1- مهندسین شیمی

مهندسین شیمی هم برای شبیه سازی فرآیندهای تولید محصولات، هم برای شبیه سازی و طراحی یک تجهیز از یک فرآیند بزرگ، آنالیز ساده یک ترکیب خالص مخلوط و حتی بدست آوردن خواص فیزیکی یک ترکیب خالص می توانند از نرم افزار Aspen HYSYS استفاده کنند. در واقع این نرم افزار یک هندبوک الکترونیکی جامع و کامل است و نیازهای یک مهندس شیمی و فرایند را چه در دانشگاه و چه در صنعت برطرف می‌کند. با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS درک بیشتری از دروس اصلی مهندسی شیمی و فرآیند داشت.

جهت مشاهده کلیک کنید : آموزش نرم‌افزار اسپن هایسیس 

1-1 حل مسائل درس موازنه جرم و انرژی با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS :

با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان به راحتی درس موازنه جرم و انرژی را درک کرد و در شبیه سازی ها موازنه جرم (موازنه مول) و موازنه انرژی در حالت پایدار و ناپایدار را محاسبه کرد. در این نرم افزار به راحتی میتوان تبدیل واحد کرد و همچنین پارامترهای فیزیکی و ترموفیزیکی ترکیبات خالص و مخلوط را بدست آورد. از سایر قابلیت های این نرم افزار میتوان به محاسبه و بدست آوردن دمای آدیاباتیک شعله، ارزش حرارتی سوخت و … اشاره کرد. در شکل 1 شماتیک یک شبیه سازی با به همراه موازنه جرم آن نمایش داده است.

شکل 1- شماتیک یک شبیه سازی با به همراه موازنه

1-2 درک بیشتر درس ترمودینامیک با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS :

با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان به راحتی درس ترمودینامیک را درک کرد. از مهم ترین کاربردهای این نرم افزار در ترمودینامیک بدست آوردن خواص ترمودینامیکی ترکیبات خالص و مخلوط است. با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان نیروگاه‌های ساده بخاری، نیروگاه‌های ساده گازی، خواص و حالت یک ماده، کار و هد پمپ، توان کمپرسور، توان توربین، آحاد ترمودینامیکی، خواص ماده خالص، کار و گرما، قانون اول ترمودینامیک، قانون دوم ترمودینامیک، آنتروپی، معادلات حالت، معادلات ضریب اکتیویته، فوگاسیته و … را از بعد ترمودینامیک به راحتی محاسبه و تحلیل کرد. در شکل 2 شماتیک یک شبیه سازی نیروگاه تولید برق آن نمایش داده است.

شکل 2- شماتیک شبیه سازی نیروگاه تولید برق با استفاده از سیکل ترکیبی ( سیکل گاز + سیکل بخار)

1-3- درک بیشتر درس مکانیک سیالات با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS :

نرم افزار Aspen HYSYS میتواند در برخی موارد کمک کند تا مسائل مکانیک سیالات نظیر رفتار سیالات در حالت استاتیک، محاسبات کشش سطحی، محاسبات لزجت سیال، افت فشار در لوله ها و … را تحلیل و آنالیز کند.

1-4 درک بیشتر درس انتقال حرارت با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS :

با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان به راحتی درس انتقال حرارت را درک کرد و در شبیه سازی ها یک مبدل حرارتی شبیه سازی کرد. با استفاده از این نرم افزار می‌توان به راحتی بار حرارتی مبدل های حرارتی، بار حرارتی جریان ها، آنتالپی جریان ها، اکسرژی جریان ها، طراحی و سایزینگ مبدل حرارتی، شبیه سازی هیترها یا کولرها و بدست آوردن میزان مصرف یوتیلیتی و … محاسبه، تحلیل و آنالیز کرد. در شکل 3 شماتیک تجهیز مبدل حرارتی و تجهیزات انتقال حرارت نمایش داده است.

شکل 3 -شماتیک یک شبیه سازی نیروگاه تولید برق آن نمایش داده است.

1-5 درک بیشتر درس طراحی راکتور با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS :

با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان به راحتی مسائل مربوط به واکنش ها و طراحی راکتورهای شیمیایی را حل و فصل کرد. با استفاده از این نرم افزار میتوان انواع مختلف واکنش ها را تعریف کرد. ثابت تعادل و درصد تبدیل واکنش ها را حساب کرد. واکنش ها را میتوان به صورت همگن حساب کرد و در آن حجم راکتور و زمان ماند در راکتور را محاسبه کرد. از طرفی میتوان واکنش ها را بصورت هتروژن تعریف کرد و میزان کیلوگرم کاتالیست مصرفی را حساب کرد. انواع راکتورهای تبدیلی، تعادلی، PFR و CSTR را میتوان مدل کرد. گرمای واکنش به راحتی محاسبه میشود. طراحی راکتور برای واکنش های منفرد و چندگانه سری و موازی به راحتی قابل انجام است. همچنین راکتور را در سه حالت هم دما، حالت دما ثابت و آدیاتیک شبیه سازی میکند. در شکل 4 شماتیک تجهیز راکتور CSTR انتقال حرارت نمایش داده است.

