Bai giang_Ky thuat phan ung

BÀI GIẢNG SỐ 1 SỐ TIẾT: 03
I. TÊN BÀI GIẢNG: KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU
II. MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học có khả năng hiểu và nắm được những khái niệm cơ bản
nhất, những yêu cầu ban đầu của môn học để áp dụng cho những khái niệm và quy
trình sâu hơn.
III. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng.
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga.
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. Giới thiệu môn học (30 phút)
• Thế nào là kĩ thuật phản ứng
Kỹ thuật phản ứng gắn liền với các quá trình trong đó có các phản ứng hoá học xảy
ra.Trong các ngành công nghiệp quan trọng như công nghiệp hoá chất, công nghiệp thực
phẩm, công nghiệp luyện kim, công nghiệp vật liệu xây dựng thì quá trình biến đổi hoá học
là quá trình cơ bản.
• Quy trình công nghệ hoá học cơ bản liên quan đến kĩ thuật phản ứng và đánh giá.
Những phản ứng xảy ra trong thiết bị phản ứng không chỉ là những phản ứng hoá học tuân
theo những định luật biến đổi thuần tuý mà còn nhiều quá trình cùng xảy ra và tác động
qua lại lẫn nhau.Các quá trình xảy ra trong thiết bị phản ứng là quá trình tổng hợp bao gồm
quá trình thuỷ lực, quá trình truyền nhiệt, quá trình chuyển khối và phản ứng hoá học.
• Giới thiệu giáo trình tài liệu tham khảo
2. Những khái niệm cơ bản (30 phút)
• Hỗn hợp phản ứng
Hỗn hợp phản ứng: là tập hợp các chất tham gia phản ứng bao gồm: các chất trực tiếp tham
gia phản ứng và các chất trợ phản ứng.
Các chất tham gia phản ứng là các chất trực tiếp tham gia vào phản ứng để tạo thành sản
phẩm, các chất tham gia ban đầu sẽ chuyển hoá trong quá trình phản ứng và tạo ra sản
phẩm phản ứng.
Các chất trợ phản ứng(xúc tác) là những chất không tham gia vào biến đổi hoá học mà

chỉ có tác dụng làm thay đổi tốc độ phản ứng. Các chất trợ phản ứng không làm thay đổi
tính chất hoá-lý.Chúng là những chất như: xúc tác, chất trơ, dung dịch đệm.
1
• Nồng độ
Nồng độ phần mol x
j
của cấu tử j;là số mol của cấu tử j trên tổng số mol của hỗn hợp phản
ứng:
∑
=
=
n
j
j
j
n
n
x
1

Nồng độ phần khối lượng:
j
y
của cấu tử j là khối lượng của cấu tử j trên tổng khối
lượng hỗn hợp phản ứng:
j
y
=
∑
=

n
j
j
m
m
1

Nồng độ mol C
j
(gọi tắt nồng độ ) là tỷ số giữa số mol cấu tử j chia cho thể tích phản ứng:
C
j
=
∑
=
n
j
j
V
n
1

• Áp suất
Áp suất riêng phần P
j
: đối với phản ứng hệ khí, người ta thường dùng áp suất riêng
phần thay cho nồng độ của cấu tử.Quan hệ giữa áp suất riêng phần và nồng độ cấu tử j như
sau: P
j
=

V
TRn
j
..
= C
j
.R.T
Áp suất toàn phần: P=
∑
=
n
j
j
P
1
P=
R
V
TRn ..

