aspen怎么模拟催化反应

目 录

摘要：............................................................................................................................. i Abstract ......................................................................................................................... ii 1 引言............................................................................................................................ 1 1.1 尿素醇解产物的主要工业用途............................................................................. 1 1.2 尿素醇解的催化剂研究背景...............

相转移催化反应概述

相转移催化是20世纪60年代开始形成的一门新技术，多应用于非均相反应体系，可以在温和的反应条件下加快反应速率，简化操作过程，提高产品收率，受到了人们极大的关注。相转移催化最初只是应用于烷基化等几类典型的反应中，现已迅速发展到许多化学化工领域。除了应用于有机合成、高分子聚合反应外，还进入了分析、造纸、制革等领域。这一新技术的推广，对许多化工新产品的开发、老产品生产技术的改造、质量的提高和成本下降产生了较大的影响，特别是在精细化工和制药方面，将带来令人瞩目的经济效益和社会效益。

6.1.1 相转移催化反应的定义

什么是相转移催化有机合成呢？它是指在相转移催化剂作用下，有机相中的反应物与另一相（水相或固体相）中的反应物发生的化学反应，称为相转移催化（Phase Transfer Catalysis，PTC）反应。例如：

PhOH ＋ CHBr— → PhOCH＋ HBr （6-1）

4

9

4

9

其中苯酚PhOH是固态的，溶于水中。而溴丁烷是液体，溶于有机溶剂中。两种反应物不能同时存在于相同的相中进行接触，所以该反应是属于两相间的亲核取代反应。要完成该反应，可以有以下4种方法：

（1）将两种反应物分别溶于水和有机相中，进

多孔介质表面催化反应详解

对于利用fluent软件（这里是用fluent13.0做的）做多孔介质的表面催化反应，看到许多网友对这个问题有疑问，现在特把我最近的一些研究心得跟大家分享一下。

1，首先对于这个模拟，有两种办法：其一是找到详细的（或者简化的）表面反应催化机理，然后通过import-chemkin mechanism导入fluent，要记住选中import surface chemkin mechanism按钮，然后分别选中气相机理trq-skel1.che和表面反应机理h2.che，点击import导入fluent，如下图所示

第二个办法就是通过udf编写化学反应速率，然后以源项的形式加载到多孔介质区域，这个比较繁琐，目前我没有应用，而且这个办法对于没有详细机理的催化反应也是非常好的办法。

2，然后选择能量方程，湍流模型等。

3，化学反应选择组分传输模型中的有限速率模型，同时要选择壁面反应，详细如下图所示：

3，多孔介质区域设置 如下图所示 关于多孔介质区域如何设置惯性阻力和粘性阻力网上方法很多，这里就不累述了

特别要注意，这里一定要设置一个系数叫做surface-to-volume，这其实是比表面积的意思，就是在单位多孔介质体

天津大学 化工学院 09化工一班 王一斌 3009207018

光催化反应器举例简介

反应器设计结业论文

天津大学 化工学院 09化工一班 王一斌 3009207018

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前言

随着现代工农业的发展，产生了大量污染物并随之释放到环境中去，其中存在大量有毒有害物质，严重影响了人类的正常生活与生产。多年来，研究人员采用了包括生物处理，化学处理，热处理，催化氧化，相转移和光解等方法应用于废水处理中。但目前这些方法，都存在着局限，而且处理费用太高。而光催化作为一种新型的污染处理技术自上个世纪70 年代出现以来，以其能完全降解环境中的污染物，加上费用相对较少，日益受到研究人员的重视。

在光化学处理有机废水的催化剂中，二氧化钛由于其化学性质稳定、难溶、无毒、成本低、催化效率高等优点被广泛运用。同时，光催化反应器作为反应的主体设备，其决定了催化剂活性的发挥和对光的利用等问题，而这两个因素直接决定了光催化反应的效率。一个成功的反应器必然体现了催化剂活性和光源利用的最优化组合。所以，光化学反应器的研制和开发作为光催化处理废水工艺中的重中之重，已成为研究的热点之一，本文对该方

