【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 以單位質(zhì)量的非惰性進(jìn)料為基礎(chǔ)計(jì)算的 產(chǎn)率反應(yīng)器 RYield 當(dāng)選擇組分映射選項(xiàng)時(shí)，需在 Comp. Mapping頁(yè)面設(shè)置各種結(jié)合（ Lump）反應(yīng)和分解（ Delump）反應(yīng)所涉及的組分之間的定量關(guān)系。 當(dāng)反應(yīng)生成固體或固體改變時(shí)，可以在 Comp. PSD頁(yè)面分別規(guī)定它們的組分屬性和粒子尺寸。 產(chǎn)率反應(yīng)器 RYield 例 已知反應(yīng) CH4+2H2O→ CO2+4H2，進(jìn)料中甲烷、水蒸汽的流率分別為 20kmol/hr、 80kmol/hr，進(jìn)料溫度為 750℃ ，壓力為 。反應(yīng)在恒溫恒壓條件下進(jìn)行，溫度、壓力與進(jìn)料相同，反應(yīng)器出口物流中CH4:H2O:CO2:H2的摩爾比為 1:6:1:4。物性方法選用PENGROB。 問(wèn)反應(yīng)器熱負(fù)荷為多少？ CO2和 H2的流率分別為多少？ REquil 平衡反應(yīng)器 REquil按照化學(xué)反應(yīng)方程式中的計(jì)量關(guān)系進(jìn)行反應(yīng)計(jì)算，同時(shí)計(jì)算相平衡和化學(xué)平衡，不考慮反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。 平衡反應(yīng)器 REquil能夠模擬 單相 和 兩相 反應(yīng)，不能進(jìn)行三相計(jì)算。 REquil REquil ? REquil模塊的連接圖如下： REquil ? REquil 模塊有四組模型參數(shù)： 模型設(shè)定 (Specifications) 化學(xué)反應(yīng) (Reactions) 收斂 (Convergence) 液沫夾帶 (Entrainment) REquil 模型設(shè)定 (Specifications) 包括 操作條件 和 有效相態(tài) 。 操作條件 有效相態(tài) REquil 化學(xué)反應(yīng) (Reactions) 需要規(guī)定在反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)，對(duì)每個(gè)反應(yīng)指定化學(xué)計(jì)量系數(shù) 。 REquil REquil由 Gibbs自由能計(jì)算平衡常數(shù)，可以通過(guò)規(guī)定產(chǎn)物生成比速率 或 趨近平衡溫度 來(lái)限制平衡。 ? 產(chǎn)物生成比速率 Extend=速率 /化學(xué)計(jì)量系數(shù) ? 趨近平衡溫度（ Temperature Approach） =反應(yīng)溫度 +趨近平衡溫度 REquil REquil ? 平衡反應(yīng)器 REquil處理常規(guī)的 固體 時(shí)，把每個(gè)特定的固體視為一個(gè)單獨(dú)的純固相。 ? 不參加反應(yīng)的固體，包括非常規(guī)的組分，被視為 惰性成分 。這些固體不影響化學(xué)平衡，只影響能量平衡。 REquil 液沫夾帶 (Entrainment) 當(dāng)有效相態(tài)為氣 液兩相時(shí)，可以規(guī)定液沫夾帶。 REquil 例 由甲醇生產(chǎn)氫氣的反應(yīng)如下： CH4O→ 2H2+CO； CO+H2O→ H2+CO2 進(jìn)料流率為 100kmol/hr； 其中甲醇與水的摩爾比為 1:4； 進(jìn)料溫度為 232℃ ， 壓力為 ； 反應(yīng)器溫度為 232℃ ，壓力為 ； 物性方法選用 PENGROB。 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，氫氣產(chǎn)品的流率為多少？反應(yīng)熱負(fù)荷是多少？ RGibbs ? RGibbs根據(jù)系統(tǒng) Gibbs自由能趨于最小 的原則，計(jì)算同時(shí)達(dá)到 化學(xué)平衡 和 相平衡 時(shí)的情況。 ? 不要求規(guī)定反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)，可以應(yīng)用于發(fā)生的 反應(yīng)未知 或由于有許多組分參與反應(yīng)致使 反應(yīng)數(shù)量很多 的情況。 ? 吉布斯反應(yīng)器 RGibbs是唯一能處理 汽 液 固 相平衡的反應(yīng)器模塊。 RGibbs RGibbs ? RGibbs模塊的連接圖如下： RGibbs ? RGibbs 模塊有五組模型參數(shù)： 模型設(shè)定 (Specifications) 產(chǎn)物 (Products) 指定物流 (Assign Steams) 惰性物 (Inerts) 限制平衡 (Restricted Equilibrium) RGibbs 模型設(shè)定 (Specifications) 包括 操作條件 、 計(jì)算選項(xiàng) 和 存在的相態(tài)數(shù) 。 操作條件 計(jì)算選項(xiàng) 相態(tài) RGibbs 計(jì)算選項(xiàng)可選擇 僅計(jì)算相平衡 、 同時(shí)計(jì)算化學(xué)平衡和相平衡 、或 受限制的化學(xué)平衡 。 RGibbs 產(chǎn)物 (Products) ① 系統(tǒng)中所有的組分都可以是產(chǎn)物 ； ② 指定可能的產(chǎn)物組分 ； ③ 定義產(chǎn)物存在的相態(tài) 。 由于不用輸入反應(yīng)，所以需要規(guī)定 產(chǎn)物 的情況： RGibbs 產(chǎn)物 (Products) ① 系統(tǒng)中所有的組分都可以是產(chǎn)物 ； RGibbs 產(chǎn)物 (Products) ② 指定可能的產(chǎn)物組分 ； RGibbs 產(chǎn)物 (Products) ③ 定義產(chǎn)物存在的相態(tài) 。 