aspen学习总结Word下载.docx

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4）.由于

1）2）,aspenplus可以很方便的计算出大的复杂的流程，这也是它称之为模拟软件的原因。

这里还想补充一下：

1）.aspenplus由于已经自带了大量的数据库，并且你可以得到这些数据，那么你就不需要再去查化工手册了。

比如，纯物质的比热，临界点温度，压力等等常数你都可以得到。

2）.aspenplus可以计算得到任意计算物流的几乎所有的物理性质，比如：

密度，比热，湿度等等工艺工程师所关心的数据。

aspenplus是平衡态体系的软件。

它不是仿真机，也不是动态模拟软件，并且所计算的体系都是假设已经达到平衡态，即不考虑时间的作用。

比如相平衡计算，只能计算达到平衡时体系是什么组成，温度压力等等是多少，不能处理非平衡的问题。

aspenplus还有一个十分有用的功能，就是根据实验数据回归出一些常数供其它地方使用。

举个常见的例子，如果你在实验室中，测量了水-乙醇体系在不同压力温度下，汽液平衡时的汽液平衡组成，现在想根据该实验结果得到wilson方程的水-乙醇参数（虽然这组参数

aspen数据库中已经有），那么就可以使用aspenplus的数据回归功能（dataregress）。

该功能的用处在于，如果你的工艺是比较特殊的，aspenplus的数据库内没有内置你所研究的体系，那么你就可以先用数据回归功能得到相应的参数，再做模拟。

该功能的具体用法以后再说。

aspenplus需要什么？

前面说过，aspenplus是一个根据方程计算的软件，那么很明显，是方程必然需要已知条件才能解出未知数，所以aspenplus需要的是方程的已知数，已知数可以多，却不能少，否则方程无解。

aspenplus的方程我认为可以分为三大类：

1.热力学方程，这是与具体的工艺流程无关的方程，如理想气体方程，tl方程，非理想溶液焓模型方程等等。

该类方程为单元操作过程计算提供必要的数据基础。

2.单元操作方程，如换热器，精馏塔等等单元操作过程的计算，涉及到三传一反，这部分主要是和化工原理有关。

3.数学方程，这部分主要是用来解方程时涉及到的一些数学计算方法，与我们工程技术人员关系不大。

我认为第一类方程即热力学方程是aspenplus的基础，建议在aspenplus入门以后要好好的重点的学习一下，精读一遍aspenplus物性方法和模型手册。

第二类方程相对而言不是太难，而且我认为也没有必要去精读，只要熟悉其原理即可。

实际上aspenplus在其单元操作手册上也并没有写明单元操作模型的方程。

具体地说：

对于aspenplus的流程计算模式（还有其他模式如数据回归模式此处不讨论），你需要输入以下数据：

1.流程图

2.组分

3.物性方法

4.起始物流数据，其组分，温度，压力，其他物流数据aspenplus可以计算出来。

5.所有单元操作模型数据

6.其他非必要数据，这主要是指如果你使用其他的功能，如设计规定，灵敏度分析等等。

关于流程图，需要特别指出的一点是：

单元操作的模型由两个因素决定：

1.你有什么已知条件;

2.你想得到什么结果。

不同的单元操作模型所能计算的和所需要的条件是不同的，具体请参考单元操作模型手册或者联机帮助。

aspenplus需要什么？

这里想再次强调一下：

单元操作模型的选择由两个因素决定：

这句话需要灵活运用，我想再深入的讲一点。

aspenplus的单元操作模型虽然和生产实际的设备很相像，但是，操作模型不等具体设备，它是过程的一种抽象。

你想解决的过程是怎样的才能决定你所选择的模型，而不是由具体的设备决定的。

据个比较典型的例子：

aspenplus中有radfrac模型是个典型的精馏塔详细计算模型，基本上可以等同于现实操作的精馏塔设备，模型有冷凝器和再沸器。

曾有人问我，他想计算冷凝器的详细结构该怎么办？

因为radfrac本身没有关于冷凝器的结构的计算啊。

解决的办法很简单，你将radfrac的冷凝器设为无，然后在塔顶汽相添加一个heatx或者hetran换热器就可以了。

而且还有人问精馏塔怎么不能设置全回流呢？

说实话，我并不明白有什么精馏塔在正常状态下世全回流操作的，但如果你非要设成全回流也不是没有可能，用我前面讲的方法，将换热器的出口再返回精馏塔就可以了。

好了单元操作模型的选择就到这里。

下面讲一下物性方法的选择。

对于初学者而言，除非他十分熟悉热力学的内容，否则物性方法的选择确实是个难点，在你们还没有重新学习过热力学或者精度过aspenplus物性方法和模型手册之前，出于学习软件的目的，我大概讲一下物性方法。

