Kỹ Thuật - Công Nghệ - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Kế toán 16 Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa họ c Vietnam National University – HCMC Ho Chi Minh City University of Technology Faculty of chemical engineering Đề cương môn học KỸ THUẬT PHẢN ỨNG (Chemical reaction engineering) Số tín chỉ 2 (2.0.4) MSMH ……. Số tiết Tổng: 30 LT: 30 TH: TN: BTLTL: Môn ĐA, TT, LV Với các môn Đồ án, Thực tập ngoài trường, Thực tập tốt nghiệp, Luận văn tốt nghiệp, …: ghi rõ cách thức tổ chức, ví dụ: - Đồ án: làm việc với GV theo lịch - TTNT: thực tập tại các công ty, doanh nghiệp trong 4 tuần Tỉ lệ đánh giá các môn này là 100 cho phần thi Tỉ lệ đánh giá BT: 30 TN: KT: 30 BTLTL: Thi: 50 Hình thức đánh giá Ghi rõ cách tổ chức đánh giá, ví dụ: - Kiểm tra: tự luận 60 phút - Thi: tự luận, 90 phút Các môn DA, LV: Hình thức thi là bảo vệ cuối kỳ Môn tiên quyết Môn học trước Các quá trình cơ học Các quá trình và thi ết bị truyền nhiệt Môn song hành CTĐT ngành Ngành kỹ thuật hóa học Trình độ đào t ạo Đại học Cấp độ môn học Cấp độ 2 Ghi từ 1 đến 4 (tương ứng các môn dành cho SV năm 1 – 4, không nhấ t thiết phải dạy vào đúng năm. Vd: môn Nguyên lý CNML có cấ p độ 1 nhưng có thể dạy vào năm 2, 3…) Ghi chú khác 1. Mô tả môn học Môn kỹ thuật phản ứng nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức và kỹ năng nghiên cứ u và tính toán thiết kế các thiết bị phản ứng đồng thể d ựa trên hai mô hình khuấy trộn và dạng ống cũng như thiết bị phản ứng dị thể. Môn học làm nền tảng kiến thức cho sinh viên làm thí nghiệm, đồ án môn học, thực tậ p nhà máy và có thể là làm luận văn tốt nghiệp. Môn học cung cấp cho người học những kiến thức và kỹ năng nâng cao trong các phương pháp mô hình hoá chi tiết, mô phỏng động họ c Môn học cung cấc các khái niệm về phản ứng và thiết bị phản ứng hóa học, các phương pháp xử lý dữ kiện động học. Từ đó, thành l ập phương trình thiết kế dựa vào cân bằng vật chất và năng lư ợ ng và ứng dụng của phương trình thiết kế cũng như sự ảnh hưởng của nhi ệt độ đến thiết kế thiết bị 26 phản ứng. Phương pháp luận và xây dựng mô hình và ứng dụng dòng chảy thực trong thiết kế thiết bị phản ứng. Xác định yếu tố ảnh hưởng phản ứng dị thể và phản ứng sinh học. Course description: The Chemical Reaction Engineering provides the knowledge and calculation skills of the homogineous reactors (based on two models: mixing and plug flow) and heterogeneous reactor. Base on the knowledge gained from this subject , students can do the experiments, process and equiptment design project and student apprentice. The subject