Aspen Tutorial informaes Aviso Especial - Aspen Imprimir Bug Contorno, clique aqui. 1. Aspen IntroduoASPEN processo de simulao um pacote de software amplamente usado na indstria de hoje. Dado um processo de concepo e de uma adequada seleo de modelos termodinmicos, ASPEN utiliza modelos matemticos para prever o desempenho do processo. Esta informao pode ento ser usada em uma forma iterativa para otimizar o design. Esta modelagem exata das propriedades termodinmicas particularmente importante na separao de misturas no-ideal, e tem uma ASPEN grandes bases de dados dos parmetros regrediram. ASPEN pode lidar com processos muito complexos, incluindo sistemas de separao mltiplas colunas, reactores qumicos, destilao de compostos quimicamente reativos, e mesmo eletrlito solues como cidos minerais e solues de hidrxido de sdio. ASPEN no se conceber o processo. preciso um projeto que fornece ao usurio e simula o desempenho do processo especificado no referido projeto. Portanto, uma slida compreenso dos princpios subjacentes engenharia qumica obrigada a fornecer valores razoveis para os parmetros de entrada e de avaliar a adequao dos resultados obtidos. Por exemplo, um usurio deve ter alguma idia do comportamento da coluna antes de tentar usar ASPEN. Esta informao pode vir de um mtodo de aproximao, como a abordagem McCabe-Thiele, Txy geral modelagem do comportamento, ou resduo curva mapas. ASPEN no posso te dizer quantas etapas para usar durante um determinado separao. Voc deve definir o nmero de estdios e ver que tipo de separao resultados. Alguns preliminares ou 'volta do envelope "clculos so geralmente recomendadas. MSU tem uma variedade de pacotes para Aspen diferentes simulaes. Sucintamente, aqui esto os programas e capacidades: Aspen Adsim - adsoro de leito fixo presso adsoro swing, etc Aspen Cromatografia - leito fixo adsoro, simulou que se deslocam cama cromatografia. Independente dos Tiragens Aspen Plus. Aspen Custom Modeler - Um utilitrio que permita a criao do usurio operaes unitrias. Destilar Aspen - Aspen's' Conceptual Engenharia de Produto 'planejamento para transformao de regimes. Independente dos Tiragens Aspen Plus. Aspen Dynamics - Unsteady-estado simulador. Aspen Plus - O estado estacionrio processo simulador. Aspen Propriedades - Modelagem de propriedades e equilbria fase. Incorporado na maioria dos outros componentes, embora ele possa ser executado como um subconjunto stand-alone. Todas as fases de imvel equilbria e mistura mtodos discutidos neste site so acessveis em qualquer Aspen Aspen Plus ou Propriedades. Aspen Polmeros - Modelagem de reatores de polimerizao e polmeros termodinmica. Esse pacote est disponvel no Aspen Aspen Plus ou Propriedades, e no atravs de um menu externo. BatchSep - Lote destilaes. Executada independentemente de Aspen Plus. Normalmente iniciao cientfica projectos vo envolver Aspen Aspen Plus ou Propriedades. Para iniciar qualquer um desses pacotes, certifique-se de olhar para a interface do usurio correspondente no menu Iniciar.

1.1 Como obter mais ajudaEste documento destinado a ser uma viso geral. ASPEN tem extensa ajuda on-line. No tente entrar em contato diretamente ASPEN. Elas no repsond pedidos para estudantes. Trabalho atravs de seu instrutor e AT para obter respostas s suas perguntas. Se suas perguntas no forem respondidas com a ajuda on-line, disponvel ver os documentos em PDF a partir da pasta ASPEN documentao disponvel no menu Iniciar. A maioria das tarefas comuns esto cobertas.

Para encontrar descries / equaes para os modelos e parmetros termodinmicos varialbles, esto em Propriedades Ajuda on-line, captulo 3.

2. Comeando com Aspen Aspen Plus ou propriedadesNormalmente iniciao cientfica projectos vo envolver Aspen Aspen Plus ou Propriedades. Para iniciar qualquer um desses pacotes, certifique-se de olhar para a interface do usurio correspondente no menu Iniciar. Quando lhe for pedido para ligar para o motor (licena) configure como mostra a janela, e clique em OK.

