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1、年第卷第期化工生产与技术。。一二一一一二二计算机应用一一”一一”“”二⋯化工模拟系统在精馏过程中的应用谢扬沈庆扬,浙江大学化工学院联合反应研究所杭州摘要应用化工模拟系统中精馏模块对乙,聚烯醉生产工艺中甲醉一水分离塔进行模拟模拟结果与实际工艺,。吻合并找到最灵敏的操作参数可用于指导生产关键词甲醉精馏模拟、化工模拟系统软件简介〔‘幻内广泛使用。流程模拟就是将一个由许多个单元过程组在中关于精馏的模块有成的化工流程用数学模型描述,并在计算机上简法模型,它包括简法精馏核通过改变各种有效条件得到所需要的结果如操算模型、简法精馏设计模型、作条件等。这一方法是计算机技术在化工方面分馏塔
2、的设计与核算简洁算法。的最重要的应用之一。用计算机作化工过程模严格模型精馏的核算与拟始于年代,到现在它,。已成为一种普遍采用设计多塔蒸馏系统的常规手段而广泛应用于化工过程的研究开其中是一个有关普通蒸馏、吸发、设计、生产过程的控制,优化及技术改造等收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提和共沸精方面。随着计算机技术的发展及应用软件技术馏、平衡和反应比例控制蒸馏等流程模拟的严的开发,化工过程模拟技术日趋成熟和实用,商格模型。它可用于两相气一液计算和三相气,。,业化软件广泛出现于化工过程模拟中其主要一液一液计算其构成包括任意组输人任意。,,的代表有系统和系统组侧线任意组加热器或热流
3、和任意组倾析,化工模拟系统是美国麻省器如图所示理工学院于年代后期研制开发的大型化工项级或冷疑器下一气相馏出物升以—。热负荷叫一执模拟软件由美国技术公司一,一液相馏出物,,年代初推向市场它用严格和最新的计算方法进料—塔顶切水进行单元和全过程的计算,为企业提供准确的二,单元操作模型还可以评价已有装置的优化操一‘钻产、。一作或新建改建装置的优化设计这套系统功能热流兹菇一齐全、规模庞大,可用于化工、炼油、石油化工、底级或再沸器负荷谕一执、、、、、、气体加工煤炭医药冶金环境保护动力节一塔底半一、,能食品等许多工业领域目前已在全世界范围精馏塔模型简图收稿日期一一谢扬等化工模拟系统在
4、精馏过程中的应用计算机应用其中作一个精馏模拟必须确定以下条件进料性质包括进料的组成、温度、压塔顶液相出料力、进料量、相数等和进料位置进料出料性质包括相数等和位置。、、塔的性质如塔板数塔的压力分布水蒸气塔底出料回流比和气相产品占塔顶、、总产品比率或塔顶出料塔底出料圈模拟流程图回流量等。根据所提要求将甲醇塔进料组成设定为、、其它如有侧线出料加热器和再沸器的热甲醇写水、质量比,进料量为、、、、,,负荷蒸气组分初值塔板效率回流温度填料塔顶为液相出料为使塔顶出料基本为,。性质或塔板性质等都可以由模拟者根据自己的甲醇通过计算可得塔顶出料量为。。要求设定。模拟过程中所提到的板数包括了
5、再沸器和冷凝,正,,对于一个模拟过程来说确选择准确无器一般以冷凝器为第一层塔板再沸器作为最。误的物性是模拟结果好坏的关键。后的塔板为单元操作计算提供了热力学性质和传首先我们看看如果是用再沸精馏模拟此塔,。递性质在典型的模拟中常用的情况的物理性质参数有逸度系数、烩、密度、嫡和自间接加热精馏。由能自身拥有两个通用的数采用再沸精馏塔,流股无进料。一据库公司自己开塔基本参数估计一发的数据库美国化工协会物性数据设通过对塔的塔板数、进料位置以及回流比。,计院设计的数据库另外还有多个专用数据库,,各项参数的估计为达到工艺要求经模拟我们、、,如电解质固体燃烧产品这些数据库结合拥得到表。
6、有的一些专用状态方程和专用单元操作模块使裹塔基本参数估计得软件可使用于固体加工电解数一塔板最佳达到要求所需精馏效果,进料最小塔顶甲醉塔底甲醇质等特需领域极大地拓宽了回流比,位置质量百分比质量百分比的应用范围为的准确模拟提一。供了依据一化工模拟系统在精馏过程中一一的应用‘一以上介绍了用于精馏操作一,的模型现以聚乙烯醇生产工艺中甲醇和水的注,由于工业回流比要求大概在一之间所以此处即。使。分离为例作简要介绍达不到要求也只设为其最大值〔〕灵敏度分析工艺情况,,比一般在聚乙烯醇生产工艺的醋酸甲醋的回由以上结论我们选取塔板数为时。,甲,较各类参数对精馏效果的影响收中醇塔通常采用塔底
7、水蒸气直接加热要求。,釜进料位置的影响回流比为塔顶采出的甲醇浓度达到士。,液含甲醇小于以上皆质量百分比在相同的条件下进料位置的不同将对塔模拟图板的分离效果产生影响。不同的精馏效果导致年第卷第期化工生产与技术,塔顶和塔釜的组成产生改变对再沸器和冷凝,’,厂丫,。丫器负荷也会产生影响因此存在最佳进料位置’丫丫’丫从万盯图和图中我们可以看出当进料位置在第丫但斌成李,’,·丫而且冷凝器和再’第之间精馏效果最好一’,,‘沸器负荷较少而进料在第块时进料达到最’“二‘丫下一奋冷凝器负荷,,加,’佳效果此时塔顶的甲醇含量为”塔底再沸器负荷’,一,因的水含