Chemical Reaction Engineering presents the fundamental of Chemical reaction and reactors. It is followed by basic methods to interpretation of chemical kinetics data, design equation and application, the effects of temperature on design and real flow modelling and application. Analyze and design the reactor of solid catalyzed reaction and biochemical reactor 2. Tài liệu học tập Sách, Giáo trình chính: 1 Vũ Bá Minh, “Quá trình TB trong công nghệ hóa học - tập 4”, Nxb Đại học QG TP.HCM. 2 Octave Levenpiels; “Chemical Reaction Engineering”, John Wileysons, 1999. Sách tham khảo: 3 H. Scot Foggler, “Elements of Chemical Reaction Engineering”, International student’s edition, 1989. 4 E.B.Nauman, “Chemical Reactor Design”, John Wiley sons, 1987. 5 Coulson Richardsons, “Chemical Engineering – Vol 6”, Elsevier, 1979 3. Mục tiêu môn học Hiểu khái niệm kỹ thuật phản ứng Xác định động học phản ứng đồng thể Xây dựng phương trình thiết kế cho phản ứng đồng thể Hiêu về dòng chảy thực. Thiết kế thiết bị phản ứng dị thể xúc tác rắn Hệ thống thiết bị phản ứng sinh học 4. Chuẩn đầu ra môn học STT Chuẩn đầu ra môn học CDIO L.O.1 Hiểu khái niệm kỹ thu ật phản ứng 1.1 L.O.1.1 – Hiểu về quá trình thiết kế thiết bị phản ứng sử dụng các dữ liệu, kiến thức, kinh nghiệm trong các lĩnh vực như: nhiệt động học, động hóa học, cơ học chất lỏng, truyền nhiệt, truyền khối và kinh tế L.O.1.2. – Có thể phân biệt và áp dụng thiết kế cho phản ứng dị thể và phản ứng đồng thể.. 1.1.2 1.1.2 L.O.2 Xác định động học phản ứng đồng thể 2.1, 2.2 L.O.2.1 – Xác định phương trình tốc độ phản ứng theo nồng độ, L.O.2.2 – Hiểu sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ phản ứng L.O.2.3 – Xây dựng phương trình tốc độ phản ứng trong thiết bị hoạt động theo mẻ 2.2.1 2.1.1 2.1.1 L.O.3 Xây dựng phương trình thiết kế cho phản ứng đồng thể 2.1, 2.3 36 L.O.3.1 – Có khả năng áp dụng phương trình thiết kế cho thiết bị phản ứng đồng thể liên tục như bình phản ứng ống, bình phản ứng khuấy trộng L.O.3.2 – Xác định các thông số công nghệ như thể tích, thời gian lưu, độ chuyển hóa L.O.3.3 – Có khả năng thiết kế cho phản ứng đơn hoặc đa hợp L.O.3.4 – Phân tích được ảnh hưởng của nhiệt độ lên phản ứng 2.1.1 2.3.1 2.1.1 2.1.1 L.O.4 Hiêu về dòng chảy thực. 1.2, 2.1, 2.3, 2.5 L.O.5.1 – Có hiểu biết về dòng chảy thực, có khả năng tính toán độ chuyển hóa trong thiết bị phản ứng thực. L.O.5.2 – Xây dựng mô tả toán học cho hệ thống thiết bị phản ứng gồm mô hình đẩy lý tưởng và mô hình dãy đơn nguyên 1.2.1 2.1.1 2.3.2 2.5.2 L.O.5 Thiết kế thiết bị phản ứng dị thể xúc tác rắn 1.1, 2.1 L.O.5.1 – Ph...
