ProSimPlus HNO3硝酸厂和含氮蒸汽吸收流程模拟

致力于硝酸生产工艺流程模拟的专业软件。面对肥料行业、硝酸生产企业自身一直存在的经济、环境和安全挑战,用户不再满足于普通的模拟软件。需要更可靠有效的软件工具,需要能模拟整个真实复杂生产工艺的软件。

ProsimPlus HNO3是世界上独一无二的硝酸长工艺流程模拟软件,用于模拟硝酸生产厂和含氮蒸气吸收装置。该软件不仅用于工艺设计,还可以用来对工厂中的操作流程进行优化、装置故障排除,以及工厂改造。由于可以对稳态过程进行可靠的建模,在碰到新的调整时,不仅可以提高反应能力,还可以大大的提高效率和效益。

  • 特定设备:吸收塔、含氮蒸汽冷凝器等
  • 基于多年物性计算和化学反应使用经验
  • 安装过程中给予全面的权衡,无需耗时的收敛测试
  • 简单易用的交互式图形界面使操作更加直观
  • 为全世界各大著名工程公司首选模拟软件

为什么是专业软件?

在硝酸生产工艺中涉及到复杂的物理化学现象(在几乎所有的设备中,都存在汽相的化学反应,很难对热力学性能建模),利用普通的模拟软件,不可能对这些装置中的特殊的设备进行有效的模拟。
在早期的工艺设计阶段,为了提高氧化能力,有必要考虑相关的尺寸参数(管子数量,吸收塔隔板间距),这些参数影响着质量能量平衡。它与其他工艺中的情况是不同的,因此普通的模拟软件不能解决此类问题。
为了减少这些弊病,一些生产企业和工程公司为主要操作单元开发了一些特定的内部使用的程序。但是这些程序缺少灵活性,而且在寻求完整的流程图、维护上效率较低。
ProSimPlus HNO3是建立在30多年硝酸生产和含氮气体吸收单元模型的基础上开发出来的。(Thesis of  Prof. Xavier Joulia – 1981  “Contribution au développement d’un programme général de simulation – Application à l’analyse du fonctionment d’un atelier de production d’acide nitrique”). 该软件一直以来被不断的被丰富、升级,并得以长期的验证。

硝酸单元操作需要对工艺进行精确的建模

除了包含普通模拟软件包里面带有的装置操作库,ProSimPlus HNO3还提供针对硝酸生产工艺的完整的设备参数,其中包括:

– 吸收塔:硝酸吸收氮气过程中汽相的化学反应,液相状态下伴随化学反应的传质过程,填料塔、洗淋塔和冷却板模拟等

– 化学反应器(氧化室):一氧化二氮在蒸汽状态下的氧化反应,以及连续搅动反应或者流动过程中氧化物二聚作用的模拟。绝热、等温或者指定输出温度的一般反应器的模拟(制定转化率或者可选转化)。例如模拟合成氨中的硝酸反应。

– 含氮气体压缩机:单级、多级等熵、多元压缩机(从制造商的流程曲线定义),单级或多级膨胀机(冷凝),等熵或多变效率,管道压力下降模拟

-换热器:便于考虑汽相的氧化反应

另外,ProSimPlus HNO3是一款开放式软件,用户可以集成自己的模型或者特定的技术。

集成了丰富的、被广泛认可的专业技术和化学反应模型

模拟的质量最重要的取决于系统中优越的热力学和化学模型。ProSimPlus HNO3是基于了多年的研究和工业实践验证的软件,包含了大量的物理和化学模型。由于软件中已经包含了各种控件,用户只需要把主要精力集中在工艺方面的模拟。这些控件主要包括:

– 工艺过程中涉及到组份的完整性能数据库(H2O, NO, NO2, N2O4, N2, O2, HNO3, NH3, N2O, N2O3, HNO2, CO2, CO, CH4, H2, SO2, SO3)

– 从试验数据获得,基于综合因素考虑得出的热力学模型, 能够精确的描述液相的非线性性(液体不稳定性,过余焓,溶剂密度等)

– 特别适合高浓度硝酸浓缩的模型(浓缩或漂白塔)

– 自动分析液相中带化学反应的传质过程N2O4和N2O3的吸收, HNO3和HNO2的水解以及HNO2的分解

– 自动分析汽相中的化学反应及相互关系

– 汽相中NO和NO2氧化反应的化学模型:Sherwood’s,Koukolik 和Marek模型等

– 汽相中NO2 和N204的二聚平衡常数:Koukolik,Marek和Bodenstein等

– 汽相中N2O3合成平衡常数:Miller, Beattie和Bell等

– NOx-H2O-HNO3系统平衡常数:Koukolik, Marek, Zhidkov和Carberry等

无与伦比的收敛方法

基于同步模块方法,针对性地调整计算法则,特别是复杂的工艺,这种方法在全世界各种模拟软件中是独一无二的,尤其体现在:
– 自动判定模块计算次序,这样就可以避免其他模拟器中不利的初始化。
– 通过已验证的方法对循环和设计条件进行同步处理
– 通过同步调整一个或多个参数,能够将多种控制方法作用于一种或多种工艺输出
– 参数修改后,可以对部分工艺进行重新模拟,而无需对整个工艺再次运行模拟程序。
– 在每个单元操作过程中,对要解决的平衡系统,使用特定的法则(Newton, Gear…) 给于快速可靠的收敛

工业标准软件,快速使用

世界上很多技术领先的硝酸行业工程设计公司和氮肥生产商已经依靠ProSimPlus HNO3设计了大量的新装置,并对旧设备进了改造。该软件也适用于其他涉及到硝酸盐领域的行业:能源、化工、核工业等。

不管出于什么初衷,如果不去使用,任何软件都不能带来投资回报。只有少数公司能保持它们在模拟领域的领先性。习惯于其他模拟软件的用户会惊奇的发现ProSimPlus HNO3能带来如此大的方便,初学者不需要长时间培训就可以熟练的使用。

基于Windows图形环境,图形界面中提供了大量的功能以利于方便快捷的创建流程图:拖拽、单元操作的拷贝和粘贴、色彩管理、尺寸、子流程图、树状图、图像和文本插入、缩放、同一工艺的不同视图显示等,便于快速分析和理解模拟结果(图表绘制、直接从流程图中导出的全局物料平衡计算、NOx内容、氧化度等)。

模拟优化过程中和结束后,在图中和报告中显示收敛状态(同时提示错误源)。完整的报告以HTML格式、Excel格式、流程图和图标格式显示,用户可以拷贝,并粘贴到其他环境下,或者保存为.BMP或者.EMF格式。