ASPENPlus培训课件之反应器单元的仿真设计.pptx

CAPD基础 第十一讲Simulation Design of Chemical Reactors 反应器单元的仿真设计 (二)反应器模块的类别分为三大类七种反应器：生产能力类反应器（2种）热力学平衡类反应器（2种）化学动力学类反应器（3种）化学动力学类反应器根据化学动力学计算反应结果。包含三种反应器：1、全混釜反应器（RCSTR） Continuous Stirred Tank Reactor2、平推流反应器（RPlug） Plug Flow Reactor3、间歇釜反应器（RBatch) Batch Stirred Tank ReactorRCSTR—全混釜反应器性质：釜内达到理想混合。可模拟单、两、三相的体系，并可处理固体。可同时处理动力学控制和平衡控制两类反应。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。RCSTR —— 图标RCSTR —— 连接RCSTR—— 模型参数RCSTR模块有两组模型参数：1、操作条件 (Operation Conditions) 1) 压力 (Pressure) 2) 温度/热负荷(Temperature/Heat Duty)2、持料状态 (Holdup) 1) 有效相态 (Valid Phases) 2) 设定方式 (Specification Type)RCSTR—— 模型参数 （2）RCSTR —— 设定方式设定方式有 7 个可选项：1、反应器体积 (Reactor Volume) 只需输入反应器的体积。2、停留时间 (Residence Time) 只需输入物料在反应器中的平均停留时间。RCSTR — 设定方式（2）RCSTR — 设定方式（3）设定方式有 7 个可选项：3、反应器体积和相体积 (Reactor Volume Phase Volume) 必须输入反应器体积、气相 (Vapor phase) 或凝聚相 (Condensed phase)所占的体积。RCSTR — 设定方式（4）RCSTR — 设定方式（5）设定方式有 7 个可选项：4、反应器体积和相体积分率 (Reactor Volume Phase Volume Fraction) 必须输入反应器体积和气相/凝聚相所占的体积分率。RCSTR — 设定方式（6）RCSTR — 设定方式（7）设定方式有 7 个可选项：5、反应器体积和相停留时间 (Reactor Volume Phase Residence Time) 必须输入反应器体积和气相/凝聚相在反应器中的停留时间。RCSTR — 设定方式（8）RCSTR — 设定方式（9）设定方式有 7 个可选项：6、停留时间和相体积分率 (Residence Time Phase Volume Fraction) 必须输入物料在反应器中的总平均停留时间和气相/凝聚相所占的体积分率。RCSTR— 设定方式（10）RCSTR— 设定方式（11）设定方式有 7 个可选项：7、相停留时间和体积分率 (Phase Residence Time Volume Fraction) 必须输入气相/凝聚相在反应器中的停留时间和所占的体积分率。RCSTR— 设定方式（12）RCSTR — 设置出口物流RCSTR如果连接了二股或三股出口物流，则应在Streams表单中设定每一股物流的出口相态。RCSTR — 设置出口物流 (2)RCSTR — 选择反应RCSTR中的化学反应通过选用预定义的化学反应对象来设定。RCSTR—选择反应（2）Reactions — 化学反应对象用途：为三类动力学反应器模块和RadFrac 模块提供反应的计量关系、平衡关系和动力学关系。Reactions —— 对象类型 创建化学反应对象时，需赋予对象ID和选择对象类型。对于小分子反应，常用的类型有三种：1、LHHW 型 (Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson)2、幂律型 (Power Law)3、反应精馏型 (Reac-Dist)Reactions —对象类型（2）Reactions —— 反应设定 每一个化学反应对象可以包含多个化学反应，每个反应都要设定计量学参数和动力学参数/平衡参数。 1、计量学参数(Stoichiometry) 2、动力学参数 (Kinetic) 3、平衡参数 (Equilibrium)Reactions — 反应设定（2）Reactions —— 计量学参数在计量学表单中为每一个化学反应创建一个对象，并选择对象类型为动力学 (Kinetic)或平衡 (Equilibrium)型。输入反应方程式中的化学计量系数(Coefficient)，对于幂律型反应对象，还要输入动力学方程式中每一个