MATLAB和Monte Carlo法在连续反应动力学中的应用.pdf

第42卷第4期 广 州 化 工 Vo1．42No．4 2014年 2月 GuangzhouChemicalIndustry Feb．2014 MATLAB和 MonteCarlo法在连续反应动力学中的应用 李 旭 ，陈志刚 (1湘南学院化学与生命科学系，湖南 郴州 423043；2中南大学软件学院，湖南 长沙 410075) 摘 要 ：基于MATLAB语言设计编写了MonteCarlo法处理连续化学反应的动力学计算及其计算机模拟的应用程序，将所编 程序用于模拟3一丁烯腈在盐酸催化剂溶液中的水解反应，模拟结果与按照常规化学反应动力学公式的计算结果相 比较，表明 MonteCarlo法模拟对于预测反应动力学过程具有较高准确性。 关键词 ：MATLAB；MonteCarlo方法；计算机模拟；化学反应动力学；连续一级反应 中图分类号：0643．11，TP312 文献标志码 ：A 文章编号：1001—9677(2014)04—0054—04 CalculationandComputerSimulationoftheConsecutiveReaction KineticsBasedonM atlabandtheM onteCarloM ethod L／Xu，CHEN Zhi—g8ng (1DepartmentofChemistryandLifeScience，XiangnanUniversity，HunanChenzhou423000； 2SchoolofSoftware，CentralSouthUniversity，HunanChangsha410075，China) Abstract：Aprogram wasdevelopedbymeansofMATIJAB atthedataandgraphicsprocessingoftheconsecutive reactionkinetics．based on the Monte Carlomethod and itwasapplied in thehydrolysisof3 一Butene nitrile in hydrochloricacidcatalyzersolution．Comparedwiththeexperimentalresultandcalculatedvaluebythechemicalkinetics equations，thesimulatedvaluebythisprogram wassatisfying．Therefore，thisprorgam wasaccurateinpredictingreaction mechanism． Keywords：MATIAB；MonteCarlomethod；computersimulation；chemicalreaction kinetics；consecutivefirst— orderreaction 在物理化学…教学中，连续反应是一种典型的复杂反应， 物就是 一步 的反应物 ，如此进行 ，这种反应就称为连续反 而一级连续反应是最简单的连续反应。如果弄清了一级连续反 应 ，或称为串连反应 (consecutivereaction)。以连续一级反 应的机理，将有助于对稳态近似法的深刻理解，并且对整个化 应为例 ： 学动力学内容的学习领会将有较大的帮助。随着计算机技术的 kl k， A—二 B C 不断发展，有人利用Excel 和VisualBasic 等程序语言的