계 내에 존재하는 물질의 성분들의 전체의 양과 온도, 압력을 지정하여주면 평형계산이 자동 계산됩니다.
계내에 들어있는 물질은 모두 Gibbs Free Energy를 계산하여 그 변화량이 0이 되도록 평형이 자동계산되고 이를 기준으로 상평형이 이루어지게 됩니다. 따라서 액상의 양이나 농도를 지정해줄 필요는 없습니다.
이 상태에서 지정한 반응식을 적용하여 전환율을 정해주면 그에 따른 생성물이 자동 계산되는 Mode가 R-Stoic Model일 것으로 봅니다.
답변 감사합니다!
하나 더 질문 드려도 될까요..
제가 실험하는 공정은 미생물의 화학적 반응을 모사합니다.
미생물 자체를 공정에서 다룰 수 없기에, 그저 conversion type으로 반응기를 설정했습니다.
미생물 실험에서는 반응기 내에는 항상 물이 존재하고 있습니다.(미생물의 작용을 conversion으로 설정)
여기서, 반응기에 기본 액체(H2O)존재, 화학반응식을 적용하려면 어떤 반응기 혹은 반응기 type을 사용해야 할까요?
(1) 미생물 반응에 ASPEN Plus를 사용해 본 경험이 없기 때문에 정확한 답변이 될 수가 없겠으나
일반적으로 공정모사기에서 Stoichiometric (정량반응) Model을 적용하면
aA+bB+cC... = pP + qQ + rR+... -----(1) 의 반응을 고려했을 때 기준물질로 사용하고 있는 물질의 전환치를 기준으로 생성물을 계산해 내도록 하면 됩니다. 전환되지 않은 기준물질은 그대로 잔류하게 될 것이며 전환해서 생성되는 물질들의 양은 기준물질에 의해 정량적으로 생성되는 량을 계산하면됩니다.
위의 (1)식이 반응식이고 기준물질이 A라고 한다면 Tool는 복잡한 계산 하는대신 아래와 같은 간단한 수계산 결과를 보여줍니다.
1)(A의 전환량)=(A투입량)*(전환율 x), (전환되지 않는 잔량)=(A투입량)*(1-x)
2) A의 전환량에 비례하여 반응에의해 소비되는 B, C,..등은 각각 (A투입량*전환율x )*(b/a), (A투입량*전환율) (c/a)로 계산
3) 반응후 투입한 B, C의 잔량들은 각각, 전체두입량에서 위의 소비량을 빼준 값
4) (A의 전환량) 에 의해 비례적으로 생성되는 P, Q, R의 양들은 각각 (A의 전환량)* (p/a), (A의 전환량)* (q/a),...
(2)반응기 내에 기본적으로 물이 존재할 경우라고 하더라도 반응에 의해 물이 생성하게 된다면 반응 후 물의 양이 증가할 터이고 물을 소비하게 된다면 생성물 중 물의 양이 원래 투입된 물의 양보다 줄어들게 되겠지요. 물도 반응에 참여하는 물질 중의 하나로 간주하면 Stoichiometric (정량반응) Model 적용에 문제가 없습니다.
(3) 만일 생성반응이 하나 이상의 반응이 평행으로 진행되고 있다고 하면 전환율에 Selectivity (선택도)를 추가로 곱하여 계산해 주면 됩니다.
