本文最后更新于 2024-10-18,文章内容距离上一次更新已经过去了很久啦,可能已经过时了,请谨慎参考喵。

title: Aspen使用SFE助手辅助液固相转化模拟
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  - Aspen
  - SFE助手
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  - 化工
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date: 2023-03-31 15:32:36
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前言

之前我们讲过的涉及到固液平衡的领域基本上是电解质(盐),也即通过使用电解质向导(Aspen电解质向导使用)来完成

但不可否认的是,还有很多液固相转化并不涉及离子,比如精细化工、制药等行业,很多固体产品都是通过结晶获取,但它们很多都是有机分子,而非离子

这种情况下电解质向导就无法实现上述目标了,Aspen在V11版本以上中更新了一个SFE助手

SFE: solid-fluid equilibrium,即流固相平衡

案例

我们用一个案例来说明一下SFE助手的使用,比电解质向导简单很多

香兰素(vanillin,C8H8O3,CAS:121-33-5)是一种香料、化工原料和医药中间体,可以通过溶液降温结晶的手段获得

我们需要模拟在正丙醇溶剂中降温结晶(60℃→25℃)得到香兰素

香兰素结构

画的有点丑,不过应该就是这个

输入香兰素和正丙醇物质

使用SFE助手,选择香兰素常规组分

点击下一步生成化学反应,最后点击完成。这样软件就自动生成了固体组分和固-液转化反应

接下来,我们进入反应C-1,输入参考文献**[1]**提供的反应平衡常数(也就是溶解度拟合方程)

[1]赵海平. 香兰素结晶过程研究[D]. 天津大学. 2013.

因为文献原始数据浓度以摩尔分数为基准,因此需要在规定当中确认浓度计准为摩尔分率

然后,进入平衡常数界面,文献使用Apelblet方程拟合,因此软件修改平衡常数拟合方程为第一个,然后输入正丙醇溶剂下的拟合数值即可

建立流程(结晶器在固体模块中)

输入S1进料信息

设置结晶器模块参数,饱和度计算方法为化学反应,盐组分选择为香兰素固体,这样结晶过程即按照化学反应C-1的平衡数据来进行

运行模拟,得到模拟结果:结晶香兰素固体的质量流量

以上就是非电解质固液相平衡过程的模拟和SFE助手的使用演示

SFE助手的作用目前来看也就是自动生成固体组分和平衡方程