化学反应工程三级项目 |
学 院:环境与化学工程学院 |
专 业: 化 工 工 艺 |
学生 姓名: 王 向 阳 |
学 号: 110110010019 |
指导 教师: 李 建 军 |
化学反应工程三级项目任务书
学院:环境与化工学院 系级教学单位:化工系
学 号 | 110110010019 | 学生 姓名 | 王向阳 | 专 业 班 级 | 11-化工工艺 | |
题 目 | 题目名称 | Aspen Plus软件应用与示例计算 | ||||
题目性质 | 理论研究 | |||||
主 要 内 容 | 1.反应器的选型; 2.输入输出物料参数的设定; 3.物性方法的选择; 4.计算收敛过程优化; 5.计算结果输出; 6.项目报告 | |||||
基 本 要 求 | 写出2000字的报告;报告主体应有反应器基本原理、参数设定、计算过程及计算结果输出、结果与讨论。 | |||||
参 考 资 料 | 1.《化学反应工程》第三版 陈甘棠 化学工业出版社 2. 《化工流程模拟实训--Aspen Plus教程》孙兰义 化学工业出版社 | |||||
指导教师:李建军 职称:副教授 | 系级教学单位审批: 年 月 日 | |||||
说明:如计算机输入,表题黑体小三号字,内容五号字。
一、反应器选型
Aspen Plus根据不同的反应器形式,提供了三大类七种不同的反应器模块。
1.生产能力类反应器:
1.1化学计量反应器: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。
1.2产率反应器:根据每一种产与输入物流间的产率关系进行反应,只考虑总质量平衡,不考虑元素平衡。
用途:只知化学反应式和各产物间的相对产率,不知化学计量关系。
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2.热力学平衡类反应器:
2.1平衡反应器:根据化学反应方程式进行反应,按照化学平衡关系式达到化学平衡,并同时达到相平衡。
用途:已知反应历程和平衡反应的反应方程式,不考虑动力学可行性,计算同时达到化学平衡和相平衡的结果。
2.2吉布斯反应器:根据系统的Gibbs自由能趋于最小值的原则,计算同时达到化学平衡和相平衡时的系统组成和相分布。
用途:已知化学反应式,不知道反应历程和动力学可行性,估算可能达到的化学平衡和相平衡结果。
3.化学动力学类反应器:
3.1全混釜反应器: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。
3.2平推流反应器: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。
3.3间歇釜反应器:间歇或半间歇操作的搅拌釜,釜内达到理想混合。自动根据加料和辅助时间提供缓冲罐,实现与连续过程的连接。
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。
二、反应器基本原理
反应器计算的主要任务是根据给定的生产任务,在一定条件下,计算反应器所需的体积,
并以此作为确定反应器其他尺寸的主要依据。计算的方法主要是寻生产规模化学反应的转化率与工艺条件的关系,其次是在计算转化率的基础上计算反应器的体积。
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