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IPS(英维思) PRO/II® 化工流程 仿真模拟 软件

文章来源:英维思过程系统(中国)公司 作者:frank 发布时间:2010年03月12日 点击数: 字号:
多个同时发生的化学反应的热平衡和物料平衡来模拟一个反应器。

 

平衡反应器则是基于用户输入的化学计量、化学平衡系数或平衡差数据,以及反应热数据等,通过求算一个或多个同时发生的化学反应来模拟一个反应器。

 

吉布斯自由能反应器通过求算物料和热平衡模拟一个单相或多相反应器。该算法通过自由能的最小化,在满足整个热量和物料平衡前提下,计算产品产率、组成以及热条件。

 

全混流反应器模型模拟一个连续进料并带搅拌釜的反应器。该模型假设物料进入反应器时完全混合。该模块允许绝热操作,可定义热负荷,或者在指定温度或进料温度下等温操作,对沸腾槽模型,则是在一个恒定体积下操作。

 

平推流反应器则模拟一个表现出平推流行为的管状反应器。该模型的两个基本的假设是( 1 )无轴向混合或热传递( 2 )所有流体元素通过反应器的时间均等。

 

另外, PRO/II 中还支持反应精馏,允许对精馏塔中同时进行的反应过程进行严格的建模。

 

3. 换热器

 

简单换热器单元可以用于模拟单股物流的加热冷却、两股工艺物流的换热、或一个工艺物流和一个公用工程物流间的换热。另外,换热器的任意一侧均可连接到蒸馏塔的某一块理论板上(包括冷凝器和再沸器),用于模拟与塔内部物流的换热工况。

 

而严格的换热器则是管壳式换热器的核算和设计模型,将严格的热力学模型和鲁棒的收敛算法进行有机结合。该模型支持几乎所有的 TEMA 管壳式换热器的结构。严格计算通过换热器的热量传递和压降,可正确处理所有可能发生的相变情况,包括物流的冷凝和汽化过程。可选的气液液平衡 VLLE 热力学方法则对换热器任意一侧的三相分布进行严格计算。另外,与 HTRI 换热器模型的整合,则使得您可以在 PRO /II 中直接激活 HTRI XIST 管壳式换热器的计算程序。

 

PRO/II 允许对冷箱进行建模—— LNG 换热器, 它可以模拟多个冷热物流间的换热。 该换热器分成多个单元代表各个交叉流动的元素。 每个单元也可将多个进料进行混合形成一个联合进料。 进料物流允许在出口时分离成气相和液相产品。

 

PRO/II 中,加热换热器(或称为炉子) 单元操作通过在一侧燃烧燃料而加热另一侧的流体。 加热炉模型结合了燃烧反应器和换热器的功能。

 

强大的流程控制与优化

 

1. 流程控制

 

PRO/II 拥有解算特大型和复杂流程的能力, 允许在流程中包括反馈控制器和多变量控制器。 这些单元可通过调整上游参数而逐步达到用户定义的工艺单元或物流的参数。 反馈控制器适合于处理控制变量和规定的一对一关系, 而对于要同时处理多个规定和约束时,则需使用多变量控制器。

 

PRO/II 能自动对流程进行分析,找出循环物流和装置的回路, 并由此决定“撕裂物流”和解算序列。 当然用户也可覆盖这些计算并定义自己的计算序列。 有些类型的循环物流和回路较难收敛,速度慢, PRO /II 提供了 2 种加速算法以加速收敛过程:即 Wegstein 法和 Broyden 法。

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