Giáo trình Kỹ thuật phản ứng

Nội dung bài giảng: Chương I: Giới thiệu chung; Chương II: Nhiệt động hóa học; Chương III: Ðộng học phản ứng; Chương IV: Mô hình các loại thiết bị phản ứng; Chương V: Ứng dụng kỹ thuật phản ứng trong công nghệ hóa học

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG (6+1) 1.1 Những khái niệm 1.1.1 Định nghĩa - ký hiệu Kỹ thuật phản ứng: q trình có phản ứng hóa học xảy Các q trình xảy thiết bị phản ứng trình tổng hợp bao gồm thủy lực, truyền nhiệt, chuyển khối q trình hóa học: Các q trình qui trình sản xuất cơng nghiệp: Tính tốn thiết kế lựa chọn thiết bị phản ứng: Khơng có khn mẫu, có nhiều thiết kế để lựa chọn; Liên quan đến nhiều lĩnh vực: nhiệt động học, động hóa học, thủy lực học, truyền nhiệt chuyển khối Các thành phần hỗn hợp phản ứng: i) Hỗn hợp phản ứng bao gồm chất trực tiếp tham gia phản ứng chất trợ phản ứng ii)Chất tham gia phản ứng: chất có phản ứng, bao gồm chất ban đầu sản phẩm Chất ban đầu trực tiếp tham gia vào phản ứng để tạo thành sản phẩm iii) Chất trợ phản ứng: không tham gia vào phản ứng mà có tác dụng làm biến đổi tốc độ phản ứng khơng bị thay đổi tính chất hóa lý sau phản ứng Bao gồm chất xúc tác, chất trơ dung dịch đệm… Kí hiệu cơng thức tính tốn hỗn hợp phản ứng gồm j = 1→ℓ cấu tử: Các đại lượng thường gặp Quá trình gián đoạn Quá trình liên tục Mj (khối lượng mol), nj (số mol), mj (khối lượng), Cj (nồng độ), Vj (thể tích)…m = n.M ṅj (lưu lượng mol, số mol đơn vị thời gian), ṁj (lưu lượng khối lượng, khối lượng đơn vị thời gian), (lưu lượng thể tích)… ṁj = ṅj.Mj Trước phản ứng Tổng số mol Sau phản ứng Trước phản ứng Tổng khối lượng Sau phản ứng Trước phản ứng Nồng độ phần mol tỉ số số mol cấu tử xét với tổng số Sau phản mol hỗn hợp phản ứng ứng Nồng độ phần khối Trước lượng tỉ số khối phản ứng lượn g cấu tử xét với tổng khối lượng hỗn hợp Sau phản ứng phản ứng Thể tích phản ứng (VR) thể tích mà hỗn hợp phản ứng chiếm thiết bị để thực phản ứng Thể tích thiết bị phản ứng (V) Thường Nồng độ mol tỉ số số mol cấu tử xét với thể tích phản ứng Áp suất riêng phần (áp dụng cho hệ khí dùng thay cho nồng độ mol) Áp suất toàn phần 1.1.2 Phân loại phản ứng hóa học Theo tiêu chuẩn xếp khác nhau, có loại phản ứng khác theo bảng Bảng1: Các loại phản ứng Tiêu chuẩn phân loại Cơ chế phản ứng Loại phản ứng hóa học Phản ứng chiều Phản ứng hai chiều (thuận nghịch) Phản ứng song song Phản ứng nối tiếp Phản ứng đơn giản (quá trình biến đổi hóa học xảy theo loại trao đổi nguyên tố) Phản ứng phức tạp (đồng thời xảy nhiều phản ứng) Số phân tử tham gia Phản ứng đơn phân tử phản ứng Phản ứng hai, đa phân tử Bậc phản ứng Phản ứng bậc 1, bậc , Phản ứng bậc số nguyên, bậc phân số Điều kiện thực Phản ứng đẳng tích, đẳng nhiệt, đẳng áp, đoạn nhiệt, đa biến nhiệt (là phản ứng phản ứng có trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh không đạt chế độ đẳng nhiệt, nhiệt độ hỗn hợp phản ứng thay đổi theo thời gian không gian) Phản ứng gián đoạn, liên tục, bán liên tục Trạng thái pha Phản ứng đồng thể : phản ứng xảy hệ đồng nhất, cấu tử hệ phản ứng tham gia hệ trạng thái pha (khí, lỏng) Phản ứng dị thể : phản ứng xảy hệ không đồng nhất, cấu tử tham gia phản ứng trạng thái từ hai pha trở lên (hệ pha : khírắn, lỏng-rắn, khí-lỏng, hệ pha : khí-lỏng-rắn) Phân loại theo Phản ứng gián đoạn phương thức làm Phản ứng liên tục việc Phản ứng bán liên tục Phân loại theo chế độ Phản ứng đẳng nhiệt nhiệt Phản ứng đoạn nhiệt Phản ứng biến nhiệt 1.1.3 Phân loại thiết bị phản ứng Dựa vào cách phân loại phản ứng hóa học mà người ta phân loại thiết bị phản ứng sau : 1.1.3.1 Phân loại theo pha Theo chất pha: thiết bị phản ứng pha khí, lỏng rắn Theo số pha: - Thiết bị phản ứng pha (đồng thể): pha khí lỏng - Thiết bị phản ứng nhiều pha (dị thể): thiết bị phản ứng hai pha ( khí - lỏng, lỏng lỏng, khí - rắn, lỏng - rắn), thiết bị phản ứng ba pha (khí - lỏng - rắn) Theo trạng thái pha: thiết bị phản ứng pha liên tục pha phân tán 1.1.3.2 Phân loại theo điều kiện tiến hành trình Theo phương thức làm việc: thiết bị phản ứng gián đoạn, liên tục, bán liên tục Theo điều kiện nhiệt: thiết bị phản ứng đẳng nhiệt, đoạn nhiệt 1.1.3.3 Phân loại theo phương thức làm việc Tuỳ thuộc vào phương thức làm việc, người ta chia thiết bị phản ứng thành loại: a)Thiết bị phản ứng gián đoạn : Định nghĩa: thiết bị phản ứng làm việc theo