COMSOL即将推出化学反应工程模块

——COMSOL Multiphysics的新模块为反应系统及工艺提供了一个单独的建模和模拟环境

化学反应工程模块使化学反应系统的模拟变得简单。通过内置的CAPE-OPEN功能，用户可以倒入多款第三方软件的热动力学特性数据，

并将之与COMSOL中的仿真模拟相结合。

    伯灵顿，马萨诸塞州（2010年6月18日）——在市场上处于先进地位的COMSOL Multiphysics的研发者COMSOL公司今日宣布推出化学反应工程模块。新模块基于COMSOL平台创建了一个单独的仿真环境，工程师和科学家们可以在这一环境中对各式各样的化学物质在不同操作条件下的物质运移和化学反应情况进行高精度的研究。用户可以对从生物技术中的微型反应器到化工工艺的单元操作范围内的化学反应系统进行仿真模拟，并能在开发阶段的初期获得一些基础知识。对于产品及其工艺的开发这都是一个更加高效且经济的研发过程。

    “化学反应工程模块适用于产品和工艺的多元化开发”COMSOL公司的化工产品经理Henrik von Schenk介绍到：“它特别适用于分析仪器传感器及汽车尾气催化剂和过滤系统的设计。在进行如消费品、精细与专业化学品、药品和散装化学品工业的产品及工艺设计时，化学反应工程模块的推出就显得特别有价值。”

    化学反应工程模块结合了两个早期模块——化学工程模块和反应工程模块的功能，利用COMSOL V4的全新框架，大幅提升了功能性和可用性。利用这个新模块，工程师和科学家们可以将完全混合系统的控条件下的化学反应与实验研究相对比。由于化学反应是通过一个易用界面直接输入的，因而用户可以研究实际操作中的多种浓度和温度变化的影响情况。

    “对于我们的客户来说，将软件早先的化学工程功能融入到专业的解决方案中，并提供一个包容各方的、易用的仿真环境为他们提供了极大的方便。” Von Schenk介绍到：“而生产力是随着工作流以及用户对同一模拟中的物种、反应、以及材料及能量的运移的管理难易程度而变化的。”

化学反应、质量和能量运移、以及多孔介质流的用户定制界面

    化学反应工程模块具有易用的定制接口，以定义化学反应、物质和能量运移、及多孔介质流，从而帮助用户准确的模拟反应系统。化学反应界面完全集成于COMSOL Multiphyscis建模界面中，使得用户能够轻松的输入他们的化学反应方程。进而，软件将自动进行反应动力学的计算并定义质量和能量平衡。经过计算，得到的质量守恒和能量守恒结果将被用于分批处理反应器、半批处理反应器、CSTR、及活塞流反应器的完全混合系统的反应模型的求解。

运用化学反应工程模块模拟锅炉中CaCO₃ （氧化钙）的运移情况。

    用户可以很容易的将这个小型的、小计算量的完全混合装置的模型转变成一个与时间和空间相关的大尺度计算模型。 “化学反应工程模块帮助用户通过对理想的反应器模型、详细的时间以及空间模拟情况进行对比，快速的得到新颖的设计。” Von Schenk 解释说：“用户可以在初始阶段先进行简单的模拟，并通过它评估系统的化学组成和性质，同时估算反应的时间范围、温度、理想操作条件等。然后，用户可以对相同的模型进行3D模拟，从而对真实操作条件下的工艺和反应器进行检查和设计。”

    化学反应工程模块提供了质量传递界面，它描述了由对流、扩散以及不同浓度溶液间的迁移现象引起的物质传递。这个界面同样也可用于描述自由介质和多孔介质中的传递问题。基于COMSOL提供的多物理模拟功能，层流和热传导的物理效应也可以被耦合到模拟中。然而，不论物理影响多么的复杂，模型的建立是快速的，并且其操作易于理解。用户能够迅速的添加或移除化学反应和物质从而改变化学反应机理。也可以在同一模型中保留对不同的化学和操作条件的研究。

热动力学特性数据的导入

    化学反应工程模块对化学过程的建模、仿真、及操作设计依从CAPE-OPEN标准。此外，软件还能读取CHEMKIN®文件，文件可以对反应系统进行完整定义，包括燃烧、大气化学和其它气项反应系统的物理性质、热力学性质。

    借助于化学反应工程模块内置的CAPE-OPEN Wizard，用户可以将多个第三方软件的功能与他们的COMSOL模拟结合起来。通过一个成熟的CAPE-OPEN浏览器，我们能够轻松的在外部属性数据包中找到热动力学特性和物理特性并进行选择。这种开放灵活且易于使用的组合使得对气体和流体的粘度、密度、热容等各种热动力学特性的描述更真实。

化学反应工程模块亮点

1.  从化学反应方程式自动生成反应动力学、质量和能量平衡；
2. 在同一模型中综合考虑了完全混合反应器模型与详细的时间与空间依赖性描述；
3. 用于模拟自由介质和多孔介质中因对流、扩散、以及不同浓度中的物质迁移引起的物质传递的拓展界面；
4. 提供了在同一模型内通过进行化学反应、反应物质、物质运移的影响的添加或删除，对不同的化学和操作条件进行研究的功能；
5. 预定义了几类化学反应器进行，如批次和半批次反应器、CSTR、及用于连续体积模拟和变体积模拟的活塞流反应器等；
6. 用户自定义函数和表达式功能可用于定义任意反应动力学，且可以将物理特性描述为成分或温度的函数；
7. APE-OPEN接口允许用户通过第三方的化工模拟软件快速的进行热动力学和物理特性的计算；
8. 燃烧、大气化学以及其它气项反应系统的CHEMKIN文件导入功能。

了解更多COMSOL V4.0信息，请访问：http://comsol.cntech.com/

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