利用aspenplus进行物性参数的估算汇总.docx
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利用aspenplus进行物性参数的估算汇总
1纯组分物性常数的估算
1.1、乙基2-乙氧基乙醇物性的输入
由于AspenPlus软件自带的物性数据库中很难查乙基2-乙氧基乙醇的物性参数,使模拟分离、确定工艺条件的过程中遇到困难,所以采用物性估算的功能对乙基2-乙氧基乙醇计算。
已知:
最简式:
(C6H4O)
分子式:
(CH>CH-O-CH-CH-O-CH-CH-OH)
沸点:
195C
1.2、具体模拟计算过程
乙基2-乙氧基乙醇为非库组分,其临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压、偏心因子等一些参数都很难查询到,根据的已知标准沸点TB,可以使用aspenplus软件的EstimationInputPureComponent(估计输入纯组分)对纯组分物性的这些参数进行估计。
为估计纯组分物性参数,则需
1.在Data(数据)菜单中选择Properties(性质)
2.在DataBrowserMenu(数据浏览菜单)左屏选择Estimation(估计)然后选Input(输入)
3.在Setup(设置)表中选择Estimation(估计)选项,IdentifyingParameterstobeEstimated(识别估计参数)
4.单击PureComponent(纯组分)页
5.在PureComponent页中选择要用Parameter(参数)列表框估计的参数
6.在Component(组分)列表框中选择要估计所选物性的组分如果要为多组分估计
选择物性可单独选择附加组分或选择All(所有)估计所有组分的物性
7.在每个组分的Method(方法)列表框中选择要使用的估计方法可以规定一个以上的方法。
具体操作过程如下:
1打开一个新的运行,点击Date/Setup
母Specialions
<<]|aT"71»\ol^lN*|
iet990口岂©©co岂」1「ira-fr“QELffl
Specifications
SimulationOptions
StreamClass
Substreams
Units-Sets
CustomUnits
ReportOptions
-r
Properties
Streams
Blocks
Reactions
匚onvergm匚耳
FlowsheetingOptions
MedelAnalysisTools
EOConfiguratfon
Pl'ISetupSpecifications■DataBrowser
InputComplete
2、在Setup/Specifications-Global页上改变RunType位propertyEstimation
Setup
Setup
Component's
Properties
FlowsheetingOptions
ResultsSummary
/Globalp/De«iiptiQn|
Title:
Accouning|Diagnostics|
I纯组分物性墾教的店尊
Unitsofrneaswement
METCB^j-
荷匚吐▼
Inputdais:
Outputresdts:
Globalsettings
Runt^pe;
PiopertyEstimahon
zi
Inputmock
S柜ady-State
创
Streamclass:
CONVEH
J
Ffcwbasis:
|Mole
A
Ambientpressure:
d
Ambienttemp.:
师|F
d
Validphases:
厂Usefreewatercalculations
r3<■!
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<
fl*w£#rth*
JnputComplete
3、在Components-specificationsSelection页上输入乙基2-乙氧基乙醇组分,将其
ComponentID为DIMER
4、在Properties/MolecularStructure-ObjectManager上,选择DIMER,然后点Edit
5、在Gageneral页上输入乙基2-乙氧基乙醇的分子结构
®DIMER
耳如m■州
FuidimalGioip|FcrmJa|Shwclure
Delire-mdeculeiUconnedivilii
Atenfl
AliOffnS
8i«'d
Number
Tjps
Number
Type
■
C
2
c
Singletend
2
C
3
0
Singlebond
2
Q
■1
c
Singleband
4
C
5
c
Singlebond
5
C
B
Q
Singleband
B
0
7
c
Singletond
7
c
B
c
Singleband
B
c
9
0
Singlebond
Atomnumber:
atomhype匚口irKpctidercB
圧卜讷叩匡岂ComponentsB-VjProperties二|PropertyMethods由岂E^timabori
B-圉MolecularStryrture
&DIMER
由VParameters口Data]
ffi-TlAdvanced匡二AowsheetingOptions匡•划ResultsSummary
Atomnumber
1
23
q
5
5
7
Alam卯e
c
c
0
c
c
0
c
4
pn;富“Tnaberi£entiry:
x 町thetrpearKt^asenttrsd InputComplete 6、转到Properties/Parameters/PureComponentObjectManaget,点击“NEW” PropertyMethods Estimabon MolecularStryrture Parameters日刘PureCj&mponent ResulteNotAvailable -^PropertesProjMrtyMethods・DataBroker JPrepayMetlwds三砺Itill«—」时 圧•书时叩吁岂ComponentsB剧Propetlies |I|工令TB 母二jBinaryInteraction □ElectrolytePair H口ElectrolyteTemary ■JjUNIFACGroup 口UNIFACGroupBinaryResults £jDau庄…二]Advanced吁二IFlowsheetingOptions£口Re-suhsSummaiy Slalus 匸 亠 Rewal New... 