1、三、计算机辅助化工过程设计三、计算机辅助化工过程设计 在20世纪20年代以前，化工过程设计几乎没有理论作指导，几乎是完全凭经验。在20世纪20年代60年代，化工过程设计已经开始有化工单元操作理论作指导，可以定量计算设计，但几乎完全凭手工计算与绘图完成设计工作。在20世纪60年代以后，计算机辅助化工过程设计得到了发展。为什么直到20世纪60年代后，在化工设计领域开开始出现计算机辅助化工过程设计呢？计算机软、硬件技术的发展化工单元操作等理论的不断成熟数学计算技术的发展计算辅助化工过程设计软件系统的发展情况：计算辅助化工过程设计软件系统的发展情况：第一代商品化软件系统20世纪60年代，以美国各高校联
2、合开发的CHESS软件系统为代表。Chem.Eng.Simulation System 20世纪70年代初，以美国Monsanto公司牵头开发的FLOWTRAN软件系统代表。第二代商品化软件系统Flowsheet Translator第三代商品化软件系统 20世纪80年代，以 ASPEN 和 PROCESS II 两大软件系统代表。Advanced System for Process Eng.我国最早由寰球、化工部八院等单位于上世纪90年代率先引进ASPEN软件系统。现在，国内各设计院基本都已经使用ASPEN或Process II软件系统进行计算机辅助化工过程设计。天津大学拥有正版的ASPE
3、N和Process II 软件系统（教学版）。计算机辅助化工过程设计软件系统的发展方向（趋势）：计算机辅助化工过程设计软件系统的发展方向（趋势）：（1）、单元操作模块的种类数；（2）、物性数据库的大小及数据的估算方法；（3）、能处理的流股数量和组份数量；（4）、计算技术方法（求解方法）；（5）、能处理的流股相态；（气、液、固、胶体、电解质等）（6）、软件系统的人性化界面及开放程度；（7）、流程图形输入及识别技术。等等计算机辅助化工过程设计的优势（优点）：优势（优点）：、设计工作效率高、规范性好、设计水平高（可进行优化设计）n 第一节 常用化工设计软件概述n 第二节 化工流程模拟软件 一、常用化
4、工流程模拟软件简介 二、ASPEN PLUS 三、PROn 第三节 其他化工设计软件 一、化工装置及系统设计软件 二、计算机绘图软件表表10-1 10-1 常用化工设计软件简介常用化工设计软件简介二、二、ASPEN PLUSASPEN PLUS 1976年美国能源部在麻省理工学院（MIT）组织，由MIT主持，联合50多个工业公司、政府部门和高等院校共同参与开发了ASPEN模拟系统。ASPEN PLUS是目前最为流行的大型通用稳态模拟系统之一，是举世公认的标准大型流程模拟软件，也是目前国际上功能最强的商品化流程模拟软件。官方网站：http：/wwwAspen Techcom。经济评价经济评价/投
5、资估算投资估算/进进度管理度管理热交换器设计热交换器设计稳态、动态模拟和优化稳态、动态模拟和优化物性数据和模型物性数据和模型在线应用在线应用工艺知识和数据管理工艺知识和数据管理COMThermo/Aspen Properties/Aspen OLI/DETHERMHysys/Aspen Plus/Optimizer/Dynamics/Custom Modeler/Aspen WebModelsHetran/AerotranHTFS/Aspen Hetran/Aerotran/TeamsRTO Option/Aspen OnLineConcept(DISTIL/HX-Net)/Aspen Spl
6、it/Pinch/Water/UtilitiesPinch/Water/UtilitiesAspen ICARUSAxsys/Aspen ZyqadAspen FCC/CatRef/Hydrocracker/Hydrotreater/Traflow/FlareNetPolymers Plus/Aspen Plus/Dynamics/Custom ModelerBaSYS(BDK/Process Manuals/Process Tools)/Aspen Plus/Batch Plus/Chromatography/Aspen ADSIM医药医药/精细化工精细化工石油精制石油精制/管道管道聚合物聚
7、合物工艺合成和分析工艺合成和分析按功能分类按功能分类 生命周期生命周期Run IDTool BarTitle BarMenu BarSelect ModebuttonModel LibraryModel MenuTabsProcessFlowsheetWindowNext ButtonStatus Area图图10-1 10-1 ASPEN PLUS ASPEN PLUS用户界面用户界面ASPEN PLUS流程模拟软件主要功能：表表10-3 DSTWU规定与估算内容规定与估算内容1）创建精馏塔模块 图图10-2 10-2 模型库窗口模型库窗口图图10-3 DSTWU10-3 DSTWU模型下的
8、三个等效模块模型下的三个等效模块图图10-410-4 精馏塔模型精馏塔模型2）绘制物流 图图10-5 10-5 选择流股类型结果选择流股类型结果图图10-6 10-6 绘制物流绘制物流 3）模块和物流命名 图图10-7 10-7 模块和物流命名模块和物流命名 2、模拟设置 图图10-8 10-8 初始化设置页面初始化设置页面1）定义数据输入输出单位 2）定义用户与工程信息 图图10-9 Accounting10-9 Accounting选择项卡页面选择项卡页面3、定义组份 图图10-10 10-10 进料参数输入页面进料参数输入页面图图10-11 find 10-11 find 工具的查找结果
9、工具的查找结果图图10-12 10-12 定义组分结果定义组分结果4、确定物性计算方法 图图10-13 10-13 特性方法选择页面特性方法选择页面图图10-14 10-14 确定物性计算方法确定物性计算方法5、定义流股条件 图图10-15 10-15 定义每个组分流量或分率定义每个组分流量或分率6、定义单元模型 图图10-16 10-16 定义冷凝器类型定义冷凝器类型7、模拟计算与结果查看 图图10-17 10-17 运行信息显示页运行信息显示页图图10-18 10-18 运行结果显示页运行结果显示页图图10-19 10-19 计算结计算结果显示页果显示页8、灵敏度分析 图图10-20 10
10、-20 灵敏度分析窗口灵敏度分析窗口a.建立新灵敏度分析任务 图图10-2110-21建立新灵敏度分析任务名称对话框建立新灵敏度分析任务名称对话框 图图10-22 10-22 灵敏度分析任务窗口灵敏度分析任务窗口 b.定义测量变量（Define）图图10-23 10-23 变量输入对话框变量输入对话框 图图10-24 10-24 定义变量定义变量 N N的属性的属性 图图10-25 10-25 定义后的窗口定义后的窗口图图10-26 10-26 定义结果窗口定义结果窗口c.定义操作变量（Vary）图图10-27 10-27 定义操作变量定义操作变量d、定义显示结果（Tabulate）图图10-
11、28 10-28 定义显示结果定义显示结果e、计算结果显示 图图10-29 10-29 计算结果显示计算结果显示2）图形显示 图图10-30 N-R 10-30 N-R 曲线曲线图图图图10-31 10-31 编辑坐标属性编辑坐标属性图图10-32 N-RCURVELT 10-32 N-RCURVELT 图表图表2)轻关键组分回收率对理论塔板数影响 图图10-33 10-33 轻关键组分回收率对理论塔板数影响分析的设置轻关键组分回收率对理论塔板数影响分析的设置图图10-34 10-34 轻关键组分回收率对理论塔板数影响分析的计算结果轻关键组分回收率对理论塔板数影响分析的计算结果图图10-35 10-35 轻关键组分回收率对理论塔板数影响的作图分析轻关键组分回收率对理论塔板数影响的作图分析三、三、PROPRO图图10-36 PRO10-36 PROIIII用户界面主窗口用户界面主窗口换热器设计软件图图10-37 HTRI10-37 HTRI用户界面主窗口用户界面主窗口 图图10-38 HTFS.TASC10-38 HTFS.TASC用户界面主窗口用户界面主窗口1PIDCAD简介图10-39 PIDCAD的工作界面图10-40 主设备对话框图10-41 图纸上绘出的设备图10-42 小型设备图库图10-43 小型设备对话框图10-44 在图纸上绘制的小型设备
