化學(xué)反應(yīng)工程模塊

用于模擬質(zhì)量平衡、能量平衡與化學(xué)反應(yīng)

平板反應(yīng)器，反應(yīng)物質(zhì)在反應(yīng)器中的兩個(gè)位置流入。

完美適用于化學(xué)與加工行業(yè)中的所有設(shè)備操作過程

化學(xué)反應(yīng)工程模塊簡化了化學(xué)反應(yīng)器、過濾設(shè)備、混合器及其他化工過程的優(yōu)化步驟。無論氣態(tài)、液態(tài)、多孔介質(zhì)、表面薄膜、固相內(nèi)還是多相體系，該模塊的專業(yè)工具都可以仿真這些環(huán)境類型中的材料傳遞和傳熱，以及任意化學(xué)動(dòng)力學(xué)。這使得化工模塊適合仿真化工和加工業(yè)的各個(gè)過程，甚至是環(huán)境工程（其“加工設(shè)備”或“化學(xué)反應(yīng)器”即為周圍環(huán)境）。

對(duì)流擴(kuò)散與任意的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

化學(xué)反應(yīng)工程模塊含有直觀的用戶界面，可用于定義稀溶液、濃溶液或混合物中的任意數(shù)量化學(xué)物質(zhì)的傳遞過程，包括對(duì)流、擴(kuò)散和離子遷移等。這些過程可以方便地與可逆、不可逆和平衡反應(yīng)相耦合，而反應(yīng)動(dòng)力學(xué)可以通過 Arrhenius 方程或任意速率定律描述，還可以考慮濃度和溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。定義化學(xué)反應(yīng)的接口非常簡潔，因?yàn)榛瘜W(xué)方程式和方程的輸入方式與書面書寫方式基本相同。COMSOL 使用質(zhì)量作用定律來設(shè)置相應(yīng)的反應(yīng)表達(dá)式，您還可以使用自定義動(dòng)力學(xué)表達(dá)式進(jìn)行修改或重寫。無論均相還是非均相，體反應(yīng)還是表面反應(yīng)，反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量系數(shù)用于自動(dòng)定義質(zhì)量平衡和能量平衡。

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完整的傳遞現(xiàn)象

化學(xué)反應(yīng)工程模塊含有計(jì)算熱力學(xué)屬性（包括外部熱源）的工具，從而增強(qiáng)傳熱、焓平衡與材料傳遞、化學(xué)反應(yīng)的耦合。此外，化工模塊還含有定義動(dòng)量傳遞的用戶接口，讓您可以考慮研究過程的整體傳遞現(xiàn)象。這包括通過 Navier-Stokes 方程、Darcy 定律和 Brinkman 方程描述的層流和多孔介質(zhì)流動(dòng)。通過將 CFD 模塊或傳熱模塊與您的模型耦合，您還可以融合湍流、多相流和非等溫流以及輻射傳熱等現(xiàn)象。

化學(xué)反應(yīng)過程優(yōu)化的必需部分

化學(xué)反應(yīng)工程模塊適合從事化學(xué)、加工、電力、制藥、聚合物和食品等行業(yè)的工程師和科學(xué)家使用，因?yàn)椴牧蟼鬟f和化學(xué)反應(yīng)與這些過程密不可分?；つK的專業(yè)工具可以研究這些應(yīng)用的各個(gè)方面：從實(shí)驗(yàn)室試管研究，到工廠中的化學(xué)反應(yīng)器檢修。為了描述精確，可以使用內(nèi)置功能在受控環(huán)境下從本質(zhì)上仿真反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，從而進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。這里，化學(xué)反應(yīng)工程模塊提供了多種預(yù)定義反應(yīng)器類型，用于方面更多方面的研究：

• 間歇和半間歇反應(yīng)器
• 連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器 (CSTR)
• 活塞流反應(yīng)器

這些接口均假定反應(yīng)器質(zhì)量恒定或體積恒定，并隨帶了等溫、非等溫和絕熱等條件。這些簡單的模型非常適合將優(yōu)化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)融合到過程環(huán)境中，使您更加了解工程系統(tǒng)，并仿真各種不同的工作條件。利用從中獲得的全部知識(shí)，您可以接著優(yōu)化儀器設(shè)備的設(shè)計(jì)，并通過二維軸對(duì)稱或三維完整模型微調(diào)操作條件。生成空間依賴性模型功能可將系統(tǒng)的質(zhì)量平衡、能量平衡與流體流動(dòng)、化學(xué)反應(yīng)速率完全融合。