15RadFrac的收敛.doc
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第十五章 RadFrac的收敛
目的:介绍在RadFrac模型中可用的收敛算法和初始化策略。
(1)RadFrac的收敛方法
RadFrac模型为求解分离问题提供了多种收敛方法。每个收敛方法代表一种收敛算法和一个初始化方法。可用的收敛方法如下:
Standard(标准的,缺省的)
Petroleum / Wide-Boiling(石油/宽沸程)
Strongly non-ideal liquid(强非理想液体)
Azeotropic(共沸的)
Cryogenic(低温的)
Custom(定制的)
方法 算法 初始化 Standard Standard Standard Petroleum / Wide-boiling Sum-Rates Standard Strongly non-ideal liquid Nonideal Standard Azeotropic Newton Azeotropic Cryogenic Standard Cryogenic Custom 任选其一 任选其一
(2)RadFrac的收敛算法
RadFrac提供了四种收敛算法:Standard(Absorber=Yes或No)
Sum-Rates
Nonideal(非理想的)
Newton(牛顿)
(3)标准算法
Standard(,Absorber = No):I-O方法
对大多数问题都很有效和快速
在中间回路中求解设计规定
对于求解沸程非常宽或高度非理想的混合物可能有困难
当Absorber=Yes时的Standard算法:
只使用于吸收塔和汽提塔
收敛迅速
在中间回路中求解设计规定
对于求解高度非理想的混合物可能有困难
(4)流率求和算法
Sum-Rates算法:
可在求解塔描述方程的同时求解设计规定
对于宽沸程混合物和带有许多设计规定的问题是非常有效和快速的
对于高度非理想的混合物可能有困难
(5)非理想算法
Nonideal算法:
使用连续收敛法
在中间回路中求解设计规定
对于非理想问题是很有效的
(6)牛顿算法
Newton算法:Newton方法的一个典型应用
可以同时求解所有塔的描述方程
用Powell折线策略来稳定收敛
能够同时或在外部回路中求解设计规定
能很好地处理非理想物系,并可在求解附近极好地收敛
对共沸蒸馏塔推荐使用该算法
(7)气-液-液计算
对于三相的汽-液-液体系可以使用Standard、Newton和Nonideal算法。在RadFrac Setup Configuration页上,在Valid Phases(有效相)域中选择Vapor-Liquid-Liquid。
Vapor-Liquid-Liquid计算:
处理倾析器
用下列方法求解设计规定:
对Newton算法即可用同时(缺省的)回路方法也可用中间回路方法
所有其它算法都用中间回路方法
(8)收敛方法的选择
对于Vapor-Liquid(汽-液)体系,要首先用Standard收敛方法。如果Standard方法失败,再用下列方法:
如果该混合物的沸程非常宽则用Petroleum/Wide Boiling方法
如果该塔是一个吸收塔或汽提塔,则用Custom方法,并在RadFrac Convergence Algorithm页上将Absorber改为Yes
如果该混合物是高度非理想,则用Strongly non-ideal liquid(强非理想液体)方法
对于可能有多解的共沸蒸馏问题用Azeotropic方法。对于高度非理想体系也可以使用Azeotropic算法
对于Vapor-Liquid-Liquid(汽-液-液)体系:RadFrac Setup Configuration页的Valid Phases域中选择Vapor-Liquid-Liquid,并使用Standard收敛方法
如果Standard法失败,再试一下用Nonideal或Newton算法的Custom方法
(9)RadFrac的初始化方法
Standard是RadFrac模型的缺省初始化方法。
该方法有下列功能:
假定一个恒定的组成分布数据
根据合成进料的泡点和露点温度估算温度分布数据
(10)专用的初始化方法
专用的初始化方法有四种。
使用 用于 Crude() Chemical( Azeotropic() Cryogenic()RadFrac模型通常不要求温度、流量和组成分布估值。
RadFrac可能要求:
对宽沸程混合物的分离要求液体和/或气体流量估值
对于高度非理想体系、极端宽沸程(例如,富氢的)体系、共沸蒸馏体系或汽-液-液体系要求组成估值
(12)组成的估算
下面的例子说明了在极端宽沸程体系中需要组成估算值:
(13)练习
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