Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
HYSYS учебник-1.pdf
Скачиваний:
1288
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
5.32 Mб
Скачать

2 - 16

Пакет свойств

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Объект

Описание

 

 

 

Не совместимы

В этой групповой рамке перечислены компоненты,

 

 

 

 

несовместимы с термодинамическим пакетом.

 

 

 

Выбираемый

В этом поле показывается термодинамический пакет, с которым

 

 

 

пакет

перечисленные компоненты несовместимы.

 

 

 

 

Поле снабжено падающем списком, содержащим все

 

 

 

 

имеющиеся термодинамические пакеты. Поэтому выбрать

 

 

 

 

другой термодинамический пакет можно здесь, не возвращаясь

 

 

 

 

в окно Пакет свойств.

 

 

 

ОК

Принять выбираемый пакет с соответствующими действиями

 

 

 

 

(т.е. с удалением несовестимых компонент).

 

 

 

Закрыть

Сохранить текущий термодинамический пакет.

 

2.4.2Закладка Параметры

Информация, которая приводится на закладке Параметры, определяется выбранным термодинамическим пакетом. В некоторых пакетах на этой закладке вообще нет информации, другие пакеты требуют ввода дополнительных данных. Термодинамические пакеты, для которых выводится информация на закладке Параметры, перечислены в этом разделе.

Если параметр рассчитывается системой ХАЙСИС, он выводится красным цветом, позволяя пользователю при необходимости ввести свое собственное значение.

GCEOS (Обобщенное кубическое уравнение состояния)

Обобщенное кубическое уравнение состояния (GCEOS) представляет собой альтернативу стандартным уравнениям состояния. Оно позволяет определить и задать собственное кубическое уравнение.

Чтобы понять, как задаются параметры обобщенного кубического уравнения состояния, рассмотрим форму этого уравнения:

P =

RT

-

 

a( T )

(2.3)

v -b

v2 + ubv + wb2

 

или

 

 

 

 

 

Z 3 +C1 Z 2

+ C2 Z + C3 = 0

(2.4)

Пакет свойств 2 - 17

где:

C1 = Bu - B - 1

C2 = B2 w - B2 u - Bu + A C3 = -(B3 w + B2 w + AB)

 

Z =

 

Pv

 

 

 

 

 

RT

 

 

 

A =

 

amix P

 

 

 

 

 

R2 T 2

 

 

 

B =

bmix P

 

 

 

 

 

 

 

 

RT

 

 

amix = ∑∑xi x j ai (T)a j (T) × MRij

 

bmix = xibi

 

 

ai (T) = acα

 

 

 

 

 

 

3 + (u w)ξ2

 

 

a

 

=

 

 

 

 

 

 

+ uξ RT V

 

 

 

3 + (u 1)ξ

 

c

 

 

 

c c

bi

= ξVc

 

 

[u(w + u) w]ξ3 + 3(w + u)ξ2 + 3ξ −1 = 0

MRij правило смешения

(2.5)

(2.6)

(2.7)

(2.8)

(2.9)

(2.10)

(2.11)

(2.12)

(2.13)

(2.14)

Чтобы рассчитать значения ac и bi , необходимо определить ξ, решив кубическое уравнение 2.12.

В уравнение 2.9 входит член α.

α(T) = [1(1TR0.5 )]2

(2.15)

В уравнение, определяющее α, входит параметр κ, который представляет собой полином с шестью параметрами: κ0, κ1, κ2, κ3, κ4 и κ5. Параметр κ0 также представляет собой полином с 4 параметрами (A, B, C и D).

κ = κ0 +[κ1 + (κ2 −κ3TR )(1 TRκ4 )]×(1+TR0.5 )(0.7 TR ) × T κ5

(2.16)

κ0 = A + Bω +Cω2 + Dω3

(2.17)

На закладке Параметры имеются три групповых рамки: GCEOS:

Параметры чистых компонентов, Параметры и Исходное уравнение.

2 - 18 Пакет свойств

Параметры чистых компонентов

В этой групповой рамке задаются параметры κ05 для определения α.

