如何利用Aspen进行物性分析纯组分二元相图.docx
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如何利用Aspen进行物性分析纯组分二元相图
物性分析方法(PropertyAnalysis)
在进行一个流程模拟之前,最好先了解一下你所选物系,以及物系中物质的物性和相平衡关系,对所选体系偏离理想体系的程度有个初步的了解,对所选体系热力计算方法有个初步的认识。
只有这样才能够选择合适的物性计算方法,在得出模拟结果之后,才能保证模拟结果的可信度。
卞面做一个CO2/Ar体系物性分析的例子,旨在抛砖引玉,有错误的地方还请读者批评指正。
1•开始设置
选择模拟类型(Simulations)为:
GeneralwithMetricUnits,单位制可以根据自身选择的单位体系来定。
选择运行类型(RunType)为:
PropertyAnalysis,当然在其它运行类型中也能够进行物性,不过这个运行类型没有流程图及其它一些要素,是专门为物性分析而设立的运行类型。
Kew
RefjnefvSimulations
2.Setup参数设置
设置Setup中的一些参数,如Title,(这里可以不填写,但是最好还是设置一下,可以方便其它用户对你的模拟进行了解,增加其互通性)Unit,RunType,其中Unit,RunType中的设置相当于第一步中的Simulation,RunType设置,对于前面已经选择的类型在这里可以看到设置的结果如图2。
当然也可以重新设置。
它好处就是,可以很方便的使用户可以在不建立新模拟的情况卞,改变单位制及运行类型。
在Description中可以填写对模拟的一些简单描述,可以在报告(.rep)中输出,可以增加其可读性。
其它的一些选项这里就不做介绍了。
SiBulation1-AspenPlus¥7.1-aspenOlTE-[SetupSpe...□回阳
□FileEditVigwDataToolsRunPlotLibraryCostingWindowKelp■BX
滋y龛斗奄砧■n»m卜卜《
SetupSpecif...
I
C:
\.・・AspenTech\AspenPlusV7.1
imi
RequiredInputI
3.在Component中定义组分
ComponentID中输入CO2,AR即可,对于其它一些常用的物质直接输入其名字或分子式就行。
而对于一些结构复杂的物质可以运用Find来查找。
输入后结果如图3。
SiBulation1-AspenPlusVT.1-aspenOHE-[Cowponents.
FileEditViewDat^ToolsRunPlotLibraryCastingWindowHelp
Flowshe*
Results
<1J
[inputC^fhplete
Components...
RequiredInputId.-
C:
\・・・A.spenTech\AspenPlusV7.1HUM
图3注:
ElecWizard:
电解质向导,可以帮助用户输入电解质。
UserDefined:
输入用户自定义的组分。
Reorder:
重新调整输入物质的顺序。
Review:
查看输入组分的纯组分标量参数。
4・在Property中设定计算物性的物性方法。
本文选择的Basemethod和Propertymethod是PENG-ROB>结果如图4。
物性方法的选择还值得商榷。
由于对CO2/Ar体系的了解还不够,对已经选择的物性方法是否能准确描述该体系还不甚了解,本文主是为了提供一种分析物性的方法。
对于使用到的物性方法并不能保证其准确性。
SiAulation1-Aspen.PlusV7.1一aspenONE-[PropertiesSped...(■”口]|^|
FileEditViewDataToolsRunPlotLibraryCostingWindowHelp-BX
oQ如亀汽升鲤
«All5»(□鑫節2
HenT7"CompsisnotalloxTedforthespecified,propertzmethod.
|InputComplete
PropertiesS・・・
I
C:
.AspenTech.\AspenPlusV7.1
Oil
Req-uiredInputIncomplete
图4
AspenPlus可以提供4种类型的物性分析:
pure,binary,residue,andstream本文中数据只能进行pure和binary两种物性分析。
下面就进行这两种物性分析。
参数设定完成后,单击Go就得到图7,PL/温度曲线。
可以看出在这种温度下Ar的饱和气压人的惊人。
所以说对其物性方法的选择也就比较困难。
对于图形的修饰问题还请读者自行研究(如显示Marker,改变标题、坐标轴等等),在这里就不作赘述了。
□回因
二PLvsTeBperature-Plot
PLvsTemperature
216.0220.0225.0230.0235.0240.0245.0250.IJ
TemperatureK
6・Binary物性分析
打开的方式和Pure物性分析相近,Tool-Analysis-Property-Binary,打开后如图8。
1*Birvar-yAnsMlys?
is?
图8本文以P-x-y图为例进行物性分析,在Analysis中选择P-x-y,在Temperature中Unit选择K,在Listofvalues输入218.15K,输入数据后的结果如图9。
然后点击Go得到图10。
图10
下面来分析一下,在图9中,输入数据Lower为0.39,Upper为1,这个数据是C02的组成,理想物系应该是0-lo在这里为什么这样输入呢,是因为在C02组成为0.39时饱和蒸气
压为最人值,这是因为体系为非理想体系的原因,详细的解释请参考化工热力学。
如果输入Lower为1那么会出现图12的情况。
SaveAsForm
图11
□P-xyforCO2/AR一Plot
000.20.40.60.81.0
Liquid/VaporMolefracCO2
图12
7-在一张图上作出多个温度下的P・x・y图。
第6部分是讲的如何画出一定温度卞的P-x-y图,当然也可以在一张图上作出不同温度下的T-x-y图。
区别就在于Temperature的设定,当Listofvalues为一个值就是一个温度的P-x-y图,当为多个温度时就为多个温度下的P-x-y图。
对于0verallrange选项,是为了作出等差温度下的P-x-y,Lower■为温度的下限,Upper为温度的上限,Points为在温度上下限内所选择的温度的点数,Increments:
为温度的步长。
Points和Increments都只能选其一。
具体值的设定如图13。
Validphases
IVapor-Liquid
二BinaryAnalysis
Analysistype:
Components
Component1:
Component2:
厂Listofvalues
Aivalysisisperformedatthe-temperatureswithiniheraneespecified.
图13
点击Go得出结果如图14.
二P-xyforCO2/AR一PLo^
图形分析:
这张图看起来非常的混乱,在高压部分肯定存在问题,原因在于C02的组成上限设定的问题,联系到物系是因为物系的非理想性所致。
对于这种方法的介绍已经结束了,已经达到了在一张图上画出多个温度下的P-x-y图的目的,至于存在的问题,就需要需要此种物系P-x-y图的朋友进行更深入的研究,了解CO2/Ar物系的性质,选择合适的物性方法,然后再进行画图。
由于时间仓促难免出现错误,请批评指正。
特别提示:
本方法采用的AspenPlus为V7.1。
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