Giới thiệu môn học 30 phút • Thế nào là kĩ thuật phản ứng Kỹ thuật phản ứng gắn liền với các quá trình trong đó có các phản ứng hoá học xảy ra.Trong các ngành công nghiệp quan trọng như
Trang 1BÀI GIẢNG SỐ 1 SỐ TIẾT: 03
I TÊN BÀI GIẢNG: KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU
II MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học có khả năng hiểu và nắm được những khái niệm cơ bản nhất, những yêu cầu ban đầu của môn học để áp dụng cho những khái niệm và quy trình sâu hơn
III ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1 Giới thiệu môn học (30 phút)
• Thế nào là kĩ thuật phản ứng
Kỹ thuật phản ứng gắn liền với các quá trình trong đó có các phản ứng hoá học xảy ra.Trong các ngành công nghiệp quan trọng như công nghiệp hoá chất, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp luyện kim, công nghiệp vật liệu xây dựng thì quá trình biến đổi hoá học
là quá trình cơ bản
• Quy trình công nghệ hoá học cơ bản liên quan đến kĩ thuật phản ứng và đánh giá.Những phản ứng xảy ra trong thiết bị phản ứng không chỉ là những phản ứng hoá học tuân theo những định luật biến đổi thuần tuý mà còn nhiều quá trình cùng xảy ra và tác động qua lại lẫn nhau.Các quá trình xảy ra trong thiết bị phản ứng là quá trình tổng hợp bao gồm quá trình thuỷ lực, quá trình truyền nhiệt, quá trình chuyển khối và phản ứng hoá học
• Giới thiệu giáo trình tài liệu tham khảo
2 Những khái niệm cơ bản (30 phút)
Các chất trợ phản ứng(xúc tác) là những chất không tham gia vào biến đổi hoá học mà chỉ có tác dụng làm thay đổi tốc độ phản ứng Các chất trợ phản ứng không làm thay đổi tính chất hoá-lý.Chúng là những chất như: xúc tác, chất trơ, dung dịch đệm
Trang 2Nồng độ mol Cj (gọi tắt nồng độ ) là tỷ số giữa số mol cấu tử j chia cho thể tích phản ứng:
1 P=
R
V
T R
Phản ứng đơn giản: Là những phản ứng xảy ra chỉ theo cùng một loại trao đổi nguyên
tố, có nghĩa là chỉ có một phản ứng duy nhất Những phản ứng này chỉ cần một phương trình lượng hoá và một phương trình vận tốc để biểu diễn quá trình phản ứng
A + B → D
Ví dụ: 2C + O2 → 2CO
Phản ứng đa hợp: là phản ứng mà trong hỗn hợp phản ứng xảy ra nhiều phản ứng Ta phải cần hơn một phương trình lượng hoá học và phương trình vận tốc để biểu diễn quá
Trang 3• Phản ứng sơ đẳng và không sơ đẳng.
Phản ứng sơ đẳng: Là loại phản ứng xảy ra trong một giai đoạn theo thuyết va chạm và phương trình vận tốc được suy ra từ phương trình lượng hoá học
Ví dụ: Xét phản ứng có phương trình lượng hoá học
2
2 / 1 1
)(
Br HBr
Br H HBr
C
C K
C C K r
+
=+
• Cân bằng cho phản ứng thuận nghịch sơ đẳng
Ở điều kiện cân bằng không có sự thành lập R tức r R= 0
0 ) ( ) ( −r R Th + r R Ng = Đây là quá trình cân bằng động bởi vì quá trình phản ứng vẫn diễn ra chỉ không có
sự thay đổi nồng độ tại thời điểm cân bằng trạng thái CBHH biểu diễn trạng thái giới hạn đạt được sau một thời gian phản ứng vô cùng dài trong hệ cô lập và chỉ có tác động ngoài
có thể làm thay đổi được trạng thái này
Từ các biểu thức trên ta có thể rút ra:
B A
S R C C
C C K
A
S R C
C C
C C K
K K
• Bậc phản ứng
Xét phương trình vận tốc phản ứng: d
D
b B
a A
r ) ( − = ( a + b + d =n) Với a,b,c là hệ số hoặc không là hệ số của phương trình lượng hoá học
Trang 4Bậc a theo tác chất ABậc b theo tác chất BBậc d theo tác chất D n: bậc tổng quát của phản ứng và không nhất thiết là số nguyên
• Độ chuyển hoá, năng suất và hiệu suất
