KỸ THUẬT PHẢN ỨNG - VŨ BÁ MINH

Thí dụ 1.1• Một động cơ hỏa tiễn đốt cháy hỗn hợpnhiên liệu gồm H2 và O2 lỏng. Buồng đốthình trụ có đường kính là 60cm, chiều dài75cm và quá trình đốt sinh ra sản phẩmcháy 108 kg/s. Nếu quá trình cháy hòantòan, tìm vận tốc phản ứng của hydrogen vàoxygen.Một người nặng 75 kg tiêu thụ khỏang 6.000kJ thực phẩm mỗi ngày. Giả sử tất cả thựcphẩm là glucose và phản ứng tổng quát nhưsau• C6 H12 O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O• - ΔHr = 2.816 kJ• Tính tốc độ biến dưỡng theo số moloxygen sử dụng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
KỸ THUẬT PHẢN ỨNG - VŨ BÁ MINH KỸ THUẬT PHẢN ỨNG Chemical Reaction Engineering Vuõ Baù Minh Bm Maùy Thieát bò – ÑH Baùch Khoa TP.HCM2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 1 Tài liệu tham khảo1) Vũ Bá Minh, “Quá trình & TB trong công nghệ hóa học- tập 4” , Nxb Đại học QG TP.HCM.2) Octave Levenpiels; “Chemical Reaction Engineering”, John Wiley&sons, 1999.3) H. Scot Foggler, “Elements of Chemical Reaction Engineering”,International students edition, 1989.2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 2Tài liệu đọc thêm1) E.B.Nauman, “Chemical Reactor Design”, John Wiley & sons, 1987.2) Stanley M. Walas, “Reaction Kinetics for Chemical Engineers”,Int. Student Edition, 1990.3) Coulson & Richardsons, “Chemical Engineering – Vol 6”,Elsevier, 1979.4) Richard M. Felder, “Elementary Principles of Chemical Processes”, John Wiley & sons, 2000.2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 3 Kỹ thuật phản ứng đồng thể (Homogeneous chemical reaction eng.) Kỹ thuật phản ứng dị thể (Heterogeneous chemical reaction eng.) 2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 4 Kỹ thuật phản ứng đồng thể• Chương 1: Khái niệm mở đầu (Introduction to Chem. Reaction Eng.)• Chương 2: Xử lý dữ kiện động học • (Interpretation of Chemical Kinetics Data)• Chương 3: Phương trình thiết kế (Design Equation)• Chương 4: Áp dụng phương trình thiết kế • (Application of Design Equation)• Chương 5: Hiệu ứng nhiệt độ. (Temperature Effects)• Chương 6: Dòng chảy thực (Real Flow) 2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 5 Chương 1: Khái niệm mở đầu QUAÙ TRÌNH VAÄT LYÙ HOÙA HOÏC K. THUAÄN THUAÄN NGHÒCH K. THUAÄN NGHÒCH TH. NGHÒCH NGTRUYEÀN KHOÁI CÔ, NHIEÄT Caân baèng P.Ö CAÂN BAÈNG PHA 2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 6Chương 1: Khái niệm mở đầu_• Thiết kế thiết bị phản ứng (T.B.P.Ư)  không có khuôn mẫu,  có thể có nhiều bản thiết kế,  bản thiết kế tối ưu về kinh tế. Liên quan đến nhiều lĩnh vực khác nhau:  Nhiệt động lực học,  Động hóa học,  Cơ lưu chất,  Truyền nhiệt;  Truyền khối.2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 7Các quá trình trong qui trình sản xuất công nghiệp2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 8Trước khi thiết kế cần trả lới hai câu hỏi sau:1. Phản ứng nào là phản ứng chính ?2. Tốc độ phản ứng đó như thế nào ?Câu hỏi 1 liên quan đến nhiệt động lực học.Câu hỏi 2 liên quan đến các quá trình vận tốc như: động hóa học, truyền nhiệt, truyền khối…2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 9 1.1. Động hóa học (Chemical Kinetics)• “Động học là cách mà thiên nhiên ngăn ngừa mọi quá trình xảy ra cùng một lúc”. • S.E. LeBlanc2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 10 1.1. Động hóa học (Chemical Kinetics)• Nghiên cứu tốc độ phản ứng hóa học và cơ chế phản ứng.1. Phản ứng đơn và phản ứng đa hợp (single &multiple reaction)2. Phản ứng sơ đẳng & không sơ đẳng (elementary & non elementary reaction)3. Cân bằng cho phản ứng thuận nghịch sơ đẳng ( Chemical Equilibrium)4. Bậc phản ứng (Reaction Order)5. Sự phụ thuộc nhiệt độ – định luật Arrhénius (Temperature dependency) 2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 111.2. Nhiệt động lực học(Chemical thermodynamics) Nhiệt hấp thu hoặc phóng thích Mức độ phản ứng 1. Nhiệt phản ứng (Heat of reaction) 2. Cân bằng hóa học (Chemical Equilibrium)2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 12 1. Nhiệt phản ứng TH r,T  H r,T 0   C dTp T0C p   (N i C pi ) sp   (N C i pi ) tcH r,T  H r,T0   (N i C pi ) sp (T  T0 )   (N i C pi ) tc (T  T0 )2/6/2012 Chuong 1- Khai niem mo dau 13 2. Cân bằng hóa học 0 F   RT ln K 0 d lnK H r, T0 Van t Hoff  2 dT RT 0 H r, T0  constant 0 K T2  H r,T0  ...