RGibbs 指定物流 (Assign Steams) 可以選擇 自動(dòng)指定出口物流相態(tài) ，或 使用關(guān)鍵組分和截尾摩爾分率指定出口物流相態(tài) 。 RGibbs 惰性物 (Inerts) 如果有不參加反應(yīng)的惰性組分，可以在 Inerts頁(yè)面規(guī)定哪些組分為惰性組分，以及該組分不參加反應(yīng)的摩爾流率或分率。 RGibbs 限制平衡 (Restricted Equilibrium) 可以通過(guò)設(shè)定 整個(gè)系統(tǒng)的趨近平衡溫度 ，或分別指定 各個(gè)化學(xué)反應(yīng)的趨近平衡溫度 來(lái)限制平衡。 RGibbs 例 由甲醇生產(chǎn)氫氣的反應(yīng)如下： CH4O→ 2H2+CO； CO+H2O→ H2+CO2 進(jìn)料流率為 100kmol/hr； 其中甲醇與水的摩爾比為 1:4； 進(jìn)料溫度為 232℃ ， 壓力為 ； 反應(yīng)器溫度為 232℃ ，壓力為 ； 物性方法選用 PENGROB。 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，氫氣產(chǎn)品的流率為多少？反應(yīng)熱負(fù)荷是多少？ 比較 REquil模塊與 RGibbs模塊 的計(jì)算結(jié)果。 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象可以用于動(dòng)力學(xué)反應(yīng)器（ RCSTR、RPlug、 RBatch）和反應(yīng)精餾（ RadFrac）的計(jì)算。 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象是獨(dú)立于反應(yīng)器模塊或塔模塊的，可以同時(shí)應(yīng)用于多個(gè)模塊中。 ? 建立新的化學(xué)反應(yīng)對(duì)象需要輸入反應(yīng) ID并選擇對(duì)象類型，常用的對(duì)象類型有三種： 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 ① LHHW型 （ LangmuirHinshelwoodHougenWatson）； ② 指數(shù)型 （ Power Law）； ③ 反應(yīng)精餾型 （ ReacDist）。 ? 反應(yīng)類型有兩種： 動(dòng)力學(xué) （ Kiic）和 平衡型（ Equilibrium） ? 需輸入反應(yīng)物（ Reactants）、產(chǎn)物（ Products）以及對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)（ Coefficient）。 ? 對(duì)于指數(shù)型反應(yīng)對(duì)象，還要輸入動(dòng)力學(xué)方程式中每個(gè)組分的指數(shù)（ Exponent），若不輸入則默認(rèn)為0，即反應(yīng)速率的大小與該組分無(wú)關(guān)。 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 反應(yīng)類型 反應(yīng)物 產(chǎn)物 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 如果反應(yīng)類型（ Reaction type）選擇 Kiic，在 Kiic頁(yè)面，需要規(guī)定反應(yīng)相態(tài)、反應(yīng)速率控制基準(zhǔn)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)以及濃度基準(zhǔn)。 指數(shù)型：反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù) (Kiic factor， k’)，它與溫度的關(guān)系用修正的 Arrhenius方程表示： 001139。 e xpnTEkkT R T T??? ? ? ?????? ? ? ?????? ? ? ???? ? ? 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 選擇化學(xué)計(jì)量方程 反應(yīng)相態(tài) 反應(yīng)速率控制基準(zhǔn) 動(dòng)力學(xué)參數(shù) 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 LHHW型的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程： ?????? ????????? Ar動(dòng) 力 學(xué) 因 子 推 動(dòng) 力 表 達(dá) 式吸 附 表 達(dá) 式0011e x p??? ? ? ???? ? ??? ??? ? ? ???????? ? ? ???nTEkT R T T動(dòng) 力 學(xué) 因 子動(dòng)力學(xué)常數(shù)仍用修正的 Arrhenius方程表示： 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 選擇化學(xué)計(jì)量方程 反應(yīng)相態(tài) 反應(yīng)速率控制基準(zhǔn) 動(dòng)力學(xué)參數(shù) 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 點(diǎn)擊 Driving force，進(jìn)入如下頁(yè)面。 化學(xué)反應(yīng)對(duì)象 Term1和 Term2分別代表 正反應(yīng) 和 逆反應(yīng) 的推動(dòng)力。 ? 推動(dòng)力表達(dá)式為