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机械制造及其自动化
Mechanical Manufacturing and Its Automation

43种，主要有：计算理想混合物汽液平衡的拉乌尔定律、经类混合物的Chao-

Seader、非极性和弱极性混合物的Redilch-Kwong-Soave、BWR-Lee-Starling、
Peng-Robinson。
由于合成氨体系中含N、H、Ar、CH 4 以及NH、HO，为极性与非极性化合物

的混合物，Aspen Plus对于极性分子和非极性组分的混合物及轻气体推荐使用灵
活的和可预测的状态方程性质方法，灵活的和可预测的状态方程性质方法包括
PR-MHV2、PR-WS、PSRK、RK-ASPEN、RK-SMHV2、RK-SWS、SR-POLAR

等。并且Aspen Plus对不同应用领域，推荐使用不同的物性计算方法，对于合成
氨厂其推荐使用的物性方法为PENG-ROB和RK-SOAVE两种。中石化湖北化肥厂

合成塔压力范围为12.03~13.90Mpa，所以需选择适合低压体系的物性方法。在以
上的物性方法中，综合考虑，适用于该厂合成氨体系的物性方法为RK-SMHV2
和RK-SWS两种。

（四）断裂流股与收敛
由于序贯模块法实施过程系统的运算，而合成氨流程中存在循环物流，也就
是具有反馈联结的系统（不可分割子系统），所以需要有断裂和收敛技术。

早在20世纪60年代初，有学者就提出了断裂的思想。此后，随着流程模拟技
术的不断发展，有关研究断裂的文章不断出现，判断最佳断裂的准则分为四类：

一是断裂的物流数量最少；二是断裂物流的变量数最少；三是断裂物流的权重因
子之和最少；四是断裂回路的总次数最少。
Aspen Plus所用的解题方法为序贯模块法，对流程的计算顺序可由用户自己

定义，也可由程序自动产生。对于有循环回路或设计规定的流程必须迭代收敛。
所谓设计规定是指用户希望规定某处的变量值达到一定的要求，如要规定某产品

的纯度或循环流股的杂质允许量等。对设计规定通过选择一个模块输入变量或
工艺进料流股变量，加以调节以使设计规定达到要求值。关于循环物流的收敛
方法有：威格斯坦法、直接迭代法、布罗伊顿法、虚伪法和牛顿法等，其中虚

伪法和牛顿法主要用于收敛设计规定。在这部分内容中，主要使用威格斯坦法
（Wegsstein法）。判断出最佳断裂可使模拟计算、断裂流股收敛，它决定了单元

模块和收敛的顺序。在Aspen plus中，如果没有人工定义，则由软件进行默认设
置，以使收敛快速、准确地进行，也保证了模拟计算结果的稳定性和可靠性。

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