第3讲-复杂循环回路流程模拟

《Pro/II与化工过程模第3本讲目使用参考物流解决循环回路的收敛速提（一）化工流程中的循环回组分循环（循环质量和能量热量循环（仅仅循环能量

CompositionalThermal独立循环回路(Independent嵌套循环回路(Nested交叉循环回路(Interconnected独立循环回路(IndependentS8S4R2R1Case1:Case2:

嵌套循环回路(NestedR2U2Case1:Case2:U1,(U2,(U3,U4),U5,U6),U7交叉循环回路(Interconnected（二）计算顺在大多数过程模拟软件中(包括ProII)，某一时间只计算(模拟)一个单元(采用序贯模块法)，单元从原料物流(Feedstreams)到产物物流(Productstreams)的流程顺序，称为主流程处理顺序(MainFlowProcessingSequence。MainFlowProcessing

MainFlowProcessing计算顺序必须包括所有的流程单假设R1值，则Fig6.2的计算顺序CalculationSequence：U1，RecycleSream U1，(U3，U4，U5 U1，(U4，U5 U1，(U5（三）切断物流（Tear切断物流与计算顺序的关切断物 计算顺U4切断物流为 计算顺序 U1，U4，U5 计算顺序：U1，U2，U3，U4，U5切断物流与计算顺序的关为循环物流提供合适的初始选择合适的单元计算顺选择合适的加速收敛方组合单元，对它们同时求SIMSCIMethod（MinimumnumberoftearAlternate循环计算的收敛准组分流量收敛准m m mm

温度收敛准 TnT

压力收敛准P PPi Pi

P参考物(Source (Targetstream)这两股物流必须含有相同的组这两股物流可以有不同的流量、温度、压V-E-V-3iterationsto源物流:目标物流

2iterationsto（五）化工流程模拟的迭代解非线性方程fx,x,，x fx,x,，x fx,x,，x 循环回路的迭代方直接迭代(连续置换法) 顿－森法，主迭代收敛的加直接迭能收 fXk1加速迭新值的某种平均值作为下一次的设定

f

1

加速迭根1根图x1ff

WegsteinWstin法中各变量的松弛因子完全根据各) 2Broyden 在接近收敛值时，仍具有很高的收敛速（六）案例分 C6H63H2RecycleBenzeneMakeup

M1

C1DP=15E1

300E2

PurgeGas120

CyclohexaneProduct。ft2，换热面积A＝650ft2气相反应：C6H63H2C6反应热为-87×103Btu/lb-苯（77℉时方从上述开始进行计将计算顺序改外循环共进行了多少次迭代收 Task3：切断热量循环回观察原流程，可发与有相同的组的压力可简单计算得的温度已500psig

C1

PurgeRecycle

DP=15

300E2

Benzene E1M1Makeup

120

CyclohexaneProduct由Ｔask１\RunB开始计算需要多少次迭代可收敛？ProII采取了怎样的计算顺、、、、F1、、、B各单元设备操作参E1-压降F1-等温（270℉）等压（32psi）0.5psi；℉T2-精馏塔塔顶压力23psi；压降2psi（整塔），进料板第10块，回流比3；Problems:ProIIproII中进行调整？(使用两个单变量控制器3.3合成氨工艺

考虑合成氨的过程，在过程中和H2（有Ar和杂质）在高压下转化用ProII模拟合成氨反应器回路 排放/循环比对排放和循环物流成和流量的影响，从结果可以得出什么结对ProII流程，作下列规定混合反应部分冷凝SIMPLE高压分离装分离循环压缩反应器温度932℉，操作压力部分冷凝器：出口气液比闪蒸器操作温度-28℉，操作压力浓度浓度0.00000.02000.04000.06000.08000.1000操作费用进行估算，并对利润率进行优化SSSSSSSF1F2StreamNamStreamDescriptioSSSSSPhasMixeVapoLiquiVapoLiquiTemperaturC25.00020.00020.000-10.00-10.00PressurAT16.00016.00016.00010.00010.000FlowratKG-MOL/HR100.00623.3819.660555.9067.480CompositioHYDROGE0.000.010.000.010.00ETHYLEN0.320.790.230.860.24PROPAN0.160.080.140.060.18BUTAN0.460.100.520.050.52PENTAN0.050.000.100.000.05.初 0.002,0.32, 0.16,0.46,0.058;其它物料条件如下StreamNameC试问：该