Slide Bài giảng Phương pháp số trong công nghệ hóa học (Tuần 2)

Ứng dụng đơn giản: Vấn đề nội suy trong kỹ thuật hóa học Ví dụ 2: Cho hỗn hợp lỏng Bezne – Toluen, biết hàm lượng Benzen trong pha khí hơi y = 0,6 phần mol.. Ứng dụng nội suy trong tính

Trang 1

PHƯƠNG PHÁP SỐ TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Mã học phần: CH3454

TS Nguyễn Đặng Bình Thành

BM:Máy & TBCN Hóa chất

Numerical Methods in Chemical Engineering

Trang 2

MUA BÀI THÍ NGHIỆM

Lớp cử một người (Lớp trưởng) lên Bộ môn Quá trình thiết

Trang 3

Ứng dụng đơn giản: Vấn đề nội suy trong

kỹ thuật hóa học

Tại sao phải sử dụng nội suy trong tính toán các quá trình CN Hóa

học???

Các đường cong này được xây dựng từ???

Trang 4

Tính toán?

Trang 5

Giả thiết đường cong nối giữa hai điểm là đường thẳng

Đó là???

Nội suy

tuyến tính!!!

Trang 6

k k

k

y y

y

y x

k

k k

x x

y

y y

y

Trang 7

k

k k

x x

y

y y

y

Trang 8

Nội suy tuyến tính

Procedure NOSUY(xs:real;VAR ys:real;Y,X:mX);

Trang 9

Nội suy tuyến tính

Procedure NOSUY(xs:real;VAR ys:real;Y,X:mX);

Trang 10

Ví dụ 1:

Cho hỗn hợp lỏng Bezne – Toluen, biết hàm lượng

Benzen trong pha lỏng x = 0,4 (phần mol) Hãy xác định

hàm lượng Benze trong pha hơi ở trạng thái cân bằng.

x = 0,4

y CB = ?

Trang 11

Trang 12

Trang 13

Trang 14

Trang 15

Trang 16

{ Tìm hàm lượng pha hơi cân bằng với xs=0.4 }

writeln (‘Nhập giá trị xs =’);readln(xs);

Trang 17

Ví dụ 2:

Cho hỗn hợp lỏng Bezne – Toluen, biết hàm lượng

Benzen trong pha khí (hơi) y = 0,6 (phần mol) Hãy xác

định hàm lượng Benze trong pha lỏng ở trạng thái cân bằng.

x CB = ?

y = 0,6

Trang 18

Trang 19

Trang 20

Trang 21

Trang 22

Trang 23

Trang 24

Ví dụ 3:

Cho hệ hơi nước bão hòa, biết nhiệt độ của hệ là

T = 119,6 o C Hãy xác định áp suất hơi bão hòa pS của hệ?

T = 119,6 o C

pS = ?

Trang 25

Ví dụ 3:

Trang 26

{ Tìm áp suất hơi bão hòa tại ts=119.6 }

writeln (‘Nhập giá trị ts =’);readln(ts);

Trang 27

Ví dụ 4:

Cho hệ hơi nước bão hòa, biết áp suất hơi bão hòa của

hệ là pS = 2 atm Hãy xác định nhiệt độ của hệ?

T = ?

pS = 2 atm

Trang 28

{ Tìm nhiệt độ của hệ tại ps=2.0 }

writeln (‘Nhập giá trị ps =’);readln(ps);

Trang 29

Ứng dụng nội suy trong tính toán số đĩa

lý thuyết và chiều cao tháp chưng luyện

Sơ đồ chưng đơn giản

Trang 30

Sơ đồ chưng luyện liên tục

Trang 31

Lượng lỏng đi xuống và lượng hơi đi lên từ một đĩa ở trạng thái cân bằng

Lượng lỏng chảy xuống

từ đĩa trên trao đổi nhiệt

và chất với lượng hơi từ

đĩa dưới đi lên

Truyền nhiệt và chuyển khối

Trang 32

Truyền nhiệt và chuyển khối trên từng đĩa

Lượng lỏng đi xuống nhận nhiệt từ dòng hơi và bay hơi một phần cấu tử dễ

bay hơi

Do đó:

Trong pha hơi ở đĩa trên

có hàm lượng cấu tử dễ bay hơi cao hơn đĩa dưới

Trang 33

Truyền nhiệt và chuyển khối trên từng đĩa

Dòng hơi mất nhiệt ngưng

Trang 34

Chưng luyện liên tục

Đi từ đáy tháp đến đỉnh tháp làm lượng cấu tử dễ bay hơi tăng dần và

ngưng tụ cho sản phẩm đỉnh

Đi từ đỉnh tháp xuống đáy tháp hàm lượng cấu tử khó bay hơi tăng dần và cho

sản phẩm đáy

Trang 35

Xác định số đĩa lý thuyết bằng phương pháp đồ thị (Phương pháp McCabe-Thiele)

Trang 36

Một đĩa lý thuyết

Dữ liệu cân bằng

pha lấy từ các thực

nghiệm

Đường cân bằng được xác định từ cân bằng vật chất

Trang 37

Các giả thiết:

1- Ẩn nhiệt hóa hơi của hai cấu tử bằng nhau và là hằng số.

2- Nhiệt lượng làm thay đổi nhiệt độ các cấu tử trong tháp

là rất nhỏ so với ẩn nhiệt hóa hơi

3- Hỗn hợp lỏng hai cấu tử là hỗn hợp lý tưởng

4- Không có sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh 5- Áp suất làm việc là hằng số tại mọi điểm trong tháp

6- Hỗn hợp dòng vào ở trạng thái bão hòa

Trang 38

Đường làm việc đoạn luyện

Đường làm việc đoạn chưng

Với các giả thiết đã nêu thì đường làm việc của đoạn chưng và đoạn luyện là đường thẳng

Trang 39

Phương trình đường làm việc

R

P

F

R y

Trang 40

Trang 41

Chỉ số hồi lưu:

Hồi lưu nhỏ nhất

(Rmin)

Trang 42

Xác định số đĩa lý thuyết bằng phương pháp số

Một đĩa lý thuyết

Trang 43

Một đĩa lý thuyết Thuật toán?

Trang 44

Trang 45

Chương trình (Đoạn luyện)

Trang 46

Chương trình (Đoạn chưng)

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	0,92 MB