Figura 2.1 Caixa de dilogo de Conexo

3. Especificao de Flowsheet em Aspen PlusSe voc est trabalhando com Aspen Propriedades, voc pode saltar para a seco 4 deste documento. Para demonstrar como construir um processo de simulao utilizando ASPEN, iremos desenvolver uma coluna de destilao para separao de etanol e gua. O primeiro passo no desenvolvimento de uma simulao desenvolver o fluxograma do processo (pfd), que consiste nas operaes unitrias (blocos) e crregos que alimentam e ligar os blocos. Os blocos so listados por categoria, na parte inferior da janela principal (colunas, reatores, etc) em uma barra de ferramentas conhecido como o "Modelo de Biblioteca ', uma poro mostrado na figura 3.1. H uma ampla variedade de blocos disponveis. Documentao para o algoritmo para cada bloco fornecida na documentao ASPEN. O primeiro passo escolher o tipo de coluna para o etanol-gua Separao. Clique nas colunas para ver a coluna diferentes simulaes disponveis. Os dois tipos de interesse comum so 'DSTWU', que o mtodo de destilao multicomponente atalho, e 'RadFrac', que o rigoroso simulao de uma nica coluna.

Figura 3.1 Coluna e Stream menu. Para o sistema de abastecimento de gua + etanol, o short-cut no ser adequada, pois o sistema tem um azeotrope. Escolha 'RadFrac'. Clique na pequena seta no lado direito do 'RadFrac' para selecionar o cone coluna que pretende utilizar na pfd. O menu desaparecer; mover a mira para o local desejado no flowsheet janela principal e clique o boto do mouse.

Depois voc tem que adicionar crregos para o bloco. Clique na pequena seta direita do boto de crregos canto inferior esquerdo da tela (como mostrado na figura 3,1), e escolha o vdeo que voc quer cone no menu (materiais, energia ou de trabalho). Para este exemplo, criou o feed stream: Material escolher o crrego, clicando sobre ela. A coluna vai mostrar agora flechas quando o fluxo pode ser ligado, setas vermelhas indicam exigido crregos, conforme apresentado na Figura 3.2

Figura 3.2 Obrigatrio e facultativo crrego conexo pontos. Para configurar o fluxo de alimentao da coluna, passe a cruz vermelha por cima da situao alimentar e clique uma vez esquerda. Agora, mova o mouse para a esquerda e clique novamente. Agora voc deve ter definido um feed stream (canal 1). Para o escoamento crregos clique na primeira coluna sada para ligar os fundos (canal 2) e lquido destilado (canal 3). Se voc cometer um erro e deseja apagar um crrego ou bloco, clique na seta (selecione) boto na parte superior esquerda do modelo de biblioteca de ferramentas e, em seguida, clique sobre o crrego ou bloco que deseja apagar e bater a tecla DELETE.

Figura 3.3 Coluna aps a conexo dos fluxos materiais.

Agora que voc tenha definido as operaes unitrias de ser simuladas e configurar as ribeiras entrada e sada do processo, voc deve digitar o resto da informao necessria para completar a simulao. Dentro Aspen Plus, a maneira mais fcil de encontrar o prximo passo utilizar um dos seguintes comandos equivalentes: (1) Em seguida clique no cone (azul N ->); (2) encontrar 'Next' no menu Ferramentas, ou ( 3) uso de atalhos do teclado F4. Qualquer opo ir abrir os dados do browser.

4. Configurando Definies e unidadesNos dados do browser, voc obrigado a inserir as informaes em locais onde h semicircles vermelho. Quando tiver acabado de uma seo, uma marca de azul vai aparecer. Contudo, alguns prestao "Setup" configuraes frequentemente desejvel. Voc pode mudar padro unidades por abrir a 'Configurao' Pasta conforme mostrado abaixo.

Voc pode procurar a unidade fixa para ver as opes. A base unidade-set 'nomes acima apresentados so nomes reservados e voc no pode modific-los. No entanto, se voc clique com o boto direito em uma unidade definida, voc pode 'mudar', e depois modific-lo. Depois que voc viu as unidades que voc pode especificar a escolha usando o drop-down boxes.

