【正文】 PRBM, PKS, RKSBM及其衍生方程 CHAOSEA, GRAYSON, BK10 P 真空 BK10, IDEAL 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 模擬 體系 含極性物質(zhì) 不含極性物質(zhì) 不含電解質(zhì) 含電解質(zhì) PSRK, PR, RKS及其衍生方程 ELECNRTL, PITZER及其衍生方程 P1MPa P1MPa 有二元交互作用參數(shù) 無二元交互作用參數(shù) SRPOLAR, PRWS, RKSWS及其衍生方程 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 含極性 物質(zhì) 不含 電解質(zhì) 含電 解質(zhì) P1MPa P1MPa 無二元 交互作 用參數(shù) 液液 平衡 汽液 平衡 UNIFACLL 有汽相 締合 無汽相 締合 UNIFNTH, UNIFHOC UNIFAC 及其衍生方程 有二元 交互作 用參數(shù) 液液 平衡 汽液 平衡 NRTL, UNIQUAC 及其衍生方程 有汽相 締合 無汽相 締合 WILS, NRTL, UNIQUAC 及其衍生方程 六聚 二聚 WILSHF 含 HOC的衍生 活度系數(shù)方程 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 用軟件進(jìn)行物料衡算與能量衡算的要點(diǎn) 若性質(zhì)方法選擇不當(dāng)，只要模擬過程收斂，即使結(jié)果不合理，軟件也不會(huì)提示出錯(cuò)信息。 另一方面，即使性質(zhì)方法選擇正確，但使用不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果。因?yàn)樾再|(zhì)方法計(jì)算的準(zhǔn)確程度由模型方程式本身和它的用法所決定，如熱力學(xué)模型的使用往往涉及原始數(shù)據(jù)的合理選取、模型參數(shù)的估計(jì)、從純物質(zhì)參數(shù)計(jì)算混合物參數(shù)時(shí)混合規(guī)則的選擇等問題，均需要正確處理。 使用圖 21的前提是已知模擬過程的物流組成、體系壓力、溫度范圍。 圖 21并未概括軟件中所有的物性方法，隨著軟件版本的更新，新的物性方法也會(huì)不斷充實(shí)進(jìn)來，但該圖給出了一個(gè)物性方法的選擇方向。 15/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 用軟件進(jìn)行物料衡算與能量衡算的要點(diǎn) (3)輸入組分的數(shù)量要完整。用軟件進(jìn)行物料衡算時(shí)，首先必須向軟件輸入組分名稱，通知軟件調(diào)用數(shù)據(jù)庫中該組分的全部物性數(shù)據(jù)參與運(yùn)算。 在模擬計(jì)算起始向軟件輸入組分時(shí)，一定要把化學(xué)反應(yīng)中可能新生成的組分添加進(jìn)去。 對(duì)于非數(shù)據(jù)庫組分，可按照 ，將運(yùn)行模式改成 “Property Estimation”，對(duì)非數(shù)據(jù)庫組分的物性進(jìn)行估算后，再將軟件運(yùn)行模式改成 “Flowsheet”進(jìn)行物料衡算。 對(duì)于含電解質(zhì)的過程，要考慮可能存在的離子反應(yīng)，借助于軟件中的電解質(zhì)向?qū)?，確認(rèn)體系中的真實(shí)組分、表觀組分、結(jié)晶化合物。 16/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 用軟件進(jìn)行物料衡算與能量衡算的要點(diǎn) (4)熟悉模塊功能及其計(jì)算方法。軟件中的模塊本質(zhì)上是計(jì)算方法的圖形顯示，有的一個(gè)模塊僅對(duì)應(yīng)一種算法，有的一個(gè)模塊可包含幾種算法，可根據(jù)運(yùn)算操作者意愿選擇運(yùn)行。熟悉軟件的模塊功能，可快速正確地建立起物料衡算的模擬流程。 (5)了解軟件對(duì)物性術(shù)語的縮寫。 ASPEN PLUS是全英文軟件，操作界面上的指令都用英文全名表示，易于理解。但物流的物性均用縮略語表示，很難記憶。在編制物料平衡表時(shí)，需要同時(shí)列出各物流的物性，這就要向軟件提出輸出特定物性數(shù)據(jù)的要求，若能熟悉軟件常用物性術(shù)語的縮寫方式，則可方便地輸出物流的物性。 17/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 用軟件進(jìn)行物料衡算與能量衡算的要點(diǎn) (6)盡量使用軟件自帶的過程數(shù)據(jù)包。