奥秘课堂 | 化工系统的简单流程搭建（二）

本次的习题是化工系统的简单流程搭建，考察了流股混合与分离过程。对于简单的混合分离过程，奥秘仿真提供了混合器和分离器器等模块，支持指定流量的分离、指定组分分率的分离、汽液闪蒸和汽液液闪蒸等多种分离方式，还提供了流股复制器等通用模块。题目如图所示，乙醇、丙酮和水通过流股混合器混合，分别采用UNIQUAC、NRTL和WILSON三种物性方法计算汽液闪蒸，比较运算结果。

首先，在组分界面，根据分子式搜索添加乙醇、丙酮和水，物性方法分别选择UNIQUAC、NRTL和WILSON，全局物性方法为UNIQUAC，即默认使用流体包1。这些物性方法都是活度系数模型，分别有不同的二元交互参数，适用于题目所给的强极性体系。

进入模拟界面，添加流股混合器、流股复制器和汽液分离器等模块以及物质流。根据习题4.1附图，连接物质流和各个模块。模块之间不需要手动添加物质流，系统将自动生成物质流。

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根据题目所给信息，输入两股进料的温度、压力、摩尔流量和摩尔分率。接着设置各个模块的参数。混合器用于将多股物料混合为一股，流股复制器用于将一股物料复制为相同的多股，本题中这两个模块不需要设置参数。

由于闪蒸过程为绝热恒压，因此汽液分离器的闪蒸计算类型为PH闪蒸，压力为进口压力，负荷为0。在汽液分离器的物性包中修改使用的物性方法，其中FLASH2和FLASH3分别修改为流体包2和流体包3，对应NRTL和WILSON物性方法。

流程搭建完成后，点击运行计算。勾选流股结果选项可在工艺流程上显示流股对应参数，例如显示温度和摩尔流量。在汽液分离器界面查看汽相分率和温度，NRTL和WILSON的闪蒸结果比较接近，UNIQUAC的闪蒸结果温度较高，汽相分率较低。这可能是由于UNIQUAC的计算最为复杂，同时涉及组合项和剩余项。