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1.冪指數(shù)型動力學(xué)

上文的冪指數(shù)型動力學(xué)是按照新建反應(yīng)，選擇General模式。

那么在Aspen中，是可以直接新建反應(yīng)，選擇Powerlaw（冪指數(shù)型）反應(yīng)類型的。雖然界面有所不同，但設(shè)置還是一樣的。

在此講解乙酸乙酯可逆反應(yīng)設(shè)置（參考文獻(xiàn)：反應(yīng)精餾合成乙酸乙酯的實驗研究與模擬）計算處理：

因為乙酸乙酯對各反應(yīng)物而言為一級反應(yīng)，動力學(xué)最終結(jié)果如下：

Aspen模擬：物性如下

新建反應(yīng)，選擇Powerlaw（冪指數(shù)型）反應(yīng)類型

對于這種可逆反應(yīng)，正反應(yīng)與逆反應(yīng)要分別設(shè)定反應(yīng)如下：（此時可直接指定對各組分的反應(yīng)級數(shù)）

初始流股

反應(yīng)器設(shè)置

如果在反應(yīng)中只設(shè)定了正反應(yīng)的話結(jié)果對比如下（左邊為含正、逆反應(yīng)動力學(xué)；右邊只含有正反應(yīng)動力學(xué)）

可見逆向動力學(xué)的阻力還是比較大的

在上文中設(shè)置冪指數(shù)型動力學(xué)的時候，會發(fā)現(xiàn)從General模式開始，直接就有選擇可逆反應(yīng)的選項

當(dāng)勾選反應(yīng)可逆的時候，多出了兩種模式的設(shè)置

第一個采用平衡計算：

第二個采用速率常數(shù)與組分指數(shù)計算：

在此以第二種為例，A、B、C、D的含義如下

那么這個時候我們動力學(xué)因子的設(shè)置就和之前不一樣了，因為我們是通過下面的速率常數(shù)與組分指數(shù)計算，這個就可以明確表達(dá)出除濃度外的k*exp(-E/RT)。因此動力學(xué)因子要整體設(shè)置成為1，即如下所示，下面的就是通過計算器來求解A、B、C、D（這些參數(shù)已經(jīng)能夠表達(dá)出指前因子與活化能，因此動力學(xué)因子設(shè)置為1，即輸入了又不影響動力學(xué)）

相同條件進(jìn)行模擬來驗證是否正確，發(fā)現(xiàn)會有很小的誤差，猜測可能是由于數(shù)據(jù)的小數(shù)位精確不同而產(chǎn)生的。因此對于同一反應(yīng)動力學(xué)不同的設(shè)置方式，結(jié)果還是比較吻合的。

2.吸附型動力學(xué)

吸附型動力學(xué)大多為LHHW輸入，且大部分動力學(xué)多為非均相吸附。

甲醇脫水制二甲醚，采用Al(HSO4)3/γ-Al2O3催化劑（參考文獻(xiàn)：MTBE裂解制異丁烯工藝研究——副反應(yīng)動力學(xué)及產(chǎn)物分離工藝研究）。計算處理：

Aspen模擬：物性如下?

新建反應(yīng)，直接選擇LHHW模式

輸入反應(yīng)方程式

依據(jù)動力學(xué)，因為其為可逆反應(yīng)，分式上部分為k(A-B)或者可以看成kA-kB，兩種方式均輸入均可。

本文把k提出來作為動力學(xué)因子，而推動力以下圖進(jìn)行輸入（因為可逆反應(yīng)，所以前面是反應(yīng)物濃度指數(shù)-生成物濃度指數(shù)，或以分壓為基準(zhǔn)，示例動力學(xué)為分壓基準(zhǔn)）。動力學(xué)中K1=1，K2=1/Kp

即lnK2=-lnKp，由于此參數(shù)含有T平方、T三方，在Excel里面對其進(jìn)行影響度分析，改變其中一項溫度，看看-lnKp的變化大小。發(fā)現(xiàn)T平方、T三方對其影響較小，于是(T=573.15K)并入常數(shù)項，即此時輸入的A為9.91151539485264。

對于吸附項如下

初始流股信息如下

流程中加入固定床反應(yīng)器RPlog模塊，設(shè)定如下，選擇為等溫反應(yīng)器

多管列管式固定床初步參數(shù)

添加反應(yīng)R-1

該反應(yīng)器壓降選擇0.2bar

催化劑初步參數(shù)如下

運(yùn)行結(jié)果如下，顯然動力學(xué)是可行的

對反應(yīng)溫度進(jìn)行靈敏度分析，與文獻(xiàn)的參考溫度300℃左右也比較吻合。

那么我們同樣也在新建反應(yīng)的時候，采用General模式看看有什么不同。

顯然在推動力設(shè)定時，可以選擇單位，動力學(xué)中是以atm計。

其他的輸入均相同

吸附項輸入，Ads可以直觀看出輸入的公式與參數(shù)

相同條件下進(jìn)行模擬，對于結(jié)果而言與冪指數(shù)型結(jié)果一樣，都是有微小誤差的。（左邊為R-1，右邊為R-2）

但這里的話，僅僅只有推動力基準(zhǔn)單位可能有不同，R-2設(shè)置成了atm。

當(dāng)然對于LHHW的不可逆反應(yīng)，比如丙酮加氫（參考文獻(xiàn)：A structured packed-bed reactor designed for exothermic）

相信大家也能夠進(jìn)行輸入，模擬計算

總的來說，General模式可輸入的反應(yīng)是比較全面的，且比較直觀。

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