燕山大学化工Aspenplus反应示例.ppt

Aspenplus反应示例 一 平衡反应器REquil REquil由Gibbs自由能计算平衡常数 可以通过规定产物生成比速率或趋近平衡温度来限制平衡通过化学计量系数计算实现相平衡和化学平衡 不考虑反应动力学产物生成比速率Extend 速率 化学计量系数趋近平衡温度 TemperatureApproach 反应温度 趋近平衡温度 平衡反应器REquil处理常规的固体时 把每个特定的固体视为一个单独的纯固相 不参加反应的固体 包括非常规的组分 被视为惰性成分 这些固体不影响化学平衡 只影响能量平衡 平衡反应器REquil能够模拟单相和两相反应 不能进行三相计算 REquil模块的连接图如下 Requil 示例 由甲醇生产氢气的反应如下 进料流率为100kmol h 其中甲醇与水的摩尔比为1 4 进料温度为232 压力为0 1013MPa 物性方法选用PENG ROB 当反应达到平衡时 产品的流率为多少 反应热负荷是多少 过程示例 1 在软件界面上画出反应器模型和进出料口 2 写出反应物和生成物 3 接下来选择物性方法PENG ROB 4 在对应的空格内填写进料的温度 压力和反应物的进料流量 5 填写反应的温度和压力 选择反应器内的相态 6 写出反应方程式 7 所有参数填写完成后 计算得出结果反应物和生成物的摩尔流量 反应热负荷 反应物和生成物的摩尔流量 摩尔流率和质量流量 质量流率 二 平推流反应器RPlug 模型设定 需要指定平推流反应器RPlug的类型 输入对应的反应器条件 如果带有冷却剂 则包括冷却剂参数 平推流反应器RPlug的类型包括 指定温度的反应器 绝热反应器 恒定冷却剂温度的反应器 与冷却剂并流换热的反应器 与冷却剂逆流换热的反应器等 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 连接方式 一 二 Rplug 示例反应式和指数型动力学方程如下 其中动力学参数已英制单位为基准 浓度为摩尔浓度 反应相态为气相 两股进料混合后进入反应器 进料氯气 Cl2 T1 200 P1 0 2026MPa F1 0 077kmol h 进料丙烯 C3H6 T2 200 P2 0 2026MPa F2 0 308kmol h 反应器管长7 62m 内径50 8mm 压降为0 传热系数U 24 412kcal h m2 K 用180kg h的水作为冷却剂与反应器逆流换热 对于水的进料温度可以设定初值为80 压力为0 1013MPa 规定水的出口温度为90 物性方法选用IDEAL 求冷却水的进口温度 产品的温度以及产品中氯丙烯 C3H5Cl 和1 2 二氯丙烷 C3H6Cl2 的流率各是多少 以及温度 产物随管长的变化图 过程示例 1 在软件界面上画出反应器模型和物料的进出路线 2 填写反应中涉及的化学物质 某些有机物需要用查找的方法填入 3 设置物性方法 4 设置进料状况 丙烯 设置氯气的进料状况 水的进料状况 5 设置混合反应器中的相态 6 设置反应器的传热系数和冷却剂的出口温度 7 设置平推流反应器的参数 8 写出反应方程式 写出指数 9 设置两个反应的动力学方程