流程模拟计算中关于塔板效率选择的技巧

计算机·自动化石化技术，2003，10(1)：31PETROCHEMICALINDUs1Y!流程模拟计算中关于塔板效率选择的技巧王洪江(中国石化北京燕山石油化工公司仿真培训中心，北京，102500)擅要：通过对流程模拟软件(AspenPlus)的学习以及对多套装置模拟计算的经验，结合相关工艺过程的特点和工程经验，总结出在流程模拟稳态计算过程中，对各种工艺条件下建立塔模型时，选择塔板效率的一些经验。关键词：AspenPlus流程模拟塔板效率在用AspenPlus流程模拟软件计算塔模型时，塔板效率的处理决定了模型计算准确与否。因此，在计算过程中要不断地摸索、总结、调整计算方法和处理技巧，以使计算准确，达到实际生产的需要。1塔板效率简介1．1塔板效率概述塔在各种工艺条件下的操作，归根结底都是汽液混合物利用相平衡原理(相对挥发度的不同使混合物得到一定程度的分离)。因此，塔的操作只有在理想状态下才能达到理论上最大程度的分离效果。而通常实际操作中的塔板，由于接触时间有限、液(雾)沫夹带等原因，在汽液接触、传质离去后，一般不能达到前述的平衡状态。通常用塔板效率来表示塔板上传质的完善程度，以便根据理论板数得出实际板数，完成塔设计过程中板数的定义；或根据装置的实际板数得出理论板数，从而用理论板数进行装置的模拟计算。1．2塔板效率的几种表示方法1．2．1总板效率总板效率亦称全塔板效率，反映全塔平均传质效果，用E0表示。计算公式为：E0=N／Ne，式中N为理论板数、N。为实际板数。1．2．2汽化效率汽化效率是单板传质效果的体现，用Ev来表示，计算公式为：Ev-yJ(k~xxJ=y|：式中yn为离开第n板组分的汽相组成，x为离开该板的液相组成，k为相平衡常数，为与X成平衡的汽相组成。1．2-3单板效率单板效率国外文献中通称为默弗里(Murphree)效率，直接反映单独一层塔板上传质的优劣，常用于塔板研究中，如图1所示。砷l图1单板效率示意图摩尔分事Y．对于第n层塔板而言，自下一层(n+1层)板上升而组成的yn+t的蒸汽，在第n层塔板上与液相进行物质交换后，离开该板的蒸汽组成已提高到yn，这层塔板汽相的增富程度表示为yn--y叶。；而与离开该板的液相组成x成平衡的汽相组成表收稿日期：2003-0l—O3。修改稿收到日期：2003—Ol—l0。作者简介：王洪江，助理工程师。2001年毕业于东北林业大学化学工程专业，硕士研究生。目前从事Aspen软件的培训及项目开发工作。联系电话：010—69345444—8602。维普资讯http://www.cqvip.com计算机·自动化石化技术，2003，10(1)：31PETROCHEMICALINDUs1Y!流程模拟计算中关于塔板效率选择的技巧王洪江(中国石化北京燕山石油化工公司仿真培训中心，北京，102500)擅要：通过对流程模拟软件(AspenPlus)的学习以及对多套装置模拟计算的经验，结合相关工艺过程的特点和工程经验，总结出在流程模拟稳态计算过程中，对各种工艺条件下建立塔模型时，选择塔板效率的一些经验。关键词：AspenPlus流程模拟塔板效率在用AspenPlus流程模拟软件计算塔模型时，塔板效率的处理决定了模型计算准确与否。因此，在计算过程中要不断地摸索、总结、调整计算方法和处理技巧，以使计算准确，达到实际生产的需要。1塔板效率简介1．1塔板效率概述塔在各种工艺条件下的操作，归根结底都是汽液混合物利用相平衡原理(相对挥发度的不同使混合物得到一定程度的分离)。因此，塔的操作只有在理想状态下才能达到理论上最大程度的分离效果。而通常实际操作中的塔板，由于接触时间有限、液(雾)沫夹带等原因，在汽液接触、传质离去后，一般不能达到前述的平衡状态。通常用塔板效率来表示塔板上传质的完善程度，以便根据理论板数得出实际板数，完成塔设计过程中板数的定义；或根据装置的实际板数得出理论板数，从而用理论板数进行装置的模拟计算。1．2塔板效率的几种表示方法1．2．1总板效率总板效率亦称全塔板效率，反映全塔平均传质效果，用E0表示。计算公式为：E0=N／Ne，式中N为理论板数、N。为实际板数。1．2．2汽化效率汽化效率是单板传质效果的体现，用Ev来表示，计算公式为：Ev-yJ(k~xxJ=y|：式中yn为离开第n板组分的汽相组成，x为离开该板的液相组成，k为相平衡常数，为与X成平衡的汽相组成。1．2-3单板效率单板效率国外文献中通称为默弗里(Murphree)效率，直接反映单独一层塔板上传质的优劣，常用于塔板研究中，如图1所示。砷l图1单板效率示意图摩尔分事Y．对于第n层塔板而言，自下一层(n+1层)板上升而组成的yn+t的蒸汽，在第n层塔板上与液相进行物质交换后，离开该板的蒸汽组成已提高到yn，这层塔板汽相的增富程度表示为yn-