课件：Asenlu反应器模拟介绍.ppt

RCSTR — 示例（1） 甲醛和氨按照以下化学反应生成乌洛托品： 反应器容积为5m3，装填系数为0.6，输入氮气作为保护气体。为了保证釜内的惰性环境，输入氮气量应该使出釜物料的气相分率保持在0.001左右。加料氨水的浓度为4.1kmol/m3，流量为32.5 m3/hr。加料甲醛水溶液的浓度为6.3 kmol/m3，流量为32.5m3/hr。求35?C下乌洛托品的产量和输入氮气流量 ，并分析反应温度在20~60?C范围里对甲醛转化率的影响。 反应速率方程式如右： 式中： RPlug — 平推流反应器 性质：反应器内完全没有返混。可模拟单、两、三相的体系。只能处理动力学控制反应。可模拟换热夹套。 用途：已知化学反应式和动力学方程，计算所能达到的转化率，或所需的反应器体积，以及反应器热负荷。 RPlug —— 连接 (1) RPlug —— 连接 (2) RPlug —— 模型参数 RPlug 模块有四组模型参数： 1、模型设定 (Specifications) 2、反应器构型 (Configuration) 3、化学反应 (Reactions) 4、压力 (Pressure) RPlug —— 模型设定 设定反应器类型，共有五种类型： 1、指定温度的反应器 (Reactor with specified temperature)，有三种方式设定操作条件： 1) 进料温度下的恒温 (Constant at inlet temperature) 2) 指定反应器温度 (Constant at specified reactor temperature) 3) 温度剖形 (Temperature Profile)，指定沿反应器长度的温度分布 2、绝热反应器 (Adiabatic Reactor) 3、恒定冷却剂温度的反应器)，设定传热系数和冷却剂温度。 4、与冷却剂并流换热的反应器 (Reactor with co-current coolant)，设定传热系数。 5、与冷却剂逆流换热的反应器 (Reactor with counter-current coolant)，设定传热系数。 RPlug —— 反应器构型 反应器构型需要输入反应器中反应管的根数、反应管的长度和直径，并指定有效相态。 RPlug — 示例（1） 丁二烯和乙烯合成环己烯的化学反应方程式如下： 反应器长5米、内径0.5米，压降可忽略。加料为丁二烯和乙烯的等摩尔常压混合物，温度为440?C。如果反应在绝热条件下进行，要求丁二烯的转化率达到12%，试求环己烯的产量 。 反应速率方程式如右： 式中： RPlug — 示例（2） 作出示例(1)中温度和环己烯摩尔分率沿反应器长度的分布图 。 分析反应器压力在0.1~1.0 MPa 范围内对环己烯产量的影响。 RBatch — 间歇釜反应器 性质：间歇或半间歇操作的搅拌釜，釜内达到理想混合。自动根据加料和辅助时间提供缓冲罐，实现与连续过程的连接。 用途：已知化学反应式、动力学方程和平衡关系，计算所需的反应器体积和反应时间，以及反应器热负荷。 RBatch — 连接 RBatch —— 模型参数 RBatch 模块有六组模型参数： 1、模型设定 (Specifications) 2、化学反应 (Reactions) 3、停止判据 (Stop Criteria) 4、操作时间 (Operation Time) 5、连续加料 (Continuous Feeds) 6、控制器 (Controllers) RBatch —— 模型设定 模型设定包含操作设定、压力设定和有效相态： 反应器操作设定 (Reactor Operating Specification) 有六个选项供选择： 1、恒温 (Constant Temperature) 2、温度剖形 (Temperature Profiles) 3、恒定热负荷 (Constant Heat Duty) 4、热负荷剖形 (Heat Duty Profile) 5、恒定冷却剂温度 (Constant Coolant Temperature) 6、传热用户子程序 (Heat Transfer User Subroutine) 压力设定 (Pressure Specification) 有三个选项供选择： 1、指定反应器压力 (Specify Reactor Pressure) 2、指定压力剖形 (Specify Reactor Pressure Profile) 3、计算反应器压力 (Calculate Reactor Pressure) RBatch —— 停止判据 可以为间歇釜操作周期设定多个停止