AspenPlus在化工过程模拟中的应用

加料氨水的浓度为4.1kmol/m3，流量为32.5m3/hr。加料甲醛水溶液的浓度为6.3 kmol/m3，流量为32.5m3/hr。求35?C下乌洛托品的产量和输入氮气流量，并分析反应温度在20~60?C范围里对甲醛转化率的影响。(全混流反应器) 14、

丁二烯和乙烯合成环己烯的化学反应方程式如下：

C4H6?C2H?4(A)(B)C6H1(C)

反应速率方程式如下：

?rA?kCACBkmol/m?s3

式中：

?1.15?108?11??k?0.08186exp??????R?T700???m/kmol?s

3反应器长5米、内径0.5米，压降可忽略。加料为丁二烯和乙烯的等摩尔常压混合物，温度为440?C。如果反应在绝热条件下进行，要求丁二烯的转化率达到12%，试求：(平推流反应器)

1).环己烯的产量。

2).作出温度和环己烯摩尔分率沿反应器长度的分布图。 3).分析反应器压力在0.1~1.0 MPa 范围内对环己烯产量的影响。

课后练习：

1、乙苯脱氢生产苯乙烯的反应方程式为：

C6H5-C2H5???C6H5-CH=CH ?H2 (A) (B) (C)cat

反应速率方程为

反应于T=898K下在列管式反应器中等温等压进行。列管反应器由260根内径50mm的圆管构成，管内填充的催化剂堆积密度为700kg/m，管内的流动模式可视为平推流，流体流经反应器的压降为0.02MPa。

在反应条件下的反应速率常数k=1.68×10

4

-10

3

kmol/kg/s，平衡常数

Kp=3.727×10Pa。进料流量为128.5 kmol/hr，压力P=0.14MP，其中乙苯浓度为0.05（摩尔分率），其余为水蒸汽。

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求：乙苯的最终转化率为60%时所需的反应管长度。 2、苯氯化制造氯苯、二氯苯、三氯苯的化学反应方程式如下：

反应在液相中发生，反应动力学对于所有反应物均为 1 级。在328K 的温度条件下，反应速率常数分别为

反应在容积为 5m3 的连续搅拌釜中进行，反应釜的装填系数为0.7，操作温度为328 K。苯的加料速率为100 kmol/hr，温度为293 K，压力为0.2 MPa，氯气的加料温度为293 K，压力为0.2MPa。

试：

1） 分析加料氯气/苯比例对产品中三种氯代苯摩尔分率的影响。 2） 分析反应器体积对产品中三种氯代苯摩尔分率的影响。 3） 优化加料氯气/苯比例，使产品中二氯苯摩尔分率达到最大值。 4） 同时优化加料氯气/苯比例和反应器体积，使产品中二氯苯摩尔分率达到最大值，并对结果进行讨论。

5） 同时优化加料氯气/苯比例和反应器体积，使单位反应器体积的二氯苯产量达到最大值。

6） 在产品中二氯苯摩尔分率不低于 0.67 的约束条件下，同时优化加料氯气/苯比例和反应器体积，使单位反应器体积的二氯苯产量达到最大值。

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