• Thể tích thiết bị phản ứng: là thể tích hỗn hợp phản ứng chiếm trong thiết bị phản
ứng và thực hiện phản ứng
• Thể tích phản ứng:
3. Động hoá học phản ứng (30 phút)
• Phản ứng đơn và phản ứng đa hợp
Phản ứng đơn giản: Là những phản ứng xảy ra chỉ theo cùng một loại trao đổi nguyên
tố, có nghĩa là chỉ có một phản ứng duy nhất. Những phản ứng này chỉ cần một phương
trình lượng hoá và một phương trình vận tốc để biểu diễn quá trình phản ứng.
A + B
→

D
Ví dụ: 2C + O
2

→
2CO
Phản ứng đa hợp: là phản ứng mà trong hỗn hợp phản ứng xảy ra nhiều phản ứng. Ta
phải cần hơn một phương trình lượng hoá học và phương trình vận tốc để biểu diễn quá
trình phản ứng.
2
• Phản ứng sơ đẳng và không sơ đẳng.
Phản ứng sơ đẳng: Là loại phản ứng xảy ra trong một giai đoạn theo thuyết va chạm và
phương trình vận tốc được suy ra từ phương trình lượng hoá học.
Ví dụ: Xét phản ứng có phương trình lượng hoá học
A + B
→
R
Phương trình vận tốc
BAA
CCKr ..)(
=−
Ngược lại, khi không có sự liên hệ giữa phương trình lượng hoá học và phương trình
vận tốc phản ứng sơ đẳng thường xác định bằng thực nghiệm.
Ví dụ: Phản ứng giữa hidro và brom
H
2
+
2
Br

→
2HBr

2
22
2
2/1
1
)(
Br
HBr
BrH
HBr
C
C
K
CCK
r
+
=+
• Cân bằng cho phản ứng thuận nghịch sơ đẳng.
Xét phản ứng thuận nghịch sơ đẳng
A + B
↔
R + S
Về nguyên lý phản ứng xảy ra theo hai hướng ngược nhau. Tốc độ phản ứng quá
trình thuận và nghịch là khác nhau.
 Phản ửng thuận:
BAThR
CCKr ..)(

1
=−
 Phản ứng nghịch:
SRNgR
CCKr ..)(
2
−=
Vận tốc của cả quá trình bằng tổng quá trình thuận và nghịch.
NgRThRR
rrr )()(
+−=
Ở điều kiện cân bằng không có sự thành lập R tức
R
r
= 0
0)()(
=+−
NgRThR
rr

Đây là quá trình cân bằng động bởi vì quá trình phản ứng vẫn diễn ra chỉ không có
sự thay đổi nồng độ tại thời điểm cân bằng trạng thái CBHH biểu diễn trạng thái giới hạn
đạt được sau một thời gian phản ứng vô cùng dài trong hệ cô lập và chỉ có tác động ngoài
có thể làm thay đổi được trạng thái này.
Từ các biểu thức trên ta có thể rút ra:
BA
SR
CC
CC
K

K
.
.
2
1
=

Người ta đặt K
c
=
2
1
K
K
: Hằng số cân bàng phản ứng
Canbang
BA
SR
C
CC
CC
K
K
K









==
.
.
2
1

• Bậc phản ứng.
Xét phương trình vận tốc phản ứng:
d
D
b
B
a
AA
CCCKr ...)(
=−
( a + b + d =n)
Với a,b,c là hệ số hoặc không là hệ số của phương trình lượng hoá học.
3
Bậc a theo tác chất A
Bậc b theo tác chất B
Bậc d theo tác chất D
n: bậc tổng quát của phản ứng và không nhất thiết là số nguyên
• Độ chuyển hoá, năng suất và hiệu suất.
Độ chuyển hóa X
A
: Độ chuyển hóa của cấu tử A là tỷ số giữa số mol cần cho phản hóa
học của cấu tử tham gia phản ứng và số mol ban đầu của cấu tử đó.

