Vol.25 No.5 张延平等：空分精馏过程的仿真计算 475 立运行，又可以与其他模块组合在一起，对指定 输入基础数据及常数 的空分精馏系统进行模拟计算， 输入各独立变量 精馏系统计算过程如下：(1)根据空分流程组 调用T,Y,x初值 织输入已知数据，假设冷凝蒸发器的热负荷初值 2.(2)设下塔主冷热负荷Q=Q,进行下塔的精馏 调用GUSS,解出新x, 计算，得出各组物料的温度、压力、组成等参数. (3)以下塔的输出物流作为上塔的进料，进行上 调用X乙，修正x, 调用PD,解出新T, 塔的计算，得出上塔的所有参数和上塔所需主冷 kse? 否 热负荷2.(4)比较2与2，判断是否满足收敛准 则.(5)进行粗氩塔精馏计算，得出塔底输出物流 是工 的数据，与设定值比较.重新调整物流数据，返回 Yu=ku xu 上塔.(6)计算结束，输出结果. 调用RH,求解新的y 4模拟计算结果及应用 查满足收敛条件？> 利用本文所建立的精馏系统计算模型，对宝 是工 输出并保存结果 钢5空分精馏系统进行了模拟计算，结果（如 图1).与运行参数基本一致，如表1（由于取样点 图1精馏计算框图 有限，现场只能提供部分数据)， Fig.1 Flow chart of rectifying calculations 100(a 100 (b) 80 N, 80 N 860 …气相 60 一液相 …气相 40 一液相 9 20 0 20 Ar 0 0 0 5 1015 20 253035 0 5 10152025 30354045 100g(⊙ 100 (d) 80 Ar 80 Ar 60 …气相 60 液相 9 …气相 40 40 一液相 20 02 0& 020 406080100120140160 01020304050607080 理论塔板数/个 理论塔板数/个 图2不同塔的各组分分布（质量分数）.(a)下塔，b)填料上塔，（©）填料粗氩塔，（填料精氩塔 Fig.2 Mass fraction distributions of component in(a)the high-pressure column,(b)the low-pressure column,(c)the crude argon filling column,and (d)pure argon filling column 表1宝钢5空分部分运行数据 Table 1 Partial data of No.5 air separation unit of BaoSteel 下塔 上塔 粗氩塔 精氩塔 测点 Wn/% 测点 w/% 测点 WE/%o 测点 Wa/% AR-21071) 8.8×10502 AR-2103(1) 3.8×103,0 AR-4600(1) 2.1×10,02AR-4601(79) 3.0×10-t,N2 AR-2100(5) 0.3063,0 AR-4001(1) 99.80,Ar AR-4603(79) 1.8×104,02 AR-2102(21) 94.67,02 AR-2104(45) 99.98,01V b】 . 2 5 N o . 5 张延 平等 : 空 分精 馏过 程 的仿 真计 算 . 4 7 5 - 输入基础数据及常数 输入各独立变量 调用 不 , K , 戈J 初 值 调用 uG s , 解 出咧 调用 x z , 修 正丸 调用 P D , 解 出新 不 X , = 气 x 、 立运 行 , 又 可 以与 其 他模 块 组 合 在 一起 , 对 指 定 的 空分 精 馏 系统 进 行 模拟 计 算 , 精馏 系 统计 算过 程 如 下 : ( l) 根据 空 分流 程组 织输 入 己 知数 据 , 假 设冷 凝 蒸发 器 的热 负 荷初值 cQ . (2 ) 设下 塔主 冷热 负荷 Q l = Q 。 , 进 行下 塔 的精馏 计 算 , 得 出各 组 物料 的温 度 、 压 力 、 组 成等 参 数 . ( 3) 以下 塔 的输 出物 流 作 为上 塔 的进料 , 进 行 上 塔 的计 算 , 得 出上 塔 的所 有 参数 和上 塔 所 需主冷 热 负荷 uQ . ( 4) 比较 uQ 与 Q ! , 判 断是 否 满 足 收敛 准 则 . ( 5) 进 行粗 氨 塔精 馏 计 算 , 得 出塔 底 输 出物 流 的数据 , 与设 定值 比较 . 