Se voc estiver executando o Aspen Plus, voc pode desejar ter crrego resultados resumidos com fraes mole ou alguma outra funo que no definida por padro. Use o Relatrio Opes", como mostrado abaixo.

5. Especificando ComponentesAqui voc tem que digitar todos os componentes que voc est usando na simulao. A abertura tela mostrada abaixo.

5.1 Introduzir informao compostosA forma mais fcil de introduzir a componente informao clicar sobre o 'Localizar' boto e digite o nome do componente. Comece por escrever 'etanol', e em seguida selecione a ETHANOL da lista de componentes que aparece. Clique no boto 'Adicionar' para adicion-lo lista dos componentes. Repita o procedimento para adicionar gua a lista dos componentes. O 'ID do componente' um nome arbitrrio de sua escolha, que ser utilizado para rotular o componente em seus clculos. O 'Tipo' uma especificao de como ASPEN ir calcular propriedades termodinmicas. Fluido para processamento de produtos qumicos orgnicos, geralmente adequada a utilizao de convencionais. Se voc cometer um erro acrescentando um componente, clique sobre a linha direita para especificar eliminao.

6. Especificao dos mtodos termodinmicosAspen, fornece uma "Propriedade Mtodo Seleo Assistente" para ajudar na escolha de um modelo razovel termodinmica, Ferramentas> Propriedade Mtodo Seleo Assistant. Alm disso, o apndice D da "Introduo Engenharia Qumica Termodinmica por Elliott e Lira, fornece um fluxograma para ajudar no modelo de seleo. Voc precisa estar ciente da maneira pela qual implementa Aspen Aspen valores do parmetro, pois oferece funes dependentes de temperatura no local de parmetros, e s vezes usa sinais diferentes parmetros do que sobre os mesmos modelos na literatura. Para encontrar informaes sobre o imvel modelos, o acesso ajuda online arquivo, e na pgina "Acessando outras Help", para usar o link "Ajuda Aspen Propriedades". Em seguida, navegue para "Aspen Referncia Propriedades". Ento, para encontrar o modelo de descrio e os parmetros implementao clique na janela de ajuda, clique em "Propriedades Fsicas mtodos e modelos". Olha no captulo 3 para as descries das EOS atividade e modelos. Se voc tem dificuldade para encontrar "Propriedades Fsicas Mtodos e Modelos" a ajuda on-line atravs de ligaes, ajudar a carregar o arquivo correto C: \ Program Files \ AspenTech \ APrSystem 2006 \ GUI \ Xeq \ aprsystem.hlp. Voc tambm pode encontrar um arquivo pdf por navegao a partir do menu Iniciar para Program Files \ AspenTech \ Documentao AspenOne 2006 \ 2006 Aspen Engenharia \ Aspen Propriedades \ AspenPhysPropMethodsMdls2006-REF.pdf. O ecr para escolher o imvel mtodo mostrado abaixo.

O Processo de Tipo" ir diminuir as opes de mtodos termodinmicos. Muitas vezes, que recompensar design, 'Qumica' ir proporcionar uma ampla gama de mtodos. No entanto para acessar o modelo de van Laar, voc deve selecionar "todos". O 'Base mtodo' default especificar o mtodo de clculo para todos os blocos que voc pode controlar qual for o mtodo utilizado em blocos individuais, editando o setup para os blocos individuais. Voc normalmente no utilizam "Henry Componentes ou Free gua". Para o exemplo aqui, selecione UNIQUAC, um modelo bem-aceitos pelo no-ideal misturas multicomponente lquido a baixa presso.

Clicando no boto 'N->' boto, ser-lhe- mostrado o binrio parmetros como mostrado na imagem abaixo. Quando voc fechar a janela ou clique em "Avanar", voc tem desde a aprovao dos valores, e voc receber mais nenhuma inspirao para valores do parmetro. Se existem parmetros em branco, zeros sero utilizados. Isso no implica que a mistura ideal pressuposto ser utilizado, pois muitos modelos predizem comportamento no-ideal com valores do parmetro de zero.