mẻ, nghĩa thành phần tham gia phản ứng chất phụ gia (dung môi, chất trơ) chất xúc tác đưa tất vào thiết bị từ thời điểm đầu Sau thời gian định, phản ứng đạt độ chuyển hóa yêu cầu, người ta cho dừng thiết bị tháo sản phẩm Ưu điểm: Tính linh động cao: dùng thiết bị để thực phản ứng khác tạo sản phẩm khác Đạt độ chuyển hóa cao khống chế thời gian phản ứng theo yêu cầu Chi phí đầu tư thấp phải trang bị thiết bị điều khiển tự động Nhược điểm: Năng suất thấp thời gian chu kỳ làm việc dài: đòi hỏi thời gian nạp liệu, đốt nóng, làm nguội, tháo sản phẩm làm thiết bị Mức độ giới hóa tự động hóa thấp Khó điều chỉnh khống chế q trình tính bất ổn định phương thức làm việc gián đoạn Mức độ gây độc hại nguy hiểm người sản xuất cao mức độ tự động hóa thấp, người cơng nhân phải tiếp xúc nhiều với hóa chất Phạm vi ứng dụng: Chỉ thích hợp với phân xưởng suất nhỏ Phục vụ cho mục đích sản xuất nhiều loại sản phẩm khác thiết bị b) Thiết bị phản ứng liên tục Định nghĩa: thiết bị mà chất tham gia phản ứng đưa liên tục vào thiết bị sản phẩm lấy liên tục Sau thời gian khởi động nhiệt độ, áp suất, lưu lượng nồng độ chất tham gia phản ứng không thay đổi theo thời gian, thiết bị làm việc trạng thái ổn định Ưu điểm: Có khả giới hóa tự động hóa cao Năng suất cao khơng tốn thời gian nạp liệu tháo sản phẩm Chất lượng sản phẩm ổn định tính ổn định q trình Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao, trước hết đòi hỏi phải trang bị thiết bị tự động điều khiển để đảm bảo tính ổn định q trình Tính linh động thấp, có khả thực phản ứng khác nhau, tạo sản phẩm khác Phạm vi ứng dụng: thiết bị phản ứng liên tục sử dụng thích hợp cho trình sản xuất với suất lớn, chất lượng sản phẩm đảm bảo c) Thiết bị phản ứng bán liên tục Định nghĩa: thiết bị mà có thành phần chất tham gia phản ứng đưa vào gián đoạn chất khác đưa vào liên tục Sản phẩm lấy gián đoạn hay liên tục Phạm vi ứng dụng: thực q trình khơng có khả thực theo phương thức liên tục, thực theo phương thức gián đoạn lại cho suất thấp 1.1.3.4 Phân loại theo điều kiện thủy động Theo chiều chuyển động pha: thiết bị phản ứng xi dịng, ngược dòng dòng chéo nhau; thiết bị phản ứng dọc trục xuyên tâm Theo chế độ chuyển động: thiết bị phản ứng dạng ống, thiết bị phản ứng khuấy trộn hoàn toàn thiết bị phản ứng nhiều ngăn Theo trạng thái tầng xúc tác: thiết bị phản ứng tầng xúc tác cố định; thiết bị phản ứng tầng xúc tác di động; thiết bị phản ứng tầng sôi; thiết bị phản ứng tầng xúc tác kéo theo ⇒ Khi tính tốn thiết kế thiết bị phản ứng phải dựa yêu cầu sản xuất (năng suất chất lượng sản phẩm) Trên sở phương trình cân vật chất cân nhiệt - phương trình tốn học mơ tả quan hệ thông số động học, nhiệt động điều kiện thực q trình với thơng số đặc trưng cho kích thước hình học thiết bị thể tích, chiều dài thiết bị, thời gian lưu, từ tính tốn kích thước thiết bị 1.2 Phương trình tỉ lượng Phương trình tỉ lượng phương trình biểu diễn quan hệ tương tác mang tính định lượng cấu tử tham gia phản ứng hệ 1.2.1 Phương trình tỉ lượng phản ứng đơn giản Xét phản ứng: Trong đó: αA1 + βA2 → A3 A1, A2 chất tham gia phản ứng A3 sản phẩm Theo phương trình cân vật chất: α.A1 + β.A2 = .A3 hay α.A1 + β.A2 - .A3 = Phương trình tỉ lượng (hay phương trình cân vật chất) biểu diễn tổng quát theo công thức: j=1 đến ℓ số cấu tử tham gia hệ Aj số khối cấu tử j   j 1 j Aj  γj hệ số tỉ lượng cấu tử j Quy ước dấu: γj mang dấu âm (-) với cấu tử tham gia phản ứng, γj mang dấu dương (+) với cấu tử sản phẩm, γj = với chất trơ, dung mơi, xúc tác Viết phương trình tỉ lượng cho phản ứng sau: 3H2 + N2 → NH3 S + O2 → SO2 Phương trình tỉ lượng cho thấy số phân tử tham gia hay tạo thành phản ứng mà theo tỉ lệ định: n1 1 Trong đó:  n2 2   n j j   n   const nj biến đổi số mol cấu tử tham gia phản ứng; nj = nj - noj nj số mol cấu tử j sau phản ứng noj số mol cấu tử j trước phản ứng 1.2.2 Bước phản ứng, cân mol, quan hệ bước phản ứng nồng độ cấu tử 1.2.2.1 Phản ứng gián đoạn Bước phản ứng X đặc trưng cho phản ứng, tỉ số số mol thay đổi cấu tử phản ứng hệ số tỉ lượng tương ứng cấu tử Đơn vị mol X  n j j  n j  n oj  Phương trình cân mol: n1  n1o   X  n1  n1o   X      o  n  n  n  X j    j j  j 1 j 1 j 1 o o n  n    X  n  n    X  Ý nghĩa: từ phương trình cân mol tính số mol cấu tử lại biết số mol cấu tử ban đầu n oj Khi VR = const, chia vế cho VR ta có nồng độ mol/l cấu tử: n1 n1o X   1  C1  C1o   1Y VR VR VR n no X    C  Co   Y VR VR VR Trong đó: Y  X bước phản ứng đẳng tích VR Ý nghĩa: Đối với phản ứng đẳng tích, biết bước phản ứng đẳng tích Y tính nồng độ mol/l cấu tử lại biết nồng độ cấu tử ban đầu Nồng độ phần mol cấu tử: n oj   xj  nj n  n oj  X j   j 1 j 1  n oj  X   j  n j 1 1 o j X n j 1 X  n j 1 j  o j   j o j 1 j  x oj  Y '  j  1 Y ' j j 1 Trong đó: Y '  X bước phản ứng biến đổi  n j 1 o j Ý nghĩa: Khi biết bước phản ứng biến đổi Y’ tính nồng độ phần mol cấu tử lại biết nồng độ ban đầu cấu tử ban đầu 1.2.2.2 Phản ứng liên tục Bước phản ứng X tỉ số lưu lượng mol thay đổi cấu tử phản ứng hệ số tỉ lượng tương ứng cấu tử Đơn vị mol/h n j n j  n oj X   j  Phương trình cân mol: n1  n1o   X  n1  n1o   X      o      n  n  n  X j    j j  j  j  j  n  no    X  n  no    X  Ý nghĩa: từ phương trình cân mol tính lưu lượng mol cấu tử lại biết lưu lượng mol cấu tử ban đầu n oj Khi V = const, chia vế cho VR ta có nồng độ mol/l cấu tử: n1 n1o X     C1  C1o   1Y V V V n  n o X      C  Co   Y V V V X Trong đó: Y  bước phản ứng đẳng tích V Ý nghĩa: Đối với phản ứng đẳng tích, biết bước phản ứng đẳng tích Y tính nồng độ mol/l cấu tử lại biết nồng độ cấu tử ban đầu Nồng độ phần mol cấu tử: n oj   n j x j   n n oj  X j    n  X   j j 1 o j j 1   n j 1 1 o j X  n j 1 X   n j 1 j  o j   j o j 1 j  x oj  Y '  j   Y '   j j 1 X Trong đó: Y '  bước phản ứng biến đổi  n j 1 o j Ý nghĩa: Khi biết bước phản ứng biến đổi Y ' tính nồng độ phần mol cấu tử lại biết nồng độ ban đầu cấu tử ban đầu Ví dụ: Phản ứng tổng hợp amoniac xảy theo phương trình: N2 + 3H2  2NH3 Số mol ban đầu N2, H2 NH3 mol, mol 0,1 mol Tính mol nồng độ phần mol cấu tử sau phản ứng biết số mol sau phản ứng N2 0,7 mol 1.2.3 Độ chuyển hóa, quan hệ độ chuyển hóa với bước phản ứng nồng độ cấu tử 1.2.3.1 Phản ứng gián đoạn Độ chuyển hóa Uk cấu tử k (k cấu tử tham gia phản ứng) tỉ số số mol cần thiết cho phản ứng số mol ban đầu cấu tử Uk  nko  nk (0  Uk  1) nko Uk = 0: cấu tử k không tham gia phản ứng Uk = 1: cấu tử k tham gia hịa tồn vào phản ứng Khi biết độ chuyển hóa Uk ta tính số mol cấu tử sau phản ứng: nko  nk  nko U k X n1  n10  1  n j  n 0j  nk  nk0 k   nko U k k 1 o  nk U k  n1  n10  nko U k k k  n1  n10   j o nk U k k Tổng số mol cấu tử:    n   n j  n  j 1 j j 1  j 1 j nko U k k Nồng độ phần mol cấu tử: xj  nj n  nj  nj j 1 n 0j   j o n U k k k   n j 1 j   j j 1 k o k n U k n 0j    n j 1 j  j nko U k  k n j 1   1  j j 1 k nko U k  n j 1 j x oj  j j o x U k k k  1  j 1 k j xko U k Bước phản ứng: X nk  nk0 k  nko U k k Khi VR = const, nồng độ mol cấu tử: C1  C10  1 o Ck U k k C  C0  1 o Ck U k k Như vậy, biết độ chuyển hóa Uk phản ứng xác định số mol, nồng độ phần mol, nồng độ mol cấu tử sau phản ứng 1.2.3.2 Phản ứng liên tục Độ chuyển hóa Uk cấu tử k (k cấu tử tham gia phản ứng) tỉ số lưu lượng mol cần thiết cho phản ứng lưu lượng mol ban đầu cấu tử Uk  nko  nk (0  Uk  1) nko Uk = 0: cấu tử k không tham gia phản ứng Uk = 1: cấu tử k tham gia hòa tồn vào phản ứng Khi biết độ chuyển hóa Uk ta tính lưu lượng mol cấu tử sau phản ứng: n ko  n k  n ko U k X n1  n10 1  n j  n 0j   nk  nk0 k   nko U k k  n1  n10   1 o  nk U k  n1  n10  nko U k k k j o nk U k k Tổng lưu lượng mol cấu tử:    n   n j  n 0j  j 1 Nồng độ phần mol cấu tử: j 1  j 1 k j nko U k dTR dTR   (nghĩa thiết bị phải có phận trao đổi nhiệt dạng vỏ dt dr dT dQ d m R C P , R TR    m R C P , R R  bọc hay ống xoắn ruột gà ) Như vậy: dt dt dt Do TR = const nên Hình ảnh Giả thiết Q m  nên phương trình cân nhiệt thiết bị khuấy trộn đẳng nhiệt có dạng: Q D  Q R (lượng nhiệt phản ứng lượng nhiệt trao đổi với tác nhân tải nhiệt) hay K D FD TR  Ttb   r.H R VR Từ phương trình trên, xác định bề mặt truyền nhiệt FD: FD   r.H R VR K D TR  Ttb  Trong nhiều trường hợp, nhiệt phản ứng lớn nên thiết bị khuấy trộn có vỏ bọc ngồi với diện tích bề mặt F khơng đủ để truyền nhiệt Do đó, để đáp ứng đầy đủ nhiệt lượng, thực biện pháp: tăng bề mặt truyền nhiệt FD, tăng hệ số truyền nhiệt KĐ, tăng chênh lệch nhiệt độ Ttb = TR - Ttb Hình ảnh Thay đổi bề mặt truyền nhiệt FD cách thay đổi kích thước thiết bị Tuy nhiên thay đổi kích thước thiết bị thể tích VR thay đổi, VR tỉ lệ bậc với kích thước đặc trưng thiết bị FD tăng theo tỉ lệ bậc Có nghĩa nhiệt phản ứng tăng tỉ lệ bậc theo kích thước thiết bị lượng nhiệt trao đổi tăng theo tỉ lệ bậc 2: QR  VR  d R3 QF  F  d R2 (dR kích thước hình học đặc trưng cho thiết bị) Như để tăng bề mặt truyền nhiệt ta lắp bổ sung ống xoắn ruột gà bên thiết bị quấn ống tròn hay ống máng (Hình ảnh) Bảng 5.1 trình bày giá trị hệ số truyền nhiệt điều kiện truyền nhiệt dạng thiết bị truyền nhiệt khác Bảng 5.1 Hệ số truyền nhiệt K thiết bị khuấy trộn (kcal/m2.h.