CAPD基础第十一讲.ppt

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1、CAPD基础第十一讲SimulationDesignofChemicalReactors反应器单元的仿真设计(二)反应器模块的类别生产能力类反应器（2种）热力学平衡类反应器（2种）化学动力学类反应器（3种）分为三大类七种反应器：化学动力学类反应器1、全混釜反应器（RCSTR）ContinuousStirredTankReactor2、平推流反应器（RPlug）PlugFlowReactor3、间歇釜反应器（RBatch)BatchStirredTankReactor根据化学动力学计算反应结果。包含三种反应器：RCSTR—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

2、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(OperationConditions)1)压力(Pressure)2)温度/热负荷(Temperature/HeatDuty)2、持料状态(Holdup)1)有效相态(ValidPhases)2)设定方式(SpecificationType)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(ReactorVo

3、lume)只需输入反应器的体积。2、停留时间(ResidenceTime)只需输入物料在反应器中的平均停留时间。RCSTR—设定方式（2）3、反应器体积和相体积(ReactorVolume&PhaseVolume)必须输入反应器体积、气相(Vaporphase)或凝聚相(Condensedphase)所占的体积。RCSTR—设定方式（3）设定方式有7个可选项：RCSTR—设定方式（4）4、反应器体积和相体积分率(ReactorVolume&PhaseVolumeFraction)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（5）设定方式有7个可选项：RCSTR—设

4、定方式（6）5、反应器体积和相停留时间(ReactorVolume&PhaseResidenceTime)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（7）设定方式有7个可选项：RCSTR—设定方式（8）6、停留时间和相体积分率(ResidenceTime&PhaseVolumeFraction)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（9）设定方式有7个可选项：RCSTR—设定方式（10）7、相停留时间和体积分率(PhaseResidenceTime&VolumeFraction)必须输入气相/凝聚相在反应器

5、中的停留时间和所占的体积分率。RCSTR—设定方式（11）设定方式有7个可选项：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：

6、1、LHHW型(Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson)2、幂律型(PowerLaw)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(Equilibr

7、ium)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浓度因子的幂指数(Exponent)。Reactions—计量学参数（2）Reactions—动力学参数在动力学表单中为每一个化学反应输入发生反应的相态、动力学参数以及浓度基准。幂律型：反应动力学因子(Kineticfactor)即反应速率常数k’，它与温度的关系用修正的Arrhenius方程表示：Reactions