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《化工系统工程基础（邱彤）大作业2-蒋浩》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、大作业2化92蒋浩（2009011879）这里使用Aspen模拟丁二烯和乙烯反应生成环己烯，然后将环己烯与反应物分离的过程。为了更好的设计后面的分离过程，这里先对反应过程进行模拟。整个过程的示意图如图HEATXPFRPFRSePUHCTHIERARCHY图1:流程模拟示意图这个流程的主体是一个PFR,进料（物流3）通过反应后的物流（物流2）加热到440°C后进入到PFR中进行反应，该反应是一个放热反应，因而最后的温度会升高，与原料换热后流出。最后经进料冷却的物流4进入分离模块，将产物与反应物分离开，这里需
2、要设计分离的过程。•反应部分流程图首先在Aspen中画出反应部分的流程图，如图1所示:HEATXGJGJPFR图2：反应部分流程图二、参数输入1组分的输入这里只有三个组分，分别是C2H4.C4H6和C6H10,组分的输入如图3所示:ComponentIDTypeComponentnameFormula►C4H6ConventionalL3-BUTADIENEC4H6-4C2H4ConvertionalETHYLENEC2H4C6H10CorweriionalCYCLOHEXENEC6H10-2米图3：组分
3、输入结果2物性方法的选择这里涉及的三种物质都是烧类，所以可以使用PR方程，因而物性方法可以选用PENG-ROB,最后可以得到比较准确的结果。3物流的输入图4：物流3参数输入结果由于该流程中有一个冋路，因而组要进行流线的切割，选择物流1为切割流线，这里直接在物流输入中将其初始值输入即可，我们己经知道其温度为440°C,压力和组成也都已经知道，具体的输入如图5所示：I440C创
4、PreswrepatmziTotalflow:Mole▼hkmol/hr▼Solvent:-Statevariables[tempe
5、fature图5：物流1参数输入结果4换热器HEATX的输入CalculabonGShortcut「DetailedCShelliTubeCAirCooledCPlateTransferUAtoshortcut这里的换热器可以直接使用简单模型，接触方式为并流，设置出口温度为440°C,具体的输入如图6所示：Type:
6、De$gn▼[ExchangerType:
7、Healexchanger三]ExchangerspecificationSpecification:Cold$Ueamoutlettempera
8、tuie▼Value:440
9、c▼Exchangerarea:$qm二ConstantUA:cal/$ec4▼Minimumtemperatureapproach:
10、Cd图6：换热器HEATX的输入5反应器PFR的输入首先设置反应器的类型，这里选择绝热反应器(AdiabaticReactor),然后输入PFR的尺寸参数，长6米，内径0.5米，PFR要求已知反应动力学模型，因而最后需要PFR的反应集。这里要新建一个反应，反应的类型是指数动力学模型(POWERLAW),下面需要输入反应动力学参数，如图7所示：
11、1)C4H6*C2H4->C6H10▼Ractionclass:[POWERL4WReactingphaseVapor▼[Ci]basis:MolarityJIOVvCIIwVtrlTi8(iCBXpJBSStOHlr«[Kinelicfactor)
12、Drivingforce](Ci]units:kmol/cumRateba$i$:▼KineticfactorRateunits:▼k:0.08186Solids
13、n1E:J/kmol▼DrivingForceTo:700K▼Adsorption图7：反应
14、动力学模型输入上而只是设置了反应的速率常数部分，还需要设置推动力(DrivingForce),该反应对于C2H4和C4H6都是一级的，输入的结果如图8所示：Reactioni$reversibleReactingphase:
15、Vapor(G)basis:
16、Molarity1)C4H6*C2H4••>C6H10Reversef8tecdlculdlionoption_aComputereverserateusingmao$17、exponentsSpecifyparametersforforwardreactionrateReactantsComp.ExponentProductscomp.ExponentC4H61C6H10C2H41rCoefficientsfordrivingforceconstant-
18、A：
19、B
20、C
21、叫IIDose
22、图&反应推动力输入这样就建立了一个反应，只需在PFR的Reactions选项屮选择这个反应集即可，至此,所有的参
