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第10章 工艺流程模拟
作者：王丁丁 孙兰义
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目录
101 带循环的工艺流程
102 工艺流程模拟
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化工流程中的循环回路
大多数化工流程模拟都存在循环回路，存在两种循环：
组分循环（循环质量和能量）
热量循环（仅仅循环能量）
101 带循环的工艺流程模拟
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独立循环回路(Independent Loop)
嵌套循环回路(Nested Loop)
交叉循环回路(Interconnected Loop)
101 带循环的工艺流程模拟
循环回路的种类
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101 带循环的工艺流程模拟
化工流程模拟的计算方法
序贯模块法
联立方程法
联立模块法
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101 带循环的工艺流程模拟
在大多数过程模拟软件中(包括ASPEN、PRO/II)，某一时间只计算(模拟)一个单元(采用序贯模块法)，单元和物流计算的先后次序称为计算顺序。
如果流程中存在循环物流，则需在包含循环物流的流程段，迭代计算直至流程计算收敛。
计算的顺序是自动按照模拟流程的信息流的顺序进行计算的，而信息流取决于化工过程的规定。通常，过程原料物流的变量是指定的 。
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主流程处理顺序
从原料物流(Feed streams)到产物物流(Product streams)的流程顺序，称为主流程处理顺序(Main Flow Processing Sequence) 。
计算顺序必须包括所有的流程单元
计算顺序无须和主流程顺序相同，给定不同物流的初始假设值可选择不同的计算顺序，有时候可加速计算的收敛速度
101 带循环的工艺流程模拟
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Recycle Stream Guessed
Calculation Sequence
R1
U1，(U2，U3，U4，U5)，U6
S3
U1，(U3，U4，U5 ，U2)，U6
S4
U1，(U4，U5 ，U2，U3)，U6
S6
U1，(U5 ，U2，U3，U4)，U6
主流程处理顺序
101 带循环的工艺流程模拟
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撕裂流
撕裂流是Aspen Plus给出其初始估值的一股物流，并且该估值在迭代过程中逐次更新，直到连续的两个估值在规定的容差范围内为止
撕裂流与循环物流是相关的，但又与循环物流不一样
要确定由Aspen Plus选择的撕裂流，可在Control Panel（控制面板）中的“Flowsheet Analysis（流程分析）”页面查看
用户确定的撕裂流可在Convergence/Tear页面进行规定
为撕裂流提供估计值可以促进或者加快流程收敛（极力推荐，否则缺省值为零）
如果输入了“回路”中的某个物流的信息，Aspen Plus会自动设法把该物流选为撕裂流
101 带循环的工艺流程模拟
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