GIAO TRINH mô PHỎNG và tối ưu hóa bản CHÍNH(1)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA-ĐHQG TP.HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ BÁO CÁO MÔ PHỎNG VÀ TỐI ƯU HÓA ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN ĐỘ CHUYỂN HÓA (Phản ứng không thuận nghịch bậc 1) GVHD: TS.HOÀNG NGỌC HÀ Thành viên nhóm: Nguyễn Thị Thanh Hương Dương Thắng Lâm Hoài Anh Trần Dạ Hảo Nguyễn Văn Thanh Huỳnh Linh Đoàn Thành Diệu Khổng Đại Thành Nguyễn Đặng Hải Trung 10.Đặng Duy Toàn 12/9/16 61101516 61103290 61100070 61101016 61103144 61101826 61100521 61103203 61103870 61103676 Bài toán Phản ứng pha lỏng không thuận nghịch bậc thực bình khuấy trộn hoạt động ổn định Khối o lượng riêng 1,2 g/cm , nhiệt dung riêng 0,9 cal/g C -12000/RT Lưu lượng nhập liệu 200 cm /s thể tích bình 10 lít Hằng sô vận tốc phản ứng là: k=1,8.10 e , -1 s với T nhiệt độ, K Nhiệt phản ứng Hr=-46000 cal/mol, nhập liệu có nồng độ ban đầu CA0=5 mol/l o nhiệt độ 20 C Tìm nhiệt độ phản ứng nhập liệu vào tối ưu để độ chuyển hóa phản ứng đạt cực đại, đó, nhiệt độ cân độ chuyển hóa cân hệ bao nhiêu? Chỉ khoảng nhiệt độ nhập liệu hệ Mô trình Matlab 12/9/16 Nội dung Mô hình hóa  Phương trình cân vật chất .Phương trình cân lượng Matlab .Thuật toán, phương pháp giải .Ví dụ toán 12/9/16 Mô hình hóa 12/9/16 Mô hình hóa • • -Bình tích V • • • • • -Chất lỏng cấp vào bình với lưu lượng thể tích F0 12/9/16 -Khối lượng riệng nhiệt dung riêng hỗn hợp phản ứng không đổi trình phản ứng: -Chất lỏng khỏi bình với lưu lượng thể tích F Giả sử F=F0=const -Nhiệt độ dòng cung cấp T0 -Nhiệt độ dòng thiết bị T Phương trình cân vật chất: 12/9/16 •Xét phản ứng bậc 1: A B (tốc độ k, s-1) • -Dòng lưu chất A vào thiết bị: F0CA0 • • • 12/9/16 -Dòng lưu chất A khỏi thiết bị: FCA -Tốc độ A phản ứng: -kVCA -Tốc độ thay đổi A thiết bị: => phương trình cân vật chất cho cấu tử A: (1) • • 12/9/16 Xét trạng thái dừng: Tại thiết bị có độ chuyển hóa: • Gọi thời gian lưu 12/9/16 10 Phương trình cân lượng Tổng quát: • • • Với hệ xét: • • -Độ chênh lệch dòng vào không lớn, lượng nhỏ 12/9/16 -Hệ không sinh công - Giả sử vận tốc dòng vào không lớn, thành phần lượng động bỏ qua: -Không cung cấp nhiệt cho hệ : 11 12/9/16 12 • Thể tích riêng: • • Entropy (H) định nghĩa: • 12/9/16 Đối với chất lỏng thành phần bỏ qua so với U: (2) -Giả sử etanpy chất lỏng biểu diển tích nhiệt độ tuyệt đối T nhiệt dung trung bình (là số) Cp 13 • • • • • • • • 12/9/16 -Giả sử thêm khối lượng riêng số: -Q nhiệt phản ứng tỏa ra: (2) (*) (do ) Xét điểm dừng -Tại hệ có độ chuyển hóa XA -Ta có phương trình thiết kế bình khuấy hoạt động ổn định ta có: 14 • -Từ (*) ta có: • Với mt lưu lượng khối lượng dòng: 12/9/16 15 • Như • Và: 12/9/16 16 MATLAB 12/9/16 17 12/9/16 18 12/9/16 19 CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI 12/9/16 20 ... phương pháp giải .Ví dụ toán 12/9/16 Mô hình hóa 12/9/16 Mô hình hóa • • -Bình tích V • • • • • -Chất lỏng cấp vào bình với lưu lượng thể tích F0 12/9/16 -Khối lượng riệng nhiệt dung riêng hỗn... nhập liệu vào tối ưu để độ chuyển hóa phản ứng đạt cực đại, đó, nhiệt độ cân độ chuyển hóa cân hệ bao nhiêu? Chỉ khoảng nhiệt độ nhập liệu hệ Mô trình Matlab 12/9/16 Nội dung Mô hình hóa  Phương... •Xét phản ứng bậc 1: A B (tốc độ k, s-1) • -Dòng lưu chất A vào thiết bị: F0CA0 • • • 12/9/16 -Dòng lưu chất A khỏi thiết bị: FCA -Tốc độ A phản ứng: -kVCA -Tốc độ thay đổi A thiết bị: => phương