多相催化反应动力学

§1 引言

§2 扩散与反应§3 机理模型法建立速率方程

§4 动力学方法与反应机理

多相催化的基本反应步骤：1-2:反应物分子从气流中向催化剂表面(外扩散) 和孔内扩散(内扩散); 3: 反应物分子在催化剂内表面上吸附(反应物 的化学吸附); 4: 吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用 或与气相分子作用进行化学反应(吸附分子 的表面反应或转化); 5: 反应产物从催化剂内表面脱附(产物的脱附 或解吸); 6-7:反应物在孔内扩散(内扩散)并扩散到反应 气流中(外扩散) 。

速率控制步骤 催化反应一般由许多基元反应所组成，其中反 应速率最慢的一步就称为速率控制步骤。

推论： 在定态的时候，其它反应步骤的反应速率都大 于速率控制步骤； 除速率控制步骤以外，其它反应步骤都近似处 于平衡状态

表面质量作用定律均相反应质量作用定律在表面催化反应过程动力学中 的推广。反应速率与反应物浓度成正比

对于反应： aA bB 产物

a b a b r K C表 K A B A C 表B

二、扩散与反应 气固相催化反应过程中的浓度分布着重讨论物理过程(包括气固相之间和固相内的质量传 递)对催

山 西 大 学 综 合 化 学 实 验 报 告

实 验 名 称连续流动微型催化反应器评价催化剂活性

学 院 化学化工学院 __ 学生姓名 史茹月 宋佳佳 专 业 化学 _ _ 学 号 2013296043 2013296044 年 级 2013级 指导教师 王永钊

二Ο一六年五月二十四日

连续流动微型催化反应器评价催化剂活性

实验学生：史茹月 宋佳佳 指导老师：王永钊 （山西大学化学化工学院 化学楼D301）

【摘要】本实验应用连续流动反应技术（尾气技术），用连续流动微型催化反应器对Pd催化剂对CO催化氧化反应的催化活性进行测定，然后利用气相色谱柱分离气样，氢火焰检测器检验，并通过程序控温仪改变温度测得不同温度下未反应的CO与生成的CO2的色谱峰面积，计算CO氧化反应的转化率，从而判定催化剂活性。

【关键词】连续流动反应技术、连续流动微型催化反应器、催化剂活性、气相色谱、程序控温

【前言】连续流动反应技术（尾气技术）是将反应物连续地、以一定速度流经微型反应管进行催化反应。尾气经取样阀后排空或取样，经

催化吸收稳定系统流程模拟计算

一、工艺流程简述

催化裂化是我国最重要的重质石油馏份轻质化的装置之一。它由反

再、主分馏及吸收稳定系统三部分所组成。分馏系统的任务是把反再系统来的反应产物油汽混合物进行冷却，分成各种产品，并使产品的主要性质合乎规定的质量指标。分馏系统主要由分馏塔、产品汽提塔、各中段回流热回收系统，并为吸收稳定系统提供足够的热量，不少催化装置分馏系统取热分配不合理，造成产品质量不稳定、吸收稳定系统热源不足。

吸收稳定系统对主分馏塔来的压缩富气和粗气油进行加工分离，得到干气、液化气及稳定汽油等产品。一般包括四个塔第一塔为吸收塔，用初汽油和补充稳定汽油吸收富气中的液化气组份，吸收后的干气再进入到再吸收塔，用催化分馏塔来的柴油吸收其中的较轻组份，再吸收塔顶得到含基本不含C3组份的合格干气，再吸收塔底富柴油回到分馏系统。吸收塔底富吸收液进到解吸塔，通过加热富吸收液中的比C2轻的组份基本脱除从解吸塔顶出来再回到平衡罐，再进到吸收塔内；解吸塔底脱除C2组份的液化气和汽油组份再进到稳定塔，通过分离稳定塔顶得到C5合格的液化气组份，塔底得到蒸汽压合格的汽油，合格汽油一部分作为补充吸收剂到吸收塔，一部分作为产品出装置。