重 新调 整物 流 数据 , 返 回 上 塔 . (6) 计 算 结 束 , 输 出结 果 . 调 用 RH , 求解 新 的 环 图 1 精 馏计 算框 图 F ig · 1 F’l ow c h a rt o f er c t i介i n g c a l c u l a iot n s 4 模 拟计 算结 果 及 应 用 利 用本 文 所建 立 的精馏 系 统计 算 模 型 , 对 宝 钢 #5 空 分 精 馏 系 统 进 行 了模 拟 计算 , 结 果 ( 如 图 1) . 与运 行 参 数 基本 一 致 , 如表 l( 由于取 样点 有 限 , 现 场 只 能提 供 部 分数 据 ) . 一 气相 一 液相 厂\j’八。丫刀 下获] ’ 0 0 「下下 丫 ` 。 } \ 一 、 一 丸 挤` , 一 - 6 0 件J 岁、 . 气相 沁 液相 璧 3 0 O 2 碑 户 一 一 一 一 一 一 一 ~ ~ ~ 、 A r 弓升一 一 _ 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 ”n0 `, 八à nQ< , 且. ] 了 甘ō气 一ú氏ùU、 网| |匕 n“ 0 八U OR à了0 4 `, 岁、 a , 0 5 10 15 2 0 2 5 5 1 0 15 / 去曰打八 、叭、 “仁é 1 00 『而 A r 、 N 伙一你蹄肚w\I no / 04 `, 岁、 . 琴 , 一 气相 一 液相 认 n ù R n `U 0 2 入 、 一 气相 ` 4 , 00 — 液相 罗、 目, 0 1沁一 ~ - 一 - 一~ 目` ` 二二 - ~ - 一 一一 - 一 】 0 匕二生` ` ` ` ` ` 目 . ~ - ~ 一一 0 2 0 4 0 6 0 8 0 10 0 12 0 14 0 16 0 0 10 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 70 8 0 理论 塔 板数 /个 理 论 塔 板数 /个 图 2 不 同塔 的各 组 分分布 (质量 分数 ) . (a) 下 塔 , (b) 填 料 上塔 , c( )填料 粗 氖塔 , (d) 填料 精氖 塔 Fi .g 2 M a s fr a c iot n d is t r ib u it o . s o f e o m P o n e n t i n ( a ) t h e h i g 卜P er s s u er c o l u m n , ( b ) t h e l o w 一 P er s s u cr c o l u m n , ( e ) t h e e r u d e a r g o n 川li n g e o l u m n , a n d ( d ) P u er a gr o n if ll i n g e o l u m n 表 1 宝钢 ’5 空分 部分 运 行数据 aT b l e 1 P a 川a l d a t a o f N o . 5 a i r s e P a r a it o n u n i t o f B a o s t e e l 下塔 上 塔 粗 氛塔 精 氢塔 测 点 w 创% 测 点 w B /% 测 点 w B o/ 测 点 w 岁% A R 一 2 10 7( l ) 8 . 8 x l 0 一 , , 0 2 A 几2 10 3 ( l ) 3 . 8 x l 0 一 , , 0 2 A R 一 4 60 0 ( l ) 2 . l x l o 一 ` , 0 2 A R 一 4 6 0 1 ( 7 9 ) 3 . 0 x l 0 一 气N Z 一 一 A R 一 2 10 0 ( 5 ) 0 . 3 0 6 3 , 0 2 A R 一 4 0 0 1 ( l ) 9 9 . 8 0 , A r A R 一 4 6 0 3 ( 7 9 ) 1 . 8 x l 0 一 ` , 0 2 一 一 A R 一 2 1 0 2 ( 2 1 ) 9 4 . 6 7 , O : 一 一 一 一 一 一 A凡2 1 0 4 (4 5 ) 9 9 . 9 8 , 0 : 一 一 一 一