Mô phỏng công nghệ hóa học và dầu khí - Conversion reaction

Nhóm Mô phỏng Công nghệ Hoá học và Dầu khí Trường Đại học Bách khoa Hà Nội CONVERSION REACTION 1 PFR (Plug Flow Reactor) CSTR (Continuous-Stirred Tank Reactor) Gibbs Equilibrium Conversion 5 phản ứng chính 2 Lựa chọn phản ứng Thông tin về Phản ứng Conversion Reaction Biết độ chuyển hoá Biết hằng số cân bằng Biết tốc độ phản ứng Equilibrium Reaction Simple Rate Reaction Kinetic Reaction Heterogeneous Catalytic Reaction Yes Yes No No 3 Đặc điểm chung • Tất cả các loại phải có hệ số tỷ lượng của phản ứng ở đầu vào • Mỗi phản ứng đòi hỏi các thông số phù hợp: • Conversion: biết độ chuyển hoá • Equilibrium: biết hằng số cân bằng • CSTR và PFR: phải có k (công thức tính k) • Các thiết bị như bể chứa, tháp tách pha, tháp tách 3 pha hay tháp chưng luyện có thể có các phản ứng nếu phản ứng được đưa vào 4 PFD 5 Bài toán • Mô phỏng phản ứng chuyển hóa: CH4 + 1/2 O2 CO + 2H2 (1) CH4 + O2 CO2 + 2H2 (2) • Các cấu tử: CH4 ; O2 ; N2 ; CO ; CO2 ; H2 • Sử dụng PR EOS 6 Reaction tab Bấm phím Add Rxn, chọn Convesion Thiết lập các phản ứng 7 Thiết lập phản ứng thứ nhất 8 Thiết lập phản ứng thứ nhất 9 Thiết lập phản ứng thứ hai 10 Thiết lập phản ứng thứ hai 11 Sau khi thiết lập xong phản ứng, cần tạo các Reaction sets cho thiết bị phản ứng Reaction Set Name Active Reactions Conversion Rxn Set Rxn-1; Rxn-2 Thiết lập Reaction sets 12 Thiết lập Reaction Set Oxidation Rxn Set 13 Ranking 14 • Chọn Reaction Set và bấm phím Add to FP • Chọn Fluid Package phù hợp và bấm phím Add Set to Fluid Package • Vào môi trường mô phỏng Nhập Reaction Set vào FP 15 Nhập Reaction Set vào FP 16 In this cell Enter Name Methane Temperature 25oC Pressure 2 bar Molar Flow 100 kgmole/hr Component Mole Fraction Methane 1.000 Nhập dòng Methane 17 In this cell Enter Name Air Temperature 25oC Pressure 2 bar Molar Flow 260 kgmole/hr Component Mole Fraction N2 0.790 O2 0.210 Nhập dòng Air 18 Nhập hai dòng vật liệu 19 Add the Conversion Reactor Name Oxidation Reactor Feed Steams Methane; Air Vapour Product Steam Ox Vap Liquid Product Steam Ox Liquid Reaction Set Oxidation Rxn Set 20 Add the Conversion Reactor 21 Add the Conversion Reactor Reaction tab  Chọn Rxn Set (Rxn liên kết với Reactor) 22 Worksheet - Composition 23 Worksheet - Conditions 24