độ) TT Trao đổi nhiệt Loại có vỏ bọc ngồi Có ống ruột gà Ống quấn Hơi nước - chất lỏng thiết bị phản ứng 400 1200 600 2000 400 1500 Hơi nước - chất lỏng sôi thiết bị phản ứng 600 1500 1000 3000 600 2000 Nước - chất lỏng thiết bị 150 300 400 1000 300 800 Biện pháp bố trí ống xoắn ruột gà bên thiết bị cho hệ số truyền nhiệt cao nhất, nhiên sử dụng dễ bị tạo cặn bám ăn mòn hỗn hợp phản ứng Biện pháp tăng chênh lệch nhiệt độ Ttb = TR - Ttb thực qua thay đổi nhiệt độ đầu vào tác nhân tải nhiệt phản ứng hóa học thực điều kiện TR = const Nếu thực phản ứng thiết bị có sẵn tốn tốn đặt tính lượng tác nhân tải nhiệt cần thiết m t hay nhiệt độ trung bình tác nhân tải nhiệt Ttb theo phương trình: t  m r.H R VR C p ,t Tt ,c  Tt , d  Trong đó: Cp,t nhiệt dung riêng tác nhân tải nhiệt Tt,c nhiệt độ cuối (hay dòng ra) tác nhân tải nhiệt Tt,d nhiệt độ đầu (hay dòng ra) tác nhân tải nhiệt Và nhiệt độ trung bình tác nhân tải nhiệt: Ttb  TR  r.H R VR FD K D Khi nhiệt độ tác nhân tải nhiệt khơng thay đổi nhiều nhiệt độ trung bình tác nhân tải nhiệt: Ttb  Tt ,c  Tt ,d 4.2.2.2 Chế độ đoạn nhiệt Điều kiện chế độ đoạn nhiệt khơng có q trình trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh, có nghĩa là: QD = 0; QV = Phương trình cân nhiệt cho thiết bị khuấy trộn gián đoạn, đoạn nhiệt đơn giản: dQ  QR dt Mà Q  mR C p , R TR QR  r.H R VR  mR C p , R dTR  r.H R VR dt Như biến đổi nhiệt độ q trình phản ứng tính: dTR  r.H R VR  dt mR C p , R Mặt khác, theo phương trình cân chất cho thiết bị khuấy trộn gián đoạn: dn j dt  v j r.VR → dC j dt  v jr Khi VR = const, đặt mR=R.VR, thay vào phương trình ta có: dC j H R dTR H R  dTR   dC j  v j  R C p , R dt v j  R C p , R dt Lấy tích phân ta có: TR2  dT R TR1 Cj H R H R  C oj  C j  dC j  TR  TRo  v j  R C p , R v  R C p , R Co j  j Với độ chuyển hóa U j  TR  TRo  C oj  C j C oj  C oj  C j  U j C oj thay vào phương trình ta có: H R U j C oj v j  R C p , R Đây phương trình biểu diễn biến đổi theo nồng độ cuối hay độ chuyển hóa phản ứng chế độ đoạn nhiệt Khi q trình chuyển hóa hồn tồn, Uj = nhiệt độ đạt chế độ nhiệt độ đoạn nhiệt cực đại TR*: TR*  TRo  H R C oj v j  R C p , R 4.2.2.3 Chế độ đa biến nhiệt Trong thực tế khó đạt chế độ đẳng nhiệt tuyệt đối Đối với phản ứng có enthapi HR nhỏ thực với độ chuyển hóa thấp dễ dàng khống chế để đạt chế độ nhiệt đẳng nhiệt Trong nhiều trường hợp nhiệt độ phản ứng thay đổi độ chuyển hóa tăng dù cơng suất truyền nhiệt ổn định Hoặc khó bảo ơn để tuyệt đối khơng có trao đổi với mơi trường bên ngồi Trong trường hợp QD QV # Chế độ đa biến nhiệt chế độ trung gian hai chế độ nhiệt đẳng nhiệt đoạn nhiệt Phương trình cân nhiệt cho chế độ đa biến nhiệt: dQ  Q D  QV  Q R dt  mR C p , R dTR   K D FD TR  Ttb   KV FV TR  Txq   r.H R VR dt 4.2.3 Các chế độ nhiệt thiết bị khuấy trộn làm việc liên tục Thiết bị khuấy trộn liên tục ln có hỗn hợp đưa vào thiết bị sản phẩm lấy liên tục Tương ứng với dòng vật chất dòng nhiệt 4.2.3.1 Chế độ đẳng nhiệt Ở TR = const đạt chế độ làm việc ổn định: dTR dTR  0 dt dz Nếu nhiệt độ hỗn hợp đưa vào thiết bị đạt nhiệt độ phản ứng, nghĩa là: TS1 = TS2 = TR → Q S1  Q S Phương trình cân nhiệt cho thiết bị khuấy trộn liên tục có dạng: dQ  Q S1  Q S  Q D  Q m  Q R  tối giản sau:  Q D  Q m  Q R  hay dt Q  Q  Q (đây phương trình cân nhiệt thiết bị khuấy trộn liên tục)  R  D m Giả thiết nhiệt độ tổn thất môi trường xung quanh Q m   Q R  Q D Phương trình tương tự phương trình cân nhiệt thiết bị khuấy trộn gián đoạn, đẳng nhiệt Do đó, tốn tính tốn tương tự thiết bị khuấy trộn gián đoạn, r.H R VR đẳng nhiệt: K D FD TR  Ttb   r.H R VR  Ttb  TR  K D FD Khác với thiết bị khuấy trộn gián đoạn, phương trình cân vật chất thiết bị khuấy trộn liên tục trạng thái ổn định có dạng: C oj  C j .V  v j r.VR Vì Cj suốt thời gian phản ứng không đổi nên tốc độ phản ứng không thay đổi nhiệt độ trung bình Thiết bị tác nhân tải nhiệt khơng thay đổi Chính lẽ nên chế độ đẳng nhiệt thiết bị khuấy