Чтобы задать параметр κ0, убедитесь, что нажата селективная кнопка kapa0 и закладка выглядит так, как показано на рисунке. В рамке имеется таблица для задания четырех параметров уравнения 2.15 (A, B, C и D) для каждого компонента пакета свойств.

Чтобы задать оставшиеся параметры (κ15), нажмите селективную кнопку kapa1-5. В групповой рамке появится новая таблица.

В этой таблице задаются значения κ для каждого компонента пакета свойств.

Преобразование объемов

Обобщенное кубическое уравнение состояния (GCEOS) позволяет осуществлять преобразование объемов для получения более точного объема жидкости с помощью кубического уравнения состояния. Преобразование осуществляется путем внесения поправки по оси объемов. В результате этого, объем жидкости рассчитывается более точно без изменения расчетов парожидкостного равновесия. В математической форме преобразование может быть представлено в следующем виде:

~

n

 

= v xi ci

(2.18)

v

i=1

Пакет свойств 2 - 19

~

n

 

= b xi ci

(2.19)

b

i=1

где

~

- преобразованный объем

v

 

~

- преобразованный параметр кубического уравнения состояния

 

b

ci - преобразованный объем чистого компонента

xi - мольная доля i-ого компонента в жидкой фазе

Вприведенных выше уравнениях 2.6, 2.7 и 2.8 вместо параметров b и v

~

и

~

).

используются соответствующие приведенные параметры ( b

v

Чтобы задать значения поправки для чистых компонентов сi, нажмите селективную кнопку Преобразование объемов. Закладка будет выглядеть, как показано на рисунке:

ХАЙСИС рассчитывает величину поправки только для тех компонентов, для которых она не задана пользователем. Если Вы задали поправку, а затем хотите ее рассчитать, установите курсор в соответствующую ячейку таблицы, сотрите заданное значение и нажмите кнопку

Рассчитать.

Теперь в групповой рамке Параметры чистых компонент появилась таблица, в которой задаются поправки к объему для всех выбранных компонент. Первоначально таблица пустая. Задайте собственные значения поправки или нажмите кнопку Рассчитать, чтобы эти значения рассчитала ХАЙСИС. Расчет ci производится таким образом, чтобы объем жидкости при нормальной температуре кипения совпадал с объемом жидкости, полученным с помощью независимого метода (COSTALD).

Параметры

В групповой рамке Параметры Вы можете задать значения параметров u и w, которые используются в уравнениях 2.3 и 2.15. В таблице приводятся значения u и w для некоторых общих уравнений состояния.

Уравнение

u

w

состояния

 

 

Ван дер Ваальса

0

0

Редлиха-Квонга

1

0

Пенга-Робинсона

2

-1

В групповой рамке Параметры имеется линейка статуса, которая поясняет состояние уравнения. Возможны два варианта:

Сообщение

Описание

 

Это сообщение появляется, если параметрам u и w

 

назначены неразумные значения.

 

Это сообщение появляется, если заданы разумные значения

 

u и w.

2 - 20 Пакет свойств

Исходное уравнение

В этой групповой рамке имеется падающее меню, которое позволяет Вам инициализировать обобщенное уравнение состояния теми параметрами, которые приняты в выбранном кубическом уравнении состояния.

Имеется четыре варианта:

Уравнение Ван дер Ваальса (van der Waals)

Уравнение Соава-Редлиха-Квонга (SRK)

Уравнение Пенга-Робинсона (PR)

Уравнение Пенга-Робинсона-Стрижека-Вера (PRSV)

Kabadi Danner

Термодинамический пакет Кабади-Даннера использует групповые параметры, которые рассчитываются программой ХАЙСИС. Расчет проводится с помощью метода Тью.

PRSV

Уравнение Пенга-Робинсона-Стрижек-Вера использует эмпирический коэффициент Каппа для аппроксимации упругости паров чистых компонент.

Zudkevich Joffee

В пакете Зудкевича-Йоффе используются нулевые параметры b. ХАЙСИС устанавливает параметры b равными 0.