Compreender Aspen binrio parmetrosA forma do modelo termodinmico parmetros normalmente difira do formulrio publicado na literatura, pois muitas vezes substitui ASPEN parmetros com funes de temperatura. Para achar o formulrio da equao utilizada em Aspen, abra o arquivo de Ajuda e, a partir do 'ndice' guia, o ndice de pesquisa para o nome do modelo (por exemplo, UNIQUAC), clicar sobre o nome do modelo, resultando no ndice painel, selecione a entrada com o 'modelo' nome (por exemplo, UNIQUAC atividade coeficiente Model '). Voc deve ento ver equaes muito semelhante literatura publicada. Para compreender onde esto dentro de voc ajudar o sistema de arquivos, voltar ao separador ndice das ajude pasta e voc ver links para os outros mtodos coeficiente de atividade. Voc vai ser o captulo 3 do Propriedades Fsicas Mtodos e Modelos Manual. Para UNIQUAC o formulrio publicado tpicos dos parmetros tau.ij = exp (-a.ij / T) Em ASPEN, implementada como tau.ij = exp (a.ij + b.ij / T + + d.ij LNT c.ij * * T + e.ij / T ^ 2) Portanto, a publicar so os parmetros relacionados com os parmetros de faia: b.ij (Aspen) =-a.ij (publicado) QUANDO AS UNIDADES ASPEN esto definidas para K (Veja a caixa de dilogo acima, nota que a temperatura unidades esto especificados na linha superior da tabela). Para verificar se o componente puro valores (por exemplo, R UNIQUAC e Q), os dados no navegador, clique no link 'Componentes' pasta. Em seguida, no painel da direita sobre a seleco guia, clique no link 'Rever' boto na parte inferior direita. A listagem vai incluir constantes puxado a partir do Aspen bases de dados, incluindo GMUQR e GMUQQ e GMUQQ1. Para os nossos fins GMUQQ e GMUQQ1 so os mesmos. Estes devem corresponder a valores a partir do livro didtico.

7. Especificando Stream e bloquear informaoEsta seo aplica-se a Apsen Plus; se voc estiver trabalhando com Aspen Properties, passe para a seco 8.

Clique em "Avanar". Stream especificaes sero exibidos. Voc deve escolher o crrego composio, o dbito, eo estado de alimentao crregos. O estado especificado por presso, temperatura e frao de vapor. Para este exemplo, para a alimentao stream (1) escolher uma presso de 1 atm e uma temperatura de C. Agora entra o componente molar caudais como 20 kmol / h para ETOH e 980 kmol / h para a gua. (Se voc entra na composio alimentar mole fraces, voc tambm tem que especificar o total de dbito.)25

Clique em Next. O bloco (RadFrac) configurao ir aparecer. Para esta simulao rigorosa, voc deve especificar a coluna configurao. Digite o nmero de etapas, enquanto 33 e especificar total refrigerante. Na 'Operao Especificaes' seco, definir o caudal de destilado a 23 kmol / h, e definir a taxa boilup em 1500 kmol / h conforme mostrado abaixo.

Hit 'Next' e os' Stream 'pgina aparece. Localize o feed stream (1) no estdio 17. Hit 'Next' para ir para a 'presso' pgina. Especificar a "Fase 1/Condenser 'como presso 1 atm. Ao deixar as outras camadas da presso pgina sozinho, da queda de presso atravs da coluna ser ignorado neste clculo.

7.1 Executando a simulaoTodas as informaes requeridas deve agora ser concludo. Clique em "Avanar". Agora voc deve ter uma mensagem de que todas as informaes necessrias foram inseridas. Se no o fizer, ou preencher o formulrio exigido olhada no menu esquerda para qualquer semicircles vermelho. Para executar a simulao, clique em OK na mensagem, ou voc pode executar a simulao de Corrida no 'Executar' menu suspenso.