Độ chuyển hóa XA: Độ chuyển hóa của cấu tử A là tỷ số giữa số mol cần cho phản hóa học của cấu tử tham gia phản ứng và số mol ban đầu của cấu tử đó
0
A
A A N
∆U : Biến thiên nội năng của hệ
A1-2: Công quá trình biến đổi từ trạng thái 1→2
Nếu áp suất không đổi, nhiệt phản ứng bằng với sự biến đổi Entholpy
2 1
V
V
PdV A
• Cân bằng hoá học: mối liên hệ giữa các thông số trạng thái, nồng độ, áp suất, hằng
số cân bằng, phân loại, đơn vị, mối liên hệ giữa hằng số cân bằng, nhiệt độ, áp suất
5 Phân loại phản ứng (20 phút)
Phân loại theo cơ chế: phản ứng đơn giản và phản ứng phức tạp
Phân loại theo số pha: phản ứng đồng thể và dị thể
Phân loại theo phương thức làm việc: phản ứng theo phương thức gián đoạn, liên tục, bán liên tục
Phân loại theo chế độ nhiệt: phản ứng đẳng nhiệt, đoạn nhiệt và đa biến nhiệt
Trong kỹ thuật phản ứng ta quan tâm đến số pha hiện diện trong hệ do đó thường chia phản ứng thành 2 loại: đồng thể và dị thể
Trang 5Phản ứng đồng thể: Là phản ứng mà tất cả cấu tử dị thể tham gia trong hệ có cùng trạng thái pha ( rắn, lỏng, khí ).
Phản ứng dị thể: thì các cấu tử tham gia phản ứng có trạng thái từ hai pha trở lên
V TỔNG KẾT BÀI
Bài học đưa ra những khái niệm đầu tiên để có thể nghiên cứu, học tập đạt hiệu quả môn kỹ thuật phản ứng Ôn tập lại những vấn đề đã học liên quan đến môn học áp dụng sau này
VI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Tại sao nói kỹ thuật phản ứng là ngành khoa học tổng quan và phức tạp ?
2./ Các yêu cầu tiên ban đầu để thiết kế được thiết bị phản ứng là gì?
3/ Các loại hằng số cân bằng phản ứng và chuyển đổi tương ứng từng loại
4/ Độ chuyển hoá là gì? cách xác định nó trong một phản ứng cụ thể
VII RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị )
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Trang 6BÀI GIẢNG SỐ 2 SỐ TIẾT: 03
I TÊN BÀI GIẢNG: KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU (Tiếp theo)
II MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học nắm vững lí thuyết về phản ứng như phân loại phản ứng,
vận tốc phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng, yếu tố ảnh hưởng, các loại thiết bị phản
ứng thông thường
III ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1 Vận tốc phản ứng (30 phút)
• Định nghĩa
Vận tốc phản ứng là biến thiên số mol trên một đơn vị thời gian trong một không
gian xác định
• Phân loại và biểu thức vận tốc phản ứng
- Dựa trên một đơn vị thể tích hỗn hợp phản ứng
V dt
V dt
dN '
- Dựa trên một đơn vị diện tích bề mặt riêng
S dt
dN '
2 Phân loại thiết bị phản ứng (30 phút)
• Phân lọai theo phương pháp hoạt động
• Phân loại theo hình dạng bình phản ứng hay chế độ thuỷ động lực
Trang 7• Phân loại theo số pha của hỗn hợp phản ứng.
• Giới thiệu và giảng về một số thiết bị phản ứng thông thường ứng dụng trong thực
tế công nghệ sản xuất
Trang 83 Ôn tập tổng quát cho chương 1 (15 phút)
• Các loại nồng độ sử dụng và đơn vị cơ bản của từng loại
• Biểu thức vận tốc phản ứng được xác định từ các loại phản ứng
• Ảnh hưởng các yếu tố nhiệt độ nồng độ đến vận tốc, hằng số cân bằng, hệ số tốc độ
6 Hướng dẫn giải bài tập (30 phút)
• Các bước tiến hành bài toán
• Công thức sử dụng
• Kết quả xử lý
• Yêu cầu chung khi tiến hành bài toán cho chính xác
V TỔNG KẾT BÀI
Bài giảng chủ yếu chuyên sâu về vấn đề vận tốc phản ứng và những kiến thức đầu tiên
về thiết bị phản ứng chuẩn bị cho việc áp dụng vào những bài học sau
VI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Các loại vận tốc phản ứng ?