trộn liên tục dễ dàng đạt thiết bị khuấy trộn gián đoạn 4.2.3.2 Chế độ đoạn nhiệt Ở chế độ đoạn nhiệt Q D  QV  trạng thái ổn định phương thức làm việc liên dQ  Q S1  Q S  Q D  Q m  Q R  Do phương trình cân nhiệt cho thiết bị dt khuấy trộn liên tục theo chế độ đoạn nhiệt đơn giản: Q  Q  Q  hay tục   S1 S2 R Q S  Q S1  Q R  m R C p ,R2 TS2  m R C p ,R1 TS1   rH R VR  R   R V Mà TS2  TR m Nếu nhiệt dung riêng hỗn hợp phản ứng coi không đổi: C p ,R1  C p ,R2  C p ,R   R V C p ,R (TR  TS1 )   rH R VR  TR  TS1  rH R VR : nhiệt độ phản ứng chế độ đoạn nhiệt  R V C p ,R 4.2.3.3 Chế độ đa biến nhiệt Phương trình cân nhiệt cho chế độ đa biến nhiệt làm việc trạng thái cân ổn dQ  Q S1  Q S2  Q D  QV  Q R  định: dt    Q S1  Q S2  Q D  QV  Q R Thay giá trị vào:   R V C p ,R (TR  TS1 )  K D FD TR  Ttb   KV FV TR  Txq   rH R VR    TR  R V C p ,R  K D FD  KV FV   R V C p ,R TS1  K D FD Ttb  KV FV Txq  rH R VR  TR   R V C p ,R TS  K D FD Ttb  KV FV Txq  rH R VR  R V C p ,R  K D FD  KV FV : nhiệt độ phản ứng chế độ đa biến nhiệt 4.2.4 Chế độ nhiệt độ thiết bị đẩy lý tưởng Cân nhiệt độ xét từ phân tố thể tích nhỏ xuất phát từ phương trình cân vật chất Ở phân tố thể tích coi thiết bị khuấy trộn liên tục dQ 0 đạt trạng thái ởn định, nghĩa là: dt Nếu coi tồn thất nhiệt bên ngồi dQV  phương trình cân nhiệt thiết bị đơn giản lại thành phần sau mô tả cân nhiệt thiết bị đẩy lý tưởng: dQ  dQ  dQ S D R 4.2.4.1 Chế độ đẳng nhiệt Điều kiện đảm bảo chế độ đẳng nhiệt thiết bị đẩy lý tưởng: dTR dTR  0 dz dr Mặt khác: dQ S  m R C p ,R dTR   V C p ,R dTR Ở trạng thái ổn định đẳng nhiệt: dTR   dQ S  Phương trình cân nhiệt thiết bị đẩy lý tưởng: dQ D  dQ R Do dQ D  K D dFD TR  Ttb   K D  d R dz.TR  Ttb  dQ R  r.H R dVR  r.H R nên: K D  d R dz.TR  Ttb   r.H R  Ttb  TR   d R2  d R2 dz dz  K D TR  Ttb   r.H R d R r.H R d R : nhiệt độ trung bình tác nhân tải nhiệt 4K D Để trình phản ứng thiết bị đẩy lý tưởng đạt chế độ đẳng nhiệt, dạng thiết bị thường dùng ống lồng ống ống chùm Đây hai loại thiết bị truyền nhiệt gián tiếp Thiết bị ống chùm: hỗn hợp phản ứng ống tác nhân tải nhiệt bên ống Thiết bị ống lồng ống: hỗn hợp phản ứng ống tác nhân tải nhiệt bên ngồi Đối với thiết bị ống có đường kính lớn sử dụng thiết bị ống lồng ống khơng thích hợp diện tích xung quanh khơng đủ đảm bảo bề mặt truyền nhiệt theo yêu cầu 4.2.4.2 Chế độ đoạn nhiệt Các thiết bị phải có lớp bảo ơn, cách nhiệt tốt cho khơng có trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh, thiết bị đẩy lý tưởng phải đảm bảo điều kiện: dQ  dQ  D V Ở trạng thái ổn định, phương trình cân nhiệt cho chế độ đoạn nhiệt: dQ S  dQ R Do dQ S  m R C p ,R dTR   R VR C p ,R dTR  d R dQ R  r.H R dVR  r.H R dz nên  d R2 dTR r.H R  d R2  : phương trình biểu diễn thay  R VR C p ,R dTR  r.H R dz hay  dz 4. R VR C p ,R đổi nhiệt độ phản ứng theo trục ống chế độ đoạn nhiệt Từ thấy: nhiệt độ tăng trình tỏa nhiệt ngược lại, nhiệt độ giảm với trình thu nhiệt Để tính tốn chọn lựa lớp bảo ôn chế độ đoạn nhiệt thường tính nhiệt độ đoạn có nhiệt độ cao mà phản ứng đạt 4.2.4.3 Chế độ đa biến nhiệt Nhiệt độ phản ứng thay đổi suốt trình có trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh Để đạt chế độ với thiết bị đẩy lý tưởng khó, đặc biệt phản ứng thực nhiệt độ cao Do chế độ đa biến nhiệt thường gặp thực tế Với điều kiện ban đầu khơng đổi thiết bị đẩy lý tưởng đa biến nhiệt có nhiều yếu tố tác động lên trạng thái cuối hệ phản ứng Phương trình cân nhiệt làm việc ổn định: dQ  dQ S  dQ D  dQV  dQ R  dt  dQ S  dQ D  dQV  dQ R  Thay giá trị: dQ D  K D dFD TR  Ttb   K D  d R dz.TR  Ttb  ; dQ S  m R C p ,R dTR   R VR C p ,R dTR dQ R  r.H R dVR  r.H R  d R2 dz ; dQV  KV dFV TR  Tm  vào:   R VR C p ,R dTR  K D  d R dz.TR  Ttb   KV dFV TR  Tm   r.H R  d R2 dz   d R   R VR C p ,R dTR  K D  d R dz.TR  Ttb   KV dFV TR  Tm   r.H R dz 4.3 Các dãy thiết bị phản ứng Trong sản xuẩt công nghiệp trình biến đổi chất xảy dãy nhiều thiết bị phản ứng gồm: - Dãy nối tiếp thiết bị loại - Dãy nối tiếp thiết bị khác loại - Dãy thiết bị lắp đặt song song Mục đích việc sử dụng dãy thiết bị nhằm: - Nâng cao suất trình (dãy song song) - Nâng cao độ chuyển hóa - Giảm lượng tiêu thụ Việc lựa chọn dãy thiết bị, cách lắp đặt, số thiết bị phụ thuộc vào loại phản ứng, chế phản ứng, tính chất chất tham gia phản ứng yêu cầu suất độ chuyển hóa q trình 4.3.1 