basis选择mole，如图4-11所示。点击plot wizard ste

7、p3对话框中的next，进入plot wizard step4对话框，不做更改，点击finish，即可生成塔内气相组成分布曲线，如图4-12所示。图4-12 塔内气相组成分布曲线图模拟结果（1） 点击，由左侧数据浏览窗口选择blocks/dstwu/result，在summary页面可以看到实际回流比为0.72，理论板数为11，进料位置为第7块板，d/f=0.3669，如图4-13所示。（2） 点击，由左侧数据浏览窗口选择blocks/ radfrac/result，在summary页面可以看到冷凝器热负荷为-0.7309gcal/hr，再沸器热负荷为0.7947gcal/hr，如图4-14所示。由图4-13知，简捷法中冷凝器热负荷为-0.7314gcal/hr，再沸器热负荷为0.7945gcal/hr.图4-