0
A
A
A
N
N
X
Tg
=
=
0
1
A
A
N
N
−

Tg
A
N
: Số mol cấu tử A tham gia phản ứng
A
N
: Số mol cấu tử A còn lại sau phản ứng
0
A
N
: Số mol ban đầu cấu tử A
4. Nhiệt động lực học (25 phút)

• Nhịêt phản ứng
Nhiệt phản ứng là lượng nhiệt phóng thích hoặc hấp thu bởi phản ứng được quy về
nhiệt độ tác chất
R
Q
.
21
−
+∆=
AUQ
R

U
∆
: Biến thiên nội năng của hệ
A
1-2
: Công quá trình biến đổi từ trạng thái 1
→
2
Nếu áp suất không đổi, nhiệt phản ứng bằng với sự biến đổi Entholpy.
21,
−
∆+∆=∆=
UHQ
PR
)(TSU
∆=∆

∫

=
−
2
1
21
V
V
PdVA
• Cân bằng hoá học: mối liên hệ giữa các thông số trạng thái, nồng độ, áp suất, hằng
số cân bằng, phân loại, đơn vị, mối liên hệ giữa hằng số cân bằng, nhiệt độ, áp suất.
5. Phân loại phản ứng (20 phút)
Phân loại theo cơ chế: phản ứng đơn giản và phản ứng phức tạp.
Phân loại theo số pha: phản ứng đồng thể và dị thể.
Phân loại theo phương thức làm việc: phản ứng theo phương thức gián đoạn, liên tục,
bán liên tục.
Phân loại theo chế độ nhiệt: phản ứng đẳng nhiệt, đoạn nhiệt và đa biến nhiệt.
Trong kỹ thuật phản ứng ta quan tâm đến số pha hiện diện trong hệ do đó thường chia
phản ứng thành 2 loại: đồng thể và dị thể.
4
Phản ứng đồng thể: Là phản ứng mà tất cả cấu tử dị thể tham gia trong hệ có cùng trạng
thái pha ( rắn, lỏng, khí ).
Phản ứng dị thể: thì các cấu tử tham gia phản ứng có trạng thái từ hai pha trở lên.
V. TỔNG KẾT BÀI
Bài học đưa ra những khái niệm đầu tiên để có thể nghiên cứu, học tập đạt hiệu quả
môn kỹ thuật phản ứng. Ôn tập lại những vấn đề đã học liên quan đến môn học áp dụng
sau này.
VI. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Tại sao nói kỹ thuật phản ứng là ngành khoa học tổng quan và phức tạp ?
2./ Các yêu cầu tiên ban đầu để thiết kế được thiết bị phản ứng là gì?
3/ Các loại hằng số cân bằng phản ứng và chuyển đổi tương ứng từng loại.

4/ Độ chuyển hoá là gì? cách xác định nó trong một phản ứng cụ thể.
VII. RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị...)
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Tổ bộ môn duyệt Giáo viên
Nguyễn Hữu Trung Nguyễn Hữu Trung
5
BÀI GIẢNG SỐ 2 SỐ TIẾT: 03
I. TÊN BÀI GIẢNG: KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU (Tiếp theo)
II. MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học nắm vững lí thuyết về phản ứng như phân loại phản ứng,
vận tốc phản ứng, hằng số tốc độ phản ứng, yếu tố ảnh hưởng, các loại thiết bị phản
ứng thông thường.
III. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng.
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga.
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. Vận tốc phản ứng (30 phút)
• Định nghĩa
Vận tốc phản ứng là biến thiên số mol trên một đơn vị thời gian trong một không
gian xác định.
• Phân loại và biểu thức vận tốc phản ứng
- Dựa trên một đơn vị thể tích hỗn hợp phản ứng
Vdt
dN
r
A
A

1
=
- Dựa trên một đơn vị thể tích bình phản ứng
R
A
A
Vdt
dN
'r
1
=
- Dựa trên một đơn vị diện tích bề mặt riêng
Sdt
dN
"r
A
A
1
=
- Dựa trên một đơn vị khối luợng xúc tác
Wdt
dN
'"r
A
A
1
=
• Các loại đơn vị vận tốc phản ứng
• Các yếu tố ảnh hưởng tới vận tốc phản ứng
• Xác định vận tốc phản ứng bằng thực nghiệm