2./ Đơn vị và cách chuyển đổi các biểu thức vận tốc?
3./ Ưu và nhựơc điểm của 1 số loại thiết bị phản ứng cơ bản?
4/ Sự phụ thuộc của hằng số tốc độ theo nhiệt độ?
VII RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị )
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Trang 9Tổ bộ môn duyệt Giáo viên
Trang 10BÀI GIẢNG SỐ 3 SỐ TIẾT: 03
I TÊN BÀI GIẢNG: XỪ LÝ DỮ KIỆN ĐỘNG HỌC
II MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học thiết lập, nghiên cứu, xây dựng các biểu thức vận tốc phản ứng và bậc phản ứng với những thiết bị phản ứng đơn giản trong thiết bị phản ứng gián đoạn có thể tích không đổi
III ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV NỘI DUNG BÀI GIẢNG
Mục đích: tiến hành nghiên cứu, khảo sát, thiết lập và xân dựng các biểu thức tốc độ phản ứng với thiết bị phản ứng gián đoạn có thể tích không đổi và thay đổi trong quá trình làm việc
Các phương trình tốc độ phản ứng được thiết lập dựa trên cơ sở của lý thuyết mô hình và số liệu thực nghiệm theo hai giai đoạn: sự phụ thuộc nồng độ ở nhiệt độ không đổi,
sự phụ thuộc nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng
Hai phương pháp xử lý số liệu động học
Phương pháp tích phân: sử dụng trong trường hợp cơ chế tương đối đơn giản, số liệu thực nghiệm phân tán nhưng cần phải giải thuyết cơ chế
Phương pháp vi phân: thích hợp trong những trường hợp phức tạp nhưng cần nhiều
số liệu chính xác và tập trung
1 Thiết bị phản ứng có thể tích không đổi (45 phút)
• Biểu thức vận tốc trong thiêt bị phản ứng có thể tích không đổi
dt
dN V
A
A + 1
s r
n= + + − − −
∆
V
N RT
a V
N A0 − − 0
∆
RT C
Trang 11RT C
• Phương pháp nguyên cứu cho một phản ứng cơ bản
2 Phương pháp tích phân xử lý số liệu (90 phút).
• Các bước tổng quát để thực hiện phương pháp:
- Giả thuyết cơ chế phản ứng (bậc phản ứng, loại phản ứng, điều kiện nhiệt động cơ bản,…) từ đó suy ra được phương trình vận tốc phản ứng tương ứng với điều kiện không có sự thay đổi của hằng số tốc độ theo nhiệt độ
) C ( f k dt
dC
A A
- Từ giá trị thực nghiệm của nồng độ các chất (hoặc độ chuyển hóa) tại những thời điểm t đánh dấu khác nhau ta xác định giá trị hàm số F (CA) tại những thời điểm đánh dấu đó
- Vẽ đồ thị hàm số thực nghiệm F(CA) theo t có đúng đường thẳng không Nếu đúng
cơ chế chọn phù hợp thực nghiệm Suy ra được các số liệu nhiệt động và cơ chê phản ứng,…
- Nếu số liệu không vẽ được đường thẳng phải giả thuyết lại cơ chế khác cho đến khi thích hợp và tiến hành tuần tự như các bước trên
• Phản ứng không thuận nghịch bậc 1 loại 1 phân tử
dX
01 0
kt C
C ln A
A =
−
0
hoặc −ln(1 −X A )=kt
• Phản ứng không thuận nghịch bậc 2 loại 1 phân tử
• Phản ứng không thuận nghịch bậc 2 loại 2 phân tử
Trang 12• Phản ứng không thuận nghịch bậc 2 loại 3 phân tử.
Chú ý: nếu CB0>>CA0 thí gần như CB không đổi trong phản ứng thì phản ứng được khảo sát tương tự phản ứng bậc 1 và gọi là phản ứng giả bậc 1
Trang 13VI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Thế nào là thiết bị phản ứng có thể tích không đổi? ví dụ?
