Tài liệu Giáo trình nguyên lý hóa công nghiệp

NGUYÊN LÝ HÓA CÔNG NGHIỆP


NỘI DUNG MÔN HỌC

Lý thuyết và bài tập

Chương I: Mở đầu

Chương II: Chưng luyện

Chương III: Trích ly

Chương IV: Thiết bị phản ứng – Bài tập áp dụng

Chương V: Thiết bị trao đổi nhiệt

Thực hành

Vận dụng phần mềm PROII để mô phỏng một số sơ đồ trong công nghiệp hóa học


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .5

1.1. PHÂN LOẠI CÁC QUÁ TRÌNH TRONG CÔNG NGHỆ HÓA HỌC .5

1.2. NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH CHUYỂN KHỐI .6

1.2.1. Định nghĩa .6

1.2.2. Phân loại .6

CHƯƠNG 2: CHƯNG LUYỆN .7

2.1. ĐỊNH NGHĨA CHƯNG 7

2.2. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP CHƯNG .7

2.3. PHÂN LOẠI HỖN HỢP HAI CẤU TỬ 8

2.4. CÂN BẰNG LỎNG HƠI CỦA HỖN HỢP 2 CẤU TỬ .9

2.4.3. Giản đồ đẳng nhiệt P-x-y 9

2.4.4. Giản đồ đẳng áp T-x-y .10

2.4.5. Giản đồ phần mol x-y 11

2.5. THÁP CHƯNG LUYỆN .12

2.5.1. Nguyên tắc hoạt động 12

2.5.2. Thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp (Condenser) 13

2.5.3. Thiết bị đun sôi đáy tháp (Reboiler) 14

2.5.4. Cân bằng vật chất 16

2.5.5. Xác định chỉ số hồi lưu rf và số đĩa lý thuyết tối thiểu Nmin .17

2.5.6. Xác định số đĩa thực tế NTT 19

THỰC HÀNH

VẬN DỤNG PHẦN MỀM PROII ĐỂ MÔ PHỎNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ TRONG CÔNG NGHIỆP HÓA HỌC

I- GIớI THIệU TổNG QUAN .21

1- MụC ĐÍCH, VAI TRÒ CủA THIếT Kế MÔ PHỏNG .21

2- CÁC PHầN MềM MÔ PHỏNG TRONG CÔNG NGHệ HÓA HọC 22

II- PHầN MềM PRO/II .22

1- LĨNH VựC Sử DụNG .22

2- QUÁ TRÌNH MÔ PHỏNG BằNG PHầN MềM PRO/II .23

III- LÝ THUYếT NHIệT ĐộNG HọC 24

IV- CƠ Sở LựA CHọN MÔ HÌNH NHIệT ĐộNG 25

V- CÁC PHầN CƠ BảN CủA PROII .28

1- GIAO DIệN CủA PROII- QUI ƯớC BAN ĐầU .28

2- Cửa sổ PRO/II .29

VI- CÁC THAO TÁC THƯờNG DÙNG TRONG MÔ PHỏNG BằNG PRO/II 30

1- Mở MộT CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỏNG MớI (OPENING A NEW SIMULATION) 30

2- Mở MộT CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỏNG ĐÃ CÓ (OPENING AN EXISTING SIMULATION) 30

3- GHI MộT FILE MÔ PHỏNG ĐANG HIệN HÀNH (SAVING THE CURRENT SIMULATION) 30

a- Ghi một file mô phỏng đang hiện hành .30

b- Ghi một file mô phỏng với một tên khác .31

4- XÓA MộT CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỏNG (DELETING A SIMULATION) .31

5- SAO CHÉP MộT CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỏNG (COPY A SIMULATION) 31

Nguyên lý hóa công nghiệp 4

6- THAY ĐổI DạNG ĐƯờNG VIềN CÁC DÒNG (MODIFYING THE FLOWSHEET STREAM BORDER STYLE) .32

7- HIểN THị TÍNH CHấT CủA DÒNG TRÊN SƠ Đồ MÔ PHỏNG 32

8- Sử DụNG FLASH HOT-KEY TOOL 33

9- XUấT MộT SƠ Đồ MÔ PHỏNG RA CửA Sổ LƯU TRữ TạM (EXPORTING THE PFD TO THE WINDOWS CLIPBOARD) 34

10- NHậP MộT FILE PRO/II CÓ SẳN (IMPORTING A PRO/II KEYWORD INPUT FILE) 34

11- XÁC ĐịNH CÁC TÍNH CHấT Về CÂN BằNG LỏNG - HƠI CủA CÁC Hệ 2 CấU Tử (DISPLAY BVLE) 34

VII- BÀI TẬP ÁP DỤNG 36

BÀI TOÁN 1: MÔ PHỏNG SƠ Đồ CÔNG NGHệ CủA PHÂN XƯởNG TÁCH MÉTHANE .36

BÀI TOÁN 2: MÔ PHỏNG THIếT Bị TÁCH KHÍ - LỏNG 38

BÀI TOÁN 3: TÍNH NHIệT Độ SÔI CủA MộT HỗN HợP HAI PHA ở MộT ÁP SUấT NHấT ĐịNH 39

BÀI TOÁN 4: MÔ PHỏNG THÁP TÁCH PROPANE 40

BÀI TOÁN 5: XÁC ĐịNH ĐĨA NạP LIệU TốI ƯU CHO THÁP TÁCH PROPANE BằNG CÔNG Cụ OPTIMISER 42

BÀI TOÁN 6: XÁC ĐịNH Số ĐĨA LÝ THUYếT TốI THIểU VÀ CHỉ Số HồI LƯU TốI THIểU CHO THÁP TÁCH PROPANE BằNG PHƯƠNG PHÁP SHORTCUT .44

CHƯƠNG 3: TRÍCH LY .46

3.1. NGUYÊN TắC .46

3.2. SƠ Đồ .46

3.3. ỨNG DụNG 46

CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ PHẢN ỨNG .47

4.1. ĐẠI CƯƠNG .47

4.1.1. PHÂN LOẠI THIẾT BỊ PHẢN ỨNG .47

a- Theo pha của hệ 47

b- Điều kiện tiến hành quá trình 47

c- Theo điều kiện thủy động .47

4.1.2. PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ PHẢN ỨNG THEO PHƯƠNG THỨC LÀM VIỆC 48

a- Thiết bị phản ứng gián đoạn : .48

b- Thiết bị phản ứng liên tục : .49

c- Thiết bị phản ứng bán liên tục : 50

4.1.3. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHẢN ỨNG 50

4.2. CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NHIỆT TỔNG QUÁT .51

4.2.4. Cân bằng vật chất 51

4.2.5. Cân bằng nhiệt 51

4.3. MÔ TẢ MỘT SỐ DẠNG THIẾT BỊ PHẢN ỨNG ĐỒNG THỂ CƠ BẢN 52

Thiết bị phản ứng liên tục 52

a- Thiết bị phản ứng dạng ống : 52

b- Thiết bị phản ứng dạng khuấy trộn lý tưởng .55

c- Thiết bị phản ứng nhiều ngăn (étagé) .59

4.4. ÁP DỤNG PHƯƠNG TRÌNH THIẾT KẾ .60

4.4.7. SO SÁNH CÁC THIẾT BỊ PHẢN ỨNG ĐƠN .60

4.4.8. HỆ NHIỀU THIẾT BỊ PHẢN ỨNG .67