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第四讲 分离单元的仿真设计(一)

股物流,并把输入混合物中的各个组份分别按 照指定的比例或浓度分配到输出物流中去。
Sep2—两出口组份分离器
设定分配给各输出物流的流量(Flow)/流量分率(Split fraction)、 各个组份的流量/流量分率、以及摩尔分率/质量分率
Sep2 — 应用示例(1)
从F= 500 kg/hr、P= 0.15 MPa、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。
Flash3 —— 连接
Flash3 的连接图如下:
Flash3 — 模型参数
闪蒸设定 压力 蒸汽分率 温度 热负荷
选2个
Flash3 — 模型参数
1. 指定关键组份后,含关键组份摩尔 分率大的液相作为第二液相。 2. 如未指定关键组份,则密度大的液 相作为第二液相。
Flash3 — 模型参数
液沫夹带
Flash3 — 应用示例(1)
流量为 1000 kg/hr、压力为 0.11 MPa、 含乙醇 30 %w、正己烷 30%w、水 40 %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)=1/9( 0.1,等压)。求 离开冷凝器的汽、液、液三相的温度、质量 流量和组成。
规定
指定每个组份在各股输 出物流中的分率或流量
Sep — 模型参数
指定输入物流混合后的闪蒸压力和有效相态
进料闪蒸
Sep — 模型参数
指定每一股输出物流的闪蒸压力、温度、气相分率和有效相态
出口闪蒸
估算
Sep — 应用示例(1)
把F=500 kg/hr、P= 0.15 MPa、T=20 ℃含乙醇 30 %w 、正丙醇 20%w、正丁醇 10%w、水 40 %w的物流分成四 股输出物流,各组份在输出物流中的分配比例为:
乙醇
正丙醇 水
0.96 : 0.02 : 0.01 : 0.01
0.01 : 0.95 : 0.02 : 0.02 0.01 : 0.02 : 0.03 : 0.94 最后一股不要输入
正丁醇 0.01 : 0.05 : 0.92 : 0.02 求输出物流组成。
Sep2—两出口组份分离器
Sep2 模块可以接受多股输入物流,输出两
Flash2 两相闪蒸器
进行给定热力学条件下汽-液平 衡或汽-液-液平衡计算,输出一股 汽相和一股液相产物。用于模拟 闪蒸器、蒸发器、气液分离器等
Flash2 —— 连接
Flash2 模块的连接图如下:
Flash2 — 模型参数
液相被带入汽相中的分率
闪蒸设定 选项 液沫夹带
压力 蒸气分率 温度 热负荷
任选 2 个 1个
有效相态 汽-液相 4选 汽-液-液相 汽-液-游离水相 汽-污水
Flash2 — 应用示例(1)
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 离开冷凝器的汽、液两相的温度和组 成。
Flash3 —
三相闪蒸器
Flash3 模 块 执 行 给 定 热
力学条件下的汽 - 液 - 液平衡计 算,输出一股汽相和两股液相 产物。用于模拟闪蒸器、蒸发 器、液-液分离器、汽-液-液分 离器等。
Flash3 —
三相闪蒸器
Flash3 模块执行给定
热力学条件下的汽 -液 -液平 衡计算,输出一股汽相和 两股液相产物。用于模拟 闪蒸器、蒸发器、液 - 液分 离器、汽-液-液分离器等。
Flash2 — 应用示例(2)
流量为 1000 kg/hr、压力为 0.5 MPa 温度为 120℃、含乙醇 70 %w 、水 30 %w的物料绝热闪蒸到 0.15 MPa 。求离开闪蒸器的汽、液两相 的温度、流量和组成。
Flash2 — 应用示例(3)
流量为 1000 kg/hr、压力为 0.2 MPa 温度为20℃ 、含丙酮 30%w、 水 70%w的物料进行部分蒸发回收丙 酮,求丙酮回收率为90%时的蒸发器 温度和热负荷以及汽、液两相的流量 和组成。
Sep2 — 应用示例(2)
同示例(1),如果分离过程是在精 馏塔中实现,塔顶出料是 0.11 MPa 的饱 和蒸汽,塔底出料是 0.13 MPa 的饱和液 体,求输出物流的温度和体积流量。
Flash3 — 应用示例(2)
F= 500 kg/hr、P= 0.8 MPa、T=100 ℃ 含乙醇 70 %w、水 30 %w的物流与F= 500 kg/hr 、 P= 0.8 MPa 、 T=70 ℃ 含 正 己 烷 60%w、乙醇 40 %w的物流在闪蒸器中混 合并绝热闪蒸到P= 0.11 MPa,求离开闪蒸 器的汽、液、液三相的温度、质量流量和 组成。
第七讲
Simulation Design of Separation Processes
分离单元的仿真设计
(一)
分离单元的仿真设计
分离单元包含两大模块
塔设备模块 简单分离模块
简单分离单元模型
简单分离模块包含五个模块
两相闪蒸器 三相闪蒸器
倾析器
组份分离器 两出口组份分离器
两出口组份分离器 两相闪蒸器 三相例(3)
在示例(2)中分别设置
乙醇和己烷为关键组份,观察
输出结果有什么变化。
Sep —— 组份分离器
Sep 模块可以接受多股输入物流,输出多股物
流,并把输入混合物中的各个组份分别按照指定的 比例分配到每一股输出物流中去。
Sep —— 连接
Sep 模块的连接图如下:
Sep — 模型参数
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