2. Phân loại thiết bị phản ứng (30 phút)
• Phân lọai theo phương pháp hoạt động
• Phân loại theo hình dạng bình phản ứng hay chế độ thuỷ động lực.
6
• Phân loại theo số pha của hỗn hợp phản ứng.
• Giới thiệu và giảng về một số thiết bị phản ứng thông thường ứng dụng trong thực
tế công nghệ sản xuất.
7
3. Ôn tập tổng quát cho chương 1 (15 phút)
• Các loại nồng độ sử dụng và đơn vị cơ bản của từng loại.
• Biểu thức vận tốc phản ứng được xác định từ các loại phản ứng.
• Ảnh hưởng các yếu tố nhiệt độ nồng độ đến vận tốc, hằng số cân bằng, hệ số tốc
độ.
• Chế độ nhiệt động lực học của phản ứng.
• Động hoá học của phản ứng.
4. Ví dụ về nhiệt động lực học của các phản ứng (15 phút)
• Cách tính entapy, ∆H.
• Cách tính entropy, ∆S.
• Xác định hằng số cân bằng của phản ứng.
5. Ví dụ về động hoá học (15 phút)
• Cách tính hằng số tốc độ.
• Cách xác định độ chuyển hoá X
A
của 1 cấu tử
• Xác định vận tốc phản ứng ở điều kiện xác định
6. Hướng dẫn giải bài tập (30 phút)
• Các bước tiến hành bài toán.
• Công thức sử dụng.
• Kết quả xử lý.
• Yêu cầu chung khi tiến hành bài toán cho chính xác.

V. TỔNG KẾT BÀI
Bài giảng chủ yếu chuyên sâu về vấn đề vận tốc phản ứng và những kiến thức đầu tiên
về thiết bị phản ứng chuẩn bị cho việc áp dụng vào những bài học sau.
VI. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Các loại vận tốc phản ứng ?
2./ Đơn vị và cách chuyển đổi các biểu thức vận tốc?
3./ Ưu và nhựơc điểm của 1 số loại thiết bị phản ứng cơ bản?
4/ Sự phụ thuộc của hằng số tốc độ theo nhiệt độ?
VII. RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị...)
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
8
Tổ bộ môn duyệt Giáo viên
Nguyễn Hữu Trung Nguyễn Hữu Trung
9
BÀI GIẢNG SỐ 3 SỐ TIẾT: 03
I. TÊN BÀI GIẢNG: XỪ LÝ DỮ KIỆN ĐỘNG HỌC
II. MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học thiết lập, nghiên cứu, xây dựng các biểu thức vận tốc
phản ứng và bậc phản ứng với những thiết bị phản ứng đơn giản trong thiết bị phản
ứng gián đoạn có thể tích không đổi.
III. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng.
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga.
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
Mục đích: tiến hành nghiên cứu, khảo sát, thiết lập và xân dựng các biểu thức tốc độ
phản ứng với thiết bị phản ứng gián đoạn có thể tích không đổi và thay đổi trong quá trình

làm việc.
Các phương trình tốc độ phản ứng được thiết lập dựa trên cơ sở của lý thuyết mô
hình và số liệu thực nghiệm theo hai giai đoạn: sự phụ thuộc nồng độ ở nhiệt độ không đổi,
sự phụ thuộc nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng
Hai phương pháp xử lý số liệu động học
Phương pháp tích phân: sử dụng trong trường hợp cơ chế tương đối đơn giản, số liệu
thực nghiệm phân tán nhưng cần phải giải thuyết cơ chế.
Phương pháp vi phân: thích hợp trong những trường hợp phức tạp nhưng cần nhiều
số liệu chính xác và tập trung.
1. Thiết bị phản ứng có thể tích không đổi (45 phút)
• Biểu thức vận tốc trong thiêt bị phản ứng có thể tích không đổi.
dt
dN
V
r
A
A
1
=−
dt
)V.C(d
V
A
1
=
=
dt
dC.VdV.C
V
AA

+
1
dt
dC
A
=
dt
dp
RT
r
A
A
1
=−
• Khảo sát sự liên hệ giữa vận tốc phản ứng với nồng độ, áp suất, số mol.
...ba...srn
−−−++=
∆
V
N
RT
p
C
AA
A
==
=
V
NN
.

n
a
V
N
A 00
−
−
∆
RTCp
AA
=
)PP(
n
a
p
A 00
−−=
∆
10
RTCp
RR
=
)PP(
n
r
p
R 00
−+=
∆
• Phương pháp nguyên cứu cho một phản ứng cơ bản.

