精馏塔设计：再沸、回流的流股体积流量数据如何获取？

我们所知道的，Aspen Plus在模拟的时候流股只有三条（仅对于简单精馏塔而言），一进两出。正常模拟的过程当中，我们一般只看进料出料的组成和流量。

但是，当我们进入到精馏塔机械设计部分时，光有这些数据其实是不够的，精馏塔设计的机械设计包括，筒体、封头、塔内件、裙座、平台人孔等塔附件以及为数众多的接管。接管尺寸的大小就不仅仅涉及到进料和出料的流股数据了。

塔顶（左）与塔底（右）接管

塔顶蒸汽需要通过塔顶的接管去往塔顶冷凝器冷凝，回流液相需要通过侧面的接管返回塔内，同样塔底的液相通过接管去往再沸器，再沸的气相通过接管返回塔内。那么这些接管的尺寸就需要我们知道这些流股的体积流量数值（一般会有流速的经验值，这样通过体积流量与流速便可计算出接管的尺寸，根据标准圆整后即可得到接管最终尺寸）。那么这些流股的体积流量如何得到呢？

传统方法

如果使用传统方法，想要获取到全部的这些数据，需要首先完成水力学分析（塔内件设计）。完成之后，我们可以发现在塔模块→分布（Profiles）当中，水力学页面由灰色变为有数据的激活状态。其中就会显示每一块塔板的气液相体积流量。

剩下的，就是非常关键的了，需要你对Aspen的精馏塔模块以及塔设备运行非常熟悉。在Aspen Plus塔模块当中，塔顶冷凝器（如果有的话）被标注为第一块塔板，塔釜再沸器（如果有的话）被标注为最后一块塔板。只有知道这个你才能选出准确的体积流量数值。

就拿上面这张图的数据为例，如果我们想要获取前往塔顶冷凝器的塔顶蒸汽接管尺寸，就必须获取到塔顶蒸汽流量，而这个流量是哪个数值呢？这股蒸汽在真实的精馏塔当中是第一块塔板的气相流量，由第一块塔板到达冷凝器。上图表格当中注明的是“气相体积流量，到达”，也就是到达该塔板的气相体积流量，而前面说了，Aspen当中冷凝器就是第一块塔板，所以也就是到达第一块塔板的气相流量，也即64893 cum/hr。而液相回流的数据呢？根据上图，第一块板（也即冷凝器）产生了液相体积为86.0991cum/hr，这些液相有两个去向（对于全凝器而言），一部分直接出料，剩余部分回流。因此回流体积流量就是86.0991减去出料体积流量。

而塔底的出料接管以及再沸气相回流也类似进行分析，第25块塔板是再沸器，塔底出料接管的液相是来自上一块塔板，也即第24块塔板，所以体积流量就是93.3341cum/hr；而再沸的蒸汽返塔流量呢？这股气相返塔后达到的是第24块塔板，所以也就是到达第24块板的气相流量，也即56095.1 cum/hr。

获取这些数据最关键的就是你得知道它是来自哪一块塔板，又是去往哪一块塔板（对于实际的塔板数和Aspen的塔板编号要重点注意区分）。

虚拟流股（Pseudo stream）

这是获取塔内部数据的终极办法，也是非常简便的办法，我们在推送的次条转载了“化工设计Club”对于该方法的详细介绍。这个办法与上面的传统办法是有区别的，Profiles水力学表格当中的气液相数据一个是来自该塔板的液相数据，一个是到达该塔板的气相数据。而虚拟流股采出的气液相数据都是“来自该塔板的数据”，也就是气相数据的理解会有区别。比如塔顶蒸汽出料流量，蒸汽是来自于真实塔板的第一块塔板，也就是Aspen当中的第二块塔板，所以我们使用虚拟流股获取数据时，需要选定为“第二块塔板的气相数据”。

具体的使用方法可以查看次条文章，或者直接点击文字跳转即可。大家在学习的过程当中，可以两种方法都用，互相对照。需要注意的是，液相回流的数据对于全凝器的精馏塔而言两种办法都是不能直接得到的，需要进行简单的减法（液相总量减去塔顶产品出料）或者乘法运算（塔顶产品出料乘以回流比）。

来源：网络