Dãy thiết bị nối tiếp Tự đọc tài liệu trang 187 4.3.2 Dãy thiết bị song song Tự đọc tài liệu trang 194 4.4 Chế độ thủy động thực thiết bị phản ứng hệ đồng thể Trong thiết bị triển khai tính tốn thiết kế thiết bị phản ứng đưa điều kiện giả định hệ phản ứng đồng thể, chế độ thủy động lý tưởng, phương trình vật chất nhiệt mơ tả cho mơ hình lý tưởng Tuy nhiên, thực tế nhiều yếu tố tác động nên kết sai lệch với mơ hình lý tưởng gây ảnh hưởng đến độ chuyển hóa, tính chất sản phẩm q trình trao đổi nhiệt Nguyên nhân gây sai số: - Thiết kế thiết bị, kết cấu không phù hợp nên ảnh hưởng đến trình khuấy trộn thời gian lưu dịng vật chất thiết bị - Tính đặc thù hệ phản ứng làm thay đổi: độ nhớt, tính chất phản ứng - Xuất gradient nhiệt độ vùng phản ứng, đặc biệt gradient nhiệt độ theo phương bán kính thiết bị dạng ống tạo nên dòng đối lưu nhiệt Các tượng thường gặp thiết bị phản ứng thực bao gồm: - Vùng chết: + Là phần thể tích hỗn hợp phản ứng không khuấy trộn thiết bị khuấy trộn vùng đứng yên thiết bị đẩy dạng ống + Được sinh kết cấu, hình dạng thiết bị cánh khuấy chênh lệch nhiệt độ lớn thành thiết bị với vùng phản ứng + Ngăn chặn tạo vùng chết: ý hình dạng kích thước thiết bị ; chọn cánh khuấy với số vòng quay phù hợp - Đoản dòng hay dòng chảy qua: + Là phần dòng vật chất đưa vào thiết bị chảy qua thiết bị khơng tham gia vào q trình biến đổi hóa học + Thường gặp thiết bị: làm việc liên tục; khuấy trộn có cửa nạp ngun liệu tháo sản phẩm bố trí khơng hợp lý với cường độ khuấy trộn; dạng tháp xúc tác có hạt xúc tác có kích thước khơng đồng - Profil vận tốc thiết bị dạng ống: + Tất trình thủy lực liên quan đến trình tạo thành profil vận tốc tiết diện ống + Profil vận tốc tiết diện ống chảy dịng, chảy xóa hay đẩy lý tưởng 4.4.1 Mơ hình khuấy trộn liên tục với dịng chết Tự đọc tài liệu trang 202 4.4.2 Mơ hình khuấy trộn liên tục đoản dòng Tự đọc tài liệu trang 202 4.4.3 Mơ hình kết hợp Tự đọc tài liệu trang 205 4.5 Động học độ ổn định thiết bị phản ứng khuấy trộn liên tục 4.5.1 Cân vật chất cân nhiệt Tự đọc tài liệu trang 208 4.5.2 Điểm làm việc tính ổn định thiết bị khuấy trộn liên tục Tự đọc tài liệu trang 211 4.5.3 Ví dụ động học phản ứng độ ổn định thiết bị khuấy trộn liên tục Tự đọc tài liệu trang 220 CHƯƠNG V: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHẢN ỨNG TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 5.1 Các thiết bị phản ứng đồng thể dị thể 5.1.1 Thiết bị cho phản ứng pha khí đồng thể Tự tìm đọc tài liệu 5.1.2 Thiết bị phản ứng pha lỏng đồng thể Tự tìm đọc tài liệu 5.1.3 Thiết bị cho phản ứng dị thể khí - rắn Tự tìm đọc tài liệu 5.1.4 Thiết bị cho phản ứng dị thể lỏng - rắn Tự tìm đọc tài liệu 5.1.5 Thiết bị phản ứng dị thể lỏng - khí Tự tìm đọc tài liệu 5.1.6 Thiết bị phản ứng ba pha Tự tìm đọc tài liệu 5.1.7 Thiết bị phản ứng dị thể xúc tác Tự tìm đọc tài liệu 5.2 Một số thiết bị thực tế 5.2.1 Tháp tổng hợp amoniac Khí tổng hợp đưã váo phấn cuá tháp tổng hợp (1) Tuy theo điêu kiên chuyên hoá vá đổ sách cuã khí tổ?ng hợp má hiêu suất chu?n hố khác nhãu, thượng khí rá khoi tháp co thánh phấn (% thê? tích) sau H2: 52-57; N2: 17.5-19; NH3: 12-18; CH4: 6.6; Ar: 5.5 Khí đá chun hố váo thiêt bị ngưng tu (2) lãm sách băng nược, há nhiêt đổ tư 120200oC xuổng 25-35oC Phấn lợn ámoniác bị hoá long tái Sáu đo toán bổ khí váo tháp phấn li (3) đê? tách ãmoniãc bị hố long Trong trượng hợp khí trợ CH4, Ar vượt nổng đổ cung thái rá tư thiêt bị náy, lãm cho áp suất giám Vì vấy, đưã q bợm tuấn hốn (4) đê? nấng áp áp suất lên 300-320 átm bợm (4) rá khí đưã thiêt bị lọc (5) đê? tách dấu cuã bợm Tái khí tổng hợp mợi bổ? sung mổt lượng băng lượng khí đá chun hố thánh ãmoniãc đá thái rá theo khí trợ vá đá bị ro rỉ Tư thiêt bị loc rá khí váo tháp ngưng tu (6) gổm hái bổ phấn truyên nhiêt vá phấn li Trong bổ phấn truyên nhiêt khí lãm lánh đên 5-15oC, sáu đo sáng tháp bổc hợi (7) lãm bãy hợi ãmoniãc long đê? lãm lánh khí Tái ãmoniãc lái khí tiêp tuc ngưng tu, keo theo nược, dấu lấn khí Hổn hợp tiêp tuc đưá bổ phấn phấn li cuã tháp (6) đê ? tách ámoniác long co nược vá dấu hố tán Khí lái đưã lên bổ phấn truyên nhiêt cuã tháp đê? lãm lánh khí tư thiêt bị (5) sáng Rá khoi thiêt bị (6) khí đưã váo tháp (1) táo thánh mổt q trình tuấn hốn khep kín Mơ tả tháp tổng hợp amonỉac: Đây thiết bị quan trọng nhát thống tong hợp amoniac Tháp co