然后创建一个标量(Scalar)参数TB ResultsNatAvailable 、输入DIMER的标准沸点(TB)195C Obiectmanager MameT^pe I 3 二jPircComponert NewPureComponentParameters uv Edt Hide 2d也岂“: 甲由: BI.1! .: ■田.in Setup ComportentsPropertits二|PtQ^ertyMethods卤Estimation型MdecularStructure '|Parameters 2jPureComponent 田••二jBinaryInteraction二|ElBctrolytePair : —二|Electrolyte-Ternary二UNUFACGroup•二UNIFACGroupBinary由l|Results 口Data•二jAdvanced Flowsheet]ngOptionsResultsSumiTiflry 广esrrelai H>: >ILCOILV«ILl: LOHEll lltlfl-rHASTIlBdTiAor«CC<pi PropertiesParametersPureComponentTB-DataBrowser 口|e |QTB日包币|ENG73^1^1AH弓>〉|口匸|附| Ma'-a田;由. Setup Components Properties h]PropertyMethods/Estimation MolecularStructure = 0TB s二 BinaryInteraction 匚 EettrolytePair r— ElertnolyteTernary : UNIFACGroup ;■■■■□ UNIFACGroupBinary 0-0 ResuKs Par-ameters |-岂PureComponent /input ParametersUnite Data Component Componsml: DIMER- T TBC 1 195 Ftirecomponentscalarpar^neters a 申“口 io •…口Oats JjAdvanced FlowsheatingOptionsResultsSummary InputComplete 8、然后转至UProperties/Estimation/Setup页上,选择EstimationallmissingParameters ◎InpiJt >1^1«||aT~~H»ILilialh*| 3『也&—i由.1口 I 5rtLip Cnmpcnents Properties 口PropertyMethods 5E^tirmatiom ®input h&Compare ||Results ||CompareResults i/jMlolecul^rStructure Parameters 口Data 二IAdvanced FlowsheetingOption弓 ResultsSummary '/SetupPuneComponent|T-DependentjBinaiyjUNIFACDroup Estiinatiori口口面幅 CDonotestanatear^paiameters 冷E囲! 皿迦匹(.西[更啓邑该 CEslimateonlytheselectedparameters i-Parameter®pag F"Puecomponentscalarparameters 時Ruecomporveiltlempsalure-dependeritpropatycocr^alionparaneteis |7Binaiyinteractionparameters 硬UNIFA匚jgioupp吕旧e風初占 InputComplete 9、运行该估算,并检查其结果。 估算结果自动写入到窗体文件中 r1 茁PropertiesEstimationResults-DataBrowser Reajlrs <>|^|«|[aF~2]»|蛋n> 其模拟结果如下: Propertyname Parameter Estimatedvalue Units Method MOLECULARWEIGHT 分子量 MV 134、1756 FORMULA CRITICALTEMPERATURE 临界温度 TC 627.594188 K JOBACK CRITICALPRESSURE临界压力 PC 3318184.71 N/SQM JOBACK CRITICALVOLUME 临界体积 VC 0.4265 CUM/KMOL JOBACK CRITICALCOMPRES.FAC 临界压缩因子 ZC 0.27121482 DEFINITI IDEALGASCPAT300K 理想气体CP 177504.906 J/KMOL-K BENSON AT500K 264294.092 J/KMOL-K BENSON AT1000K 386292.527 J/KMOL-K BENSON STD.HT.OFFORMATION 标准吉布斯自由能 DHFORM -564698000 J/KMOL BENSON STD.FREEENERGYFORM 标准吉生成热 DGFORM -347180000 J/KMOL JOBACK VAPORPRESSUREATTB 蒸汽压 101318.723 N/SQM RIEDEL AT0.9*TC 1080313.99 N/SQM RIEDEL ATTC 3318184.71 N/SQM RIEDEL ACENTRICFACTOR偏心因子 OMEGA 0.92834051 DEFINITI HEATOFVAPATTB 汽化焓 DHVLB 53706714.1 J/KMOL DEFINITI LIQUIDMOLVOLATTB 液体mol体积 VB 0.10949498 CUM/KMOL GUNN-YAM SOLUBILITYPARAMETER溶解度参数 DELTA 25451.023 (J/CUM)**.5 DEFINITI UNIQUACRPARAMETER UNIQUACR参数 GMUQR 5.29070534 BONDI UNIQUACQPARAMETER UNIQUACQ参数 GMUQQ 4.612 BONDI PARACHOR 等张比容 PARC 325.3 PARACHOR LIQUIDCPAT298.15K 液体 291996.108 J/KMOL-K RUZICKA ATTB 443532.586 J/KMOL-K RUZICKA 2与温度相关的纯组分物性参数的估算 利用aspenpluS寸乙基2-乙氧基乙醇与温度相关的纯组分物性参数的估算,过程与纯组分物性参数的估算过程一样,只是在过程中选择EstimationInputT-Dependent估计输入受温度影响参数),计算受温度影响的物性的参数。 