文档介绍：Aspen Plus讲义
主要内容
讲义1 Aspen Plus简介
讲义2 Aspen Plus 界面介绍
讲义3 快速入门
讲义4 Aspen Plus精通
讲义5 模型分析工具
Aspen Plus软件的发展史
Aspen Plus是大型通用流程模拟系统,源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院(MIT)组织的会战,开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”(Advanced System for Process Engineering,简称ASPEN),并于1981年底完成。1982年为了将其商品化,成立了AspenTech公司,并称之为Aspen Plus。
该软件经过近20年来不断地改进、扩充和提高,已先后推出了十个版本,成为举世公认的标准大型流程模拟软件。全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及著名的工程公司都是Aspen Plus的用户。
以Aspen Plus严格机理模型为基础,还逐步发展起来了针对不同用途、不同层次的Aspen工程套件(Aspen Engineering Suite,简称AES)产品系列。
Aspen Plus是工程套件的核心,可广泛地应用于新工艺开发、装置设计优化,以及脱瓶颈分析与改造。此稳态模拟工具具有丰富的物性数据库,可以处理非理想、极性高的复杂物系;并独具联立方程法和序贯模块法相结合的解算方法,以及一系列拓展的单元模型库。此外还具有灵敏度分析、自动排序、多种收敛方法,以及报告等功能。
Aspen Plus具有最完备的物性系统
物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。人们普遍认为Aspen Plus具有最适用于工业、且最完备的物性系统。许多公司为了使其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus的物性系统,并与其自身的工程计算软件相结合。
一套完整的基于状态方程和活度系数方法的物性模型(共105种)
Aspen Plus数据库包括5000多种纯组分的物性数据及下列数据库
Aspen Plus是唯一获准与DECHEMA数据库接口的软件。该数据库收集了世界上最完备的气液平衡和液液平衡数据,共计二十五万多套数据。用户也可以把自己的物性数据与Aspen Plus系统连接。
高度灵活的数据回归系统(DRS)此系统可使用实验数据求取物性参数,可以回归实际应用中任何类型的数据,计算任何模型参数,包括用户自编的模型。可以使用面积式或点测试方法自动检查汽液平衡数据的热力学一致性。
性质常数估算系统(PCES)能够通过输入分子结构和易测性质(例如沸点)来估算短缺的物性参数
Redlich-Kwong-UNIFAC状态方程可用于非极性、极性和缔合组分体系
Aspen Plus模拟固体系统
Aspen Plus在煤的净化和液化、流化床燃烧、高温冶金和湿法冶金,以及固体废物、聚合物、生物和食品加工业中都得到了应用。
Aspen Plus中固体性质数据有两个来源:一是Solid数据库,它广泛收集了约3314种纯无机和有机物质的热化学数据;二是和CSIRO数据库的接口。第10版已合并成新的SOLIDS数据库,这些数据在模拟冶金、陶瓷矿产业及其它含有固体处理的过程时是必不可少的。还具有一套通用的处理固体的单元操作模型,包括破碎机、旋风分离器、筛分、文杜里洗涤器、静电沉淀器、过滤洗涤机和倾析器。此外,Aspen Plus中所有的单元操作都适合于处理固体,例如闪蒸和加热器模型能计算固体的能量平衡,而反应器模型 RGIBBS可用最小GIBBS自由能来判断在平衡状态下是否有固相存在。
Aspen Plus模拟电解质系统
许多公司已经用Aspen Plus模拟电解质过程,如酸水汽提、苛性盐水结晶与蒸发、***生产、湿法冶金、***净化气体和盐酸回收等。
Aspen Plus提供Pitzer活度系数模型和陈氏模型(由本公司的陈超群博士开发)计算物质的活度系数,包括强弱电解质、盐类和含有机化合物的电解质系统。这些模型已广泛地在工业中应用,计算结果准确可靠。
电解质系统有三个电解质物性参数数据库:水数据库包括纯物质的各种离子和分子溶质的性质;固体和Barin数据库包括盐类组分性质;一些特殊的电解质系统和应用于酸性气体交互过程的数据包是由本公司应用部门和用户一起开发的。
模拟电解质过程的功能在整套Aspen Plus都可以应用。用户可以用数据回归系统(DRS)确定电解质物性模型参数。所有Aspen Plus的单元操作模型均可处理电解质系统。例如,Aspen Plus闪蒸和分馏模型可以处理有化学反应过程的电解质系统。
Aspen Plus具有完整的单元操作模型库
Aspen Plus有一套完整的单元操作模型,可以模拟各种操作过程,由单个原油蒸馏塔的计算到整个合成氨厂的模拟。
由于Asp