hai bô phận chính: ợ trến la hốp xuc tac vỢi cac ống truyến nhiết va phân dưỢi la thiết bị truyến nhiết Đế? tận dung nhiết cua phan ưng tố?ng hợp, đế? tăng nhiết đố cho khí tống hợp, nến qua trình khí thap tượng đối phưc tap Hốn hợp khí vao phía trến thap, qua khống gian thân thap (1) va hốp xuc tac (2) vong qua thiết bị truyến nhiết (3) vao cac ống cua thiết bị tữ dượi lến trến Ra khoi thiết bị truyến nhiết, nhiết đố khí tăng lến 350-370ọC Sau đo khí theo ống trung tâm (4) lến phía trến cua hốp xuc tac va vao cac ống kep (5) đăt lợp xuc tac Đâu tiến, khí theo ống theo chiếu tư trến xuống dượi, sau đo vong lến theo khống gian giưa hai ống Trong qua trình đo, ống kep khí nhân nhiết phan ưng, lam tăng nhiết đố lến 450-470ọC va vao phía trến cua hốp xuc tac Khí qua bố phân xuc tac theo chiếu tư trến xuống rối qua cac ống cua thiết bị truyến nhiết, truyến nhiết cho khí chưa chuyến hoa, nhiết đố rối khoi thap Đế? giư nhiết đố xuc tac ố?n định khoang 500ọC, ngăn ngưa hiến tượng qua nhiết trượng hợp cân thiết, ngượi ta cho khí vao phía dượi cua thiết bị tống hợp theo ống trung tâm (6) lến thăng hốp xuc tac 5.2.2 Lị đốt Klinker cơng nghệ sản xuất xi măng Mặc dù giải pháp thay chủng loại nhiên liệu sử dụng loại nhiên liệu sử dụng loại phế thải làm nhiên liệu sản xuất xi măng bắt đầu đầu tư nghiên cứu Việt Nam, sản xuất xi măng nhiên liệu sử dụng chủ yếu than antraxit có hàm lượng chất bốc thấp, khả bắt cháy Kết nghiên cứu nhiệt độ bắt lửa mẫu than Antraxit Việt Nam sử dụng làm nhiên liệu công nghiệp xi măng thể giản đồ phân tích DTG Vì cần có tính tốn lựa chọn cơng nghệ đốt - nhiên liệu có khả tận dụng nguồn nhiên liệu có sẵn, giảm chi phí vận hành giảm chi phí lượng, giảm NOx khí thải Hệ lị quay nung clinker theo phương pháp khơ có hệ thống tháp xyclon trao đổi nhiệt tầng lò phân giải kiểu SLC - D Separate Line Calciner - Downdraft có đường buồng phân huỷ tách rời kéo xuống tương tự hệ thống N - MFC Mitsubishi Hệ thống có buồng đốt riêng biệt với đường khí vào, phù hợp với nhiên liệu chất bốc tháp than antraxit than cốc Việc đốt cháy lò phân giải có buồng phân huỷ kiểm tra độc lập phối liệu buồng phân huỷ cấp vào lò quay Đặc diểm hệ thống lò nung clinker sử dụng lò phân giải kiểu SLC - D - Thích hợp cho nhiên liệu khó cháy than antraxit, cốc dầu lửa Lớp tầng sôi phối liệu than hình thành đáy calciner Trong lớp này, phối liệu than bị phân tán trộn lưu lại khoảng 60giây Bằng cách này, buồng phân huỷ đốt cháy hồn tồn than antraxit có độ cháy kém, nhiệt độ tương đối thấp khoảng 850-870oC Do thời gian lưu than dài loại buồng phân huỷ khác nên không yêu cầu nâng cao nhiệt độ cháy nâng cao độ nghiền mịn bột than để đốt cháy hồn tồn - Khí nóng sử dụng khí thứ cấp để đốt cháy nhiên liệu Khí từ lị quay khơng cấp vào calciner Khơng khí nóng thu hồi từ máy làm nguội clinker dẫn tới calciner nguồn khơng khí thứ cấp để trộn đồng với phối liệu than Nhờ tốc độ cháy than tăng lên rõ rệt khơng khí giàu O2, than cháy hoàn toàn nhiệt độ khoảng nhiệt độ tương đối thấp, lửa phun khơng định hình calciner Với đặc điểm nêu trì bên calciner phân bố nhiệt đồng đều, kết cố bám dính, cháy cục loại trừ thời gian phục vụ lớp lót chịu lửa kéo dài Lị nung quay sản xuất Klinker Vì vậy, calciner hồn tồn thích hợp để vận hành liên tục, ổn định dài ngày hệ thống lị buồng phân huỷ Hệ thống đốt hồn tồn 100% than antraxit mà bổ sung loại nhiên liệu khác dầu diezen, dầu nặng đạt cồng suất thiết kế với chi phí vận hành giảm tới mức tối thiểu Phối liệu từ calciner phân huỷ xấo xỉ 90% CaCO3 cấp vào lò quay để nung clinker Năng suất riêng lò 125kg clinker/m3.h, đảm bảo vận hành, lò bền lâu ổn định zơn nung lị quay Tốc độ lớn lò thiết kế cho thời gian lưu phối liệu vào khoảng 20 phút, đủ cho phối liệu hoàn thiện phần phản ứng tạo clinker lò Hiện hệ thống lò quay nung clinker theo phương pháp khơ có hệ thống tháp xyclon trao đổi nhiệt tầng lò phân giải calciner có cơng suất thiết kế 1000 clinker/ngày nước ngồi có quy cách sau: Sơ đồ cơng nghệ lị nung Klinker Theo lý thuyết tính tốn Nhà thiết kế chế tạo 1,2, tỷ số chiều dài lị quay L đường kính D sản xuất theo phương pháp khô thường chọn L/D = 13 đến 16 1,2 đảm bảo tiêu kinh tế kỹ thuật vận hành Nếu chọn đường kính lị nung đường kính vỏ thép 3,2 m chiều dài L lị từ 41,6 đến 51,2m Lò quay chọn tỷ lệ L/D = 15,5 Sở dĩ chọn tỷ lệ L/D cận chọn theo cận rút ngắn chiều dài lị, q trình vận hành khơng kiểm sốt cách ổn định lượng phối liệu cấp vào lò, lượng nhiên liệu, lượng gió, cường độ cháy, tốc độ hút khí thải nhiệt độ khí thải lị quay cao, mặt bích đầu lạnh lị dễ bị biến dạng lò chạy ổn định Mặt khác chiều dài lò nung chọn mức giới hạn tối thiểu phải tính tốn thay đổi hệ thống tháp trao đổi nhiệt cho suất lò nung nhiệt độ khí thải khống chế phạm vi cho phép Từ tính L= 15,5D=15,5x 3,2 = 49,6m Để tăng độ tin cậy sử dụng để thuận tiện cho cơng việc tính tốn thiết kế chế tạo xây lắp, quy trịn chiều dài lị L=50m Với đường kính chiều dài lò xác định Ф3,2 x50m, số bệ đỡ ga lê cuả lị khơng vượt 5.3.3 Lị khí hóa than Lị khí hóa tầng cố định chế tạo khí than ẩm giới thiệu nguyên lý làm việc lò áp suất thường Nguyên lý làm việc lị khí hố tầng cố định chế tạo khí than ẩm Hình cho thấy ví dụ biến thiên nhiệt độ, thành phần khí theo chiều cao lị Qua quan sát trình phản ứng sau: Nếu than nguyên liệu vào từ lị, qua mâm tháo xỉ đáy tháo dần khỏi lò, tầng than di động từ xuống Chất khí hóa ngược chiều, theo chiều dịng chất khí hóa, ta quan sát thấy có vùng phản ứng sau:- VI- vùng xỉ Xỉ than nóng gặp chất khí hóa, nâng nhiệt độ chất khí hóa từ khoảng 60oC lên khoảng 420oC, thân xỉ nguội xuống nhiệt độ trước thải ngoài.- V- vùng oxy hóa Vùng xảy phản ứng cháy than oxy chất khí hóa tạo thành CO, CO2 theo phản ứng (2.1), (2.2), (2.5), phản ứng tỏa nhiệt nên nhiệt độ tăng nhanh chóng tới mức gần nhiệt độ hóa mềm xỉ.- IV- vùng khử Ở xảy phản ứng nước than theo phản ứng (2.3), (2.4) Phần CO2 tạo thành phản ứng (2.1), (2.5) bị khử C theo phản ứng (2.7) Hầu hết phản ứng thu nhiệt Đặc điểm dễ thấy hàm lượng H2O, CO2 khí giảm, nhiệt độ tầng than giảm.- III- vùng khử phụ Ở tiếp tục phản ứng khử CO2 (2.7) xảy loạt phản ứng thứ cấp quanh miền 700oC  800oC.- II- vùng chưng than Ở xảy q trình chưng khơ than thường gọi vùng chuẩn bị Đỉnh vùng chuẩn bị vùng sấy (đôi coi vùng II, III vùng chuẩn bị).- ITrên vùng không gian tự dễ gom khí, tách phần than bị nổ vỡ Ở không xảy phản ứng đáng kể Với loại lò này, tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng q trình khí hóa hiệu suất khí hóa, mặt khác cần tính đến định mức tiêu hao nước cho 1m3 sản phẩm Ảnh hưởng đến tiêu phức tạp Bao gồm chủng loại than; chọn cường độ khí hóa (chỉ lượng than đốt đơn vị tiết diện lò đơn vị thời gian); chọn chế độ nhiệt, bao gồm nhiệt độ lò tổng hạng mục ảnh hưởng đến cân nhiệt; tỷ lệ không khí/ nước tỷ lệ oxy bổ sung Tất tính tốn xác dựa thành phần khí than đảm bảo yêu cầu sản xuất Sự biến thiên nhiệt độ, thành phần khí theo chiều cao lò Ở đề cập đến thơng số quan trọng hiệu ứng nhiệt q trình giải pháp Lị khí hóa tầng cố định, chế tạo khí than ướt Về cấu trúc lị, dây chuyền tương tự khí hóa than ẩm Ở để sản xuất khsi than, thành phần chủ yếu H2 CO; chất khí hóa H2O Cũng trên, vấn đề hiệu ứng q trình khí hóa âm Giới thiệu loại lò, vỉ quay với tốc độ chậm khoảng 120 phút/vòng nhằm tháo xỉ khỏi lò: Thân lò gồm hai phần Phần vỏ bọc, sản xuất nước từ nguồn nhiệt làm lạnh lò Phần lót gạch chịu lửa than chất khí hóa ngược chiều Các sơ đồ lị khí hố tầng cố định, tạo khí than ướt Lị khí hóa than tầng cố định vỉ quay Ở đây, ta chọn lị khí hố than tầng cố định Trong lị khí hố loại này, than vít tải tải từ lên đến phễu cấp than đưa lên lớp phễu, khơng khí nước ngược lại từ lên, chúng phát sinh phản ứng hoá học trao đổi lượng nhiệt 10 12 15 1 13 14 Cấu tạo lị khí hố than đá – Bao cụm ống thủy, – Đường nước cấp, – Áo nước,4 – đường nước, – Đường khói ra, – Van xả đáy, – Quạt gió, – Lổ cấp gió, – Cửa mồi lửa, 10 – Lớp bong bảo ơn, 11 – Vít tải than, 12 – Động vít tải, 13 – phểu thải xỉ, 14 – Máng nước, 15 – Bơm nước cấp ... Các loại phản ứng Tiêu chuẩn phân loại Cơ chế phản ứng Loại phản ứng hóa học Phản ứng chiều Phản ứng hai chiều (thuận nghịch) Phản ứng song song Phản ứng nối tiếp Phản ứng đơn giản (q trình biến... đổi nguyên tố) Phản ứng phức tạp (đồng thời xảy nhiều phản ứng) Số phân tử tham gia Phản ứng đơn phân tử phản ứng Phản ứng hai, đa phân tử Bậc phản ứng Phản ứng bậc 1, bậc , Phản ứng bậc số nguyên,... ṅj.Mj Trước phản ứng Tổng số mol Sau phản ứng Trước phản ứng Tổng khối lượng Sau phản ứng Trước phản ứng Nồng độ phần mol tỉ số số mol cấu tử xét với tổng số Sau phản mol hỗn hợp phản ứng ứng Nồng