7.2 Ver ResultadosPara ver os resultados, clique na pasta azul na barra de ferramentas. Escolha 'Stream' para ver as propriedades riacho, ou "Bloquear" para ver coluna propriedades. Em 'Rios', voc pode olhar para os crregos e

desejamos-lhe um lugar em sua mesa crregos pfd, clicando no' Stream Table 'boto. (Nota: colado crrego tabelas no so actualizadas se modificar a simulao ea reprise). Para visualizar o Bloco RadFrac propriedades, clique em blocos (B1), no painel esquerdo do navegador dados. Em uma complexa simulao, que um dia mais conveniente para trabalhar com o pfd para encontrar resultados. Clique com o boto direito sobre um bloco ou stream, por um curto-cut menu de resultados. Voc pode fazer surgir relatos compilado indo at o menu "Exibir" e clicar sobre a informao desejada. As informaes constantes dos relatrios controlada por um pouco o relatrio apresenta opes na seco 4.

7.3 revendo coluna comportamento possvel estudar o comportamento da coluna, olhando para a coluna perfis conforme mostrado abaixo dos "Resultados" Dados navegador. Um exemplo mostrado abaixo tabela.

Voc pode usar perfis enredo da coluna "Plot> Plot Wizard ...". Para composies, escolher a composio ferramenta, especificar fraes lquidas mole. A anlise a seguir mostra que pode haver mais do que stripping fases necessrias para a coluna dadas 33 etapas, vazes, refluxo e boilup. Naturalmente, as composies na parte superior da coluna so limitados pela azeotrope.

7.4 Imprimindo a sua obraVeja a nota sobre o contorno ASPEN imprimir bug no alto desta pgina. Voc pode imprimir e fluxograma do processo incluem tabela o crrego se tiver colado-lo para o formato PDF. V para o "Setup" pgina, e clicar em 'Use Specified Tamanho da fonte', a fim de obter uma cpia impressa legvel. Em seguida, selecione "Imprimir". Para imprimir "Sntese de Entrada ',' Histrico ', ou resultados (" Relatrio "), v ao menu" Exibir "e selecione a sua escolha. Salve a informao como um Notepad (. Txt texto) arquivo, que pode ento importar em Word ou Excel e imprimir muito mais eficiente. Os relatrios padro ter mais informaes do que voc normalmente precisa. Evite imprimir relatrios sem uma reviso ou colando-lhes-las em um documento do Word que voc ir usar para cima ou imprimir contingente depressa!

7.5 Salvando o seu trabalhoQuanto mais voc trabalha com Aspen Aspen e Propriedades, salvando os arquivos em 'backup' formato vai garantir que eles possam ser abertos na prxima verso do Aspen. Atualmente no possvel abrir 'standard' arquivos quando atualizando Aspen. A cpia de segurana termina com um formato "bkp" como a ltima parte da extenso do arquivo.

7.6 Executando a simulao novamente, e reinitializingVoc deseja modificar o seu processo de parmetros para executar o processo novamente. Aps a modificao, voc pode clicar no boto 'Prximo', ou o 'Executar' boto. O 'Executar' boto azul '>' tringulo na barra de ferramentas principal. Aspen ir "reutilizao" o ltimo estado para iniciar a prxima simulao. Quando um caso falha, isto , normalmente, no desejvel. Para reinicializar, utilize o '| Anlise -> Pura ...' ou 'Ferramentas -> Anlise -> Binrio ... "ou" Ferramentas -> Anlise -> Resduo ... "para avaliar propriedades.

Por exemplo, aps a criao de um sistema de gua + cido actico a utilizar o mtodo de Hayden-O'Connell fugacities vapor e os lquidos UNIQUAC mtodo de propriedades, um diagrama Txy podem ser rapidamente gerados usando 'Ferramentas -> Anlise -> Binrio ... " . Certifique-se de editar o Vlido fases' caixa se voc espera que pode haver VLL equilbrios. (No use 'Free Water ", a menos que voc pode seguramente assumir que um lquido aquoso fase pura gua. Este pressuposto pode s vezes ser usados em petrleo processamento de hidrocarbonetos, mas no vlido para a maioria das matrias orgnicas funcionais).

O desenho exibido:

Quando voc fechar o diagrama voc ir encontrar a tabela com alguns clculos intermdios. Se voc gostaria de obter os valores em Excel, arraste o mouse sobre as colunas, e cpia. Em seguida colar em Excel. Aqui est outro exemplo de metanol + benzeno.

