Trạng thái vận hành ổn định Pe C CAe, Be, Tecủa hệ thống phản ứng Van de Vusse sẽ được tìm thấy khi giá trị nhiệt độ dòng làm mát (Tj) và các thông số vận hành khác nhau CA0,T0,F
V
được cài đặt vào panel điều khiển (control panel) “survey in stable mode” của giao diện tính toán. Lúc này, click vào button “ Steady state”, phần mềm sẽ cho phép giải và biểu diễn điểm vận hành ổn định lên đồ thị ở góc trên bên trái. Tiếp theo đó, click vào button “Transient respone”, phần mềm sẽ vẽ đáp ứng quá độ của nồng độ CA (cyclopentadiene) và CB (cyclopentenol) theo thời gian, cùng với đó là biểu diễn biến thiên của CB và T lên cùng đồ thị góc trên bên trái. Khi đó, đồ thị này sẽ biểu diễn mặt phẳng pha của hệ thống phản ứng.
32
Trong trường hợp này, các thông số vận hành đầu vào dùng để khảo sát hệ thống phản ứng được cho trong phụ lục B. Từ kết quả của mệnh đề 1, thiết bị phản ứng đạt ổn định tại trạng thái Pe C CAe, Be, TevớiCAe 1,14mol l/ ,CBe 0,82mol l/ và Te 407,13K. Trạng thái vận hành ổn định này sẽ không phụ thuộc vào các giá trị ban đầu (tại thời điểm t=0) của trạng thái trong bình phản ứng, với mọi giá trị ban đầu khác nhau, các đáp ứng quá độ tuy khác nhau (có vọt lố hoặc không vọt lố, dao động ít hoặc nhiều) nhưng đều hội tụ về trạng thái ổn định Pe. Điều này được chứng minh thông qua khảo sát các đáp ứng quá độ của hệ thống ở 4 trạng thái ban đầu khác nhau (IC1, IC2, IC13, IC4) (giá trị được cho trong bảng 5.1). Kết quả khảo sát được biểu diễn trên mặt phẳng pha (hình 5.1).
Các giá trị ban đầu khi vân hành hệ thống được cho bởi bảng sau 0 ( / ) A C mol l C mol lB0( / ) T0( )K IC1 1,5 0,5 401,15 IC2 1 1,5 412,15 IC3 1,2 0,6 412,15 IC4 1 1,3 400,15
Bảng 5.1 Các giá trị tại thời điểm t = 0 của các biến trạng thái
33
Hình 5.2, 5.3 mô tả đáp ứng quá độ của CA và CB. Tuy các đáp ứng có khác nhau nhưng đều hội tụ về giá trị C CAe, Be tương ứng. Thời gian xác lập ts của CB khoảng 6 phút (0,1 h) và của CA khoảng 5 phút (0,08 h).