吸收稳定系统

第六章 气—固催化反应宏观动力学

宏观反应速率—以颗粒催化剂体积为基准的平均反应速率

VS(?RA)??(?r0VS0A)dVSS?dVAA1?(?r)dVS 6.1—1 ?VS0AVS(?R)—A组分的宏观消耗速率； (?r)—A组分的本征消耗速率；

VS—催化剂颗粒体积。

宏观动力学—表述宏观反应速率与其影响因素之间关系 在本征反应动力学基础上讨论：

1、 流体在固体催化剂中的扩散规律； 2、 催化剂内浓度、温度分布规律； 3、 宏观反应速率的关联式。

6.1催化剂颗粒内气体的扩散

a、分子扩散或容积扩散—扩散阻力主要是分子间的碰撞（对大孔）；

b、努森(kondson)扩散—当微孔的孔径小于分子的平均自由程（约0.1?m）时，分子与孔壁的碰撞机会会超过分子间的相互碰撞，扩散阻力主要是分子与孔壁的碰撞； C、构型扩散—（d0?0.5~1nm），d0与分子大小是一个数

量级，分子的扩散系数与分子的构型有关。 扩散系数：

1

dnAdCApdyASdt??DABdz??RTDABdz 6.1—2 ?5D10AB与?有关???Pcm,P?压力，atm

6.1.1分子扩散

当d20???,一般?/d0?10

7.多相催化反应器的设计与分析

7.1 若气体通过固定床的线速度按空床计算为0.2m/s,则真正的线速度为多少?已知所填充的固体颗粒的堆密度为1.2g/cm3,颗粒密度为1.8 g/cm3

解:

??1?u真正??b1.2?1??0.3333?p1.8u空床

7.2 为了测定形状不规则的合成氨用铁催化剂的形状系数,将其填充在内径为98mm的容器中,填充高度为1m,然后边续地以流量为1m3/h的空气通过床层,相应测得床层的压力降为101.3Pa,实验操作温度为298K,试计算该催化剂颗粒的形状系数.已知催化剂颗粒的等体积相当直径为4mm,堆密度为1.45g/cm3,颗粒密度为2.6 g/cm3.

解:

??0.2?0.6m/s0.3333

?p?101.3Pa?101.3kg/m?s2,Lr?1m,??1.185kg/m3??1.87?10?5Pa?s?1.87?10?5kg/m?s,dv?4?10?3m1u0??0.03685m/s23600?0.785(0.098)?b1.45??1??1??0.4423?p2.60Lru20??1???由(7.1)式?p=fdp?3

根据(6.4)式可推导出ψa=dp/dv,式中dp为等比外表面积相当直

赵立增初中化学“催化反应”教学法

【“催化反应”教学法】是借助学案、以问题为中心，结合教材特点，注重学生的自学预习、知识整理，强调学生问题意识、合作意识培养，将课堂教学分为“引入催化剂，达成反应条件”（问题阶段）、“重新组合,发生化学反应”（整理阶段）、“释放化学能量，提升自身实力”（训练阶段）三个阶段的教学模式。

随着新课程改革的进行，化学教学越来越注重学生综合素质的提升，本模式应用问题引导、评价激励来培养学生的学习兴趣和主动学习意识；借助学案的应用使学生的自主学习活动条理化，逐渐养成为一种良好学习习惯，提高学习效率；检测训练能及时让学生学以致用，提升自身能力，并促使学生不断调整学习方式，使之更有效和高效。

该模式既贯彻了新课程的教学理念，又巩固了重点化学知识，使转型期的化学课堂更趋合理，教师的教学活动更加实用。

1、“催化反应”教学法的基本流程是：

“引入催化剂，达成反应条件”（提出问题、小组解决、精讲点拨）——“重新组合,发生化学反应”（知识整理、笔记轮组、评价反馈）——“释放化学能量，提升自身实力”（自主检测、互换点评、变式训练）。

2、使用“催化反应”教学法的具体操作包括以下内容： 一、课前：

A、学生按小组划分，每组内有不同层次学