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    组件 95:重整器 / 转换反应器
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    组件 95:重整器 / 转换反应器


    规格

    管道连接 

    1

    燃气或原气进口

    2

    燃气或原气出口

    3

    蒸汽 / 水进料

    4

    所需的反应热

     

     

     

    通用       用户输入值       特征曲线       应用物理公式       显示       示例

     

    通用

    组件 95 可以对重整器或转换反应器进行建模。

    该模型的基础是基于熵的不可逆最大百分比的完整平衡计算。该组件考虑到了 CO、CO2、H2、H2O、O2、CH4、C2H2、C2H6、甲醇和固体碳等成分。所有 C、H、O 系统的其它成分被设定为零。

    这种描述与 H、C、O 的成份平衡解以及通过单独反应方程解决其它平衡参考的方法相同,例如

    CO + H2O  = CO2 + H2

    C + CO2 = 2 CO

    C + H2O = CO + H2

    CO +3 H2 = CH4 +H2O

    C + 2 H2 = CH4

    CO + H2 = C + H2O

    C2H2 +2H2O = 2CO + 3 H2

    C2H6 +2H2O = 2CO + 5 H2

    这些方程的解也满足了C、H、O 系统的所有可能的平衡参考。

    这些规格值能够对以下不同条件进行指定

    这涵盖了大多数适用的配置。

    可以从热力学平衡中取出个别(或全部)成份,来考虑动力学效应。

    转换反应的成份(H2、CO、H2O 和 H2O)可以从平衡中一起计算出来,否则就根本不计算平衡。在这种情况下,必须在出口处交替指定 H2、CO、H2O 或 CO2的浓度。其它成份则分别由 C、H 和 O 的元素平衡得出。

    当转换反应的成份在平衡中被计算出来时,可以为甲烷、乙炔、苯、甲醇和固体碳单独定义,是否也应该在平衡中被计算出来,是否应该保持不变或者应该达到一个特定的出口浓度。

    为了一次性记录所有偏离热力学平衡的情况,可以指定一个接近温度,用于计算平衡的温度和实际温度之间的差异。

     

    灵活处理误差


    在这个组件中,已经实现了一个标志 FERR,允许用户选择在材料浓度的预期规格不能保持的情况下,组件如何应对:

    物质浓度被设定为刚好可能的限值(这可以是最小值或最大值,取决于具体情况)。

    然而,当指定水气反应物质(CO、CO2、H2和H2O)的数值时,可能会出现没有解决办法的情况,例如,如果进口流量中 C 多于 O(违反物料平衡)。在这种情况下,物料通过基本的 C 或自由的 O2 达到平衡。

    这将输出一条比 FERR 中设置的信息级别低一级的信息,即默认为警告

     


    用户输入值

     

    FSPEC

    用于计算转换反应成份(H2、CO、H2O、CO2)的标志

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 从热力学平衡中计算成份

    =1: 在 XOUT 中指定 H2 的质量份数,从元素平衡中计算其余元素

    =2: 在 XOUT 中指定 CO 的质量份数,从元素平衡中计算其余元素

    =3: 在 XOUT 中指定 H2O 的质量份数,从元素平衡中计算其余元素

    =4: 在 XOUT 中指定 CO2 的质量份数,从元素平衡中计算其余元素

    XOUT

    根据 FSPEC 的成份出口浓度

    FEQ

    平衡温度的标志(= 在此温度下计算 C):

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =1: T- 平衡 = T1 + TAPP

    =2: T- 平衡 = T2 + TAPP

    =3: T- 平衡 = T3 + TAPP

    =4: T- 平衡 = TEQ

    TAPP

    接近温度

    FC

    用于处理元素碳的标志:

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 从热力学平衡中计算

    =1: 不变地传递

    =2: 由 XC 指定出口浓度

    XC

    元素碳的出口浓度(对于 FC = 2)

    FCH4

    用于处理甲烷的标志:

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 从热力学平衡中计算

    =1: 不变地传递

    =2: 由 XCH4 指定出口浓度

    XCH4

    甲烷的出口浓度(对于 FCH4 = 2)

    FETH

    用于处理乙烷的标志:

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 从热力学平衡中计算

    =1: 不变地传递

    =2: 由 XETH 指定出口浓度

    XETH

    乙烷的出口浓度(对于 FETH = 2)

    FMETHL

    用于处理甲醇的标志:

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 从热力学平衡中计算

    =1: 不变地传递

    =2: 由 XMETHL 指定出口浓度

    XMETHL

    甲醇的出口浓度(对于 FMETHL = 2)

    FACET

    处理乙炔的标志

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 从热力学平衡中计算

    =1: 不变地传递

    =2: 由 XACET 指定出口浓度

    XACET

    乙炔的出口浓度(对于 FACET = 2)

    FSPECM

    用于指定质量流量的标志

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =1: 给定质量流量 M1 和 M3

    =2: 给定质量流量 M1 或 M3,通过 RH2OC 计算其它质量流量

    FSPECT

    用于指定出口温度的标志

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =1: 从外部给定的温度 T2

    =2: 通过 T2SET 给定温度

    FGIBBS

    吉布斯电位(不使用)

    RH2OC

    摩尔比 H2O 对 C

    T2SET

    出口温度 T2

    TEQ

    平衡温度

    FERR

    如果要求的出口浓度不可能达到,用于通知的标志

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 没有通知

    =1: 注释

    =2: 警告

    =3: 错误            

     

    一般来说,所有的输入需要可见。通常会提供默认值。

    更多关于输入域的颜色和描述的信息,请参见编辑组件\规格值。

    关于设计值与非设计值以及标称值的更多信息,请参见通用\接受标称值。 


    特征曲线


    物理应用

    方程式

    所有情况(没有单独的非设计模式)

     

    压力计算

    P1 = P2                                                                           

    P3 大于 P1,P2

     

    计算质量流量

    M2 = M1+M3                                                                 

    元素组成

    通过元素-成分矩阵 A(I,J) (成分 J 中的 I 元素),从各成分的重量份数(GAT(J))计算出 I 元素的成分(EL(I)),M 分子量

    EL(I) = 通过 J((GAT(J)*A(I,J)*M(I)/M(J)) 求和

     

    参数

    --------------------------------------------

    如果 FSPECM= 1 那么

    --------------------------------------------

        M1 和 M3 通过其它组件定义

    --------------------------------------------

    否则如果 FSPECM = 2 那么

    --------------------------------------------

       M3ZUM1 = RH2OC*MH2O/MC*EL(C)

       M3 = M3ZUM1*M1

    FSPECM 结束

    --------------------------------------------

    如果 FSPECT = 1 那么

     T2 通过外部的 H2

    否则如果 FSPECT = 2

     T2 = T2SET

     H2 = H2(P2,T2)                                                                                      

    FSPECT 结束

    --------------------------------------------

    如果 FSPEC = 1 T平衡 = T1

    如果 FSPEC = 2 T平衡 = T2

    如果 FSPEC = 3 T平衡 = T3

    如果 FSPEC = 4 T平衡 = TEQ

    --------------------------------------------

    在 P平衡 = P1 和 T平衡 时(不可逆)根据熵最大化的方法计算成份,描述如上。

    --------------------------------------------

    能量平衡 (管道 2 热值计算)

    Q4 = M2*(H2+HU2)-M1*(H1+HU1)-M3*H3   

     

    组件显示

    显示选项 1

    示例

    点击 >> 组件 95 示例 << 加载示例。

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