Mo phong trong cong nghe hoa hoc 11 gibss reactor

Mo phong trong cong nghe hoa hoc 11 gibss reactor Mo phong trong cong nghe hoa hoc 11 gibss reactor Mo phong trong cong nghe hoa hoc 11 gibss reactor

Trường Đại học Bach khoa Ha NOI | i

Gibbss Reactor

Minimum Gibbs Energy

5 phản ứng chính

Q Conversion

@ Equilibrium

SH BH LH LG hhh

Đặc điềm chung

s* Mỗi loại phản ứng đòi hỏi các thông số khác

nhau:

° Conversion: phải có độ chuyển hóa

° Equilibrium: phải có hằng số cân bằng K

° Gibbs: Năng lượng tự do Gibbs tối thiểu

° CSTR và PFR: phải có hằng số tốc độ phản ứng k (hay

công thức tính k)

s Cân phải có hệ số tỷ lượng của phản ứng

s* Các thiết bị: bể chứa, tháp tách hai pha, ba pha

hay tháp chưng luyện có thể có các phản ứng

Ê ° KĐHHHIINAAHAAA 2

Gibbs Reactor

s% Tính toán các thành phần sao cho dòng ra đạt

được cân bằng pha và cần bang hoa hoc

ss Không cân thiết khai báo hệ số tỷ lượng của phản

ứng

s* Năng lượng tự do Gibbs của hệ phản ứng đạt giá

trị tối thiểu ở trạng thái cân bằng > sử dụng để

tính toán thành phần hôn hợp sau phản ứng

“*Khi su dung Specify Equilibrium Reaction > can

phai co Reaction Set

BKS/ ie: 2

Gibbs Reactor

re

: Gibbs Reactor: GBR-Reactor - Global Rxn Set [ ||-)- [gel

Reactions “Reactor Type

Overall ( Gibbs Reactions Only Use this option when the

Details + (® Specify Equilibrium Reactions Stoichiometry is known

_ NO Reactions (=Separator) (Alternative to Equilibrium

Reactor)

- Solving Option Maximum Number of Iterations 100 Tolerance 1.000000e-007

~Equillibrium Reaction Sets

Design Reactions | Rating | Worksheet | Dynamics —

=—

Ê ° KĐHHHHHIAAAHAA 2

[— lqnored

Gibbs Reactor

€ Gibbs Reactor: GBR-Reactor [ ||-1- | fem

enero Reactor Type

Overall wT Gibbs Heactions Only Use this option when the

( NO Reactions (=Separator) not known

-Solving Option Maximum Number of Iterations 100 Tolerance 1.000000e-007

Design Reactions | Rating | Worksheet | Dynamics —

Ä5É°IM maẢa: S2

Vi du Gibbs Reactor

¢ Phan Urng cracking hoi Ethane thanh Ethylene

Fluid Pkgs PR

Components Ethane; Ethylene; H; ; H,O

Gibbs Reactor — Add Components

4 Component List View: Component List - 1 [HYSYS Databanks] | ¬ | (=) | 2s |

Add Component Selected Components —Components Available in the Component Library

tự TƯ ee Match | View Filters |

bbe traditional : H ydrogen

“« Hypothetical H2n (~ Sim Name (© Full Name # Sụnonym © Formula

Po Methane C1 ac! a

<-~Add Pure Propane E3 C3H8 [3

i-Butane i-C4 C4H10

n-Butane n-C4 C4H10

<-Substitute-> i-Pentane i-C5 C5H12

n-Pentane n-C5 C5H12

| n-Hexane C6 C6H14 Remove -> n-Heptane C? E7H1B

n-Octane C8 C8H18 : n-Nonane c3 CSH20

Sort List n-Decane E10 C10H22

n-C11 C11 C11H24

—— n-E12 C12 C12H26

¥iew Lomponent n-E13 C13 C13H28

OO n-C14 C14 C14H30 x

j¥ Show Synonyms Cluster

——

Selected | Component by Type

Delete | Name |Component List - 1

Gibbs Reactor — Add Reaction

—Stoichiametr

Component Mole Weight Stoich Coeff

“Add Comp**

| Balance Error 0.00000 Balance | |Reaction Heat (25C) | 1.4e+05 kJ/kgmole

¬ Stoichiometry | Basis | Keg | Approach | Library |

Gibbs Reactor — Add Reaction

Basis Basis Activity Keg Source Phase VapourPhase f~ Ln(Keq] Equation Min Temperature -273.1C ® Gibbs Free Energy

