【玩转Aspen系列】用Aspen Adsim 模拟VSA制氧过程
用Aspen Adsim 模拟VSA制氧过程
本次模拟是根据文献：《Fast Finite-Volume Method for PSA/VSA Cycle Simulations Experimental Validation》——Ind. Eng. Chem. Res. 17-3224 中的一些数据来进行模拟。由于这篇文献主要讲的是算法上的改进来使这样一个例子在不同的算法下运行来比较它们之间在在CPU占用率和所耗时间的差别。所以对我们来说用处并不大，在这里我们用它的一些基本数据。
基本数据：
该系统包括两张床，每张床内部直径为0.104米，床层填充高度大约1.80米，外壁由3毫米厚的聚氯乙烯制成，内装有13X沸石分子筛。
本次模拟分为 个步骤。首先，本次模拟思维在空气中分离出氧气，所以有O2、N2和Ar等，但是由于Ar比较少而其它种类的气体就更少了，并且它们和吸附剂的作用与O2类似；所以经简化后O2为22%，N2为78%，需要定我们的模拟定义O2和H2两种组分。然后：
1 定义组分：
这里用到的组分为N2和O2
1）首先启动 Aspen Adsim 2006，在界面左侧找到Component List：
2）弹出对话框：
3）点击“是”，出现：
4）如上图进行点击，则调用出Aspen Properties，则弹出相应界面，首先在Formula栏中输入组分：O2，N2，CH4，然后在Component ID中输入所需标示。最后再点击N→：
5）弹出界面，由于为非极性组分，所以尝试着选PR方程
6）弹出界面，选择温度单位为℃，继续点击N→：
7）弹出界面，点击“是”和“确定”。
8）点击“保存”。
9）点击Import Aspen Properties file：
10）选择刚刚保存好的文件进行点击：
11）出现：
12）点击OK后，出现：
13）切换界面，激活组分列表：
14）弹出对话框，选“是”：
至此，组分定义完毕。
2 定义结构类型：
1）创建结构类型：
2）输入名字
3）这时在flowsheet下出现了：
4）点击，弹出对话框，把NonIsothermal项改为True，把步骤数改为8，并输入每一步的时间。
3 画流程图：
1）画出所需的模块：
在左侧的Exploring中找到所需的模块，左键点击拖拽到右侧释放，
（1）画出床层模块：
同理，可画出其他相应的模块：
（2）画出缓冲部分模块：
（3）画出阀模块：
2）修改模块的名子：
选择要修改的模块，右击：
键入新名字，同理可修改其他模块的名子。
3）连接各个已经画好的模块：
在左侧的Exploring中找到所需的物流模块，左键点击拖拽到右侧所需连接的模块所产生的蓝色或红色的小箭头上释放：
同理可连接好的各个其它的模块，完成流程图。
4 定义各种模块的特性：
1）依次定义吸附床模块的各种特性：
（1）吸附剂的特性
（2）能量平衡的特性
（3）平衡特性
（4）流向的特性
（5）几何尺寸的特性
（6）动力学特性
（7）数学计算方法
同理可定义第2个吸附床模块的各种特性。
2）依次定义各类缓冲罐的各种特性：
同理可定义其它几个缓冲罐的各种特性。
3）依次定义各类吸附床上下部的区间模块的各种特性：
同理可定义其它几个吸附床上下部的区间模块的各种特性。
4）依次定义各个阀模块的各种特性：
（1） VF1阀的特性：
（2）Vf2、Vf3 阀的特性：
（3）VW1阀的特性：
（4） Vb1、Vb2阀的特性：
（5） V1阀的特性：
（6）VF1阀的特性：
（7） VF1阀的特性：
5 定义进出口物料的特性：
1）定义进口物料的各种特性：
2）定义起始时刻产品物料的各种特性：
3）定义起始时刻抽空物料的各种特性：
6 定义循环组织步骤：
1）添加循环步骤：
2）定义各步时间：
3）添加各步循环控制变量：
每步的控制变量如何来设置，变量的值如何来设置
时序图 时序表如何设置
2）定义循环选项，并激活该任务：
6 对要观察变量作图：
1）建立一幅图：
2）出现图文件，找到需要作图的模块的变量右击选择全部变量：
3）左击需要作图的变量，拖拽至出现的图文件的Y轴处释放，同理可作两个Y轴变量：
7 点击运行，观察图形：
（全文完）
作者：天天
编辑：麋鹿
责任编辑：
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