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ChemCAD
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chemcad ChemCAD是由Chemstations公司推出的一款极具应用 和推广价值的软件[ 1, 2 ] ,它主要用于化工生产方面的工艺开 发、优化设计和技术改造[ 3 - 5 ]。由于ChemCAD内置的专家 系统数据库集成了多个方面且非常详尽的数据,使得Chem2 CAD可以应用于化工生产的诸多领域,而且随着Chemsta2 tions公司的深入开发, ChemCAD的应用领域还将不断拓展。 1 应用范围 ChemCAD的应用范围包含了化学工业细分出来的多个 方面,如炼油、石化、气体、气电共生、工业安全、特化、制药、 生化、污染防治、清洁生产等。它可以对这些领域中的工艺 过程进行计算机模拟并为实际生产提供参考和指导。 ChemCAD内置了功能强大的标准物性数据库, 它以 A IChE的D IPPR数据库为基础,加上电解质共约2000多种 纯物质,并允许用户添加多达2000个组分到数据库中,可以 定义烃类虚拟组分用于炼油计算,也可以通过中立文件嵌入 物性数据,从5. 3版开始还提供了200多种原油的评价数据 库,是工程技术人员用来对连续操作单元进行物料平衡和能 量平衡核算的有力工具。使用它,可以在计算机上建立和现 场装置吻合的数据模型,并通过运算模拟装置的稳态和动态 运行,为工艺开发、工程设计以及优化操作提供理论指导。 在工程设计中,无论是建立一个新厂或是对老厂进行改 造, ChemCAD都可以用来选择方案,研究非设计工况的操作 以及工厂处理原料范围的灵活性。工艺设计模拟研究不仅 可以避免工厂设备交付前的费用估算错误,还可用模拟模型 来优化工艺设计,同时通过一系列的工况研究,来确保工厂 能在较大范围的操作条件内良好运行。即使是在工程设计 的最初阶段,也可用这个模型来估计工艺条件变化对整个装 置性能的影响。 对于老厂,由ChemCAD建立的模型可作为工程技术人 员用来改进工厂操作以提高产量产率、减少能量消耗、降低 生产成本的有力工具。可模拟确定操作条件的变化以适应 原料、产品要求和环境条件的变化,也可模拟研究工厂合理 化方案以消除“瓶颈”问题,或模拟采用先进技术改善工厂状 况的可行性,如采用改进的催化剂、新溶剂或新的工艺过程 操作单元。 2 使用方法 ChemCAD高度集成、界面友好、操作简单。ChemCAD附 带了多个系统和模块,只需稍作修改便可使用,可满足一般 用户的需要。也可根据需要,自己新建一个模块,按需设置 好参数,便可使用。 2. 1 画流程图 单击菜单栏File按钮,选择New Job,在弹出的文件保存 对话框中选好路径后单击保存便完成了模块新建任务。此 时操作界面会有所改变,菜单栏和工具栏选项都有所增加, 且会弹出画流程图的面板,面板上一个符号代表一种设备或 工具,如图1所示。左键单击面板,此时鼠标会变成小方框, 然后在空白处单击,便可添加相应的设备。将相应的设备连 接好,按需画好流程图后,便可开始下一步的操作。画流程 图这一步,可以全部由自己画出,也可由附带的模块修改而 成,方法是:单击File按钮,选择Open Job,弹出选择模块对 话框,在相应的路径中选择相应的模块后,单击打开,便打开 了所选模块,然后在菜单栏中选择Edit Flowsheet,这个按钮 会变为Run Simulation,并弹出如图1右侧的面板,这时便可 开始编辑流程图。要改变流程线路时,右键单击要改变线 路,选择Reroute stream,将弹出一个跟随鼠标移动的大的十 字虚线,便可开始布线;若要改变流程图中的操作单元,右键 单击要改变单元,选择Swap unit,然后在面板中选择需要的 单元,在相应的位置单击便可完成操作单元的更换;若需在 流程图线路中插入操作单元,右键单击相应位置,选择Insert unit,在面板中选择需要的单元,然后在相应位置单击便完成 了插入操作。除了以上操作外,还可以删除线路或单元。 图1 ChemCAD操作界面 2. 2 设置单位 在菜单栏中单击Format,然后单击Engineering Units,会 弹出一个对话框,可选择Alt SI、SI等多个单位标准,选好后 单击OK,便可完成单位设置。 2. 3 选择组分 单击菜单栏Thermophysical,选择Component list,这时会 弹出一个对话框,在组分数据库右侧选择需要的组分,单击 Add,再单击OK,完成组分添加。 2. 4 选择热力学模型 单击Thermophysical,选择K - values,会弹出一个对话 框,设置好后单击OK,便完成了K值设置;接着是设置焓,同 样是在Thermophysical菜单下,选择Enthalpy,设置好后单击 OK即可完成;然后在Thermophysical菜单中选择K - Value Wizard,这一项可以设置温度、压强等的最大和最小值。在 Thermophysical菜单中还有电解液等选项,只要按需设置好 即可。 2. 5 指定详细进料物流 每一个物料(包括原料和产品)都必须详细设置。单击 菜单栏Specifications,在弹出的菜单中选择相应的选项进行 设置。单击Specifications,选择Select Streams,弹出ID号输 入对话框,输入ID号,单击OK,弹出编辑对话框,设置好相 应的选项后单击OK即可。设置好这一项可以计算相关的 泡点或露点值。 2. 6 详细指定各单元操作 左键双击或在Specifications菜单中选择Select Unitop s 选项,弹出设置对话框,框中有一个Help 按键,单击弹出帮 助文档,可以查看详细内容。设置好后单击OK,弹出提示对 话框,提示错误或警告,因为错误的设置会使系统运行时出 现错误或不能运行,不能得到准确的数据。错误提示是为了 阻止系统运行,警告是为了提示用户设置要正确,如果不管 就可以忽略,系统会照常运行。 2. 7 运行 可以选择整个系统或单个操作单元运行,也可以选择一 个循环线路运行,只需在Run菜单中分别选择Run All、Run Selected Units或Recycles即可实现。执行后两个操作时会 弹出一个对话框,单击所要运行的单元,单击OK便开始运 行。还可设置运行顺序,只需在Run菜单中选择Calculation Sequence,在弹出的对话框中设置好后单击OK即可。 2. 8 查看运行结果 单击Results,在弹出的菜单中选择需要查看的选项,就 会有一个文档弹出来,里面记有详细的结果。查看运行结果 之后,便可计算设备规格,然后按需优化,最后便是生成物料 流程图。 3 功能扩展 ChemCAD 的功能扩展可以通过用户新建流程图来实 现。ChemCAD内置了强大的数据库,用户可以新建或在已 有流程图的基础上进行修改。由于面板中所提供的设备有 限, ChemCAD提供了画设备的工具,用户可以按照自己的需 要画好一个符号,然后设置好相关的参数,便可作为一种设 备使用。此外,开发ChemCAD的Chemstations公司也在不断 扩大其数据库,有些现在还不能处理的生产流程,可以将方 案提交给Chemstations公司来处理。相信在不久的将来, ChemCAD的功能将更为强大,应用领域将更加广泛。 http://www.namipan.com/d/a861575 ... 301c76ed6854bd1c20b |
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