Ứng dụng của Matlab trong giải quyết bài toán công nghệ hóa học

Vẽ đường

Lệnh plot(x,y,’ro:’) vẽ đường nối bởi các chấm màu đỏ với điểm dữ liệu là vòng tròn nhỏ. Để tránh khỏi tình huống này, một cách đơn giản là hãy xác định lưới sao cho điểm (0,0) không thuộc điểm chia.

Hàm m-file Cấu trúc

Những dòng chú ý đặt sau dòng function và trước các dòng lệnh nội dung là dòng chú thích về hàm, nó có thể được hiển thị nhờ lệnh >>help average. Việc tính giá trị hàm gián tiếp sẽ là 1 công cụ tốt để xây dựng 1 chương trình với hàm số được coi như là tham số.

Vào - ra dữ liệu

Lệnh này đọc dữ liệu từ file tương ứng với biến nhận dạng fid, chuyển đổi dữ liệu về dạng được xác định bởi xâu biến format, và gán vào ma trận A. Size là tùy chọn; giới hạn số đối với số phần tử được đọc từ file, nếu không có biến này thì toàn bộ file sẽ được xét. Nếu ma trận A là kết quả của việc chuyển định dạng kí tự và biến size không có dạng [M,N] thì vec tơ dòng sẽ được trả lại.

Nếu %s được sử dụng thì khi đọc 1 phần tử có thể dẫn tới 1 loạt các thành phần của ma trận được sử dụng, mỗi thành phần giữ 1 kí tự. Nếu chỉ thị định dạng gồm lẫn lộn cả số lẫn kí tự thì ma trận kết quả sẽ là ma trận số và mỗi kí tự sẽ chuyển thành 1 số chính bằng giá trị mã ASCII của nó. Lệnh này sẽ định dạng các thành phần của ma trận A( và các biến tiếp theo trong danh sách) theo định dạng được xác định bởi xâu format, và ghi ra file tương ứng với các biến nhận dạng fid.

Dẫn nhiệt và đối lưu

• Dẫn nhiệt

Nhập những dòng lệnh sau, sau đó cho chạy trên mathlab ta sẽ có kết quả function bt1. Với bài tập này ta cũng cho chạy chương trình như trên và thu được kết quả như sau chú ý thay đổi khi nó hỏi vách loại gì lúc này bạn phải nhập là ‘pier’( trụ). Q lượng nhiệt trao đổi trong một đơn vị thời gian là một giây F là diện tích bề mặt trao đổi nhiệt m2.

Nhiệt độ xác định là nhiệt độ chất lỏng hay khí tl;kích thước xác định với ống hoặc tấm đặt đứng là chiều cao h với ống nằm ngang là đường kính với tấm nằm ngang là chiều rộng. 2.tính hệ số tỏa nhiệt trung bình của dầu máy biến áp chảy trong ống có đường kính d=8mm, dài 1m, nhiệt độ trung bình của vách ống tw=200C. [p,Cp,lamda,a,u,v,Prl]=trabangkhikho(tl);% tra bảng khí khô để tìm ra những thông số lamda, Prl v.

Bức xạ nhiệt và truyền nhiệt

Do là hai vật bọc nhau nên có thể tính độ đen theo công thức 39. Trong đó kl là hệ số truyền nhiệt qua vách trụ n lớp thiết bị trao đổi nhiệt. Q là lượng nhiệt trao đổi giữa hai môi chất, W F diện tích bề mặt trao đổi nhiệt , m2.

Ta có do vách là vách phẳng nên ta dùng côn thức sau tính hệ số tỏa nhiệt của hệ 838. Với cả hai bài này ta có một chương trình chung nhập dòng lệnh sau đó cho chạy trên mathlab ta sẽ có kết quả của cả hai bài tập. Với phần b kết quả là chú ý khi nhập thay đổi hai dòng chuyển dộng ra sao nhập.

Kỹ thuật tách chất

Xác định thành phần pha hơi trong hỗn hợp (benzene và toluene) biết rằng thành phần của chúng trong pha lỏng là 0.5 benzen và 0.5 toluen ở 650C. %cho kết quả phần mol của các cấu tử trong pha lỏng disp('thanh phan mol cac chat trong pha long la:') x. %cho kết quả phần mol của các cấu tử trong pha hơi disp('thanh phan mol cac chat trong pha hoi la:') y.

Xác định thành phần mỗi chất trong pha lỏng (xi) và thành phần trong pha hơi (yi). Xác định thành phần pha hơi và pha lỏng trong hỗn hợp (benzene và toluene) biết rằng áp suất chung của cả hệ là 56 kN/m2 ở 950C. -) Phương trình cân bằng vật chất. %Cp: nhiệt dung của hỗn hợp, có thể là Cpl hoặc Cpv tùy điều kiện của nguyên liệu đầu.

