ASPEN | 定义化学反应-G0

2024-07-28 20:39   江苏  
Working with Reactions


Use the Reactions forms to specify stoichiometry[/ˌstɔɪkɪˈɑːmətrɪ/] and rate parameters for rate-controlled and nonelectrolyte equilibrium reactions. These parameters are used by:
使用反应表格为速率控制和非电解质的平衡反应定义反应计量数和速率参数。

Models

For

RadFrac

Reactive distillation 反应精馏

RCSTR, RPlug, and RBatch

Kinetics-based reactions 基于反应动力学的反应器

Pres-Relief

Depressurizing calculations in reactive systems反应系统的降压计算


Aspen Plus provides power law and user-defined kinetics models. You can use the generalized Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW) kinetic model for reactor models and Pres-Relief. You can also use these forms to define nonelectrolyte[ˌnɑːniˈlektrəlaɪt] equilibrium[/ˌiːkwɪˈlɪbriəm/] reactions. However, RPlug, RBatch, and the Pres-Relief systems do not allow equilibrium reactions.
Aspen Plus 提供幂律(指数型和用户定义的动力学模型。

Supply an ID to identify each set of reactions and data that you define. Use these reaction IDs to identify reactions on other forms, such as the RCSTR form or RadFrac Reactions sheet.

To modify or view an existing set of reactions, select an existing reaction ID. You do not have to define the set of reactions on the Reactions forms before using other forms in Aspen Plus. When the system prompts you for a reaction ID, you can enter a new or existing ID. If you enter a new ID, you must define the set of reactions on the Reactions forms before running the simulation.

Use Reactions forms as follows:

Use this form

To define

General

A mixture of power-law, LHHW, and GLHHW reactions in the same reaction set.(相较于LHHW,GLHHW模型的吸附参数参考了共享数据集)

LHHW

LHHW reactions to be used with RCSTR, RPlug, RBatch, and Pres-Relief.

Power Law

Power law reactions to be used with RCSTR, RPlug, RBatch, and Pres-Relief.

Reactive Distillation

Reactions to be used with RadFrac.反应精馏

User-Define

User kinetics to be used with RCSTR, RPlug, RBatch, RadFrac, and Pres-Relief.

ACM User

A custom reaction model imported from Aspen Custom Modeler.


Use the following Reaction forms to define reactions for Aspen Polymers:
使用下面的反应类型来定义Aspen聚合物的反应

Use this form

To define

Emulsion

Free-radical emulsion type polymerization kinetics.

Free-Rad

Free-radical polymerization kinetics.

Ionic

Anionic, cationic, and group transfer polymerization reactions.

Segment-Bas

Reactions involving polymer segments and non-polymeric species.

Step-Growth

Step-growth polymerization reactions.

Ziegler-Nat

Ziegler-Natta catalyst polymerization reactions.


LHHW模型
LHHW反应模型基于经典的Langmuir-Hinshelwood机理,即两个反应物先吸附在固体催化剂上,在表面上反应,产物再脱附。这种机理认为表面反应是控制步骤,吸附与脱附速度远大于表面反应速度。


 LHHW表达式:r = 动力学因子*推动力 / 吸附项


通过选择适当的参数,可以使用LHHW来模拟其他反应速率形式,例如Michaelis-Menten、Monod或幂定律。



动力学因子:

上述两个公式为修正后的阿伦尼乌斯方程。

输入数据:

前因子k,
活化能E,
温度指数n(第一个公式中的n通常为-1~1之间,输入为0则表示对温度不修正,第二个公式中n通常为不大于4的整数或半整数),
参考温度To(如不填此项,则按照第二个公式计算)

推动力表达式:

上述平衡常数公式,反映了温度T对平衡常数的影响,需要填写的数据为:A、B、C、D四个参数。

吸附项:


其中 

和推动力一样需要填写的数据为:A、B、C、D四个参数

如果不存在吸附过程的影响,则只需令m=0即可

POWER LAW模型

又称为质量作用定律,是适用于基元反应。

表达式:

输入数据:参见前文LHHW模型



单位

反应速率的单位kmol/s-(基准),基准为单位体积或单位公斤的催化剂。


反应活性的影响

ASPEN可以在化学反应定义活性的影响,一个反应的净反应速率是用反应的固有速率和与该反应有关的所有反应活性等级的乘积来计算的。


反应平衡常数公式

对于LHHW和POWER LAW模型,其反应平衡常数表达式是相同的。


Keq

=

平衡常数

T

=

开尔文温度

A, B, C, D

=

用户提供的系数





-END-



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