2./ Các bước tổng quát của phuơng pháp tíc phân?
3./ Điều kiện sử dụng phương pháp tích phân
4/ Phương pháp phân tích xử lý số liệu cho phản ứng bậc hai?
5/ Cách xác định bậc phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng
VII RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị )
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Trang 14BÀI GIẢNG SỐ 4 SỐ TIẾT: 03
I TÊN BÀI GIẢNG: XỪ LÝ DỮ KIỆN ĐỘNG HỌC (Tiếp theo)
II MỤC TIÊU
Bài học giúp cho người học xây dựng biểu thức tốc độ phản ứng bằng thực nghiệm cho các loại phản ứng phức tạp, thận nghịch Định tính bằng đồ thị tính toán đối với những phản ứng đa hợp
III ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1 Khảo sát phản ứng song song không thuận nghịch (30 phút)
• Khảo sát định lượng
o Xây dựng phương trình vận tốc phản ứng cho từng loại chất
o Thiết lập quan hệ giữa nồng độ và thời gian của các chất
Trang 15• Khảo sát sự định tính
o Xác định đồ thị biến đổi nồng độ theo thời gian
o Xác định và giải thích sự biến đổi nồng độ từ đồ thị
2 Phản ứng xúc tác đồng thể (30 phút)
Biểu thức tốc độ phản ứng
t.k).CC(t
k.CC.C
C.Cln)CC(C
)CC(C
R A
R 0 A 0
A 0 A
A 0 0
−
−
t.k).CC
(t
k)
1M.(
C)X1.(
m
XM
A
−+
3 Phản ứng nối tiếp không thuận nghịch (30 phút).
• Khảo sát định tính
• Giải thích sự biến đổi nồng độ
Trang 16• Cách xác định điểm tối ưu.
4 Phản ứng thuận nghịch bậc 1 (30 phút)
t)
kk(t
K
11.kCC
CClnX
X1
C
1 Ae 0 A
Ae A Ae
k 2 X
X
X 1 X 2 X
Ae 1 0
A C
1 A
Ae
A Ae
k X
X
X 1 X 2 X
Ae 1 0
A C
1 A
Ae
A Ae
k 4 X
X
X 1 X 2 X
Ae 1 0
A C
1 A
Ae
A Ae
VI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Miêu tả đường biểu diễn nồng độ theo thời gian của phản ứng song song và nối tiếp bậc
1, 2
Trang 17Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Trang 18BÀI GIẢNG SỐ 5 SỐ TIẾT: 03
I TÊN BÀI GIẢNG: XỪ LÝ DỮ KIỆN ĐỘNG HỌC (Tiếp theo)
II MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học nắm vũng lý thuyết tiến hành và phương pháp xác định phương trình vận tốc của vận tốc bằng phương pháp vi phân Tính toán dữ kiện động học cho phản ứng có thể tích thay đổi
III ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1 Phương pháp vi phân xử lý số liệu (45 phút)
• Lý thuyết của phương pháp
• Các bước tiến hành
- Giả thuyết cơ chế phản ứng (bậc phản ứng, loại phản ứng, điều kiện nhiệt động cơ bản,…) từ đó suy ra được phương trình vận tốc phản ứng tương ứng với điều kiện không có sự thay đổi của hằng số tốc độ theo nhiệt độ
)C(f.kdt
- Nếu không đường thẳng qua gốc tọa độ phải giả thuyết lại cơ chế khác
• Chú ý quá trình lấy vi phân bằng số (gần đúng) và bằng phương pháp đồ
thị(phương pháp tiếp tuyến)
2 Bình phản ứng có thể tích thay đổi (30 phút)
• Nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi thể tích của bình phản ứng
Trang 19• Biểu thức vận tốc đối với bình có thể tích thay đổi.
• Xác định ε A, hệ số thể tích và biểu thức liên hệ giữa độ chuyển hoá và nồng độ
A A
Phương pháp vi phân là phương pháp hiện đại và ứng dụng rất lớn tuy nhiên việc xử lý
nó đòi hỏi một quy trình tính toán lớn Sự thay đổi thể tích là rất thường gặp trong thực
tế và việc nghiêng cứu quá trình này là cần thiết
VI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
Trang 201./ Chứng minh phản ứng có thể tích không đổi là trường hợp riêng của phản ứng có thể tích thay đổi.