8.3 clculo mistura propriedadesTambm possvel a parcela coeficientes de fugacidade, coeficientes de atividade, ou de outras propriedades, em funo da composio ou a temperatura, etc Mistura propriedades normalmente requerem que voc especifique uma propriedade e, em seguida, defina "executar" o caso. Em primeiro lugar, especificar os componentes, como mostrado na Seo 5. Para ter propriedades, em funo da composio em um fixo T e P, voc ter que criar uma propriedade e, em seguida, definir o pedido de execuo definido.

8.3.1 Estabelecer a propriedade conjuntoAbra a pasta para "Propriedades> Descanso-Sets".

Clique em "Novo ..." D o "Propriedade Set 'um nome que o ajude a lembrar as propriedades calculadas. Neste exemplo defina a propriedade chamada de 'PHIMIX'. Sobre as "Propriedades" na guia, selecione a Apsen nome para a propriedade que pretende catalogar. Voc provavelmente ter que consultar a documentao ASPEN para encontrar o nome para a propriedade. Neste caso, vou selecionar 'PHIMX', o ASPEN nome para o coeficiente de fugacidade componente numa mistura. Introduza as unidades se apropriado para a sua propriedade.

No Qualificados" guia, defina as outras informaes para o clculo. No caso dos coeficientes de fugacidade, Eu escolhi-os a calcular para a fase vapor.

ASPEN para instruir como utilizar a propriedade definida, voc especificar a prxima anlise a ser realizada.

8.3.2 Determinando a Anlise de correr para a propriedade definida.Selecione a pasta para "Propriedades> Analysis". A tela ser muito similar a "Propriedade Set 'pgina na seco 8.3.1. Clique em 'Novo' eo nome da anlise set. Vou chamar meu PhiCalc '. Tambm para a maioria das propriedades que voc vai querer selecionar' genrico 'a menos que seja claramente um envelope ou resduo curva. Txy, Pxy resduo e curvas so mais facilmente acessveis como indicado na Seco 8.2.

Sobre os "Sistemas" guia, se pretende especificar a temperatura e presso, especificar Ponto (s) sem um flash". Ser necessrio definir as vazes, embora no haja nenhum verdadeiro processo de fluxo. Se no forem necessrias para o clculo, ASPEN ir ignor-los.

Sobre o "Planilha" guia, especificar a Propriedade Sets para a anlise, e mov-las para a direita lista caixa:

Para resumo da sada, clique sobre o boto para a pgina "Quadro especificaes' e d um nome tabela e especifique a preciso desejada, conforme mostrado abaixo.

Sobre o separador da varivel Propriedade Analysis" fixado, voc ir especificar o estado fixos e variveis a variveis ajustadas conforme mostrado abaixo. Note que a seo superior do formulrio para o Fixo variveis de estado, neste caso, ser definido para 120C e 1 atm. A tabela mais baixa foi editado para variar a fraco molar do cido actico. Antes de sair do formulrio, os valores ajustados para a faixa ou variveis devem ser especificadas. Para fornecer essa informao, em primeiro lugar colocar o cursor na varivel campo (por exemplo, a varivel "fraco molar" selecionado abaixo) e, em seguida, clique no boto formulrio chamado 'Range / List' para especificar o intervalo / lista para essa varivel.

Especificar o Gama ou a Lista de Valores de ser variado conforme mostrado abaixo. Aqui ser o intervalo de 0 a 1 em intervalos de 0,05.

8.3.3 Gerando os valores calculadosNeste ponto, ASPEN possui informaes suficientes para calcular a informao desejada. Clique no 'Executar' boto da barra de ferramentas. O 'Executar' boto o tringulo azul na parte superior barra de ferramentas (que 'acinzentados' na tela todos os disparos sobre esta pgina web). Voc pode dizer que os resultados estejam disponveis quando a 'Anlise' muda a pasta azul conforme mostrado abaixo. Note-se que o azul 'PHICALC' pasta tem "Resultados" disponvel. As colunas de clculos conforme mostrado abaixo pode ser copiado para o clipboard do Windows, arrastando o mouse sobre a coluna ttulos, usando o menu Editar (ou Ctrl-C). A rea de contedo podem ser colados em Excel.

Se detectar qualquer erro ou informao desactualizada desta pgina, entre em contato com Professor Lira, que mantm este contedo.

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