Bài giảng Phương trình thiết kế trình bày các nội dung: Cân bằng vật chất và năng lượng, thiết bị phản ứng khuấy trộn lý tưởng, thiết bị phản ứng dạng ống (đẩy lý tưởng). Đây là tài liệu tham khảo và học tập dành cho sinh viên ngành Vật lý. | CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG TRÌNH THIẾT KẾ 1. Cân bằng vật chất và năng lượng 2. Thiết bị phản ứng khuấy trộn lý tưởng 3. Thiết bị phản ứng dạng ống (đẩy lý tưởng) Cân bằng vật chất và năng lượng . Cân bằng vật chất . Cân bằng năng lượng 2. Thiết bị phản ứng khuấy trộn lý tưởng Khuấy trộn lý tưởng là quá trình khuấy trộn hoàn toàn, hỗn hợp phản ứng đồng nhất trong tất cả các phần của thiết bị và giống dòng ra (sản phẩm). Thiết bị phản ứng khuấy trộn lý tưởng a) Liên tục b) Gián đoạn c) Bán liên tục a) b) c) 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng Hoạt động ổn định (thiết bị hoạt động liên tục, ổn định) Tính chất các dòng không thay đổi theo thời gian. Nhiệt độ và thành phần hỗn hợp đồng nhất. Không có sự tích tụ năng lượng và vật chất trong hệ. 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng Phương trình cân bằng vật chất Lượng tác chất vào: FAo.(1-XAo).Δt Lượng tác chất ra: FAo.(1-XAf).Δt Lượng tác chất phản ứng: (-rA) : Suất lượng mol (kmol/s) của A đi vào bình Phương trình cân bằng năng lượng Năng lượng dòng vào: Năng lượng dòng ra: Trao đổi với môi trường: Không có năng lượng tích tụ trong thiết bị phản ứng 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng Phương trình cân bằng năng lượng Phương trình cân bằng năng lượng có thể viết với vận tôc phản ứng, nhiệt độ To , Tf theo 2 giai đoạn : 1 - Giai đoạn tăng nhiệt độ T0 Tf 2 – Giai đoạn phản ứng : ; kJ/kg 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng Ví dụ Xét phản ứng pha lỏng sơ đẳng A + B R + S k1 = 7 lít/ k2 = 3 lit/ Thể tích bình phản ứng 0,12 m3 Xác định độ chuyển hóa của A và nồng độ các chất trong dòng ra k1 k2 . Hoạt động gián đoạn Phương trình cân bằng vật chất Lượng tác chất biến đổi trong thời gian Δt: Khi ta có 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng . Hoạt động gián đoạn V = const V const 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng . Hoạt động gián đoạn Phương trình cân bằng năng lượng Nhiệt phản ứng : Năng lượng do sự biến đổi nhiệt độ ΔT: Năng lượng trao đổi với môi . | CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG TRÌNH THIẾT KẾ 1. Cân bằng vật chất và năng lượng 2. Thiết bị phản ứng khuấy trộn lý tưởng 3. Thiết bị phản ứng dạng ống (đẩy lý tưởng) Cân bằng vật chất và năng lượng . Cân bằng vật chất . Cân bằng năng lượng 2. Thiết bị phản ứng khuấy trộn lý tưởng Khuấy trộn lý tưởng là quá trình khuấy trộn hoàn toàn, hỗn hợp phản ứng đồng nhất trong tất cả các phần của thiết bị và giống dòng ra (sản phẩm). Thiết bị phản ứng khuấy trộn lý tưởng a) Liên tục b) Gián đoạn c) Bán liên tục a) b) c) 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng Hoạt động ổn định (thiết bị hoạt động liên tục, ổn định) Tính chất các dòng không thay đổi theo thời gian. Nhiệt độ và thành phần hỗn hợp đồng nhất. Không có sự tích tụ năng lượng và vật chất trong hệ. 2. Thiết bị khuấy trộn lý tưởng Phương trình cân bằng vật chất Lượng tác chất vào: FAo.(1-XAo).Δt Lượng tác chất ra: FAo.(1-XAf).Δt Lượng tác chất phản ứng: (-rA) : Suất lượng mol (kmol/s) của A đi vào bình Phương trình cân bằng năng lượng Năng .
