AspenBatch Modeler是Aspen专用于间歇过程模拟的模块,主要用于间歇精馏和间歇反应过程的详细模拟。本章将通过实例,介绍AspenBatch Modeler的应用。
7.1简介
间歇精馏广泛应用于精细化学品和医药工业中的物流分离。分离少量物质时,间歇精馏比连续蒸馏成本低,而且具有高度的操作灵活性。进行间歇精馏优化设计时,会有很多设计要求,比如产品纯度、最大回收率、最大产量、最小环境影响和最低资本成本等,这些要求有些可能相互矛盾。工艺流程设计完成后,原料、产品质量和其它要求都可以改变。同一套装置甚至能用于完全不同的蒸馏过程,在这种情况下,需要确定如何最好地利用装置来满足新的需求。
间歇精馏模型是间歇精馏塔设计优化的先进工具。利用其严格模拟功能,可以快速而低成本地确定最佳设计,并确定最优操作方案,从而在保证产品纯度的前提下,减少间歇操作时间、提高产品回收率。通过使用AspenBatch Modeler可实现:减少10%甚至更多的间歇操作时间,减少新间歇蒸馏设备投资数十万美元;增加高价值产品产量,每年增加利润数万至数十万美元;更快的开发和调试,缩短上市时间,有些产品早几周上市,就意味着数百万美元的销售额。
AspenBatch Modeler的主要功能如下:可选择模拟单釜/反应器、精馏塔或有冷凝器的釜/反应器;初始状态可选择为空、有初始物流或全回流;可选择固定压力分布和各级持液量,或根据塔板和填料的关联式计算这些数据;可模拟三相系统;能定义一系列操作步骤;可模拟控制器;可在任意时刻加料,故能模拟初始状态为空或有物流;可选择固定热流量或基于釜结构、液位和加热介质条件估算热流量;可选择模拟设备热容量的影响和环境热损失;支持两相和三相体系的反应精馏;支持由间歇数据估算反应动力学参数;支持利用膜系数进行详细传热计算;支持从公用工程列表中选择加热/冷却介质;可运行有循环物流的多个间歇釜;可从厂商容器库或用户创建的库中加载容器结构信息。
此外,Aspen Batch Modeler使用与Aspen Plus和其它Aspen Tech工具相同的先进物性系统,以确保准确性和结果的一致性。Aspen Batch Modeler有方便的交互式图形用户界面,可引导用户输入数据,也可在计算时查看结果,或随时暂停及停止运行。可以通过表格、不同时间下的变量图或某时刻塔的分布图等形式查看结果。表格和图都可复制到Excel或Word等工具软件中以生成报告文件。