2./ Chú ý và cách lấy tích phân bằng số và đồ thị là gì?
3/ Phương pháp và cách tính hệ số biên đổi thể tích
4/ Ưu và nhược dỉểm của phương pháp vi phân xử lý số liệu
VII RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị )
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Trang 21BÀI GIẢNG SỐ 6 SỐ TIẾT: 03
I TÊN BÀI GIẢNG: ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 2
II MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học kiểm tra tổng kết lại chương 2 về kiến thức, công thức các quá trình nghiên cứu Sử dụng công thức và áp dụng vào những bài tập từ đơn giản đến phức tạp để xác định các thông số công nghệ của hệ thống
III ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1 Ôn tập tổng quát chương 2 (30 phút)
• Biểu thức vận tốc phản ứng tổng quát, đơn vị cấu trúc
• Đặc điểm và cách tiến hành khi dùng phương pháp tích phân xử lý số liệu
• Đặc điểm và cách tiến hành khi dùng phương pháp vi phân xử lý số liệu
• Các loại phản ứng đặc trưng và nguyên nhân gây ra sự biến đổi thể tích của các phản ứng đó
2 Bài tập dùng phương pháp tích phân xử lý dữ kiện động học (30 phút)
• Các bước tiến hành bài toán
• Công thức sử dụng
• Kết quả xử lý
• Yêu cầu chung khi tiến hành bài toán cho chính xác
• Biểu thức tích phân cho những phản ứng cụ thể
• Cách dựng đồ thị và hệ số góc A, hệ số B từ phương trình y = Ax + B
3 Bài tập dùng phương pháp vi phân xử lý số liệu (30 phút)
• Các bước tiến hành bài toán
• Công thức sử dụng
• Kết quả xử lý
• Yêu cầu chung khi tiến hành bài toán cho chính xác
• Phương pháp dùng vi phân băng phương pháp số
• Phương pháp lấy vi phân bằng đồ thị
Trang 224 Kiểm tra giữa học kỳ (45 phút)
V. TỔNG KẾT BÀI
Xây dựng lại hệ thống kiến thức của chương 2, nắm vững những yêu cầu và mục đích của chương Kết quả cuối cùng mà chương 2 làm được là biểu thức vạn tốc phản ứng rât quan trọng cho chương thiết kế
VI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Khi nào chúng ta dùng phương pháp vi phân và tích phân
2./ Bài tập về nhà chương 2
VII RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị )
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Trang 23BÀI GIẢNG SỐ 7 SỐ TIẾT: 03
I TÊN BÀI GIẢNG: PHƯƠNG TRÌNH THIẾT KẾ
II MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học hiểu đượckhía cạnh tổng quát của phương trình thiết kế các loại bình phản ứng đơn giản, cân bàng vật chất và năng lượng tổng quát cho bình khuấy ổn định
III ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1 Cân bằng vật chất tổng quát (30 phút)
• Phương trình cân bằng vật chất cho một phân tố thể tích ∆V
• Lượng tác chất phản ứng trong phân tố thể tích là r∆V.∆t
• Phương trình vận tốc khi không có trở lực vật lý
2 Cân bằng năng lượng tổng quát (30 phút)
• Phương trình cân bằng năng lượng tổng quát trong một phân tố
• Sự khác biệt giữa 2 số hạng 1 và 2 chính là sự ảnh hưởng của tác dụng của nhiệt phản ứng
3 Thiết bị phản ứng khuấy trộn ổn định (45 phút)
• Đặc điểm của thiết bị khấy trộn lý tưởng
o Một dòng nhập liệu và sản phẩm
o Tính chất các dòng không thay đổi theo thời gian
o Hỗn hợp trong bình có nhiệt độ và thành phần đồng nhất
Trang 24o Không có sự tích tụ năng lượng và vật chất trong hệ.