在軟件安裝目錄中，有一個(gè) “GUI”文件夾，包含了多個(gè)軟件模擬計(jì)算例題的子文件夾。 “App”文件夾 ： 對(duì)各種化工過程完整模擬的文件 ； “Asy”文件夾 ： 提供原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包含了全球各地原油的實(shí) 沸點(diǎn)數(shù)據(jù)； “Elecins”文件夾 ： 綜合過程數(shù)據(jù)包與電解質(zhì)過程數(shù)據(jù)包 ， 包含93個(gè)電解質(zhì)過程的 “.bkp” 數(shù)據(jù)包文件 ； “Datapkg” 文件夾 ： 包含了 15個(gè)綜合化工過程的 “.bkp” 數(shù)據(jù)包文件 。 每個(gè)數(shù)據(jù)包文件對(duì)模擬體系的組分、工藝條件、物性方法已經(jīng)確定，尤其是包含了針對(duì)該體系的熱力學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，部分還包含了動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。 對(duì)于電解質(zhì)過程，數(shù)據(jù)包文件中包含了體系中的全部分子組分與離子組分，各級(jí)電離過程的反應(yīng)方程式、化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)與各離子對(duì)的二元交互作用參數(shù)。以軟件自帶的 “.bkp” 數(shù)據(jù)包文件作為模擬計(jì)算的起點(diǎn)，可以免除物性方法選擇、反應(yīng)方程式輸入等步驟，直接進(jìn)行流程繪制與物流輸入，模擬計(jì)算結(jié)果正確的可能性要大得多。如果 “.bkp” 數(shù)據(jù)包文件中的組分與操作者欲模擬計(jì)算過程的組分有少量的差異，也可以對(duì)數(shù)據(jù)包文件中的組分進(jìn)行調(diào)整。 18/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 用軟件進(jìn)行物料衡算與能量衡算的要點(diǎn) (7)學(xué)會(huì)判斷計(jì)算結(jié)果的正確性。當(dāng)一個(gè)模擬過程運(yùn)算正常收斂后，軟件狀態(tài)欄上提示 “Results Available”，表示計(jì)算有了結(jié)果，這并不表示結(jié)果正確。 結(jié)果是否正確，不能指望模擬軟件提供結(jié)論 , 而應(yīng)依靠自己的判斷。判斷的基礎(chǔ)是運(yùn)算操作者對(duì)模擬過程的細(xì)致了解、化工專業(yè)知識(shí)的深刻領(lǐng)會(huì)、模擬過程工業(yè)背景的熟悉程度、工業(yè)裝置的現(xiàn)場操作數(shù)據(jù)等綜合評(píng)價(jià)。 19/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 混合過程 多股物料的混合與一股物料分流成多股物料是化工生產(chǎn)中常見的操作，其物料衡算可以用 ASPEN PLUS 中的混合器與分流器進(jìn)行模擬。 例 21. 混酸過程。 。 現(xiàn)用三種酸配制硝化混合酸，原料濃硝酸、濃硫酸、循環(huán)酸的質(zhì)量配比為 1: 2: 2，設(shè)混合過程絕熱。求： ⑴混合酸的組成； ⑵混合酸的溫度、密度、粘度、表面張力。 簡單物理過程 20/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 例 22. 蒸汽分配 。 某硫磺回收裝置的廢熱鍋爐產(chǎn)生 4 MPa（ g） 的飽和水蒸汽 25000 kg/h。 此蒸汽的 68%進(jìn)入全廠蒸汽管網(wǎng) ， 15%用于對(duì)進(jìn)入酸性氣燃燒爐的空氣進(jìn)行預(yù)熱 ， 5%用于對(duì)進(jìn)入酸性氣燃燒爐的酸性氣體進(jìn)行預(yù)熱 ， 7%用于對(duì)進(jìn)入第一級(jí) CLAUS反應(yīng)器的酸性氣體進(jìn)行預(yù)熱 ， 5%用于對(duì)進(jìn)入第二級(jí) CLAUS反應(yīng)器的酸性氣體進(jìn)行預(yù)熱 。 求各股蒸汽的流率 。 混合過程 21/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 混合過程 例 。 。 用水在 10塊理論版的塔中吸收空氣中的氨。已知空氣中含體積分?jǐn)?shù) ，空氣流率 10000 m3/h， 20℃ ， 1 bar。吸收劑水的流率 16 t/h， 20 ℃ ， 1 bar。求吸收過程水和空氣的溫升。 22/40 南京工業(yè)大學(xué) 包宗宏 汽化過程 例 24. 甲醇