Trang 1Đại Học Quốc Gia TP.HCM
Trường Đại Học Bách Khoa
Khoa Kỹ thuật Hóa học
Vietnam National University – HCMC
Ho Chi Minh City University of Technology
Faculty of chemical engineering
Đề cương môn học
(Chemical reaction engineering)
Môn ĐA, TT, LV Với các môn Đồ án, Thực tập ngoài trường, Thực tập tốt nghiệp, Luận
văn tốt nghiệp, …: ghi rõ cách thức tổ chức, ví dụ:
- Đồ án: làm việc với GV theo lịch
- TTNT: thực tập tại các công ty, doanh nghiệp trong 4 tuần
Tỉ lệ đánh giá các môn này là 100% cho phần thi
Hình thức đánh giá Ghi rõ cách tổ chức đánh giá, ví dụ:
- Kiểm tra: tự luận 60 phút
- Thi: tự luận, 90 phút Các môn DA, LV: Hình thức thi là bảo vệ cuối kỳ
Môn tiên quyết
Môn học trước Các quá trình cơ học
Các quá trình và thiết bị truyền nhiệt Môn song hành
CTĐT ngành Ngành kỹ thuật hóa học
Trình độ đào tạo Đại học
Cấp độ môn học Cấp độ 2
Ghi từ 1 đến 4 (tương ứng các môn dành cho SV năm 1 – 4, không nhất
thiết phải dạy vào đúng năm Vd: môn Nguyên lý CNML có cấp độ 1 nhưng có thể dạy vào năm 2, 3…)
Ghi chú khác
1 Mô tả môn học
Môn kỹ thuật phản ứng nhằm cung cấp cho sinh viên kiến thức và kỹ năng nghiên cứu và tính toán thiết kế các thiết bị phản ứng đồng thể dựa trên hai mô hình khuấy trộn và dạng ống cũng như thiết
bị phản ứng dị thể
Môn học làm nền tảng kiến thức cho sinh viên làm thí nghiệm, đồ án môn học, thực tập nhà máy và
có thể là làm luận văn tốt nghiệp Môn học cung cấp cho người học những kiến thức và kỹ năng nâng cao trong các phương pháp mô hình hoá chi tiết, mô phỏng động học
Môn học cung cấc các khái niệm về phản ứng và thiết bị phản ứng hóa học, các phương pháp xử lý
dữ kiện động học Từ đó, thành lập phương trình thiết kế dựa vào cân bằng vật chất và năng lượng
và ứng dụng của phương trình thiết kế cũng như sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến thiết kế thiết bị
Trang 2phản ứng
Phương pháp luận và xây dựng mô hình và ứng dụng dòng chảy thực trong thiết kế thiết bị phản ứng
Xác định yếu tố ảnh hưởng phản ứng dị thể và phản ứng sinh học
Course description:
The Chemical Reaction Engineering provides the knowledge and calculation skills of the homogineous reactors (based on two models: mixing and plug flow) and heterogeneous reactor Base on the knowledge gained from this subject , students can do the experiments, process and equiptment design project and student apprentice
The subject Chemical Reaction Engineering presents the fundamental of Chemical reaction and reactors It is followed by basic methods to interpretation of chemical kinetics data, design equation and application, the effects of temperature on design and real flow modelling and application Analyze and design the reactor of solid catalyzed reaction and biochemical reactor
2 Tài liệu học tập
Sách, Giáo trình chính:
[1] Vũ Bá Minh, “Quá trình & TB trong công nghệ hóa học- tập 4”, Nxb Đại học QG TP.HCM [2] Octave Levenpiels; “Chemical Reaction Engineering”, John Wiley&sons, 1999
Sách tham khảo:
[3] H Scot Foggler, “Elements of Chemical Reaction Engineering”, International student’s edition, 1989
[4] E.B.Nauman, “Chemical Reactor Design”, John Wiley & sons, 1987
[5] Coulson & Richardsons, “Chemical Engineering – Vol 6”, Elsevier, 1979
