Aspen Plus SFE助手：液-固相转化模拟软件

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来完成（Aspen Plus电解质向导的使用及表观或者真实组分的选择）。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 Plus在高版本（V11及以上）中更新了一个SFE助手（SFE Assistant ，SFE: solid-fluid equilibrium，即流固相平衡）,这在Aspen V9是不存在的（V10不知道有没有，有该版本的小伙伴可以看一看）。

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）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。

首先第一步，输入香兰素和正丙醇物质，然后使用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）。

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（注意：软件默认的温度T单位是K，与参考文献一致，所以无需进行转换）。

接下来进入模拟界面，建立如下流程（结晶器在固体模块中），进料S1信息如下所示。

双击结晶器，进入参数界面，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。

点击run运行流程，在出口物流即可得到结晶香兰素固体的质量（95.6kg/h）。

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。当然，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，在低版本的Aspen Plus当中虽然没有SFE助手，但通过我们手动输入固体组分（输入相同的组分名称，把类型由常规修改为固体即可）和自己新建反应应该也可以达到上述目标，不过小编没有尝试过，如果有低版本Aspen的小伙伴可以自己尝试一下看看是否可行。

参考文献：

[1]赵海平. 香兰素结晶过程研究[D].天津大学,2013.

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