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Aspen涉及到固体模拟时流股类型的选择问题

 化工365 2021-04-13

首先来看看大家有多少人注意到以下问题,随意打开Aspen Plus当中的任意一条流股,有没有人知道前三个窗口的区别?

相信很多人只用Mixed(混合)窗口,因为后两个是CI Solid(CI固体,即常规固体)和NC Solid(NC固体,即非常规固体)窗口,但是对一些涉及到固体的行业领域或者工艺(比如煤化工、冶金、结晶、流化床工艺、固体干燥等),后两个窗口就很重要了。即使是涉及到固体的过程,有时候也可以不用后两个窗口,因为Mixed窗口也是可以包含固体的,但是我们建议还是将固体组成从Mixed当中分离出来输入到其他两个窗口中。常规固体一般指的是对相平衡不起作用的固体以及盐的析出/溶解,例如碳、硫磺、无机盐等,有分子量。而非常规固体指的是不能用分子结构表示,并且对相平衡、盐溶解平衡和化学平衡而言是惰性的非均相介质,例如煤粉、焦炭、灰分等。这三个窗口被称为该流股的子流股。

为什么Aspen需要区分这三个流股类型呢?这是因为固体与流体的物性计算不采用相同的模型,因此涉及到一些固体过程,就需要将某些固体放入CI Solid或者NC Solid当中。有些固体模块的某些模式要求必须有CI Solid或NC Solid子流股才能运行,例如Aspen的干燥模块的简捷模式。下图是一个简单的流程,如果进料没有CI Solid或者NC Solid子流股,那么运行模拟前的检查会报错,提示:如果干燥器选择了SHORT-CUT模式,一个CI Solid或者一个NC子流股必须存在。

正常输入组分后的流股,只有Mixed窗口是激活可输入的,另外两个窗口是未激活的。

当我们需要将某些组分输入到另外两个窗口时,如何激活窗口呢?在Simulation界面左侧的“设置→流股类型→工艺流程”当中可以进行流股类型的选择,常规就是指Mixed;而MIXNC,就是子流股包含Mixed和NC Solid两部分;MIXNCPSD,就是指子流股包含Mixed和NC Solid两部分,且NC部分具有PSD粒度分布,其他的都以此类推即可,选择完毕后相应的窗口就会被激活(当然有一个前提,那就是输入的组分里面有固体或者非常规组分)。

组成当中存在固体或者非常规组分

选择MIXCINC作为示例

相应的窗口被激活,可以输入

其次,我们还可以规定哪些组成放在哪个子流股当中,具体方法就是新建一个组分组(Comp-Groups),假如我想要将ASH列入NC子流股,NaHCO3列入CI子流股,其余组分放在Mixed子流股当中。我们按照下图的步骤将组分分别归类即可。

以上过程在涉及到固体的模拟过程当中是很重要的,目前的软件教程针对于固体模拟的还是比较少的,相信很多人也没进行过规定流股类型和设置组分组的操作,以上介绍希望对大家有所帮助!

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