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《aspen_plus_反應(yīng)器單元的仿真設(shè)計(jì)(二)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、CAPD基礎(chǔ)第十一講SimulationDesignofChemicalReactors反應(yīng)器單元的仿真設(shè)計(jì)(二)反應(yīng)器模塊的類別生產(chǎn)能力類反應(yīng)器(2種)熱力學(xué)平衡類反應(yīng)器(2種)化學(xué)動力學(xué)類反應(yīng)器(3種)分為三大類七種反應(yīng)器:化學(xué)動力學(xué)類反應(yīng)器1、全混釜反應(yīng)器(RCSTR)ContinuousStirredTankReactor2、平推流反應(yīng)器(RPlug)PlugFlowReactor3、間歇釜反應(yīng)器(RBatch)BatchStirredTankReactor根據(jù)化學(xué)動力學(xué)計(jì)算反應(yīng)結(jié)果。包含三種反應(yīng)器:RCSTR—全混釜
2、反應(yīng)器性質(zhì):釜內(nèi)達(dá)到理想混合??赡M單、兩、三相的體系,并可處理固體??赏瑫r(shí)處理動力學(xué)控制和平衡控制兩類反應(yīng)。用途:已知化學(xué)反應(yīng)式、動力學(xué)方程和平衡關(guān)系,計(jì)算所需的反應(yīng)器體積和反應(yīng)時(shí)間,以及反應(yīng)器熱負(fù)荷。RCSTR——圖標(biāo)RCSTR——連接RCSTR——模型參數(shù)RCSTR模塊有兩組模型參數(shù):1、操作條件(OperationConditions)1)壓力(Pressure)2)溫度/熱負(fù)荷(Temperature/HeatDuty)2、持料狀態(tài)(Holdup)1)有效相態(tài)(ValidPhases)2)設(shè)定方式(Specifica
3、tionType)RCSTR——模型參數(shù)(2)RCSTR——設(shè)定方式設(shè)定方式有7個(gè)可選項(xiàng):1、反應(yīng)器體積(ReactorVolume)只需輸入反應(yīng)器的體積。2、停留時(shí)間(ResidenceTime)只需輸入物料在反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間。RCSTR—設(shè)定方式(2)3、反應(yīng)器體積和相體積(ReactorVolume&PhaseVolume)必須輸入反應(yīng)器體積、氣相(Vaporphase)或凝聚相(Condensedphase)所占的體積。RCSTR—設(shè)定方式(3)設(shè)定方式有7個(gè)可選項(xiàng):RCSTR—設(shè)定方式(4)4、反應(yīng)器體積和相體
4、積分率(ReactorVolume&PhaseVolumeFraction)必須輸入反應(yīng)器體積和氣相/凝聚相所占的體積分率。RCSTR—設(shè)定方式(5)設(shè)定方式有7個(gè)可選項(xiàng):RCSTR—設(shè)定方式(6)5、反應(yīng)器體積和相停留時(shí)間(ReactorVolume&PhaseResidenceTime)必須輸入反應(yīng)器體積和氣相/凝聚相在反應(yīng)器中的停留時(shí)間。RCSTR—設(shè)定方式(7)設(shè)定方式有7個(gè)可選項(xiàng):RCSTR—設(shè)定方式(8)6、停留時(shí)間和相體積分率(ResidenceTime&PhaseVolumeFraction)必須輸入物料在反應(yīng)
5、器中的總平均停留時(shí)間和氣相/凝聚相所占的體積分率。RCSTR—設(shè)定方式(9)設(shè)定方式有7個(gè)可選項(xiàng):RCSTR—設(shè)定方式(10)7、相停留時(shí)間和體積分率(PhaseResidenceTime&VolumeFraction)必須輸入氣相/凝聚相在反應(yīng)器中的停留時(shí)間和所占的體積分率。RCSTR—設(shè)定方式(11)設(shè)定方式有7個(gè)可選項(xiàng):RCSTR—設(shè)定方式(12)RCSTR—設(shè)置出口物流RCSTR如果連接了二股或三股出口物流,則應(yīng)在Streams表單中設(shè)定每一股物流的出口相態(tài)。RCSTR—設(shè)置出口物流(2)RCSTR—選擇反應(yīng)RCSTR
6、中的化學(xué)反應(yīng)通過選用預(yù)定義的化學(xué)反應(yīng)對象來設(shè)定。RCSTR—選擇反應(yīng)(2)Reactions—化學(xué)反應(yīng)對象用途:為三類動力學(xué)反應(yīng)器模塊和RadFrac模塊提供反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系、平衡關(guān)系和動力學(xué)關(guān)系。Reactions——對象類型創(chuàng)建化學(xué)反應(yīng)對象時(shí),需賦予對象ID和選擇對象類型。對于小分子反應(yīng),常用的類型有三種:1、LHHW型(Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson)2、冪律型(PowerLaw)3、反應(yīng)精餾型(Reac-Dist)Reactions—對象類型(2)Reactions——反應(yīng)設(shè)定每一個(gè)
7、化學(xué)反應(yīng)對象可以包含多個(gè)化學(xué)反應(yīng),每個(gè)反應(yīng)都要設(shè)定計(jì)量學(xué)參數(shù)和動力學(xué)參數(shù)/平衡參數(shù)。1、計(jì)量學(xué)參數(shù)(Stoichiometry)2、動力學(xué)參數(shù)(Kinetic)3、平衡參數(shù)(Equilibrium)Reactions—反應(yīng)設(shè)定(2)Reactions——計(jì)量學(xué)參數(shù)在計(jì)量學(xué)表單中為每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)對象,并選擇對象類型為動力學(xué)(Kinetic)或平衡(Equilibrium)型。輸入反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量系數(shù)(Coefficient),對于冪律型反應(yīng)對象,還要輸入動力學(xué)方程式中每一個(gè)濃度因子的冪指數(shù)(Exponent)。Re
8、actions—計(jì)量學(xué)參數(shù)(2)Reactions—?jiǎng)恿W(xué)參數(shù)在動力學(xué)表單中為每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)輸入發(fā)生反應(yīng)的相態(tài)、動力學(xué)參數(shù)以及濃度基準(zhǔn)。冪律型:反應(yīng)動力學(xué)因子(Kineticfactor)即反應(yīng)速率常數(shù)k’,它與溫度的關(guān)系用修正的Arrhenius方程表示:Reactions