• Phương trình cân bằng vật chất suy ra phương trình thiết kế cho thiết bị
o Lượng tác chất mang vào: FAo.(1-XAo).Δt
o Lượng tác chất mang ra: FAo.(1-XAf).Δt
o Lượng tác chất phản ứng: -(-rA)f.V.Δt
• Phương trình cân bằng năng lượng suy ra sự biến đổi nhiệt độ trong thiết bị
o Năng lượng do dòng mang vào: mt.Ho.Δt
o Năng lượng do dòng mang ra: mt.Hf.Δt
o Năng lượng trao đổi với môi trường ngoài: K.S.(Tn-Tf)
o Sự biến đổi Entanpy từ nhiệt độ To đến Tf: Cp.(Tf-To)
o Phản ứng tạo thành sản phẩm: (XAf-XAo).ΔHr.FAo/mt
• Ý nghĩa của 2 phương trình này
4 Thiết bị khuấy trộn hoạt động gián đoạn (30 phút)
• Đặc điểm và chế độ hoạt động của thiết bị khuấy trộn lí tưởng hoạt động gián đoạn
o Quá trình làm việc theo mẽ
o Không có dòng vào, dòng ra
Trang 25• Phương trình cân bằng vật chất.
o Lượng tác chất tích tụ trong hệ: ΔN
o Lượng tác chất biến đổi trong thời gian Δt: -(-rA).V Δt
• Phương trình thiết kế
• Phương trình cân bằng năng lượng và sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình phản ứng
o Năng lượng tích tụ do sự biến đổi thành phần: ΔHr.(-rA).V Δt
o Năng lượng tích tụ do sự biến đổi nhiệt độ ΔT: mt.Cp ΔT
o Năng lượng trao đổi với môi trường ngoài: K.S.(Tn-Tf)
• Điều kiện và đặc điểm của các phương trình
• Thông số công nghệ, tính toán
V. TỔNG KẾT BÀI
Phương trình cân bằng vật chất và năng lượng là 2 phương trình cân bằng giúp chúng ta xây dựng được phương trình thiết kế để xác định kích thước của thiết bị và phương trình cân bằng năng lượng biết chế độ hoạt động của thiết bị
VI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Thế nào là khuấy trộn lý tưởng?
2./ Phương trình vật chất và năng lượng có ý nghĩa gì?
Trang 263./ Phương trình thiết kế cho bị khuấy ổ định?
4./ Đặc điểm của thiết bị khuấy ổn định
VII RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị )
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Trang 27BÀI GIẢNG SỐ 8 SỐ TIẾT: 03
I TÊN BÀI GIẢNG: PHƯƠNG TRÌNH THIẾT KẾ (Tiếp theo)
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1 Thiết bị khuấy trộn hoạt động bán liên tục (45 phút)
• Đặc điểm và chế độ hoạt động của thiết bị khuấy trộn lí tưởng hoạt động bán liên tục
o Lưu lượng dòng vào và ra không bằng nhau
o Tùy thuộc nhiều vào diễn biến và cách điều chỉnh quá trình
o Suất lượng, trạng thái dòng vào và ra biến đổi theo thời gian
• Trường hợp sử dụng nồng độ phần mol của tác chất
Để lấy tích phân bằng phương pháp giải tích ta phải biết suất lượng dòng và dòng
ra, thành phần nhập liệu, khối lượng riêng không đổi (dẫn đến thể tích không đổi) và phản ứng bậc 1
Trang 28• Trường hợp biểu diễn theo dộ chuyển hóa
o Nếu không có tác chất trong dòng nhập liệu phương trình trở về dạng hoạt động gián đoạn
o Nếu không có A ban đầu sẵn trong phản ứng thì phương trình trở thành
• Điều kiện và đặc điểm của các phương trình
• Thông số công nghệ, tính toán
2 Thiết bị phản ứng dạng ống (45 phút)
• Đặc điểm và hoạt động của thiết bị phản ứng dạng ống
o Tính chất không thay đổi theo thời gian
o Tính chất của dòng chảy thay đổi từ điểm này đến điểm khác do phản ứng
o Các điểm trên cùng một tiết diện có cùng một tính chất
• Phương trình cân bằng vật chất
o Lượng tác chất mang vào dV: FA.(1-XA).Δt
o Lượng tác chất mang ra khỏi dV: FA.(1-XA +ΔXA).Δt
o Lượng tác chất phản ứng: (-rA).ΔV.Δt
• Phương trình thiết kế