Bài giảng Kỹ thuật phản ứng: Chương 6 - Vũ Bá Minh

Bài giảng Kỹ thuật phản ứng: Chương 6 - Dòng chảy thực, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: khái niệm về khuấy trộn và mô hình; sự phân bố thời gian lưu của lưu chất trong bình; các phương pháp thực nghiệm; sử dụng các thông tin phân phối thời gian lưu;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật phản ứng: Chương 6 - Vũ Bá Minh8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 1 Những sai lệch so với moâ hình lyù tưởng coù theå laø:  Doøng chaûy taét cuûa löu chaát  Söï tuaàn hoøan cuûa löu chaát  Caùc vuøng tuø ñoïng trong thieát bò  Trong taát caû caùc loïai thieát bò thöïc hieän quaù trình truyeàn nhieät, truyeàn khoái, phaûn öùng… neáu coù caùc hieän töôïng treân seõ laøm giaûm khaû naêng hoïat ñoäng (hieäu suaát) cuûa thieát bò.  Muïc ñích cuûa chöông naøy laø ñaùnh giaù ñònh löôïng aûnh höôûng cuûa caùc sai soá treân leân ñoä chuyeån hoùa.8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 2 Nhöõng sai leäch so vôùi moâ hình lyù töôûng8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 3 1. KHAÙI NIEÄM VEÀ KHUAÁY TROÄN VAØ MOÂ HÌNH3 phöông phaùp öôùc tính caùc sai soá so vôùi lyù töôûng: 1) Xác định sự phân phối thời gian lưu thực tế từ số liệu thí nghiệm đáp ứng và tính độ chuyển hóa bằng cách xem dòng chảy hoàn toàn không khuấy trộn. thích hôïp cho thieát bò phaûn öng daïng oáng, chaûy doøng vaø phaûn öùng baäc moät8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 4 1. KHAÙI NIEÄM VEÀ KHUAÁY TROÄN VAØ MOÂ HÌNH 2) Mô hình phân tán theo phương trục xem như trong thiết bị phản ứng dạng ống có sự khuếch tán theo phương trục, khi đó sự phân phối thời gian lưu thực tế trong thiết bị được dùng để tính hệ số khuếch tán theo phương trục và sau đó dùng giá trị này để tiên đoán độ chuyển hóa, thích hôïp cho thieát bò phaûn öùng coù cheá ñoä chaûy roái8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 5 1. KHAÙI NIEÄM VEÀ KHUAÁY TROÄN VAØ MOÂ HÌNH3) Mô hình hệ nhiều bình khuấy lý tưởng bằng nhau mắc nối tiếp. Số liệu thí nghiệm đáp ứng được dùng để xác định số bình khuấy trong hệ từ đó tính được độ chuyển hóa* Moät moâ hình khaùc laø thieát bò phaûn öùng daïng oáng coù doøng hoøan löu.8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 6 Thieát bò phaûn öùng daïng oáng coù doøng hoøan löu8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 7 2. SÖÏ PHAÂN BOÁ THÔØI GIAN LÖU CUÛA LÖU CHAÁT TRONG BÌNHXét dòng chảy ổn định, không có phản ứng và sự biến đổi khốilượng riêng của phân tố lưu chất qua thiết bị. Thời gian thu gọnlà một biến số không thứ nguyên được định nghĩa như sau: t t vt    t  V với : t - là thời gian phân tố lưu chất đi qua thiết bị. t - thời gian lưu trung bình τ - thời gian thể tích 8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 8a) Haøm phaân boá thôøi gian löu cuûa löu chaát ôûtrong bình (đường cong I)Ký hiệu I được dùng để chỉ độ đo sự phân bố thời gianlưu của lưu chất trong bình: là phần lưu chất có thờigian lưu trong bình từ θ đến θ+dθ.Vì tổng tất cả các phần lưu chất bằng một nên tổng nàybằng tổng diện tích bên dưới đường cong I theo θ.   1  I d 0  1;   I d  1  1  I d 0 8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 9b) haøm phaân boá thôøi gian löu trong bìnhcuûa löu chaát trong doøng ra (đường cong E)E là độ đo sự phân bố thời gian lưu trong bình của tấtcả các phân tố của dòng lưu chất rời khỏi bình: làphần lưu chất trong dòng ra có thời gian lưu trongbình từ θ đến θ+dθ.   2  E d 0  1;   E d  1  2  E d 08/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 10Haøm phaân boá thôøi gian löu cuûa löu chaát ôû trong bình8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 11 3. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC NGHIEÄM Caùc daïng tín hieäu kích thích (stimulation) – ñaùp öùng (response) thöôøng söû duïng8/24/2017 Chương 6 - Dòng chảy thực 12 Đường cong F Hình 6.5. Đường cong F biểu diễn đáp ứng tại dòng ra cho tín hiệu bậc tại đầu vào Đường cong C Hình 6.6. Đường cong C biểu diễn đáp ứng tại dòng ra cho tín hiệu xung tại đầu vào8/24/2 ...