COMSOL Multiphysics^® 6.1 发布亮点

化学反应工程模块更新

COMSOL Multiphysics^® 6.1 版本为“化学反应工程模块”的用户引入了新的包含传质的分散两相流 多物理场接口、用于填充床的缩芯模型选项，以及高级化学公式。请阅读以下内容，进一步了解这些更新。

包含传质的分散两相流

新的包含传质的分散两相流 接口极大地增强了模拟两相流中化学物质传递和反应的能力。这个新的多物理场接口描述了由连续液相和其中的液滴或气泡组成的两相之间的化学物质传递，可用于对分离过程进行建模，例如液-液萃取和工艺废气的湿式洗涤。这种两相系统在散装和精细化工行业都很常见。

萃取柱中被萃取溶质的浓度（左）和连续相速度场（右）。

用于填充床的缩芯模型

填充床的多相反应过程中，气相反应物与一种固体反应物经过反应生成另一种固体产物，通常可以由缩芯模型来描述。在这样的过程中，多相反应从固体颗粒的最外层开始。随着固体产物的形成，反应区向内朝着颗粒的中心移动，形成一个收缩的芯。填充床 特征现在包含一个缩芯模型 选项，描述固体反应物缩芯以及气相反应物通过固体产物外层的扩散。这有利于对一些过程进行建模，例如产生惰性灰层的固体燃料燃烧，以及在硅氧化过程中用硅产生氧化硅颗粒（石英）。

颗粒节点设置，其中显示设置为 缩芯模型的 颗粒类型。绘图中显示一氧化碳（蓝色）和二氧化碳（绿色）在不同的时步中，通过不断增长的还原铁矿石多孔层扩散到颗粒中未反应的铁矿石核心。

新的颗粒可视化功能

新的颗粒 图可以同时观察到溶液主体和多孔颗粒内部的反应物质。您可以使用新功能将颗粒或类似物体的流动显示为球体或三个正交的实心圆（切面）。

由球形催化剂颗粒组成的填充床反应器中反应物的浓度。

高级化学公式

现在可以使用更高级的公式来计算化学物质和化学反应。例如，封闭标记 ()、[] 和 {} 可以用来指示配位化合物的分子式中的结构单元。为了提高可读性，可以在反应式中使用简化名称表示整个物质或分子结构的一部分。在进行反应平衡时，会考虑完整的组分和电荷。

用 EDTA 从皮革废料中回收铬时，不同温度下 Cr-EDTA 复合物的形成。

属性计算的性能得到提升

在所有属性计算（例如密度和黏度）以及热力学属性（例如热容和蒸汽压）中，计算能力的性能提升都是显而易见的。以前将大部分求解时间用于执行属性计算的模型，现在的求解时间可以减少 30% 之多。

在系统中添加物质的功能得到改进

在数据库中搜索物质并将其添加到模型中的功能已得到扩展和改进。现在可以使用回车 (Enter) 键逐一添加从搜索中过滤的物质。此外，在添加物质后，不再需要重置过滤器。

新的教学案例

COMSOL Multiphysics^® 6.1 版本的“化学反应工程模块”引入了三个新的教学案例。

乙醇和水在酒杯中的蒸发

从一杯酒精体积含量为 15% 的葡萄酒中蒸发乙醇和水 200 s 后的速度场。

“案例库”标题：
ethanol_water_evaporation
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连续搅拌器

通过分析注入搅拌器的 50,000 个无质量颗粒的轨迹，评估了带有不对称位置叶轮的连续搅拌器内的混合过程。

“案例库”标题：
continuous_mixer
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苯甲酸在混合悬浮混合产物排出结晶器中的结晶

混合悬浮混合产物排出结晶器装置（左），以及产生最小和最大晶体的实验的晶体大小分布（右）。

“案例库”标题：
benzoic_acid_crystallization
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