شکل 4- شماتیک تجهیز راکتور PFR انتقال حرارت نمایش داده است

1-6 درک بیشتر درس عملیات واحد مهندسی شیمی با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS :

با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان به راحتی فرایندهای جداسازی فازی (تقطیر فلش) و جداسازی ترکیبات را شبیه سازی کرد. با استفاده از این نرم افزار می توان یک برج تقطیر با محاسبات میان بر طراحی کرد و در آن تعداد سینی های مینیمم، تعداد سینی های واقعی، سینی خوراک، مینیمم جریان برگشتی و جریان برگشتی واقعی را محاسبه کرد. از طرفی میزان تولید محصولات و غلظت آنها، بارحرارتی ریبویلر و کندانسور برج ها را نیز تخمین می‌زند. محاسبات برج جذب و برج تقطیر به همراه قطر و ارتفاع برج به راحتی محاسبه میشود. با استفاده از این نرم افزار به راحتی میتوان تعادلات بخار-مایع و انواع نمودارهای ،XY ، TXY،PXY و … رسم و تحلیل کرد. با استفاده از این نرم افزار می‌توان انواع دیگر تقطیرها نظیر تقطیر آزئوتروپیک، تقطیر استخراجی، تقطیر در فشار پایین، استخراج مایع-مایع و … را شبیه سازی و تحلیل کرد.

1-7 درک بیشتر درس طراحی اقتصاد کارخانه با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS :

با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS و لینک آن به نرم افزار Aspen Process Economic Evaluation میتوان به راحتی یک تجهیز یا یک فرایند کامل را ارزیابی اقتصادی کرد. در این ارزیابی اقتصادی فرایند، هزینه تجهیزات، هزینه نصب، هزینه عملیاتی، هزینه یوتیلیتی، هزینه سرمایه گذاری کل، دوره بازگشت سرمایه و بازده سرمایه گذاری محاسبه میشود.

1-8 درک بیشتر درس کنترل فرآیند با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS :

با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان فرآیند را در حالت دینامیکی هم شبیه سازی کرد. در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی فرآیندهایی به شکل کاملا پایا وجود ندارد. همه تجهیزات در واقیعت سیستم‌های کنترلی دارند تا در صورت تغییر شرایط عملیاتی فرآیند در طول زمان به صورت کاملا کنترل شده عمل کند و سیستم را به حالت نرمال برساند. در شبیه سازی های دینامیکی، میتوان انواع کنترلرهای PI، PD و PID را به کار برد.

2- مهندسین نفت

با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان فرآیندهای پالایش نفتی را شبیه سازی، آنالیز حساسیت و بررسی کرد. یکی از قابلیت‌های خوب نرم افزار Aspen HYSYS شبیه سازی برش نفتی با کم‌ترین اطلاعات است. البته در صورتی که اطلاعات کمی برای تعریف برش نفتی وارد شود، نتایج حاصل از برش نفتی با دقت کمی توسط Aspen HYSYS محاسبه می شود. البته برای تعریف دقیق‌تر برش نفتی نیاز است که اطلاعات بیشتری به نرم افزار وارد شود. مثلا از بین اطلاعات وزن مولکولی، وزن مخصوص، ویسکوزیته، ترکیبات سبک موجود در برش نفتی، اطلاعات تقطیر (مثلا دما-درصد تقطیر ASTM) ، اطلاعات نمودار وزن مولکولی-دما، اطلاعات نمودار وزن مخصوص-درصد تقطیر، اطلاعات نمودار وسکوزیته-درصد تقطیر در دو دما هرچه اطلاعات بیشتری وارد کنیم برش نفتی دقیق‌تری شبیه سازی می شود. همچنین با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان واحدهای فرآیندی بسیار پیچیده نفتی نظیر واحد تصفیه هیدروژنی (جداسازی گوگرد و نیتروژن تا اندازه استاندارد) برش های نفتی، تصفیه گاز هیدروژن مورد استفاده در تصفیه با استفاده از حلال آمین، ریفرمینگ حرارتی، ریفرمینگ کاتالیستی، کراکینگ حرارتی، کراکینگ کاتالیستی، فرآیند هیدروکراکینگ، فرآیند آلکیلاسیون، فرآیند ایزومریزاسیون و … را شبیه سازی کرد.

3- مهندسین گاز

با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان فرآیندهای گازی را شبیه سازی، آنالیز حساسیت و بررسی کرد. کاربران نرم افزار Aspen HYSYS برای شبیه سازی گازها و انتخاب معادلات ترمودینامیکی کاز آسان‌تری نسبت به شبیه سازی برش‌های نفتی دارد. در نرم افزار Aspen HYSYS می‌توان انواع گازها (گاز طبیعی ترش، گاز طبیعی شیرین، گاز فلر (گاز همراه، و گاز غیر همراه)، بیوگاز و … را به راحتی و با توجه به ترکیب درصد شبیه سازی کرد. همچنین با استفاده از نرم افزار Aspen HYSYS میتوان انواع فرآیندهای مختلف گازی نظیر فرایند شیرین‌سازی گاز طبیعی، فرآیند نم زدایی از گاز طبیعی، فرایند تولید گاز سنتز، فرآیند تبدیل گاز به مایع (GTL) ، بررسی هیدرات گازی در خطوط لوله، LNG ، NGL ، CNG ، LPG و … را شبیه سازی کرد. سایر رشته های دیگر مهندسی نظیر مهندسین پلیمر، مهندسین مکانیک و شیمی نیز می‌توانند از قابلیت‌های این نرم افزار استفاده کنند.