其操作过程与纯组分物性参数一样,在组分物性结果点击T-Dependent可以看到温 度相关的物性参数: 其模拟结果如下: PropertyName Parameter Estimatedvalue Units Method IDEALGASHEATCAPACITY CPIG -19911.799 K,J/KMOL-K BENSON 理想气体热容 819.051095 -0.5897105 0.00017686 0 280 1100 36029.2 27.9688868 2.3707e-10 468.15 615.042305 LIQUIDHEATCAPACITYCPLDIP284003.707J/KMOL-KRUZICKA 液体热容-523.81995 1.84681065 0 0 258.88695 468.15 以上为乙基2-乙氧基乙醇的纯组分参数及与温度相关的纯组分参数的计算过程,由于这些参数在物性数据库中都没有包含,而且都很难查询到。 此时可以通过输入标准沸点TB,利用aspenplus软件的EstimationInputPure Component(估计输入纯组分)对纯组分常量进行估计,得到临界温度、临界压力、临界体积和临界压缩因子、及理想状态的标准吉布斯自由能、标准吉生成热、蒸汽压等纯组分参数;用EstimationInputT-Dependent(估计输入受温度影响参数)对纯组分常量进行估计,就可以得到乙基2-乙氧基乙醇的理想气体热容、饱和蒸汽压、汽化焓、气体摩尔体积、气相粘度、等纯组分与温度相关的纯组分物性参数。 3二元交互作用参数物性常数的估算 在气液平衡计算过程中,物质间的二元交互作用参数手算过程计算量很大,通常用的方法有: 二元VanLaar方程、Wilson方程、NTRL方程以及预测液体混合物的活度系数所用的集团贡献法等,而且有些过程的计算量特别大,甚至很难得到。 此时,利用aspenplus的二元交互作用参数物性常数的估算功能显得尤为方便。 本章以乙基2-乙氧基乙醇的水溶液为例来说明aspenplus的二元交互作用参数物性常数的估算功能,使用EstimationBinaryInput(估计二元输入)进行二元参数估计,在properties中选用UNIFCA为计算方法,然后输人分子结构。 自定义新物质乙基2-乙氧基乙醇后,再引入第二组分一水,在Gagenera标签或Formula标签中输入分子结构和已知的物性常数,进行模拟估算。 具体过程如下: 1、打开一个新的运行,点击Date/Setup 回飞|9创*1«~刃□團申| global'/Description|*/AccountingIDiagno$tic$ 7*ittc&kEai±sas*«lbsi'epzrl: ila.EeeHelp. 2、在Setup/Specifications-Global页上改变RunType位propertyEstimation 聊Speciliicalions▼ Qg)Setup 0Sifications ©SimulationOptions由"Units-Sets …©CustomUnits L◎ReportOptions £3/jComponents ±卤Properties □Ao^sheetingOptionss-LdResultsSummary Input匚omplete 3、在Componentsspecifications、Selection页上输入乙基2-乙氧基基乙醇组分, 将其ComponentID为DIMER 4、引入第二组分H20 耳里區匚二]出«莎弓创曲凹 卤La…-爭二: ! 」…&血D□口口23口越口田…日———————————I田i: i也;.田! 田,由-田—由 Setup Component? ®Specificationsp]Assay/Blendt: 「Light-EndProperties二|PdroChararterizaticin■i."P^eudocomponents■CAttr-Comps二|Heni^Compi•[UNIFACGroups口Comp-Groups宝jComp-ListsPropertiesStreams BlocksReartidrl^ConvergenceFlowsheetingOptionsModelAnalysisToolsEOConfiguratioriResultsSummary ^/SBhcllioii|Petroleum|Noncorverlional|/Dat日bank打 」 ComponentID lipe Componenlname Formula DNER Corvenfional H2D CcnvaHioHal 点TER H2C DelinecdmporBn£$ FindElseWizardU$eiDefinBdRsordeiReview Lc^P-cicitID-I*iat±iratt>fe*retri^csfzcalat&baj応』*ntexsitH.Es-Cc^pe-nest5s-scrPorsi-la..See InpiitComplete 5、在Properties/MolecularStructure-ObjectManage上,选择DIMER rComporents-DataBrowser £MSetup Components Properties PropertyMethods Estimation ■“口MolecularStructure: …•0DIMER •[」WATER口Parameters•二IDatajAdvancedFlowsheetingOptionsResultsSummary InputComplete 6、在Gageneral页上输入乙基2-乙氧基乙醇的分子结构 尊DIMER ”习二二]出«莎刁列旦 也『盘: 厂iLi-『耶—曲hi.」冊由n-opQ-D口證 M-tup Components Properties Specifications-PropertyMethodsEstimation MolecularStructure母DIMERoH20 Parameters Data Analysis Prop-Sets Adlyanc&d S-treams Blocks- Reactions Convergence Flewsheeting0ption&ModelAnalysisTaollsEOConfiguration! RwultsSummiary InputComplete Atoml NumbeiTi^e Atom2 NumbsTpp
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