CAPD基础第十一讲 反应器单元的仿真设计(二)
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时间和所占的体积分率。
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19
RCSTR— 设定方式（12）
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20
RCSTR — 设置出口物流
RCSTR如果连接了二股 或三股出口物流，则应在 Streams 表 单 中 设 定 每 一 股 物流的出口相态。
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21
RCSTR — 设置出口物流 (2)
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22
3
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。
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4
RCSTR —— 图标
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5
RCSTR —— 连接
根据化学动力学计算反应结果。 包含三种反应器：
1、全混釜反应器（RCSTR） Continuous Stirred Tank Reactor
2、平推流反应器（RPlug） Plug Flow Reactor
3、间歇釜反应器（RBatch) Batch Stirred Tank Reactor
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RCSTR — 选择反应
RCSTR中的化学反应通 过选用预定义的化学反应对 象来设定。
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23
RCSTR—选择反应（2）
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24
Reactions — 化学反应对象
用途：为三类动力学反应器模块 和RadFrac 模块提供反应的 计量关系、平衡关系和动 力学关系。
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25
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28
Reactions — 反应设定（2）
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29
Reactions —— 计量学参数
Байду номын сангаас
在计量学表单中为每一个化学反 应创建一个对象，并选择对象类型为 动力学 (Kinetic)或平衡 (Equilibrium) 型。输入反应方程式中的化学计量系 数(Coefficient)，对于幂律型反应对象， 还要输入动力学方程式中每一个浓度 因子的幂指数(Exponent)。
Reactions —— 对象类型
创建化学反应对象时，需赋予对 象ID和选择对象类型。对于小分子反 应，常用的类型有三种： 1、LHHW 型
(Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson)
2、幂律型 (Power Law) 3、反应精馏型 (Reac-Dist)
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7
RCSTR—— 模型参数 （2）
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8
RCSTR —— 设定方式
设定方式有 7 个可选项：
1、反应器体积 (Reactor Volume) 只需输入反应器的体积。
2、停留时间 (Residence Time) 只需输入物料在反应器中的平均停
留时间。
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9
RCSTR — 设定方式（2）
6、停留时间和相体积分率 (Residence Time & Phase Volume Fraction) 必须输入物料在反应器中的总平均停留时
间和气相/凝聚相所占的体积分率。
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17
RCSTR— 设定方式（10）
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18
RCSTR— 设定方式（11）
设定方式有 7 个可选项：
7、相停留时间和体积分率 (Phase Residence Time & Volume Fraction) 必须输入气相/凝聚相在反应器中的停留
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6
RCSTR—— 模型参数
RCSTR模块有两组模型参数：
1、操作条件 (Operation Conditions) 1) 压力 (Pressure) 2) 温度/热负荷(Temperature/Heat Duty)
2、持料状态 (Holdup) 1) 有效相态 (Valid Phases) 2) 设定方式 (Specification Type)
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RCSTR — 设定方式（5）
设定方式有 7 个可选项：
4、反应器体积和相体积分率 (Reactor Volume & Phase Volume Fraction) 必须输入反应器体积和气相/凝聚相所占的
体积分率。
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13
RCSTR — 设定方式（6）
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14
RCSTR — 设定方式（7）
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10
RCSTR — 设定方式（3）
设定方式有 7 个可选项：
3、反应器体积和相体积 (Reactor Volume & Phase Volume) 必须输入反应器体积、
气相 (Vapor phase) 或 凝聚相 (Condensed phase) 所占的体积。
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11
RCSTR — 设定方式（4）
CAPD基础 第十一讲
Simulation Design of Chemical Reactors
反应器单元的仿真设计
(二)
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1
反应器模块的类别
分为三大类七种反应器：
1. 生产能力类反应器（2种） 2. 热力学平衡类反应器（2种） 3. 化学动力学类反应器（3种）
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2
化学动力学类反应器
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Reactions —对象类型（2）
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Reactions —— 反应设定
每一个化学反应对象可以包含多 个化学反应，每个反应都要设定计量 学参数和动力学参数/平衡参数。
1、计量学参数(Stoichiometry) 2、动力学参数 (Kinetic) 3、平衡参数 (Equilibrium)
设定方式有 7 个可选项：
5、反应器体积和相停留时间 (Reactor Volume & Phase Residence Time) 必须输入反应器体积和气相/凝聚相在反应
器中的停留时间。
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15
RCSTR — 设定方式（8）
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16
RCSTR — 设定方式（9）
设定方式有 7 个可选项：
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30
Reactions —计量学参数（2）
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31
Reactions — 动力学参数
在动力学表单中为每一个化学反应输
入发生反应的相态、动力学参数以及浓度
基准。
幂律型：反应动力学因子(Kinetic factor)即 反应速率常数 k’，它与温度的关系用修正 的Arrhenius方程表示：
