Bài giảng Kỹ thuật phản ứng: Chương 2 - Vũ Bá Minh

Bài giảng Kỹ thuật phản ứng: Chương 2 - Xử lý dữ kiện động học, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Thiết bị phản ứng gián đoạn có thế tích không đổi (thể tích hỗn hợp phản ứng); Thiết bị phản ứng gián đoạn có thể tích (thể tích hỗn hợp phản ứng) thay đổi;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật phản ứng: Chương 2 - Vũ Bá Minh dC A  k CA dt CA t dC A   k  dt C A0 CA 0 CA ln  kt C A0Phương trình vận tốc (PTVT):  Đặc trưng cho phản ứng  Được xác định từ:  lý thuyết, mô hình cho trước, thực nghiệm Xác định PTVT: Hai giai đoạn: phụ thuộc nồng độ sự phụ thuộc nhiệt độ 2 8/24/2017 Chương 2. Xử lý dữ kiện động họcThiết bị phản ứng thí nghiệm có thểhoạt động gián đoạn hoặc liên tục Theo dõi mức độ phản ứng: 1. Nồng độ của một cấu tử 2. Tính chất vật lý của hỗn hợp 3. Áp suất tổng của hệ đẳng tích 4. Thể tích của hệ đẳng áp. 3 8/24/2017 Chương 2. Xử lý dữ kiện động học Các phương pháp xử lý số liệu động học1. Phöông phaùp tích phaân (integral method)2. Phöông phaùp vi phaân (differential method)3. Phöông phaùp thôøi gian baùn sinh (half-life time)4. Phöông phaùp toác ñoä phaûn öùng ban ñaàu (Intial reaction rate) 4 8/24/2017 Chương 2. Xử lý dữ kiện động học 2.1. Thieát bò phaûn öùng giaùn ñoaïn coù theå tích khoâng ñoåi (theå tích hoãn hôïp phaûn öùng) V = const (theå tích hoãn hôïp phaûn öùng thöïc söï ) 1 dN i 1 d(C i V ) 1 C i dV  V dC i dC iri     (2.1) V dt V dt V dt dt• Khí lyù töôûng 1 dpi ri  (2.2) RT dt Trong thöïc teá, thöôøng ño aùp suaát toång hoãn hôïp phaûn öùng trong pha khí ñeå theo doõi phaûn öùng aA+ bB +.. = rR + sS +..Taïi t=0 NAo NBo +.. = NRo + NSo +.. NtrTaïi t NA= NAo -ax NB= Nbo -bx NR =NRo + rx NS =NSo + sx, NtrToång soá mol ban ñaàu: No= NAo+ NBo+ …+NRo+ NSo+ NAo+.. Ntr Taïi thôøi ñieåm t : N = No + x (r+ s+ … – a –b – …) = No+ xn Vôùi n = r+ s+ … – a –b – … 6 8/24/2017 Chương 2. Xử lý dữ kiện động học pA N A N A0  a. x N A0 a N  N0CA      RT V V V n V ahay p A  C A RT  p A0  (P  P0 ) (2.3) n rcho R p R  C R RT  p R0  (P  P0 ) (2.4) nVôùi Po: Aùp suaát toång luùc ban ñaàu cuûa heä P: Aùp suaát toång taïi thôøi ñieåm t cuûa heä pAo: Aùp suaát rieâng phaàn ban ñaàu cuûa A pRo: Aùp suaát rieâng phaàn ban ñaàu cuûa R 7 8/24/2017 Chương 2. Xử lý dữ kiện động học 2.1.1. Phöông phaùp tích phaân1) Giả thiết cơ chế và phương trình dC A vận tốc tương ứng  rA    kf(C) dt 2) Sắp xếp và lấy tích phân dC A dC A  rA    f(kC)   kdt dt f(C A ) CA t dC A    F (C A )  k  dt  kt C A0 f(C A ) 03) Xác định các giá trị F(CA)theo thực nghiệm4) Vẽ F(CA) theo t5) Nếu không thẳng, giả thiết lại Hình 2.19 8/24/2017 Chương 2. Xử lý dữ kiện động học(1) Phaûn öùng khoâng thuaän nghòch baäc 1 loại moät phaân töû A→saûn phaåm 1) PTVT coù daïng: dC A   k CA dt CA t 2) Taùch, laáy tích phaân dC A    k  dt C A0 CA 0 CA ( ñôn vò cuûa k laø [s-1])  ln  kt C A0 10 8/24/2017 Chương 2. Xử lý dữ kiện động họcÑoä chuyeån hoùa (conversion), XA laø phaàn taùc chaát ñaõchuyeån hoùa thaønh saûn phaåm NA  NA0 (1  XA ) NA NA0 (1  XA ) CAo  CACA    CA0 (1  XA );  XA  V V CAo dXA dCA  CA0 dXA   k(1 XA ) dt XA t dXA  k  dt   ln (1  XA )  kt 0 1  XA 0 1 ...