- Max Temperature 3000 C | C FixedKeq

Component Mole Weight Stoic

Ethane 30.070

Hydrogen 2016 _ Stoichiometry — Basis | Keq | Approach | Library —

“Add Comp* :

Balance Error 0.00000

Balance Reaction Heat (25C) | 1.4e+05 kJ/kgmole

Stoichiometry | Basis | Keq | Approach | Library

Gibbs Reactor — Add Reaction

“Chon phản ứng > Add to Reaction Set

“*Chon Reaction Set > Add to FP

«*Chon Fluid Package > Add Set to Fluid Package

Vào môi trường mô phỏng

Gibbs Reactor

Feed

Lig

Nhap dong Feed

ere ng

Component Molar Flow

Nhập dòng Feed

“> Material Stream: Feed [ ||_-)- ||)

Worksheet Stream Name Feed

— Vapour # Phase Fraction 1.0000

L Propetties Temperature [C] 350.0

fo Composition Pressure [kPa] 101.3

Molar Flow [kgmole/h] 3.000

PKVaue Mass Flow [kg/h] 78.15

~~ User Variables |) Stq [deal Lig Vol Flow [m3/h] 0.1871

m Notes Molar Enthalp [k.l “kqmole] -1.173e+005

~ Cost Parameters | Molar Entropy [kJ/kgmole-C] 249.1

Heat Flow [kJ 7h] -3.518e+005

Lig Vol Flow @Std Cond [m3/h] 0.1515

Fluid Package Basis-1 Utility Type

¬—

Worksheet | Attachments | Dynamics

Define from Other Stream

Nhập dòng Feed

Worksheet

~~» Conditions

~~ Properties

Edit View Properties Basis

RefSYS Assay Library

—_

Worksheet | Attachments | Dynamics

Delete Define from Other Stream <a >

SIM

i -

Gibbs Reactor - Compositions

°° Gibbs Reactor: GBR-Reactor - Global Rxn Set Sele

Worksheet Feed Liq Prod Vap Prod Condit Ethane | 0.666667 0.001893 0.001893

Properties Hydrogen 0.000000 0.398864 0.398864 Emannrdron H20 0.333333 0.200379 0.200379

PF Specs

¬ Design | Reactions | Rating Worksheet | Dynamics

OO

BKS|/ eee: 2

Gibbs Reactor - Details

© Gibbs Reactor: GBR-Reactor - Global Rxn Set

~Gibbs Reaction Details

[ || le)

Reactions

Overall (* Flow Specs ( Atom Matrix

Details Total Feed Total Prad Fixed Spec

Components | tkamole/h] | {kgmole/h] ers Frac Spec | i amole sh]

Ethane 2.000 <empty> [_ <empty> <empty>

Ethylene 0.0000 <empty> [_ <empty> <empty>

Hydrogen 0.0000 <empty> [ <empty> <empty>

H20 1.000 <empty> [ <empty> <empty>

Total Prod = FracSpec * Total Feed + Fixed Spec

Design Reactions | Rating | Worksheet | Dynamics

¬ HH HE Ra ,

Bal tap

Hon hợp khí 50 mol% N; và 50 mol% H;

s*Lưu lượng 100 kgmol/hr s* Có áp suất 1 atm và nhiệt độ 50°C

s* Đưa vào thiết bị phản ứng tổng hợp NH,

s* Phản ứng pha khí sử dụng PR

s+Gibbs Reactor làm việc đẳng nhiệt

® Xac định lưu lượng sản phẩm NH;

BKS|/ HA: 2