基于As_pen_Plus的超重力精馏过程模拟与优化学位论文

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1、分类号：TQ019.单位代码：10110学号：s20110856中北大学硕士学位论文基于AspenPlus的超重力精馏过程模拟与优化硕士研究生王新成指导教师栗秀萍学科专业化学工程2014年5月15日图书分类号TQ019密级非密UDC硕士学位论文基于AspenPlus的超重力精馏过程模拟与优化王新成指导教师（姓名、职称）栗秀萍教授申请学位级别工学硕士专业名称化学工程论文提交日期2014年5月15日论文答辩日期2014年5月21日学位授予日期年月日论文评阅人答辩委员会主席2014年5月15日原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得

2、的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：_______

3、_________日期：________________导师签名：________________日期：________________中北大学学位论文基于AspenPlus的超重力精馏过程模拟与优化摘要近年来随着超重力精馏技术的应用领域不断扩展，人们对超重力精馏技术模拟精度的要求越来越高。本文在前人对超重力场中传递模型研究的基础上，通过修正传统精馏模型中传质关联式、相界面积关联式等模型方程的方法建立起了基于非平衡级模型的超重力精馏过程模型方程。利用FORTRAN语言程序编写了超重力场下的传质关联式和相界比表面积关联式子程序，经过编译后以动态链接文件的形式导入AspenP

4、lus软件完成了对AspenPlus内传质关联式和相界比表面积关联式的修正，基于AspenPlus内置的Rate-based模型(非平衡级模型)实现了在AspenPlus内建立超重力精馏过程汽、液两相非平衡级数学模型，并利用非平衡级模型对甲醇-水体系超重力精馏过程进行模拟。通过对比陈昱邵、Reddy传质系数关联式以及Rajan、Onda修正相界比表面积关联式对模拟结果的影响，由超重力精馏实验结果选择了模拟精度更高的Rajan传质系数关联式、Onda相界比表面积关联式，证明了非平衡级模型在超重力精馏过程模拟中的可靠性，模拟结果表明超重力场下的传质速率比重力场提高1个数量级。

5、本文基于AspenPlus平台建立的汽、液两相非平衡级超重力精馏模型对超重力精馏分离甲醇-水过程进行了模拟与优化，深入分析超重力精馏塔内进料位置、回流比、转速、原料流量、原料浓度等操作参数对整个体系的影响。基于AspenPlus内对各个参数灵敏度分析的结果得到了最佳的操作条件为进料位置为第13块塔板、回流比为1.6、转速为900rpm、原料流量为30L/h、原料浓度为25%(质量分数)。关键词：超重力精馏，非平衡级模型，AspenPlus中北大学学位论文HigeedistillationprocesssimulationandoptimizationbasedonAspe

6、nPlusAbstractInrecentyears,greatprogresshasbeenmadeinapplicationofHigeedistillation;thereforemuchhigherdemandingofHigeedistillationprocesssimulationaccuracyisbeingrequired.Inthiswork,atwo-phasenon-equilibriummathematicalmodelofhigeedistillationhasbeendevelopedbaseontransportprocessmodelso

7、fhighgravityfiledbymodifyingthemasstransfercoefficientcorrelationsandinterfacialareacorrelationofdistillationmodelingravityfiled.MasstransfercoefficientsubroutineandinterfacialareasubroutineofhighgravityfiledwereprogrammedbyFortranlanguage.Thedynamiclinklibraryfiles