MỤC LỤC

TÓM TẮT NỘI DUNG 5

I. Đặt vấn đề: 6

II. Tổng quan về lý thuyết của qui trình sản xuất biodiesel từ mỡ cá da trơn: 6

II.1. Thành phần của mỡ cá 6

II.1.1. Phương trình phản ứng 6

II.1.2. Phương động học của quá trình 7

II.2. Cơ sở lý thuyết để tính toán thiết kế hệ thống thiết bị sản xuất biodiesel và phần mềm mô phỏng bằng Matlab: 8

II.2.1. Hệ thống thiết bị: 8

II.2.1.1.Mô hình đồ họa của hệ thống thiết bị 8

II.2.1.2.. Nguyên tắc hoạt động của mô hình: 8

II.2.2.. Cơ sở lý thuyết của thiết bị khuấy trộn gián đoạn: 9

II.2.2.1. Giới thiệu về thuyết bị phản ứng: 9

II.2.2.2. Đặc trưng nhiệt trong thiết bị phản ứng: 9

II.2.2.3. Chế độ nhiệt tối ưu: 9

II.2.2.4.Các giải pháp để duy trì chế độ nhiệt tối ưu trong thiết bị phản ứng: 10

II.2.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ quá trình phản ứng của thiết bị: 10

II.2.2.6. Thời gian lưu của thiết bị: 10

II.3. Cơ sở lý thuyết mô phỏng phần chương trình điều khiển tối ưu quá trình bằng Matlab: 11

II.3.1. Nguyên lý cực đại Pontrjaghin: 11

II.3.1.1. Bài toán tác động nhanh 12

II.3.1.2. Tính chất hàm hamilton: 14

II.3.2. Qui trình xây dựng chương trình Matlab điều khiển tối ưu cho hệ thống sản xuất biodiesel: 14

II.3.2.1 Mô hình điều khiển: 14

II.3.2.2. Thuật toán lập trình trong Matlab dựa theo các bước tính toán của S.Nagaraja Rao và Rein Luus: 17

II.4. Một số kết quả của chương trình: 18

III. Qui trình tính toán thiết kế hệ thống thiết bị: 21

III.1.1. Mô tả: 21

III.1.2.Cân bằng vật chất và năng lượng cho thiết bị chính: 21

III.1.2.1.Tính cân bằng vật chất: 21

III.1.2.2.Tính toán cơ khí cho thiết bị chính: 22

III.1.2.3. Tính cân bằng năng lượng cho thiết bị chính: 24

III.1.3.Tính toán thiết bị phụ: 27

III.1.3.1.Tính toán thiết bị hoàn lưu methanol: 27

III.1.3.1.Tính toán thiết bị thu hồi methanol: 33

Phụ lục 39

Tài liệu tham khảo: 46

TÓM TẮT NỘI DUNG

Nội dung bài viết được chia làm 3 phần chính

Phần 1: Tổng quan các kiến thức nền tản về thiết bị khuấy trộn làm việc gián đoạn, nội dung của nguyên lý cực đại Pontrjaghin, thuật toán để mô phỏng quá tình bằng Matlab

Phần 2: Dựa trên thuật toán tiến hành viết lệnh trên Matlab để mô phỏng quá trình, đồng thời truy suất ra các kết quả, từ đó làm cơ sở cho quá trình tính toán thiết kế hệ thống sản xuất, nguyên tắc điều khiển hệ thống tuân theo kết quả của chương trình.

Phần 3: Tính toán cho thiết bị chính (thiết bị khuấy trộn).

- Tính cân bằng vật chất cho thiết bị dựa trên quá trình truyền chất.

- Tính cân bằng về năng lượng cho thiết bị dựa trên quá trình truyền nhiệt.

Dựa trên kết tính toán cân bằng vật chất và năng lượng ta có thể tính toán cơ khí chế tạo cho thiết bị đó.

Phụ lục

Bảng kết quả tính toán của chương trình Matlad

I. Đặt vấn đề

Tính toán thiết kế hệ thống sản xuất biodiesel từ mỡ cá da trơn đòi hỏi các thiết bị phải đơn giản nhưng hiệu quả cao, không đơn thuần chỉ tạo ra biodiesel mà còn yêu cầu về mặt chất lượng sản phẩm, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp đây được xem là tiêu chí hàng đầu trong việc chọn lựa thiết bị và kiểu dáng thiết bị phản ứng. Kết quả chương trình mô phỏng bằng Matlab là số liệu để tính toán thiết kế thiết bị nên đòi hỏi phải có độ chính xác và tin cậy trong phạm vi chấp nhận được. Xây dựng trên có cơ sở của quá trình và thuật toán rõ ràng.