首先要明白什么是物性方法？

比如我们做一个很简单的化工过程计算，一股100c,1bar的水-乙醇（50：

50摩尔比，100kmol/h）的物料经过一个换热器后冷却到了80c,0.9bar,问如下值分别是多少？

1.入口物料的密度，汽相分率。

2.换热器的负荷。

3.出口物料的汽相分率，汽相密度，液相密度。

复杂一点，我还可以问物料的粘度，逸度，活度，熵等等。

以上的值怎么计算出来？

好，我们来假设进出口物料全是理想气体，完全符合理想气体的行为，则其密度可以使用pv=nrt计算出来。

并且汽相分率全为1，即该物料是完全气体。

由于理想气体的焓与压力无关，则换热器的负荷可以根据水和乙醇的定压热熔计算出来。

在此例当中，描述理想气体行为的若干方程，就是一种物性方法（aspenplus中称为idealpropertymethod）。

简单的说，物性方法就是计算物流物理性质的一套方程，一种物性方法包

含了若干的物理化学计算公式。

对于本例而言至少包含了如下两个方程：

1.pv=nrt

2.dh=cpdt.

实际上，以上是一种最简单的计算方法，但结果是错误的，正确的解法下节再讲。

对于水-乙醇体系在此两种温度压力下，如果当作理想气体来处理，其误差是比较大的，尤其对于液相。

按照理想气体处理的话，冷却后仍然为气体，不应当有液相出现。

那么应该如何计算呢？

主要涉及以下过程：

1.对于汽相pvt计算，可以使用srk方程，从而可以得到密度。

液相也可以使用状态方程计算密度，但此处不推荐使用，可以使用rackett模型计算液相密度。

2.至于物流的相态，则首先需要做汽液平衡计算。

3.在进行汽液平衡计算时，液相应用活度系数方程计算组分的逸度系数，并且还需要使用拓展antoine方程计算蒸汽压力。

4.换热器负荷的计算比较复杂，可以使用进出口物流焓差来计算，那么需要计算出进出口物流的焓。

5.焓的计算有多种途径，对于液相比较常用的方法是计算理想液体混合物焓，然后再加上过剩焓计算出来。

要计算非理想液体混合物过剩焓，则可通过混合物质汽相焓与蒸发焓差来计算，非理想性比较强是还要考虑混合焓差。

由此可见，实际过程至少包含如下公式方程：

1.状态方程srk,

2.液相密度方程rackett.

3.拓展antoine方程.

4.汽，液相逸度系数方程

5.液相活度系数方程

6.汽相焓方程，通过srk方程导出，需要设计纯气体cp=f（p,t）方程。

7.液相焓方程，相当复杂，此处不再重复。

8.其他方程，包括数学方程，比如以上计算时涉及到了微积分运算，汽液平衡的回归运算等等。

以上方程，如果需要我们用户去一个个选择出来，则是一件相当麻烦的工作，并且很容易出错。

好在模拟软件已经帮我做了这一步，这就是物性方法。

对于本例，我们对汽相用了状态方程，srk,液相用了活度系数方程（tl,wilson,等等），在

aspenplus中将此中方法叫做活度系数法，如果你选择tl方程，就称为tl方法，wilson方程就成为wilson物性方法（wilsonpropertymethod）。

