第六章反应器模型精选文档.ppt

本讲稿第一页，共十八页第六章第六章 ASPEN PLUS的反应器模型的反应器模型 本讲稿第二页，共十八页Balance Based Reactor(1)本讲稿第三页，共十八页Balance Based Reactor(2)本讲稿第四页，共十八页Equilibrium Based Reactor(1)本讲稿第五页，共十八页Equilibrium Based Reactor(2)本讲稿第六页，共十八页Kinetic Reactors(1)本讲稿第七页，共十八页Kinetic Reactors(2)本讲稿第八页，共十八页Kinetic Reactors(3)本讲稿第九页，共十八页Using a Reaction ID 本讲稿第十页，共十八页Power-law Rate Expression本讲稿第十一页，共十八页Concentration basis and units of rate本讲稿第十二页，共十八页Heats of Reaction本讲稿第十三页，共十八页RStoic计算示例计算示例(1)ReactionFractionConversion1-Butene Isobutylene0.364(1-Butene)Propylene+2-Methyl-2-Butene+1-Octene0.04Cis-2-Butene Isobutylene0.364(Cis-2-Butene)Propylene+2-Methyl-2-Butene+1-Octene0.04Trans-2-Butene Isobutylene0.364(Trans-2-Butene)Propylene+2-Methyl-2-Butene+1-Octene0.04（P254）丁烯异构化反应模型的建立，混合丁烯包含）丁烯异构化反应模型的建立，混合丁烯包含1-丁烯、丁烯、n-丁烷、丁烷、Cis-2-丁烯、丁烯、Trans-2-丁烯和异丁烯，发生的反应如下表所示：丁烯和异丁烯，发生的反应如下表所示：本讲稿第十四页，共十八页RStoic计算示例计算示例(2)进料流股的温度为进料流股的温度为16，压力为，压力为1.9 atm，进料组成如下表所示：，进料组成如下表所示：ComponentMass Flow（kg/hr）n-丁烷（n-Butane）350001-丁烯（1-Butene）10000Cis-2-丁烯（Cis-2-Butene）4500Trans-2-丁烯（Trans-2-Butane）6800异丁烯（Isobutene）1450热力学模型选择热力学模型选择RK-Soave。反应器操作条件：温度为反应器操作条件：温度为400，压力为，压力为1.9 atm，请采用，请采用RStoic模模型确定反应物料的组成、由型确定反应物料的组成、由1-丁烯转化为异丁烯的反应选择性以及丁烯转化为异丁烯的反应选择性以及各个反应的反应热。各个反应的反应热。本讲稿第十五页，共十八页RCSTR计算示例计算示例 C（P262）确定采用连续全混釜反应器（CSTR）合成醋酸乙酯。反应方程式如下：Ethanol+Acetic-Acid Ethyl-Acetate+Water反应为可逆反应，反应的平衡常数K=3.8，也就是lnK=1.335。C热力学模型选择NRTL模型 FEED PRODUCT Pressure=1 atmSaturated liquid736.160 kmol/hr water218.087 kmol/hr ethanol225.118 kmol/hr acetic acidVolume=21,000 LTemperature=60 CPressure=1 atmRCSTR本讲稿第十六页，共十八页RPlug计算示例计算示例(1)C（P267）确定丙烯和氯气在平推流反应器（Plug）中的催化剂活性。反应方程式以及以指数形式描述的动力学方程如下：Cl2+C3H6 Cl2+C3H6 C3H5Cl+HCl C3H5Cl+HClR(1)=1.5e6*EXP(-27200/RT)*Cl2*C3H6Cl2+C3H6 Cl2+C3H6 C3H6Cl2 C3H6Cl2R(2)=90.46*EXP(-6860/RT)*Cl2*C3H6C动力学参数的单位为英制（ENG）。本讲稿第十七页，共十八页RPlug计算示例计算示例(2)T=200 CP=2.027 barCl2=0.077 kmol/hrT=200 CP=2.027 barC3H6=0.308 kmol/hrReactor length=7.62 meterTube diameter =50.8 mmU=5 Btu/hr-sqft-RCoolant temperature=200 CPressure drop =0本讲稿第十八页，共十八页