MỤC LỤC

PHẦN I :KỸ THUẬT PHẢN ỨNG .4

I PHÂN LOẠI CÁC PHẢN ỨNG HOÁ HỌC ..4

II CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH CHUYỂN HOÁ HOÁ HỌC 5

II.1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 5

II.1.a Phân loại hệ ..5

II.1.b Phương trình tỉ lượng ..5

II.1.c Bước phản ứng (ξ) .6

II.1.d Hiệu suất chuyển hoá Xi .6

II.1.e Độ chọn lựa (Si) của chất tham gia phản ứng Ai chuyển hoá thành sản phẩm

Ai’ 7

II.1.f Hiệu suất tính cho từng sản phẩm (Ri) .7

II.2 ĐỘNG HOÁ HỌC ..11

II.2.a Vận tốc phản ứng hoá học ..11

II.2.b Phương trình động học .12

II.2.c Một số ví dụ 13

II.3 NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC .15

II.3.a Những nguyên lý cơ bản của nhiệt động học 15

II.3.b Phương trình trạng thái 15

II.3.c Nhiệt phản ứng .16

II.3.d Cân bằng hoá học 17

PHẦN II : THIẾT BỊ PHẢN ỨNG 20

I ĐẠI CƯƠNG .20

I.1 PHÂN LOẠI THIẾT BỊ PHẢN ỨNG .20

I.1.a Theo pha của hệ .20

I.1.b Điều kiện tiến hành quá trình .20

I.1.c Theo điều kiện thủy động ..20

I.2 PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ PHẢN ỨNG THEO PHƯƠNG THỨC LÀM

VIỆC 21

I.2.a Thiết bị phản ứng gián đoạn : 21

I.2.b Thiết bị phản ứng liên tục : .21

I.2.c Thiết bị phản ứng bán liên tục : 22

I.3 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHẢN ỨNG .22

I.4 CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NHIỆT TỔNG QUÁT 22

I.4.a Cân bằng vật chất .22

I.4.b Cân bằng nhiệt ..23

II MÔ TẢ MỘT SỐ DẠNG THIẾT BỊ PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ CƠ BẢN 23

II.1 THIếT Bị PHảN ứNG LIÊN TụC 23

II.1.a Thiết bị phản ứng dạng ống : 23

II.1.b Thiết bị phản ứng dạng khuấy trộn lý tưởng .26

II.1.c Thiết bị phản ứng nhiều ngăn (étagé) ..29

II.2 THIếT Bị PHảN ứNG GIÁN ĐOạN .30

II.2.a Thiết bị phản ứng khuấy trộn hoạt động gián đoạn : 30

III ÁP DỤNG PHƯƠNG TRÌNH THIẾT KẾ 33

III.1 SO SÁNH CÁC THIẾT BỊ PHẢN ỨNG ĐƠN ..33

III.1.a Thiết bị phản ứng khuấy trộn hoạt động ổn định và thiết bị phản ứng dạng ống

với phản ứng bậc một và bậc hai ..33

III.1.b Ảnh hưởng của sự biến đổi tỉ lệ nồng độ ban đầu của tác chất trong phản ứng

bậc hai 35

III.2 HỆ NHIỀU THIẾT BỊ PHẢN ỨNG .38

III.2.a Thiết bị phản ứng dạng ống mắc nối tiếp và / hoặc mắc song song .38

III.2.b Thiết bị phản ứng khuấy trộn bằng nhau mắc nối tiếp (thiết bị phản ứng nhiều

ngăn) 39

IV HIỆU ỨNG NHIỆT ĐỘ 42

IV.1 KHÁI NIỆM VỀ HIỆU ỨNG NHIỆT ĐỘ 42

IV.2 THIẾT BỊ PHẢN ỨNG KHUẤY TRỘN HOẠT ĐỘNG ỔN ĐỊNH .43

IV.3 THIẾT BỊ PHẢN ỨNG DẠNG ỐNG ..44

V THIẾT KẾ HỆ PHẢN ỨNG DỊ THỂ ..46

V.1 PHÂN LOẠI HỆ PHẢN ỨNG DỊ THỂ ..46

V.1.a Phản ứng khí - rắn : ..46

V.1.b Phản ứng lỏng - rắn : 46

V.1.c Phản ứng khí - lỏng - rắn 46

V.1.d Phản ứng lỏng - lỏng .46

V.1.e Phản ứng khí - lỏng 46

V.2 ÁP DỤNG VÀO THIẾT KẾ ..46

V.3 PHẢN ỨNG XÚC TÁC RẮN 47

V.3.a Khái niệm về chất xúc tác 47

V.3.b Cơ chế của phản ứng hệ khí với chất xúc tác rắn (2 pha) ..52

V.3.c Thiết bị phản ứng xúc tác rắn một pha lưu thể (khí hoặc lỏng) ..54

V.3.d Thiết bị phản ứng xúc tác rắn nhiều pha .60

V.4 PHảN ứNG RắN - LƯU CHấT KHONG XUC TAC 63

V.4.a Đại cương 63

V.4.b Mô hình phản ứng 64

V.4.c Vận tốc phản ứng theo mô hình lõi chưa chuyển hóa ..65