发布时间 : 星期四 文章AspenPlus在化工过程模拟中的应用更新完毕开始阅读
正丁醇 0.01 : 0.05 : 0.92 : 0.02 水 0.01 : 0.02 : 0.03 : 0.94 求输出物流组成。 10、
从F=500kg/hr、P= 0.15MPa、T=20℃、含乙醇60%w、正丙醇25%w、正
丁醇15%w的物流中回收乙醇，要求：1).乙醇浓度达到98%w、正丁醇含量不大于1%w；2).乙醇回收率达到95%。求输出物流的组成和流量。
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第四章 传热设备模拟
学习目的：
掌握各传热换热设备模块的用法，包括加热器、冷凝器、换热器。 内容：
课堂练习：建立以下系统的Aspen Plus 仿真模型
1、 20℃、0.41 MPa、4000 kg/hr 流量的软水在锅炉中加热成为0.39MPa的饱和水
蒸气进入生蒸汽总管。求所需的锅炉供热量。
2、 1000 kg/hr（0.4MPa）的饱和水蒸汽用蒸汽过热器加热到过热度100℃（0.39
MPa），求过热蒸汽温度和所需供热量。
3、 流量为1000 kg/hr、压力为 0.11 MPa、含乙醇70 %w、水30 %w的饱和蒸汽在
蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩尔）=1/3。求冷凝器热负荷。 4、 流量为100 kg/hr、压力为0.2MPa、温度为20℃的丙酮通过一电加热器。当加
热功率分别为2、5、10和20kW时，求出口物流的状态。
5、 求压力为0.2 MPa，含甲醇30 %w 、乙醇20 %w、正丙醇20 %w、水30 %w的
混合物的泡点和露点。
6、 用1200 kg/hr饱和水蒸汽(0.3MPa)逆流加热2000 kg/hr甲醇(20℃、0.3MPa)。离
开换热器的蒸汽冷凝水压力为0.28MPa、过冷度为2℃。换热器传热系数根据相态选择，对数平均温差校正因子取常数0.95。求甲醇出口温度、相态、需要的换热面积。换热系数指定值如下表所示，其中L表示Liquid，B表示Boling，C表示Condensing，V表示Vapor。(Exercise-6.6)
热侧相态 冷测
L L
L B 2000
L V 100
C L 2000
C B 3000
C V 150
V L 100
V B 150
V V 70
U(W/m2) 1200
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课后练习：建立以下流程系统的Aspen Plus 仿真模型 已知：
1、20℃、0.1013MPa、2000kg/hr流量的软水用冷水泵（1）加压到0.41MPa后与同样压力的循环冷凝水混合后进入锅炉（2），加热成为0.4MPa的饱和水蒸气进入生蒸汽总管；
2、生蒸汽的10%被分流送到空气加热器（3）加热空气。冷空气参数为10℃、0.11MPa、5000m/hr。离开空气加热器的蒸汽冷凝水压力为0.38MPa、过冷度为2℃。换热器传热系数为50W/m.K。
3、剩余生蒸汽的10%被分流送到乙醇加热器（4）加热乙醇水溶液。冷乙醇水溶液参数为20℃、0.11MPa、乙醇含量70%W,流量1000kg/hr。离开乙醇加热器的蒸汽冷凝水压力为0.38MPa、过冷度为2℃。换热器传热系数为1250W/m.K。 4、1000kg/hr生蒸汽被送到蒸汽过热器（5）加热到过热度100℃（压力0.38MPa）。 5、空气加热器和乙醇加热器排出的冷凝水混合后用热水泵（6）加压到0.41Mpa循环到锅炉供水系统。 求：
1、热空气的温度，空气加热器的传热面积和热负荷；
2、热乙醇的温度和蒸汽分率，乙醇加热器的传热面积和热负荷； 3、过热蒸汽的温度，蒸汽过热器的热负荷； 4、锅炉热负荷和富余蒸汽流量；
5、如果要求将乙醇刚好加热到泡点温度，则乙醇加热器的传热面积及加热蒸汽流量应为多少？
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2
2
AIR-HHX-AIRETH-CETH-HSUP-STEAIR-CHT-STEHX-ETHSTE-AIRSTE-ETHW-AIRP-REW-LW-ETHP-INW-HIMIX2STE-HTW-FRHIW-FRW-MIXSTE-1SPL-1STE-2SPL-2STE-3SPL-3SAT-STEMIX-1BOIL
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第五章 塔设备模拟
学习目的：
掌握各种以下塔设备的模拟方法：气液吸收塔、解吸塔、精馏塔、萃取塔。 内容：
课堂练习：建立以下系统的Aspen Plus 仿真模型
1、含乙苯30%w、苯乙烯70%w的混合物（F=1000kg/hr、P=0.12MPa、T=30 ?C）用精馏塔（塔压0.02MPa ）分离，要求99.8%的乙苯从塔顶排出，99.9%的苯乙烯从塔底排出，采用全凝器。求：Rmin，NTmin，R=1.5 Rmin 时的R、NT和NF。
2、绘制课堂练习1的NT~R关系图，根据该图选取合理的R值，求取相应的 NT、NF、冷凝器和再沸器的温度和热负荷。
3、根据课堂练习2的结果，选取R=25、NT=61、NF =36 用Distl进行核算。再选取NF =20进行核算。
4、根据课堂练习2的结果，选取R=25、NT=61、NF =36用RadFrac进行核算。再选取最佳进料板位置进行核算。
5、如将课堂练习1的塔压调到0.01 MPa，全塔压降0.005 MPa，试求满足分离要求所需的回流比和馏出物流量。
6、如果课堂练习5中的精馏段的墨弗里效率为0.45，提馏段的墨弗里效率为0.55，试求满足分离要求所需的塔板数和加料板位置。
7、在课堂练习6的基础上进行塔板设计和塔板核算，分别选用浮阀塔板和弹性浮阀塔板计算后对比结果。
8、在课堂练习5的基础上进行填料设计和填料核算，分别选用MELLPAK和RALU-PAK计算后对比结果。
9、摩尔组成为CO2 (12%)、N2 (23%)和H2 (65%)的混合气体（F=1000kg/hr、P=2.9MPa、T=20?C）用甲醇（F=60t/hr、P=2.9MPa、T=-40?C）吸收脱除CO2。吸收塔有30块理论板，在2.8 MPa 下操作，每块塔板上的压降0.0015Pa。求出塔气体中的CO2浓度。 10、
在课堂练习10的基础上求使出塔气体中的CO2浓度达到1.0%所需的吸
收剂（甲醇）用量。 11、
在课堂练习11的基础上求使出塔气体中的CO2浓度达到1.0%所需的吸
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