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反应过程是大多数工艺流程的核心，Aspen Plus软件也提供给我们众多反应器的模块。对于初学者，我们可能会遇到这样一个问题：Aspen Plus的反应器与实际反应器的对应关系是怎么样的？这其实算是反应工程的一个基础问题。** Aspen Plus当中的反应器模块首先，Aspen Plus当中的反应器模块全部都是理想模型，它与实际的反应器是有区别的。主要可以分为三类：最简单的基于物料平衡的反应器（RStoic和RYeild），基于热力学平衡的反应器（REquil和RGibbs），以及基于动力学的反应器（RCSTR、RPlug和RBatch）。** 反应器单元模块介绍（化工过程模拟实训-Aspen Plus教程）前两类反应器是完全不用考虑实际反应器类型的，你只需要告诉它反应程度或收率，或者已知该反应终点是（接近）热力学平衡状态，软件就可以给你模拟出结果。例如某些高温的气化反应或者煤化工-动力系统当中，由于原料组分复杂，反应过程复杂，但是实际的结果是接近热力学平衡状态的，就可以使用RGibbs反应器进行模拟。** 反应釜主要有区别的是动力学反应器，Aspen Plus当中有CSTR（Continuous StirredTank Reactor，连续搅拌釜式反应器，也称全混流反应器）和Plug（Plug Flow Reactor，活塞流/平推流反应器，也缩写为PFR），间歇反应器这里先不涉及。这两个模块与实际的工业反应器是有关系的，如果你工业上的反应器与CSTR更接近，就使用CSTR，如果与Plug更接近，就得使用Plug。** 这里需要提到一个概念，叫返混，对于反应器而言，进料反应物浓度是最高的，反应也更有优势，随着反应进行，浓度越来越低，反应速度也越慢。返混指的是与主流方向相反的运动所造成的物料混合，物料的反向流动就会造成反应物浓度的降低，反应速度被减慢，相同的停留时间反应程度也就下降了。CSTR和Plug反应器最大的区别就是返混程度，CSTR为全混流反应器，假设的是反应器内反应物浓度与出料浓度一致，进料流股进入反应器的瞬间就被均匀分散，返混程度最大。** 如上图，Plug反应器（PFR）则假设的是物料从左边进料至右边出料，管内返混为零，从左至右反应物浓度越来越低，产物浓度越来越高，最终出料时反应物浓度达到最低，产物浓度达到最高，物料流动过程就像一个活塞一样，从左推到右，这也是活塞流/平推流反应器名称的由来。**
中国石油大学（北京）化学反应工程课件而实际生产当中的反应器，常见的有反应釜以及固定床反应器，反应釜与CSTR更为接近，而固定床反应器则与PFR更为接近。但实际反应器不可能这么理想，进料在釜式反应器当中不可能立刻被均匀分散，在釜中的浓度分布也不可能完全均一；而在固定床当中，物料也一定会存在小范围的返混。工业反应器是处在这两个理想反应器之间的一种状态。那么，问题来了，当n个CSTR串联起来的时候，它变成了什么？（对的，它变成了PFR）** 注：文章首发公众号“化工研学社”，知乎号“叶上初阳”，欢迎关注！
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发表于 1970-1-1 08:00:00
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