1. Trang Chủ
  2. Toán học
  3. Bài giảng Phương pháp số trong công nghệ hoá học: Tuần 8 - TS. Nguyễn Đặng Bình Thành

Bài giảng Phương pháp số trong công nghệ hoá học: Tuần 8 - TS. Nguyễn Đặng Bình Thành

Bài giảng Phương pháp số trong công nghệ hoá học: Tuần 8 có nội dung trình bày về các phương pháp giải phương trình và hệ phương trình; Ứng dụng. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của bài giảng này. Tuần 8 PHƢƠNG 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 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình

Thể loại Tài liệu miễn phí Toán học

Số trang 59

Ngày tạo 10/16/2021 8:00:23 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.79 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Phương pháp số trong công nghệ hoá học: ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Tuần 8 PHƢƠNG 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 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  2. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  3. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc ' ' ' W1, C p1 , t HT 1 , I HT 1 W2,C p2 , t HT 2 , I HT 2 W3,C p3 , t HT 3 , I HT 3 Gđ ,C p ,đ , tđ , a đ D, pH , IH G1,C p ,1 , t s1 , a 1 G2,C p ,2 , ts2 , a2 W 3 , 3 , C '' p3 D , 1 , C '' W1 , 2 , C '' p1 p2 CuuDuongThanCong.com Gc,C p ,c , thttps://fb.com/tailieudientucntt s3 , ac
  4. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Mục đích của việc tính toán hệ thống cô đặc (nhiều nồi liên tiếp – multi-effect evaporation): - Xác định các đại lƣợng D, W1, W2, W3 để đảm bảo 1) Nâng cao nồng độ dung dịch cần cô đặc từ ađ đến ac 2) Đảm bảo đủ khả năng trao đổi nhiệt từ hơi đốt D và hơi thứ Wi trong từng thiết bị cô đặc. - Dựa vào hai lựa chọn chính: 1) Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt trong các thiết bị là bằng nhau 2) Tổng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt là nhỏ nhất CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  5. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Cơ sở tính toán: - Xây dựng phƣơng trình cân bằng chất cho từng nồi và cho hệ thống - Xây dựng phƣơng trình cân bằng nhiệt (năng lƣợng) cho từng nồi và cho hệ thống - Kết hợp với một số giả thiết nhằm đơn giản hóa mô hình Hệ phƣơng trình tuyến tính với các ẩn số: D, Wi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  6. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Cân bằng chất: TB1 (n=1) G đ  G1  W 1  G đ a đ  G 1a1 G đ ađ a1  G đ  W1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  7. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Cân bằng chất: TB2 (n=2) G đ  G 2  W 1  W 2  G đ a đ  G 2a 2 Gđ ađ a2  G đ  W1  W 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  8. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Cân bằng chất: TB3 (n=3) G đ  G 3  W 1  W 2  W 3  G đ a đ  G 3a3 G đ ađ a2  G đ  W1  W 2  W 3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  9. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Cân bằng nhiệt: TB1 (n=1) 1 '' GđC t  DI p ,đ đ H  G 1C t  DC p1 s1 p1 Thông thƣờng dung dịch đƣợc gia nhiệt đến nhiệt độ sôi trƣớc khi đƣa vào cô đặc: '  GđC  W 1C ' GđC t  G 1C p ,đ s1 t  W 1C p1 s1 t p1 s1 G 1C p ,1 p ,đ p1  )  GđC '' ' D (IH  C p1 1 p ,đ ( t s1  t đ )  W 1C p1 ( t HT 1  t s 1 )  Q tt  Q c đ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  10. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Cân bằng nhiệt: TB2 (n=2)  )  G 1C '' ' W 1 ( I HT 1 C p2 2 p1 ( t s 2  t s1 )  W 2 C p2 ( t HT 2  ts2 ) TB3 (n=3)  )  G 2C '' ' W 2 ( I HT 2 C p3 3 p2 (t s 3  t s 2 )  W 3C p3 ( t HT 3  ts3 ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  11. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Kết hợp cân bằng chất và cân bằng nhiệt:  )  GđC '' ' D (IH  C p1 1 p ,đ ( t s1  t đ )  W 1C p1 ( t HT 1  t s1 )  )  G 1C '' ' W 1 ( I HT 1 C p2 2 p1 ( t s 2  t s1 )  W 2 C p2 ( t HT 2  ts2 )  )  G 2C '' ' W 2 ( I HT 2 C p3 3 p2 (t s 3  t s 2 )  W 3C p3 ( t HT 3  ts3 )  ađ  W1  W 2  W 3  G đ 1      ac  CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  12. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Để giải đƣợc hệ phƣơng trình cân bằng vật chất và năng lƣợng: 1. Xác định áp suất làm việc trong từng thiết bị 2. Xác định lƣợng hơi thứ trong từng thiết bị CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  13. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc 1. Xác định áp suất làm 2. Xác định lƣợng hơi việc trong từng thiết thứ trong từng thiết bị P1, P2, P3 bị W1, W2, W3 Xác định nhiệt độ hơi Xác định nồng độ chất thứ trong từng thiết bị tantrong từng thiết bị tHT1, tHT2, tHT3 a1, a2, a3 ' '' ''' t si  t HTi   i   i   i CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  14. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc ' '' ''' t si  t HTi   i   i   i Ảnh hƣởng của nồng độ Ảnh hƣởng của áp suất Ảnh hƣởng do thủy tĩnh ma sát trên đƣờng ống CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  15. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc 1. Xác định áp suất làm Giả thiết ban đầu việc trong từng thiết PH  PB  Pi  bị P1, P2, P3 n Giả thiết lại Hiệu nhiệt độ hữu ích Kiểm tra giả thiết  t i  t HTi  t si F i  const 1  F i  min CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  16. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc 2. Xác định lƣợng hơi Giả thiết ban đầu thứ trong từng thiết W bị W1, W2, W3 Wi  n Giả thiết lại Các thông số Kiểm tra giả thiết I HTi , t HTi , t si ,  i ,... Từ việc giải hệ phƣơng trình CBC và NL CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  17. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình Nhập số liệu đầu 1.3 Ứng dụng Giả thiết phân bố áp suất P1, P2, P3 Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc F1  F 2  F 3 Giả thiết phân bố hơi thứ W1, W2, W3 Qi / K  ti   t i Xác định các nhiệt độ và  Qi / K i thông số hóa lý tƣơng ứng t    ti Tính toán lại W1, W2, W3 Tính toán trao đổi nhiệt  t i  t HTi 1  t si Kiểm tra hiệu nhiệt độ hữu ích CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  18. Chƣơng 1. Các phƣơng pháp giải phƣơng trình và hệ phƣơng trình 1.3 Ứng dụng Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc Tính toán hệ thông cô đặc hai nồi xuôi chiều để cô đặc dung dịch đƣờng sucrose: -Năng suất Gđ = 3000 kg/h -Nồng độ đầu ađ = 12% -Nồng độ cuối ac = 60% Sử dụng hơi bão hòa ở áp suất PH = 2atm Áp suất tại baromet PB = 0,2 atm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  19. Chƣơng 2 Các phƣơng pháp tính tích phân xác định Tính gần đúng các tích phân xác định b - Xét tích phân xác định: I   f ( x ) dx; a - Nếu f(x) liên tục trên [a, b] và có nguyên hàm là F(x) b I   f ( x)dx  F (b)  F (a ); a + thường khó khăn khi tìm nguyên hàm - Thực tế: + Hàm f(x) được cho dưới dạng bảng số. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  20. Chƣơng 2 Các phƣơng pháp tính tích phân xác định Tính gần đúng các tích phân xác định -Tính gần đúng giá trị của tích phân thay hàm dưới dấu tích phân bằng một đa thức xấp xỉ. b b I   f ( x)dx   Pn ( x)dx; a a CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học