KTPU_Chuong 5.ppt

KTPU

CHƯƠNG 5: THỜI GIAN LƯU VÀ ĐỘNG HỌC

QUÁ TRÌNH PHẢN ỨNG

3 MÔ HÌNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG

2 HÀM MỤC TIÊU

1 KHÁI NIỆM

2 BIẾN ĐẦU VÀO VÀ QUAN HỆ ĐỘNG HỌC

1 KHÁI NIỆM

1.1 Khái niệm về mô hình

 Xác định sự phân phối thời gian lưu thực tế từ số liệu thực nghiệm đáp ứng và tính độ chuyển hóa bằng cách xem dòng chảy hoàn, thích hợp cho thiết bị dạng ống chế độ chảy dòng

và phản ứng bậc 1

 Mô hình phân tán theo phương trục xem như trong thiết bị dạng ống có sự khuếch tán theo phương trục, khi đó sự phân phối thời gian lưu trong thiết bị dùng để tính hệ số khuếch tán theo phương trục và sau đó dự đoán độ chuyển hóa, phù hợp thiết bị dạng ống chảy rối

 Mô hình hệ nhiều bình khuấy mắc nối tiếp Số liệu thí nghiệm đáp ứng được dùng để xác định số bình khuấy trong hệ từ đó tính độ chuyển hóa

 Mô hình thiết bị phản ứng dạng ống có dòng hoàn lưu

1 KHÁI NIỆM

1.2 Mô hình thời gian lưu

Xét dòng chảy ổn định, không có phản ứng và sự biến đổi khối lượng riêng của phân tốc lưu chất qua thiết bị Thời gian lưu là biến số vô thứ nguyên và được định nghĩa

V

t.

v

t t

t











t: thời gian phân bố lưu chất qua thiết bị

: thời gian lưu trung bình

τ : thời gian thể tích

t

1 KHÁI NIỆM

1.3 Mô hình động lực học

2 HÀM MỤC TIÊU

2.1 Hàm phân bố thời gian lưu ở trong bình

 Những phần tử khác nhau sẽ đi theo những co đường khác nhau và mất những khoảng thời gian khác nhau

 Tại một thời điểm bất kỳ sự phân bố thời gian lưu trong bình được xác định từ lúc bắt đầu vào bình

 I chỉ độ đo sự phân bố thời gian lưu của lưu chất và I.dθ là phần lưu chất có thời gian lưu từ θ+d d θ

1

0









Id

Phần tử lưu chất có thời gian lưu trung bình lớn hơn θ1









0 0

1 Id Id

2 HÀM MỤC TIÊU

2.2 Hàm phân bố thời gian lưu ở trong bình của lưu chất trong dòng ra

 E.dθ là phần lưu chất trong dòng ra có thời gian lưu từ θ+d d θ

 E độ đo sự phân bố thời gian lưu của tất cả các phân tố của dòng lưu chất rời khỏi bình

1

0









Ed

Phần lưu chất trong dòng ra có thời gian lưu trung bình nhỏ hơn θ2 và phần lưu chất có thời gian lưu trung bình lớn hơn θ2







Ed

3 BIẾN ĐẦU VÀO VÀ QUAN HỆ ĐỘNG HỌC

3.1 Biến đầu vào

3 BIẾN ĐẦU VÀO VÀ QUAN HỆ ĐỘNG HỌC

3.2 Đường cong F

Ban đầu không có chất chỉ thị trong dòng lưu chất vào bình sau đó tác động tín hiệu bậc vào bằng cách cho chất chỉ thị có nồng độ C0 Đường biểu diễn nồng độ chất chỉ thị trong dòng ra theo thời gian thu gọn gọi là đường cong F

0 0

1

F

t

t

Tín hiệu đầu ra (đường cong F) Tín hiệu đầu vào

3 BIẾN ĐẦU VÀO VÀ QUAN HỆ ĐỘNG HỌC

3.3 Đường cong C

Đường cong C biểu diễn nồng độ theo thời gian thu gọn của chất chỉ thị trong dòng ra ứng với tín hiệu kích thích dạng xung tại đầu vào Nồng độ ban đầu của chất chỉ thị C0 Với điện tích bên dưới đường cong bằng 1

0 0

C

t

t

Tín hiệu đầu ra (đường cong C) Tín hiệu xung

4 MÔ HÌNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG

4.1 Mô hình toán

 Mô hình phân tán

4 MÔ HÌNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG

 Mô hình khuấy mắc nối tiếp không tuần hoàn

4 MÔ HÌNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG

 Mô hình khuấy mắc nối tiếp có tuần hoàn kín

4 MÔ HÌNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG

 Mô hình khuấy mắc nối tiếp có tuần hoàn một phần

4 MÔ HÌNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG

4.1 Ứng dụng dánh giá hoạt động của bình phản ứng

 Hoạt động bình ống

4 MÔ HÌNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG

 Hoạt động bình khuấy

4 MÔ HÌNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG

 Phương pháp tiến hành dòng chảy để đạt đến dạng ống