ASPENPlus例题单效蒸发器.docx

ASPEN Plus 介绍单效蒸发器
练习1: 单效蒸发器 (沸点不上升)

F
这个练习解决问题 8.4-12 (Geankoplis)：在一个单效蒸发器中，将进料为10000 olb/h浓度为15 wt%的蔗糖水溶液提浓到30 wt%，如以以下图。使用的饱和蒸汽为240 ，蒸发器中蒸汽压力为1 atm (绝压)。总的传热系数为 350 btu/h ft2 oF. 计算蒸汽用量和所需面积。

创立流程

利用 Aspen的Help菜单找到表示蒸发过程的适宜的设备。

Help 菜单指导我们使用 Flash 2 (在ASPEN 主窗口下方的“Separator” 条中)。到屏幕下方选择 Separator>Flash2；
移动指针点击鼠标左键将单元或称“块”放置在Aspen窗口中。

留意：可以完成同样的分别任务的设备可能不止一种，有一些的应用更为简洁。假设你觉察选用的设备要求输入的条件超过你把握的，你可以试试换一种简洁的设备模型。
通过选择“material streams”按钮添可以在流程上加物料流。进料物流可以从
屏幕空白处始终拉到设备的进口端，产品物流可以从出口端始终拉到屏幕空白处。

放置了块和物流后，可以通过点击鼠标右键对它们进展删除、重命名和重连接。流程图绘制完成后，就要对每股物流输入过程数据。
输入过程数据 (在窗口上部的Data 菜单中)

Setup – (给定问题的一般信息)
在适当的地方给问题命名并指定英制单位。

留意: 点击数据扫瞄器右上角的蓝色带箭头的按钮〔NEXT按钮〕，系统会指导你 有步骤的输入过程参数，猛烈推举这样作！！！

Components – (在这里你要列举全部参与过程的化学组分)
T在 Component Name栏键入 “sucrose”〔蔗糖〕或在formula 栏键入“C12H22O11”。你还必需给蔗糖一个 “Component ID” „一个将在全部输出表格用于表示这种物质的昵称。在另一行定义 water〔水〕。

Properties – (在此选择你的过程中，物性计算使用的热力学模型)
帮助菜单能使你选择到更适宜于你的系统的模型。我猛烈推举你使用！！

对这个模拟，根底方法〔Base Method〕 = UNIQUAC or UNIFAC

还是在“Property”下，在“Estimation”选项中选择“estimate all missing parameters”，如以以下图所示。

Streams –对进口物流必需规定： 流量
组成
热力学条件 (T, P, vapor fraction中的任意两个)

进口物流数据 :

留意: 我们只需要指定进料物流的组成。对于出口的液相和气相物流，当你规定了蒸发器的操作参数〔Block data 〕后系统会自动计算。

假设你对需要规定的数据不是很清楚，数据扫瞄器右上角蓝色的 N 钮会系统的知道你完成数据的输入过程〔它相当聪明〕。
Blocks – (在这要规定设备操作参数，比方热负荷、操作温度、压力或者气相分率)。FLASH 规定条件:
压力〔PRESSURE〕 =1 atm
气相分率〔VAPOR FRACTION〕 =气相摩尔数/ 进料摩尔数= .583
〔我选择规定这个条目使由于这样准确性更高，„这种选择有点阅历性！). 气相是通过蒸发器的物料衡算得到的，留意指定的气相分率必需是摩尔分率。

进料摩尔数 = (1500 lbsugar/342 lb/lbmol)+(8500 lbH2O/18 lb/lbmol)= 472.2 lbmols
气相摩尔数 = [3,000-1500]/0.3 = 5,000 lbs H20 vaporized/18 lb/lbmol = 277.8 lbmols

当你输入全部需要的数据后，可以在窗口右下方看到 “Required Input Complete” 。这时你就可以预备运行模拟了。
运行模拟
进入Run菜单，或者按 “F5”, 运行程序。
检查结果
进入 Data > Results Summary > Streams 或者
进入 View > Report > 然后选择在“Display report form”中选择“simulation”
热负荷(q)可以通过热量衡算得到，计算所需的物流的焓值如上表所示，也可以通过点击Block > B1> Results 得到。

需要的蒸汽量(S =q/λ)和蒸发器面积 A=q/U∆T=617 ft2 必需人工计算„，一旦知道了热负荷，这是一个简洁的工作。

现在尝试用三效蒸发器解决同样的问题

保持进料和物性参数的设置不变，你必需对EVAP1, EVAP2 and EVAP3修改旧操作参数或重输入操作参数。

这次运行的结果如下表所示：