Kỹ thuật phản ứng

%gọi hàm số tính năng lượng hoạt hóa % tham khảo hàm này trong chương sau E = ActEn(T);. Phản ứng xà phòng hoá giữa etylaxetat và NaOH được thực hiện trong một thiết bị khuấy liên tục IMR có thể tích là 5m3. Cho biết tỷ khối của hỗn hợp phản ứng không thay đổi trong quá trình phản ứng không thay đổi trong quá trình phản ứng.

Thể tích thiết bị PFR và IMR cần thiết để đạt được độ chuyển hoá nói trên, trong điều kiện tốc độ dòng thể tích nguyên liệu là 180l/h. %tính thể tích của các thiết IMR và PFR để đạt được chuyển hóa tương %ứng VIMR = to('IMR',xa)*V0;. Khởi chạy thu được kết quả :. Phản ứng bậc hai A + 2B -> R được tiến hành trong thiết bị khuấy lý tưởng gián đoạn BR. Tỷ khối của hỗn hợp phản ứng không thay đổi trong suốt quá trình tiến hành phản ứng. a) Xác định độ chuyển hoá đạt được tính theo A trong các thiết bị phản ứng khuấy lý tưởng liên tục IMR và ống dòng PFR, cho biết các điều kiện của phản ứng vẫn được giữ nguyên. b) Trong trường hợp nồng độ ban đầu của A được giữ nguyên, nồng độ của B tăng lên gấp 2 lần so với trường hợp a, hãy xác định thể tích các thiết bị IMR và PFR để thu được độ chuyển hoá tính theo A trong từng thiết bị giống như ở a. Thay giá trị k vào tính được thời gian lưu biểu kiến của từng thiết bị, từ đó sẽ giải đựoc bài toán.

Hàm ‘antoine.m’

%chuc nang cua chuong trinh nay la xay dung gian do bang phuong phap %McCabeThiele va tinh so dia ly thuyet theo phuong phap do. Mục đích : xây dựng giản đồ hệ hai cấu tử theo phương pháp McCabeTheile và tính toán số đĩa lí thuyết trên đó khi biết : hệ số α , xd , xb , xf , nhiệt hóa hơi của các thành phần nguyên chất có trong pha lỏng hv, nhiệt dung riêng của hỗn hợp Cp, fL nếu nguyên liệu có 1 phần ở dạng hơi (thường là không có nên không nhập) , và điều kiện đầu vào của nguyên liệu (như nêu trong lí thuyết của chương 5). Do đó, khi biết thành phần pha hơi ( yi) thì có thể tìm được thành phần pha lỏng cân bằng.

Hàm ‘Heat.m’

%Qb : công suất của thiết bị cung cấp nhiệt để đốt nóng trong quá trình chưng cất. Chú ý: hàm này ngoài các biến địa phương thì còn có biến cục bộ được khai báo sau từ khóa ‘global’: R Cp x hv. Để hàm này chạy được thì trước khi gọi hàm thì khai báo biến toàn cục trước , và khi khai báo cũng phải có từ khóa ‘global’.

Mục đích : Tính công suất của bộ chưng cất và công suất của lò luyện cần thiết để thu được sản phẩm theo yêu cầu.

Hàm ‘lamda.m’

%xi : thành phần của cấu tử i trong pha lỏng %hvi: nhiệt hóa hơi của cấu tử i tương ứng.

Hàm ‘material.m’

%q: là tỷ số giữa nhiệt để chuyển 1 mol nguyên liệu thành hơi bão hòa với nhiệt hóa hơi của 1 mol nguyên liệu. %t : nhiệt độ sôi nếu hỗn hợp nguyên liệu vào là hỗn hợp lỏng ở nhiệt độ thấp , và là nhiệt độ ngưng tụ nếu hỗn hợp nguyên liệu đưa vào ở điều kiện quá sôi. Mục đích : tính giá trị của q trong điều kiện chưng cất và hệ số góc của đường q.

Hàm ‘vpequil.m’

%y: là hiệu của tổng các thành phần pha hơi với tổng các thành phần pha lỏng cân bằng với nó.

Hàm ‘Arrheneous.m’

Mục đích : tính hằng số cân bằng của phản ứng trong bình phản ứng gián đoạn theo phương trình 4.21.

Hàm ‘IMRx.m’

% t : thời gian lưu biểu kiến của thiết bị làm việc , có thể là thiết bị khuấy lý tưởng liên tục hoặc có thể là thiết bị ống dòng lý tưởng. %dk : thiết bị đang khảo sát , ống dòng lý tưởng (PFR) hay thiết bị khuấy lý tưởng liên tục (IMR). Mục đích : tính thời gian lưu biểu kiến của các thiết bị IMR hay thiết bị PFR.