k'kT T0nexpR ET 1T 10
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Reactions—动力学参数（2）
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RCSTR— 设定方式（12）
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RCSTR — 设置出口物流
RCSTR如果连接了二股 或三股出口物流，则应在 Streams 表 单 中 设 定 每 一 股 物流的出口相态。
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21
RCSTR — 设置出口物流 (2)
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3
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。
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RCSTR —— 图标
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5
RCSTR —— 连接
根据化学动力学计算反应结果。 包含三种反应器：
1、全混釜反应器（RCSTR） Continuous Stirred Tank Reactor
2、平推流反应器（RPlug） Plug Flow Reactor
3、间歇釜反应器（RBatch) Batch Stirred Tank Reactor
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RCSTR — 选择反应
RCSTR中的化学反应通 过选用预定义的化学反应对 象来设定。
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23
RCSTR—选择反应（2）
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Reactions — 化学反应对象
用途：为三类动力学反应器模块 和RadFrac 模块提供反应的 计量关系、平衡关系和动 力学关系。
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Reactions — 反应设定（2）
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Reactions —— 计量学参数
Байду номын сангаас
在计量学表单中为每一个化学反 应创建一个对象，并选择对象类型为 动力学 (Kinetic)或平衡 (Equilibrium) 型。输入反应方程式中的化学计量系 数(Coefficient)，对于幂律型反应对象， 还要输入动力学方程式中每一个浓度 因子的幂指数(Exponent)。
Reactions —— 对象类型
创建化学反应对象时，需赋予对 象ID和选择对象类型。对于小分子反 应，常用的类型有三种： 1、LHHW 型
(Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson)
2、幂律型 (Power Law) 3、反应精馏型 (Reac-Dist)
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RCSTR—— 模型参数 （2）
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8
RCSTR —— 设定方式
设定方式有 7 个可选项：
1、反应器体积 (Reactor Volume) 只需输入反应器的体积。
2、停留时间 (Residence Time) 只需输入物料在反应器中的平均停
留时间。
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9
RCSTR — 设定方式（2）
6、停留时间和相体积分率 (Residence Time & Phase Volume Fraction) 必须输入物料在反应器中的总平均停留时
间和气相/凝聚相所占的体积分率。
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RCSTR— 设定方式（10）
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RCSTR— 设定方式（11）
设定方式有 7 个可选项：
7、相停留时间和体积分率 (Phase Residence Time & Volume Fraction) 必须输入气相/凝聚相在反应器中的停留
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RCSTR—— 模型参数
RCSTR模块有两组模型参数：
1、操作条件 (Operation Conditions) 1) 压力 (Pressure) 2) 温度/热负荷(Temperature/Heat Duty)
2、持料状态 (Holdup) 1) 有效相态 (Valid Phases) 2) 设定方式 (Specification Type)
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RCSTR — 设定方式（5）
设定方式有 7 个可选项：
4、反应器体积和相体积分率 (Reactor Volume & Phase Volume Fraction) 必须输入反应器体积和气相/凝聚相所占的
体积分率。
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RCSTR — 设定方式（6）
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RCSTR — 设定方式（7）
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RCSTR — 设定方式（3）
设定方式有 7 个可选项：
3、反应器体积和相体积 (Reactor Volume & Phase Volume) 必须输入反应器体积、
气相 (Vapor phase) 或 凝聚相 (Condensed phase) 所占的体积。
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RCSTR — 设定方式（4）
CAPD基础 第十一讲
Simulation Design of Chemical Reactors
反应器单元的仿真设计
(二)
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1
反应器模块的类别
分为三大类七种反应器：
1. 生产能力类反应器（2种） 2. 热力学平衡类反应器（2种） 3. 化学动力学类反应器（3种）
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化学动力学类反应器
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Reactions —对象类型（2）
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Reactions —— 反应设定
每一个化学反应对象可以包含多 个化学反应，每个反应都要设定计量 学参数和动力学参数/平衡参数。
1、计量学参数(Stoichiometry) 2、动力学参数 (Kinetic) 3、平衡参数 (Equilibrium)
设定方式有 7 个可选项：
5、反应器体积和相停留时间 (Reactor Volume & Phase Residence Time) 必须输入反应器体积和气相/凝聚相在反应
器中的停留时间。
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RCSTR — 设定方式（8）
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RCSTR — 设定方式（9）
设定方式有 7 个可选项：
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Reactions —计量学参数（2）
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Reactions — 动力学参数
在动力学表单中为每一个化学反应输
入发生反应的相态、动力学参数以及浓度
基准。
幂律型：反应动力学因子(Kinetic factor)即 反应速率常数 k’，它与温度的关系用修正 的Arrhenius方程表示：
k'kT T0nexpR ET 1T 10
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Reactions—动力学参数（2）