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选择物性、添加性质

化工设计Club 化工研学社 2023-10-08

经过前期文献调研的积累和Aspen知识的学习,很多同学都跃跃欲试地要打开软件进行大干一番,输入完所有组分之后,面临一个严峻的问题——如何选择物性?追求严谨的同学想要修改从数据库导入的物性参数,进而面临一个更加严峻的问题——如何添加性质?


如何选择物性?


1.查阅文献。正式刊物发表的正经文献都是受到行业内广泛论证和推敲过的,具有很高的指导价值,按照文献要求选择物性可以做到有根有据、因地制宜,例如:在全流程中空分工段可以选取PENG-ROB物性方法,而MEA脱碳工段可以选择ELECNRTL物性方法。

2.经验判断。物性方法与模型选择不同,模拟结果大相径庭。体系合适的物性方法,往往取决于物性方法的建模原理、适用范围等诸多因素。结合化工中常见的物性体系,可以归纳出经验性的选择方法,按照下列判断结构给出。有余力的同学可以查阅化工热力学资料,加深对该选择结构的理解。

图(a)

图(b)

图(c)

3.物性助手。Aspen这么智能的软件是绝对不会让可爱的用户们止步于流程模拟的第二步,毕竟前面只是完成了万里长征的一小步。为此,在物性界面提供了物性助手工具,用户在完成一系列问题之后(感觉有点像做调查问卷),可以获得专家推荐的体系物性。


如何添加性质?


在科研文献中为力求模拟的真实性和准确性,有时采用实验等方法获得更为准确的物性数据,甚至有时需要模拟的成分在数据库中不存在,均将文献和资料上的数据添加到流程模拟中的操作。

1.添加纯组分物性数据。在Methods-Parameters-Pure Components中可以新建物质性质集,选取Scalar类型可以添加包括分子量、临界温度和常压沸点等对于流程模拟有用的标量物质性质,注意单位的输入正确。

如果是与温度相关的物性,以液体摩尔体积性质为例,物质性质集类型需要选择T-dependent correlation类型,选择Liquid molar volume项目,选择具体模型形式,输入参数即可。难点在于如何得知Aspen中模型方程形式和数据列代表的具体参数类别,可以按下F1快捷键呼唤帮助菜单(或者是Fn+F1,诸多软件通用),输入模型简写名称即可获得详细形式,以DNLDIP模型为例,其形式介绍如下所示。

2.添加组分交互物性数据。在Methods-Parameters-Binary Interaction中可以修改相关的组分交互数据。

其中,常进行修改的参数包括亨利组分参数(HENRY-1)和NRTL交互作用参数(NRTL-1),其方程形式和每列代表的参数如下所示。



亨利组分参数




NRTL交互作用参数





本期整理:落羽 LuckyE


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