这种物性方法中已经囊括了所有我上面提到的方程公式。

在aspenplus中（或者因该说在化工热力学中）有两大类十分重要的物性方法，对于初学者而言，了解到此两类物性方法，基本上就可以开始着手模拟工作了。

大体而言，根据液相混合物逸度的计算方法的不同，物性方法可以分为两大类：

状态方程法和活度系数法。

状态方程法使用状态方程来计算汽相及液相的逸度，而活度系数法使用状态方程计算汽相逸度，但是通过活度系数来计算液相的逸度。

常见的状态方程有ideal,srk,pr,lk方程以及他们的一些改进方程.状态方程法就是基于此类状态方程来计算逸度，压缩因子，焓等等的物性方法。

常见的活度系数方程有tl,wilson,uniquac等。

活度系数法就是基于此类活度系数方程来计算液相逸度，液相焓等的物性方法。

一般而言，对于常见的烃类如烷，烯，芳香族，无机气体如o2,n2等非（弱）极性的化合物，选用状态方程法；

对于极性强的化合物，如水-醇，有机酸体系选用活度系数法。

另外对于汽相聚合的物质，应选用特别的活度系数法，可以计算汽相聚合效应。

对于无机电解质体系，选用electl物性方法。

【篇二：

我是如何学习aspen的】

是如何学习流程模拟软件的

摘自--/bbs/htm_data/59/0606/4138.html

就我的经历，谈一些看法，希望能对新入门的技术工作者有点帮助。

学习流程模拟软件基本上有两类技术人员，一是设计院的工艺设计师，还有是工厂的工艺员。

据我所知，一般设计院都会有模拟软件的培训，大概是不需要读此入门介绍了。

另外就是工厂的工程师了，由于我是在工厂工作的，所以经验可能对工艺员更有帮助。

最早在石化厂时，根本没有听说过模拟软件，后来又一次在内网闲逛，发现了一个叫aspen的目录（后来才知道，我进到了厂里设计院的电脑中，呵呵，不知道现在还能否这么容易），当时好奇进去看了看，正好有aspen的pfd手册，还是中文的，随便一看，发现这个东东好像能做模拟，觉得特好玩，就安装到了电脑上，毫无疑问，由于aspen的安装不像其他软件，根本不能运行，也就罢了。

后来去了一家外资的工厂，这家公司的实力很强，aspen和hysys就在网上供下载安装，而且周围的两个工程师也都很厉害，aspen是他们必备的工具。

发现他们在用aspen，于是也想学，便要求it部门安装了aspenplus在自己的电脑上（顺便说一下，从前在石化厂的时候我们一个工艺室才有两台老古董的电脑），从那时起我才开始接触该软件。

学习的时候不能总问其他工程师（大家都很忙，问这种很初级的问题不受欢迎），那时也没有现在这么多的网络资源，唯一的老师就是aspenplus自带的英文版手册。

刚学aspen时，更本不知道aspenplus是用来做静态模拟的，还以为它能像仿真机一样的工作呢。

记得第一次学aspen时，我想模拟一个加热炉，于是在模型库中发现换热器里有一个加热炉的图标，于是画在流程图中，并且试图连接lpg和物料流，却怎么也不成功，呵呵。

前后弄了一个多月，愣是入不了门，但多少也了解了原来aspen是做平衡态模拟（顺便在这里说一下，其实模拟的本质也就是计算，根据化工原理，热力学等等化工公式做计算而已，模拟只是因为它的程序界面，并且能做大的流程的计算），并不是仿真机。

软件入不了门是一件很痛苦的事情。

那时我们工厂的aspenplus流程模拟已经被公司内部的其他专家开发出来，但我看来看去也弄不明白，只好啃那些英文版的手册。

读过手册的人都知道，aspenplus的手册有很多，其中比较重要的是单元操作模型，物性方法和模型，物性数据等。

由于我一点都不懂，所以也不知道该读什么，

就什么都看（顺便说一下，我十分推荐大家读一下物性方法和模型这本，那时我的热力学也忘得差不多了，一遍根本就看不懂）。

读了大约有几个月的时间，我们新来了一位同事，他有中文手册，就是大家经常能在网上看到的10.0版的那一套。

我于是要了一份[wiki]电子[/wiki]版。

也不知道是怎么回事，突然就明白了，单元操作模型是一种抽象的过程，选择哪一个模型，取决于你有的条件和你所想要求的结果。

呵呵，这句话现在看来简单，但当时我真的是花了几个月的时间才明白。

期间一位同事去燕化培训了一个星期，回来我翻了翻带回来的资料，跟着资料作了几个简单的模拟，就彻底明白了aspenplus是怎么回事。

然后再翻看手册，一切都恍然大悟，原来是这样的。

由于之前已经读过了手册，现在再翻看就很容易了，我的aspenplus才开始突飞猛进。

经验：

不要认为你现在的看起来毫无希望的努力是无用的，以后你会发现你现在的基本功是多么的重要。

其实一旦入了门，流程模拟软件学习起来就很简单了，很多功能触类旁通很容易就懂了，比如说如果知道了sensitivity,那么optimizaiton,desianspec就很容易了。

