Aspen Plus在精馏实验中的模拟优化

李惠成，刘凯凯，李小菊，于春柳，康进科

(陇东学院化学化工学院，甘肃 庆阳 745000)

精馏是化工生产中应用非常广泛的一种单元操作。在精馏塔的实际运行过程中，由于操作条件的波动，其分离效果和生产能力经常发生变化，因此精馏塔操作性能的分析是化工原理的重要教学内容。由于影响精馏分离的因素很多且呈非线性关系，使此类问题颇为复杂和灵活，成为化工原理的教学难点。利用模拟软件解决上述精馏操作型问题是一条非常有效的捷径，不仅能加深对精馏单元过程的理解，而且有助于提高学生利用流程模拟优化技术解决工程实际问题的能力。Aspen Plus是一种通用型化工流程模拟软件，可用于单元过程及化工流程的模拟、设计和优化，具有界面友好、工作效率高、结果准确、功能齐全等优点，目前已在全世界范围内广泛使用[1-2]。

1 精馏实验装置及实验结果

1.1 实验装置简介

实验装置采用的是筛板塔，共10块塔板，塔身内径为50 mm的不锈钢管制成。其中，第二段和第九段采用耐热玻璃材质，可便于观察塔内气、液相流动状况。其余塔段做有保温。降液管由外径为8 mm的不锈钢管制成。筛孔直径2 mm。塔内装有铂电阻温度计，用来测定塔内气相温度。塔顶物料蒸汽和塔底产品在管外冷凝并冷却，管内通冷却水。塔釜采用电加热[3]。

图1 精馏实验装置流程图Fig.1 Flow chart of rectification experimental unit

混合液体由储料罐经进料泵、进料阀直接(由高位槽转子流量计计量)进入塔内。塔釜装有液位计用于观察釜内存液量。……