2. Phương pháp tích phân xử lý số liệu (90 phút).
• Các bước tổng quát để thực hiện phương pháp:
- Giả thuyết cơ chế phản ứng (bậc phản ứng, loại phản ứng, điều kiện nhiệt động cơ
bản,…) từ đó suy ra được phương trình vận tốc phản ứng tương ứng với điều kiện
không có sự thay đổi của hằng số tốc độ theo nhiệt độ.
)C(f.k
dt
dC
r
A
A
=−=−
- Sắp xếp, khai triển, biến đổi biểu thức tốc độ phản ứng và sau đó tiến hành lấy tích
phân hai vế để thu dươc phương trình sau:
t.kdt.k)C(F
)C(f
dC
A
A
A
===−
∫∫
- Từ giá trị thực nghiệm của nồng độ các chất (hoặc độ chuyển hóa) tại những thời
điểm t đánh dấu khác nhau ta xác định giá trị hàm số F (C
A
) tại những thời điểm
đánh dấu đó.
- Vẽ đồ thị hàm số thực nghiệm F(C
A
) theo t có đúng đường thẳng không. Nếu đúng

cơ chế chọn phù hợp thực nghiệm. Suy ra được các số liệu nhiệt động và cơ chê
phản ứng,…
- Nếu số liệu không vẽ được đường thẳng phải giả thuyết lại cơ chế khác cho đến khi
thích hợp và tiến hành tuần tự như các bước trên.
• Phản ứng không thuận nghịch bậc 1 loại 1 phân tử.
∫ ∫
=−
A
A
C
C
t
A
A
td.k
C
dC
0
0
hoặc
∫ ∫
=
−
−
A
A
C
C
t
A

A
td.k
X
dX
0
0
1
kt
C
C
ln
A
A
=−
0
hoặc
kt)Xln(
A
=−−
1
• Phản ứng không thuận nghịch bậc 2 loại 1 phân tử
• Phản ứng không thuận nghịch bậc 2 loại 2 phân tử
11
• Phản ứng không thuận nghịch bậc 2 loại 3 phân tử.
Chú ý: nếu C
B0
>>C
A0
thí gần như C
B

không đổi trong phản ứng thì phản ứng được khảo
sát tương tự phản ứng bậc 1 và gọi là phản ứng giả bậc 1.
• Phương trình vận tốc thực nghiệm bậc n
• Bậc tổng quát phản ứng không thuận nghịch theo thời gian bán sinh t
1/2
.
V. TỔNG KẾT BÀI
Quá trình nghiên cứu một phản ứng cụ thể và các yếu tố tác động từ thực tế vào sự
nghiên cứu của quá trình nhằm mục đích xác định cho được biểu thức vận tốc và bậc
phản ứng.
12
VI. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Thế nào là thiết bị phản ứng có thể tích không đổi? ví dụ?
2./ Các bước tổng quát của phuơng pháp tíc phân?
3./ Điều kiện sử dụng phương pháp tích phân.
4/ Phương pháp phân tích xử lý số liệu cho phản ứng bậc hai?
5/ Cách xác định bậc phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng
VII. RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị...)
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Tổ bộ môn duyệt Giáo viên
Nguyễn Hữu Trung Nguyễn Hữu Trung
13
BÀI GIẢNG SỐ 4 SỐ TIẾT: 03
I. TÊN BÀI GIẢNG: XỪ LÝ DỮ KIỆN ĐỘNG HỌC (Tiếp theo)
II. MỤC TIÊU
Bài học giúp cho người học xây dựng biểu thức tốc độ phản ứng bằng thực nghiệm
cho các loại phản ứng phức tạp, thận nghịch. Định tính bằng đồ thị tính toán đối với