大体来说，aspenplus你需要学会如下知识：

1.aspenplus需要什么，能做什么？

2.aspenplus的界面。

基本上界面我个人认为可以分为两种，一是流程图窗口（processflowsheet

window）,另外是数据浏览窗口（databrowserwindow），实际上应该还再加一个控制面板（controlpanel）窗口，这个窗口也很重要，但这个窗口只是在流程调试使用，并且涉及的内容初级入门者也不必花太多时间去看，先忽略。

流程图窗口很简单，上只要你在工厂干过，看过pfd流程图并且是windows的用户，就没有什么难得地方，两分钟高定。

databrowser（以后简称data窗）是aspenplus最重要的部分，这也是aspenplus区别于画图软件的地方（我有时在用aspenplus时，其他非技术人员看见了总是好奇地问我是不是在用画图软件，呵呵）。

你需要在这个窗口中输入所有的已知条件，并且运行后观看运行结果。

其中如下信息是所有的模拟都需要有输入的：

组分（components）,属性（properties）,物流（streams）,单元操作（blocks）。

其中，组分没什么好说的，流程用到什么成分你就输什么成份，aspenplus内置的数据库包括了1600多种常用物质（有人问，那我需要的组分aspenplus中没有怎么办？

呵呵，这里卖个关子，以后再讲比较合适，因为所需的内容不适合在初级中谈及）。

属性是一个难点，高难点，我认为这是考察技术人员模拟水平高低的一个重要点。

此内容与化工热力学关系十分紧密，如果你忘了，那么赶紧去看看化工热力学吧，或者反过来，如果你想温习化工热力学，那就去研究属性吧（我就是这样把热力学又学了一遍，个人观点，结合aspenplus温习化工热力学，效率很高），怎么研究？

去读《aspenplus的物性模型和方法〉手册。

回头看了一下前几天发表的原创3，注意到没有阐述问题1：

aspenplus需要什么，能做什么，现在觉得这部分还是很有必要说明一下的。

先说aspenplus能做什么（以下是个人观点而非aspentech公司官方的解释，也许有误，欢迎高手指正）

4）.由于1）2）,aspenplus可以很方便的计算出大的复杂的流程，这也是它称之为模拟软件的原因。

另外发几句感慨，装修房子真是一件很累的事情，其最大的累不在于工程，而是如何防止受js的骗，我要无数次的在论坛上看功略，无数次的去不同的建材市场挑选比较，估计装修完以后我就可以开一间装修公司了。

想想我们中国老百姓真是可怜，要处处提防着假冒伪略，上当受骗，其实这是一种国人的内耗，最终受苦的是我们大家。

所以我希望大家能够认认真真的做好本职的工作，只有这样大家才能一起共同受惠。

好了，话归正题，继续上一节aspenplus能做什么？

举个常见的例子，如果你在实验室中，测量了水-乙醇体系在不同压力温度下，汽液平衡时的汽液平衡组成，现在想根据该实验结果得到wilson方程的水-乙醇参数（虽然这组参数aspen数据库中已经有），那么就可以使用

aspenplus的数据回归功能（dataregress）。

该功能的用处在于，如果你的工艺是

比较特殊的，aspenplus的数据库内没有内置你所研究的体系，那么你就可以先用数据回归功能得到相应的参数，再做模拟。

下一个话题：

aspenplus的单元操作模型虽然和生产实际的[wiki]设备[/wiki]很相像，但是，操作模型不等具体设备，它是过程的一种抽象。

你想解决的过程是怎样的才能决

定你所选择的模型，而不是由具体的设备决定的。

50摩尔比，100kmol/h）的物料经过一个换热器后冷却到了80c,0.9bar,问如分别下值是多少？

简单的说，物性方法就是计算物流物理性质的一套方程，一种物性方法包含了若干的物理化学计算公式。

对于水-乙醇体系在此两种温度压力下，如果当作理想气体来处理，其误差是比