3 Mục tiêu môn học
Hiểu khái niệm kỹ thuật phản ứng
Xác định động học phản ứng đồng thể
Xây dựng phương trình thiết kế cho phản ứng đồng thể
Hiêu về dòng chảy thực
Thiết kế thiết bị phản ứng dị thể xúc tác rắn
Hệ thống thiết bị phản ứng sinh học
4 Chuẩn đầu ra môn học
L.O.1.1 – Hiểu về quá trình thiết kế thiết bị phản ứng sử dụng các dữ liệu,
kiến thức, kinh nghiệm trong các lĩnh vực như: nhiệt động học, động hóa
học, cơ học chất lỏng, truyền nhiệt, truyền khối và kinh tế
L.O.1.2 – Có thể phân biệt và áp dụng thiết kế cho phản ứng dị thể và
phản ứng đồng thể
1.1.2
1.1.2
L.O.2.1 – Xác định phương trình tốc độ phản ứng theo nồng độ,
L.O.2.2 – Hiểu sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ phản ứng
L.O.2.3 – Xây dựng phương trình tốc độ phản ứng trong thiết bị hoạt động
theo mẻ
2.2.1 2.1.1 2.1.1
L.O.3 Xây dựng phương trình thiết kế cho phản ứng đồng thể 2.1, 2.3
Trang 3L.O.3.1 – Có khả năng áp dụng phương trình thiết kế cho thiết bị phản ứng
đồng thể liên tục như bình phản ứng ống, bình phản ứng khuấy trộng
L.O.3.2 – Xác định các thông số công nghệ như thể tích, thời gian lưu, độ
chuyển hóa
L.O.3.3 – Có khả năng thiết kế cho phản ứng đơn hoặc đa hợp
L.O.3.4 – Phân tích được ảnh hưởng của nhiệt độ lên phản ứng
2.1.1
2.3.1
2.1.1 2.1.1
2.3, 2.5 L.O.5.1 – Có hiểu biết về dòng chảy thực, có khả năng tính toán độ chuyển
hóa trong thiết bị phản ứng thực
L.O.5.2 – Xây dựng mô tả toán học cho hệ thống thiết bị phản ứng gồm
mô hình đẩy lý tưởng và mô hình dãy đơn nguyên
1.2.1 2.1.1 2.3.2 2.5.2 L.O.5 Thiết kế thiết bị phản ứng dị thể xúc tác rắn 1.1, 2.1
L.O.5.1 – Phân tích tốc độ phản ứng trên bề mặt
L.O.5.2 – Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và phương
trình tốc độ phản ứng
1.1.2 2.1.1
L.O.6.1 – Hiểu và tính toán quá trình lên men enzym
L.O.6.2 - Hiễu và tính toán quá trình lên men bằng vi sinh
1.1.2 2.1.1
L.O.1.1 – Understand that reactor design uses information, knowledge, and
experience from a variety of areas-thermodynamics, chemical kinetics,
fluid mechanics, heat transfer,mass transfer, and economics
L.O.1.2 – Can be distinguish between the homogeneous and
heterogeneous systems Remenber some definition of Reaction Rates
1.1.2
1.1.2
L.O.2.1 - Find the form of the concentration term in a rate expression,
L.O.2.2- Undestand the Temperature-dependent term of a rate equation
L.O.2.3 - Determination of the rate equation of batch reactor
2.2.1 2.1.1
L.O.3 Considered the mathematical equation to deign reactor of homogeneous
reation
2.1, 2.3
L.O.3.1 – Can be apply basic performance equation to design continuos
reaction such as plug flow reactor, mixed flow reactor
L.O.3.2 – Identify properties of reactor such as volumetric, space-time,
conversion
L.O.3.3 - Can be design single and multiple-reactor system base on basic
performance equation
L.O.3.4 - Analyze the effect of temperature on the progress of reaction
2.1.1
2.3.1
2.3, 2.5 L.O.5.1 – Apply knowledge of non ideal flow to determine conversion in
non-ideal flow reactors
1.2.1 2.1.1
Trang 4L.O.5.2 –Demonstrate types of dispersion model and the tanks in series
model
