過(guò)程模擬軟件aspen plus基礎(chǔ)與實(shí)例

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案第5章過(guò)程模擬軟件AspenPlus基礎(chǔ)與實(shí)例5.1基礎(chǔ)知識(shí)Aspen工程套件（EngineeringSuite）是目前應(yīng)用最廣泛的一種過(guò)程模擬軟件系統(tǒng)，其功能強(qiáng)大，具有包括化工過(guò)程的模擬、優(yōu)化與設(shè)計(jì)在內(nèi)的很多功能。AspenPlus是Aspen工程套件中的一個(gè)重要組成部分，采用化學(xué)工程師所常用的流程求解技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)化工單元操作及整個(gè)工藝流程的模擬。本節(jié)介紹軟件使用的一些基礎(chǔ)知識(shí)。1、主窗口啟動(dòng)AspenPlus之后，出現(xiàn)如圖5-1所示的主窗口，包括標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄、工藝流程窗口、模型庫(kù)與狀態(tài)欄。圖5-1AspenPlus用戶(hù)界面-主窗口2、工具欄工具欄

2、上設(shè)置有常用的按鈕，可以快捷的進(jìn)行一些操作，缺省的工具欄包括標(biāo)準(zhǔn)工具欄、數(shù)據(jù)瀏覽器工具欄、模擬運(yùn)行工具欄、工藝流程工具欄等。用戶(hù)可以定制所需要的工具欄，在View菜單下，單擊Toolbar，彈出如圖2-2所示的對(duì)話(huà)框，選擇所需要顯示的操作即可。圖5-2工具欄定義對(duì)話(huà)框3、模型庫(kù)模型庫(kù)（ModelLibrary）中存放著各種單元操作模塊。如果軟件啟動(dòng)后看不到模型庫(kù)，按一下F10即可顯示模型庫(kù)，也可以在View菜單下，選中ModelLibrary進(jìn)行顯示。文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4、數(shù)據(jù)瀏覽器數(shù)據(jù)瀏覽器（DataBrowser）是顯示所需要的輸入、各種定義及計(jì)算結(jié)果的樹(shù)狀表格，在主

3、窗口的工具欄中單擊形狀類(lèi)似眼鏡的按鈕即可激活數(shù)據(jù)瀏覽器，如圖5-3所示。圖5-3AspenPlus用戶(hù)界面-數(shù)據(jù)瀏覽器打開(kāi)數(shù)據(jù)瀏覽器的其它方法是按一下F8或者在Data菜單下，選中ModelLibrary進(jìn)行顯示。數(shù)據(jù)瀏覽器中的狀態(tài)指示符(Statusindicator)對(duì)于工藝流程的建立、糾錯(cuò)、調(diào)試等具有重要的作用，這些指示符顯示每個(gè)單獨(dú)表格及整個(gè)模擬的完整狀態(tài)。5、對(duì)象管理器每一個(gè)塊、物流或者其它模擬對(duì)象都具有一個(gè)唯一的ID。當(dāng)用戶(hù)選擇數(shù)據(jù)瀏覽器中的一個(gè)文件夾時(shí)，在數(shù)據(jù)瀏覽器的表格部分就出現(xiàn)對(duì)象管理器，如圖5-4所示。圖5-4對(duì)象管理器6、Next—專(zhuān)家系統(tǒng)位于工具

4、欄上數(shù)據(jù)瀏覽器圖表后面的Next按鈕是一個(gè)非常有用的專(zhuān)家系統(tǒng)（ExpertSystem）。它使得用戶(hù)能夠以最簡(jiǎn)便的方式完成一個(gè)復(fù)雜的模擬：指導(dǎo)用戶(hù)輸入必要或可選的數(shù)據(jù)、顯示用戶(hù)下一步所要進(jìn)行內(nèi)容的提示或者當(dāng)用戶(hù)的規(guī)定不完整或不一致時(shí)能夠提示用戶(hù)。5.2過(guò)程模擬實(shí)例詳解軟件學(xué)習(xí)的最有效的途徑就是實(shí)踐，本節(jié)通過(guò)甲基環(huán)己烷回收的實(shí)例詳細(xì)講解AspenPlus的使用。1、模擬問(wèn)題描述文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案甲基環(huán)己烷與甲苯形成一個(gè)共沸體系，采用簡(jiǎn)單的精餾方法很難分離。在回收塔中，使用苯酚來(lái)萃取甲苯，使得在塔頂能夠回收相對(duì)純的甲基環(huán)己烷?；厥盏募谆h(huán)己烷的純度依賴(lài)于苯酚進(jìn)料流量。通過(guò)As

5、penPlus的模擬，可以研究分離的情況。甲基環(huán)己烷回收塔的操作條件為：塔的理論板數(shù)為22、采用全凝器且壓力為16psia、回流比為8、塔頂餾出物的流量為200lbmol/hr、再沸器壓力為20.2psia，原料進(jìn)料位置為14、溫度為220F、壓力為20psia、甲基環(huán)己烷與甲苯各200lbmol/hr，苯酚進(jìn)料位置為7、溫度為220F、壓力為20psia、流量為1200lbmol/hr。2、啟動(dòng)AspenPlus程序單擊“開(kāi)始”菜單中的“程序/AspenTech/ProcessModelingV7.1/AspenPlus/AspenPlusUserInterface”

6、啟動(dòng)AspenPlus的用戶(hù)界面程序，如圖5-5所示。圖5-5AspenPlus啟動(dòng)路徑可以在桌面上創(chuàng)建AspenPlusUserInterface快捷方式，以后每次啟動(dòng)時(shí)，單擊快捷方式就能啟動(dòng)程序。程序啟動(dòng)后，跳過(guò)啟動(dòng)畫(huà)面后，出現(xiàn)如圖5-6的啟動(dòng)對(duì)話(huà)框。圖5-6AspenPlus啟動(dòng)對(duì)話(huà)框-文件方式單擊圖中的Template，然后單擊OK，利用AspenPlus內(nèi)置的模板創(chuàng)建一個(gè)新的模擬。3、選擇模板創(chuàng)建模擬AspenPlus內(nèi)置模板可以用于化學(xué)品、石油、電解質(zhì)、特殊化學(xué)品、藥物、冶金、聚合物、固體等的模擬，如圖5-7所示。圖5-7AspenPlus啟動(dòng)對(duì)話(huà)框-單位與

7、運(yùn)行類(lèi)型采用默認(rèn)模板，注意到圖中右下角顯示運(yùn)行類(lèi)型為文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案Flowsheet，正是模擬所需要的，其它的運(yùn)行類(lèi)型包括數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)回歸、性質(zhì)估計(jì)等，可以在需要的時(shí)候通過(guò)下拉菜單進(jìn)行選擇。單擊OK出現(xiàn)如圖5-8的對(duì)話(huà)框。圖5-8AspenPlus啟動(dòng)對(duì)話(huà)框-連接方式單擊OK，稍等片刻，出現(xiàn)如圖5-9所示的主窗口，由于還沒(méi)有進(jìn)行任何的輸入，工作區(qū)目前是空白的。圖5-9主窗口4、繪制工藝流程圖在工藝流程窗口下部的模型庫(kù)中，單擊Columns標(biāo)簽，出現(xiàn)一系列塔的模塊，如圖5-10所示。將鼠標(biāo)放置在各個(gè)模塊上，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的說(shuō)明。圖5-10塔