Bài giảng - Kỹ thuật phản ứng - chương 5 potx

08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 1 Chương 5: Hiệu ứng nhiệt độ Temperature Effect 5.1. Khái niệm 5.2. Bình khuấy lý tưởng hoạt động ổn đònh 5.3. Bình khuấy lý tưởng hoạt động gián đoạn 5.4. Bình ống lý tưởng hoạt động ổn đònh 5.5. Khoảng nhiệt độ tối ưu 08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 2 5.1. Khái niệm về hiệu ứng nhiệt độ  Phản ứng không thuận nghòch  Thu nhiệt  Phát nhiệt  Phản ứng thuận nghòch  Thu nhiệt  Phát nhiệt 08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 3 Vận tốc phản ứng theo độ chuyển hóa trong bình phản ứng đọan nhiệt 08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 4 Độ chuyển hóa – nhiệt độ cho phản ứng thuận nghòch bậc 1 trong bình khuấy họat động đọan nhiệt 08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 5 5.2. Bình khuấy lý tưởng hoạt động ổn đònh  Bình khuấy lý tưởng hoạt động ổn đònh nên nhiệt độ không đổi và do đó vận tốc phản ứng là hằng số.  Giải hệ 3 phương trình: 1) Tốc độ phản ứng; 2) Cân bằng vật chất (phương trình thiết kế) 3) Cân bằng năng lượng 08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 6 Điều kiện hoạt động ổn đònh cho bình khuấy lý tưởng hoạt động ổn đònh- Ph n ng b c 1ả ứ ậ ( ) (5.3) T T )H (F C m X (5.2) e k 1 e k X 0f rA0 pt Af E/RT 0 E/RT 0 Af f f − ∆− = + = − − τ τ 08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 7 08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 8 5.3. Bình khuấy lý tưởng hoạt động gián đoạn Ph ng trình cân b ng nhi t l ng và quá trình đọan nhiệtươ ằ ệ ượ ( ) (5.6) X X Cm NH T T (5.5) dXN)H( dTCm (5.4) )T KS(T dt dX )NH( dt dT Cm A0A Pt A0r 0 AA0rPt i0 A A0rPt − ∆− =− ∆−= −+∆−= 08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 9 5.4. Bình ống lý tưởng hoạt động ổn đònh Đọan nhiệt ( ) (5.14) )X X( Cm F)H( T T (5.13) dXΔHF dTCm A0A Pt A0r 0 ArA0Pt − ∆− =− −= 08/05/14 Chuong 5-Hieu ung nhiet do 10 5.5. Khoảng nhiệt độ tối ưu V, F A0, X Af  Tối đa hoá năng suất  Khoảng nhiệt độ tối ưu có thể: a) đẳng nhiệt b) thay đổi theo thời gian c) thay đổi theo chiều dài d) từ bình khuấy này sang bình khuấy khác [...]... năng suất so với hoạt động đẳng nhiệt và nhiệt độ, độ chuyển hoá đạt được trong mỗi bình 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 16 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 17 Vận tốc phản ứng theo XA tại những nhiệt độ khác nhau 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 18 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 19 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 20 ... nghòch phát nhiệt 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 14 Thí dụ 5. 4: Phản ứng thuận nghòch bậc một A R a) b) Từ 00C đến 1000C xác đònh độ chuyển hoá cân bằng XAe theo nhiệt độ cho phản ứng trên ∆F0298K = - 1.744 cal/mol, ∆Hr,298K= - 18.000 cal/mol Phản ứng thực hiện trong bình ống t = 10 phút Xác đònh độ chuyển hoá nếu thiết bò phản ứng hoạt động đẳng nhiệt lần lượt ở 250 C, 650 C và nhiệt độ tối ưu... nhất có thể 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 12 Phản ứng thuận nghòch phát nhiệt    Tăng nhiệt độ sẽ tăng tốc độ phản ứng nhưng làm giảm độ chuyển hoá cân bằng, và ngược lại Phản ứng được thực hiện với nhiệt độ giảm dần từ lúc bắt đầu đến khi chấm dứt Xác đònh khoảng nhiệt độ tối ưu (V, FA0, XAf) 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 13 Vận tốc phản ứng là hàm số theo XA và T cho phản ứng thuận nghòch.. .Phản ứng không thuận nghòch / thu & phát nhiệt     Độ chuyển hoá tối đa không phụ thuộc nhiệt độ Tốc độ phản ứng tăng theo nhiệt độ Năng suất tối đa đạt được tại nhiệt độ cao nhất có thể Nhiệt độ bò giới hạn do vật liệu chế tạo và phản ứng phụ nếu có 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 11 Phản ứng thuận nghòch thu nhiệt   Tăng nhiệt độ làm tăng... đoạn:  XA = 0,793 sau 19 phút ở 250 C  c) XA = 0,691 sau 8 phút ở 350 C Lặp lại câu b với bình khuấy hoạt động ổn đònh 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 15 Thí dụ 5. 4: Phản ứng thuận nghòch bậc một A R d) e) Sử dụng khoảng nhiệt độ tối ưu cho bình ống với CA0=1mol/lít, tính t để đạt XA = 0,76 và xác đònh tỷ lệ tăng năng suất so với hoạt động đẳng nhiệt Tmax = 650 C Sử dụng khoảng nhiệt độ tối ưu . X Af ) 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 14 Vận tốc phản ứng là hàm số theo X A và T cho phản ứng thuận nghòch phát nhiệt 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 15 Thí dụ 5. 4: Phản ứng thuận. bình. 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 17 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 18 Vận tốc phản ứng theo X A tại những nhiệt độ khác nhau 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 19 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu. nhiệt 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 3 Vận tốc phản ứng theo độ chuyển hóa trong bình phản ứng đọan nhiệt 08/ 05/ 14 Chuong 5- Hieu ung nhiet do 4 Độ chuyển hóa – nhiệt độ cho phản ứng thuận