Aspen plus 应用反应工程简介.pptx

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Aspenplus应用——Rstoic化学计量反应器——RCSTR全混釜式反应器 RStoic—化学计量反应器性质：按照化学反应方程式中的计量关系进行反应，有并行反应和串联反应两种方式，分别指定每一反应的转化率或产量。用途：已知化学反应方程式和每一反应的转化率或产量，不知化学动力学关系。 模拟流程图化学计量反应器，产率反应器；平衡反应器，吉布斯反应器；全混釜，平推流，间歇釜热力学平衡反应器化学动力学类反应器生产能力类反应器 Rstoic---示例甲烷与水蒸汽在镍催化剂下的转化反应为：CH4+2H2O→CO2+4H2原料气中甲烷与水蒸汽的摩尔比为1:4，流量为100kmol/hr。若反应在恒压及等温条件下进行，系统总压为0.1013MPa，温度为750℃，当反应器出口处CH4转化率为73%时，CO2和H2的产量是多少？反应热负荷是多少？ 选择单位集选择以米为标准的国际单位制 输入组分信息 选择物性方法基于PR（状态方程）方程的物性方法PENG-ROB该物性方程适用于所有温度及压力下的非极性或极性较弱的混合物体系 查看二元交互作用参数 进料参数 反应器(操作)条件和有效相态有效相态只为气体 输入化学反应CH4的转化率 计算过程无错误 添加输出结果项 计算结果TemperatureC750.0750.0Pressurebar1.0131.013VaporFrac1.0001.000MoleFlowkmol/hr100.000129.200MassFlowkg/hr1762.0781762.07VolumeFlowcum/hr8396.41510851.202EnthalpyGcal/hr-4.270-3.605MassFlowkg/hrCH4320.85586.631H2O1441.222915.176CO20.000642.543H20.000117.727MassFracCH40.1820.049H2O0.8180.519CO20.0000.365H20.0000.067MoleFlowkmol/hrCH420.0005.400H2O80.00050.800CO20.00014.600H20.00058.400MoleFracCH40.2000.042H2O0.8000.393CO20.0000.113H20.0000.452 热负荷 Rstoic---示例（2）反应和原料同上，若反应在恒压及绝热条件下进行，系统总压为0.1013MPa，反应器进口温度为950℃，当反应器出口处CH4转化率为73%时，反应器出口温度是多少？ 结果初始化 修改反应参数，更改温度为热负荷为0（绝热条件） 更改进料温度为950℃ 计算的到新的数据 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。 RCSTRA反应器 RCSTR---示例乙酸乙酯的平衡反应式为：基于摩尔浓度的反应平衡常数为K，lnK=1.335。进料为0.1013MPa下的饱和液体，其中水，乙醇，乙酸的流率分别为736kmol/h、218kmol/h、225kmol/h，全混釜反应器的体积为21000L，温度为60℃，压力为0.1013MPa，化学反应对象选用指数型。物性方法选用NRTL-HOC，求乙酸乙酯的流率为多少？ 输入乙醇输入组分信息 物性方法选用NRTL-HOCA基于NRTL（活度系数）的物性方法NRTL-HOCNRTL针对非理想行较强的溶液，同时气相的默认是理想气体方程 进料参数 操作条件持料状态(Holdup)有效相态(ValidPhases)设定方式(SpecificationType)进料均为液体，故压力为0 构建指数型化学反应方程 化学反应方程：反应条件为平衡反应 反应平衡常数为lnK=1.335 可用反应集与选择反应集 进行计算 计算结果Temperature C                   89.9      60.0Pressure    bar                1.013     1.013Vapor Frac                     0.000     0.000Mole Flow   kmol/hr         1179.000  1179.000Mass Flow   kg/hr          36814.123 36814.123Volume Flow cum/hr        43.086    40.999Enthalpy    Gcal/hr          -88.975   -89.806Mole Flow   kmol/hr         ETHAN-01                   218.000   132.500乙醇ACETI-01                   225.000   139.500乙酸ETHYL-01                     0.00085.500乙酸乙酯流率H2O                        736.000   821.500 演讲完毕，谢谢观看！