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Diagramm-Beispiele / diagram examples

KOMPLEX

Thermodynamik (komplexer) chemischer Reaktionsgleichgewichte

 

Neben seiner Funktion als Lehrprogramm ist KOMPLEX auch ein leistungsfähiges Werkzeug zur Analyse von Temperatur-, Druck und Stoffmengeneinflüssen auf die Gleich­gewichtslage (komplexer) chemischer Reaktionssysteme.

 

Leistungen von KOMPLEX

·       Drei Berechnungs-Modi möglich:

§       Thermodynamische Berechnung von Gleichgewichtskonstanten mit Hilfe einer angeschlossenen Datenbank;  anschließende Berechnung der Zusammensetzung von  Gleichgewichtsgemischen

§       Nutzung eigener Gleichgewichtskonstanten; Datenbankunterstützung bei der Berechnung realer Gleichgewichtsgemische

§       Nutzung eigener Gleichgewichtskonstanten und Berechnung idealer Gleichgewichtsgemische (keine Datenbankunterstützung)

·       Gleichgewichtsberechnung von Reaktionssystemen mit bis zu 12 Stoffen (freie Version 8 Stoffe);

·       umfassende thermodynamische Analyse von Reaktionsprozessen, u. a. Enthalpie-, Entropie- und Exergiebilanzen;

·       Anschluss an die Merseburger Datenbank für thermophysikalische Reinstoffeigenschaften (MDB) mit mehr als 3300 Komponenten (freie Version: 52 Komponenten) ;

·       komplexe Reaktionssysteme mit  bis zu 12 verschiedenen chemischen Reaktionen möglich (freie Version 10 Reaktionen), vgl. die Projektbeispiele für komplexe Reaktionen „Amine“ (Synthese von Methylaminen) und „DME“ (Synthese von Dimethylether);

·       Reaktionsführung wahlweise isotherm-isobar, isotherm-isochor, isentrop- isobar, isentrop-isochor, isenthalp-isobar oder isoenergetisch-isobar

(KOMPLEX kann auch benutzt werden, um für diese Prozessbedingungen Mischungsfunktionen zu berechnen, indem der Reaktionsfortschritt manuell auf x = 0 gesetzt wird);

·       Eingabe:   Stöchiometrie der Reaktion(en), Reaktionsbedingungen und Zusammensetzung des Anfangsgemisches,

Ausgabe:  Gleichgewichtskonstante(n), Reaktionsfortschritt(e), Zusammensetzung des Gleichgewichtsgemisches, thermodynamische Analyse;

·       Berücksichtigung des Realverhaltens durch Berechnung von Fugazitäts- oder Aktivitätskoeffizienten (u. a. Einbindung des UNIFAC-Modells);

·       Berücksichtigung von möglichem Phasenzerfall V-L;

·       Reaktionssysteme fest-gasförmig  möglich, vgl. das Projektbeispiel NH3 (g) + HCl (g) ⇄ NH4Cl (s);

·       auch heterogene Reaktionssysteme mit kondensierter L-Reinstoffphase können berechnet werden;

·       für Reaktionsgemische, die teilweise überkritische Komponenten enthalten,  können Henry-Konstanten statt Dampfdrücken verwendet werden;

·       Werkzeug für die Bearbeitung extremer Reaktionssysteme mit praktisch vollständigen oder gar nicht ablaufenden Reaktionen;

·       integrierter Stoffdaten-Editor für Sichtung und Änderung der Daten;

·       MS-Excel-Export der Berechnungsergebnisse möglich.

 

Neben der tabellarischen Ausgabe der Berechnungsergebnisse sind auch grafische 2D-Darstellungen thermodynamischer Funktionen in Abhängigkeit vom Reaktionsfortschritt möglich. Über die MS-Excel-kompatible Protokollierung aller Rechenergebnisse ist eine Vielzahl weiterer grafischer Darstellungen mittels MS-Excel möglich. 

 

Die deutsche Version enthält eine kontext-sensitive HTML-Hilfe.

                       

 

KOMPLEX

Thermodynamics of (Complicated) Equilibria of Chemical Reactions

 

KOMPLEX is both an educational program and a useful tool to analyze the influence of temperature, pressure and concentration on (complicated) chemical equilibria.

Special features of KOMPLEX are

·       Thermodynamic analysis of  a system with chemical reactions;

·       calculation of equlibrium of reaction systems with up to 10 components;

·       complicated reaction systems with up to 10 different chemical reactions, c. f. the project examples “Amines” and “DME” (dimethylether);

·       different modes of reaction: isothermal-isobaric, isothermal-isochoric, isentropic-isobaric, isentropic- isochoric, isenthalpic-isobaric or isoenergetic-isobaric;

·       Input of the stoichiometry of reaction(s), conditions of reaction and composition of the initial mixture; Output of the composition of the equilibrium mixture together with thermodynamic information, e. g. equilibrium constant(s), enthalpy of reaction; fugacity coefficients, …

·       consideration of real behaviour by calculating fugacity or activity coefficients resp. (integration of the UNIFAC model);

·       equilibrium constant(s): optional thermodynamic calculation (using the data from the Merseburg Database) or manual input;

·       energy and entropy balances of reaction processes;

·       also consideration of pure-substance phases (solid or liquid), cf. our example NH3 (g) + HCl (g) ⇄ NH4Cl (s)

·       consideration of a possible V-L phase splitting when calculating the equlibrium;

·       automatic generation of MS Excel sheets containing calculation results.

 

In addition to the tabular output of calculation results a thermodynamic function Z can be represented vs. the extent of reaction Xi in 2D graphics. The graphics offer the same comfortable design possibilities as the other modules of this software set.

 

 

           Beispiele für Diagramme, die mitttels KOMPLEX erzeugt wurden

           Examples for diagrams generated by means of KOMPLEX