Chien Null

Модель Чьен-Нал обеспечивает взаимосогласованную схему расчета, при которой различные модели активности могут быть применены к различным бинарным парам. На закладке Параметры задается, какая из моделей активности должна использоваться для каждой пары компонентов. Также там задается дополнительная информация о чистых компонентах, которая требуется данной модели.

На закладке имеются две групповые рамки: Параметры компонентов для Чьен-Налл и Бинарные параметры для Чьен-Налл.

Пакет свойств 2 - 21

Параметры компонентов для Чьен-Налл

Для каждого компонента выводится растворимость и мольный объем. Для гипотетических компонентов выводятся значения, рассчитанные системой.

Параметр мольный объем используется той частью уравнения ЧьенНалла, которая работает со «стандартной» моделью активности, то есть с той моделью активности, которая выбрана для данной пары компонентов (смотри следующий раздел).

Бинарные параметры для Чьен-Налл

В матрице перечислены все компоненты, имеющиеся в задаче, включая гипотетические. В зависимости от того, какая селективная кнопка нажата (Модели активности жидкости или Вириальные коэффициенты), осуществляется выбор моделей активности для расчета жидкой фазы или задание вириальных коэффициентов.

Первоначально в матрице указываются методы, которые ХАЙСИС выбирает для каждой бинарной пары. Вы можете выбрать другую модель - установите курсор на нужную ячейку и откройте падающий список линейки редактирования. Если выбранные компоненты подчиняются закону Генри, ХАЙСИС выберет именно этот метод расчета, и Вы не сможете его изменить.

На приведенном выше рисунке ХАЙСИС выбрал NRTL для всех бинарных пар. Вы можете согласиться с этим выбором, или назначить для каждой пары свой метод расчета. Обратите внимание, что выбранный метод появляется в обоих полях, относящихся к данной паре компонентов.

В зависимости от типа компонентов данной пары ХАЙСИС может ограничить Ваш выбор.

Можно также просмотреть и/или отредактировать вириальные коэффициенты для каждой пары, нажав селективную кнопку Вириальные коэффициенты. Значения вириальных коэффициентов показываются, если на закладке Термодинамический пакет в качестве модели расчета паровой фазы было выбрано вириальное уравнение. Вы можете использовать значения, предлагаемые ХАЙСИС, или заменить их. Вириальные коэффициенты для чистых компонент приводятся по диагонали таблицы, а недиагональные элементы соответствуют бинарным вириальным коэффициентам.

В падающем списке линейки редактирования можно выбрать один из следующих методов:

Non Required (Не требуется)

Henry (Генри) VanLaar (Ван-Лаар) Margules (Маргулес) NRTL

Scatchard (Скатчард) Red Soln (Ред Сон) General (Обобщенный)

Wilson

Для каждого библиотечного компонента на экран выводится мольный объем. Выводятся также значения, рассчитанные для гипотетических компонент.

2 - 22 Пакет свойств

Chao Seader & Grayson Streed

Уравнения Чао-Сидера и Грейсона-Стрида также используют величину мольного объема. Значения растворимости, мольного объема и ацентрического фактора выводятся для библиотечных компонент. Выводятся также значения, рассчитанные для гипотетических компонент.

Antoine

ХАЙСИС использует шестичленное уравнение Антуана, коэффициент F фиксирован. Для библиотечных компонент выводятся значения максимальной и минимальной температуры и значения коэффициентов (от А до F). Для гипотетических компонент выводятся рассчитанные параметры.

Benedict-Webb-Rubin-Starling (BWRS)

В пакете Benedict-Webb-Rubin-Starling (BWRS) используются 11

параметров чистых компонент:

Параметры пакета Benedict-Webb-Rubin-Starling (BWRS)

• B0

• alpha

• A0

• c

• C0

• D0

• gamma

• d

• b

• E0

• a

 

В пакете сохранены эти параметры для 15 компонент. Для других компонент они автоматически рассчитываются программой с использованием Тс, Vc и ацентрического фактора. Значения получены из уравнения Хен-Стерлинга.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]