2.3.2 2.5.2 L.O.5 Design the reactor of solid catalyzed reaction 1.1, 2.1
L.O.5.1 - Anayze rate equation for surface kinetics
L.O.5.2 - Determining controlling resistances and the rate equation
1.1.2 2.1.1
L.O.6.1 - Understand enzyme fermentation
L.O.6.2 - Demonstrate microbial fermentation
1.1.2 2.1.1
5 Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học
Tài liệu được đưa lên BKEL đầu học kỳ Sinh viên tải về, in ra và mang theo khi lên lớp học Điểm tổng kết môn học được đánh giá xuyên suốt quá trình học
Bài tập: 30%
Kiểm tra: 20%
Bài tập lớn/Tiểu luận:
Thi: 50%
Điều kiện dự thi:
6 Dự kiến danh sách Cán bộ tham gia giảng dạy
PGS.TS Mai Thanh Phong - Khoa: Kỹ thuật hóa học
PGS.TS Lê Thị Kim Phụng - Khoa: Kỹ thuật hóa học
TS Trần Tấn Việt - Khoa: Kỹ thuật hóa học
ThS.GVC Vũ Bá Minh - Khoa: Kỹ thuật hóa học
7 Nội dung chi tiết
Tuần /
Chương
chi tiết
1 Giới thiệu về môn
học
- Thông tin
Thầy/Cô
- Các vấn đề liên
quan đến môn học,
khái niệm kỹ thuật
phản ứng
- Cách thức dạy và
học
L.O.1.1 - Hiểu về quá trình thiết kế thiết bị phản ứng sử dụng các dữ liệu, kiến thức, kinh nghiệm trong các lĩnh vực như: nhiệt động học, động hóa học, cơ học chất lỏng, truyền nhiệt, truyền khối và kinh tế
L.O.1.2 – Có thể phân biệt và áp dụng thiết kế cho phản ứng dị thể và phản ứng đồng thể
2 Xác định động học
phản ứng đồng thể
- Tổng quan
- Phương pháp
- Phân loại phản
ứng
- Phương pháp vi
phân xác định tốc
L.O.2.1 – Xác định phương trình tốc độ phản ứng theo nồng độ, L.O.2.2 – Hiểu sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên tốc độ phản ứng L.O.2.3 – Xây dựng phương trình tốc độ phản ứng trong thiết bị hoạt động theo mẻ
Trang 5độ phản ứng
- Phương pháp tích phân xác định tốc
độ phản ứng
trình thiết kế cho
phản ứng đồng thể
- Bình khuấy hoạt động liên tục -Bình khuấy hoạt động gián đoạn
- Bình ống -Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến thiết kế thiết bị
phản ứng
L.O.3.1 – Có khả năng áp dụng phương trình thiết kế cho thiết bị phản ứng đồng thể liên tục như bình phản ứng ống, bình phản ứng khuấy trộn
L.O.3.2 – Xác định các thông số công nghệ như thể tích, thời gian lưu, độ chuyển hóa
L.O.3.3 – Có khả năng thiết kế cho phản ứng đơn hoặc đa hợp L.O.3.4 – Phân tích được ảnh hưởng của nhiệt độ lên phản ứng
4 dòng chảy thực
- Bậc tự do
- Xác định độ chuyển hóa dựa vào phân bố thời gian lưu
-Xây dựng mô hình đẩy lý tưởng và mô hình dãy đơn
nguyên
L.O.5.1 – Có hiểu biết về dòng chảy thực, có khả năng tính toán độ chuyển hóa trong thiết bị phản ứng thực
L.O.5.2 – Xây dựng mô tả toán học cho hệ thống thiết bị phản ứng gồm mô hình đẩy lý tưởng và mô hình dãy đơn nguyên
5 Thiết kế thiết bị
phản ứng dị thể xúc
tác rắn
L.O.5.1 – Phân tích tốc độ phản ứng trên bề mặt L.O.5.2 – Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và phương trình tốc độ phản ứng
6 Hệ thống thiết bị
phản ứng sinh học
L.O.6.1 – Hiểu và tính toán quá trình lên men enzym L.O.6.2 - Hiểu và tính toán quá trình lên men bằng vi sinh
8 Thông tin liên hệ
Bộ môn/Khoa phụ trách Quá trình và thiết bị/ Khoa Kỹ thuật hóa học
Điện thoại
Giảng viên phụ trách PGS.TS Lê Thị Kim Phụng
Trang 6Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014
PGS.TS Lê Thị Kim Phụng