những phản ứng đa hợp.
III. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng.
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga.
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. Khảo sát phản ứng song song không thuận nghịch (30 phút)
• Khảo sát định lượng.
o Xây dựng phương trình vận tốc phản ứng cho từng loại chất.
o Thiết lập quan hệ giữa nồng độ và thời gian của các chất.
14
• Khảo sát sự định tính
o Xác định đồ thị biến đổi nồng độ theo thời gian
o Xác định và giải thích sự biến đổi nồng độ từ đồ thị
2. Phản ứng xúc tác đồng thể (30 phút)
Biểu thức tốc độ phản ứng
t.k).CC(t.k.C
C.C
C.C
ln
)CC(C
)CC(C
ln
0R0A0
RA
R0A
0A0A
A00A
+===
−

−
t.k).CC(t.k).1M.(C
)X1.(m
XM
ln
0R0A0A
A
A
+=+=
−
+
3. Phản ứng nối tiếp không thuận nghịch (30 phút).
• Khảo sát định tính
• Giải thích sự biến đổi nồng độ
15
• Cách xác định điểm tối ưu.
4. Phản ứng thuận nghịch bậc 1 (30 phút)
t).kk(t.
K
1
1.k
CC
CC
ln
X
X
1ln
21
C
1

Ae0A
AeA
Ae
A
+=








+=
−
−
−=








−−
5. Phản ứng thuận nghịch bậc 2 (15 phút)
• Phản ứng thuận nghịch bậc 2 dạng 2A
⇔
2R:

( )
t.C1
X
1
.k.2t.C.
K
k
.2
XX
X.1X.2X
ln
Ao
Ae
10A
C
1
AAe
AAeAe








−==
−
−−
• Phản ứng thuận nghịch bậc 2 dạng 2A

⇔
R+S
( )
t.C1
X
1
.k.2t.C.
K
k
XX
X.1X.2X
ln
Ao
Ae
10A
C
1
AAe
AAeAe








−==
−
−−

• Phản ứng thuận nghịch bậc 2 dạng A+B
⇔
2R
( )
t.C1
X
1
.k.2t.C.
K
k
.4
XX
X.1X.2X
ln
Ao
Ae
10A
C
1
AAe
AAeAe








−==

−
−−
V. TỔNG KẾT BÀI
Phản ứng phức tạp đòi hỏi quá trình nghiên cứu sâu rộng và lâu dài từ trong thực
nghiệm tính toán. việc xác định hàm mục tiêu trong sản xuất là yêu cầu lớn cho việc
nghiên cứu cho các quá trình phản ứng sau này.
VI. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Miêu tả đường biểu diễn nồng độ theo thời gian của phản ứng song song và nối tiếp bậc
1, 2.
16
2./ Thế nào là phản ứng thuận nghịch bậc 1 và 2.
3/ Giải thích sự khác biệt giữa các dạng đồ thị thành phần thời gian khác nhau của phản
ứng song song và nối tiếp?
4/ Giải thích tại sao phản ứng bất thuận nghịch là trường hợp riêng của phả ứng thuận
nghịch.
VII. RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị...)
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Tổ bộ môn duyệt Giáo viên
Nguyễn Hữu Trung Nguyễn Hữu Trung
17
BÀI GIẢNG SỐ 5 SỐ TIẾT: 03
I. TÊN BÀI GIẢNG: XỪ LÝ DỮ KIỆN ĐỘNG HỌC (Tiếp theo)
II. MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học nắm vũng lý thuyết tiến hành và phương pháp xác định
phương trình vận tốc của vận tốc bằng phương pháp vi phân. Tính toán dữ kiện động
học cho phản ứng có thể tích thay đổi.
III. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:

- Giáo trình kỹ thuật phản ứng.
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga.
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. Phương pháp vi phân xử lý số liệu (45 phút)
• Lý thuyết của phương pháp.
• Các bước tiến hành
- Giả thuyết cơ chế phản ứng (bậc phản ứng, loại phản ứng, điều kiện nhiệt động cơ
bản,…) từ đó suy ra được phương trình vận tốc phản ứng tương ứng với điều kiện
không có sự thay đổi của hằng số tốc độ theo nhiệt độ.
)C(f.k
dt
dC
r
A
A
=−=−
- Từ đường cong thực nghiệm nồng độ - thời gian ta xác định
dtdC
A
−
tại những
thời điểm khác nhau.
- Tại những thời điểm đã chọn lập bảng giá trị nồng độ của tác chất và sản phẩm khác
nhau, từ đó xác định giá trị hàm số f(C).
- Vẽ
dtdC
A
−
theo f(C) nếu đường thẳng thí phương trình vận tốc ban đầu phủ hợp

thực nghiệm.
- Nếu không đường thẳng qua gốc tọa độ phải giả thuyết lại cơ chế khác.
• Chú ý quá trình lấy vi phân bằng số (gần đúng) và bằng phương pháp đồ
thị(phương pháp tiếp tuyến).
2. Bình phản ứng có thể tích thay đổi (30 phút)
• Nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi thể tích của bình phản ứng
18
• Biểu thức vận tốc đối với bình có thể tích thay đổi.
• Xác định
A
ε
, hệ số thể tích và biểu thức liên hệ giữa độ chuyển hoá và nồng độ
thông qua hệ số thể tích..
3. Phương pháp tích phân và vi phân xử lý số liệu cho bình có thể tích thay đổi (60
phút)
Phương pháp vi phân trong trường hợp này giống như phương pháp vi phân trong
trường hợp bình thể tích không đổi nhưng thay –dCA/dt bằng
dt
dX
.
X.
C
A
AA
Ao
ε
+
−
1
.

Phương pháp tích phân xử lý số liệu
• Phản ứng bậc 0
• Phản ứng bậc 1
• Phản ứng bậc 2
• Phản ứng bậc n
V. TỔNG KẾT BÀI
Phương pháp vi phân là phương pháp hiện đại và ứng dụng rất lớn tuy nhiên việc xử lý
nó đòi hỏi một quy trình tính toán lớn. Sự thay đổi thể tích là rất thường gặp trong thực
tế và việc nghiêng cứu quá trình này là cần thiết.
VI. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
19
1./ Chứng minh phản ứng có thể tích không đổi là trường hợp riêng của phản ứng có thể
tích thay đổi.
2./ Chú ý và cách lấy tích phân bằng số và đồ thị là gì?
3/ Phương pháp và cách tính hệ số biên đổi thể tích.
4/ Ưu và nhược dỉểm của phương pháp vi phân xử lý số liệu.
VII. RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị...)
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Tổ bộ môn duyệt Giáo viên
Nguyễn Hữu Trung Nguyễn Hữu Trung
20
BÀI GIẢNG SỐ 6 SỐ TIẾT: 03
I. TÊN BÀI GIẢNG: ÔN TẬP VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG 2
II. MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học kiểm tra tổng kết lại chương 2 về kiến thức, công thức
các quá trình nghiên cứu. Sử dụng công thức và áp dụng vào những bài tập từ đơn
giản đến phức tạp để xác định các thông số công nghệ của hệ thống.

III. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng.
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga.
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. Ôn tập tổng quát chương 2 (30 phút)
• Biểu thức vận tốc phản ứng tổng quát, đơn vị cấu trúc.
• Đặc điểm và cách tiến hành khi dùng phương pháp tích phân xử lý số liệu
• Đặc điểm và cách tiến hành khi dùng phương pháp vi phân xử lý số liệu
• Các loại phản ứng đặc trưng và nguyên nhân gây ra sự biến đổi thể tích của các
phản ứng đó
2. Bài tập dùng phương pháp tích phân xử lý dữ kiện động học (30 phút)
• Các bước tiến hành bài toán.
• Công thức sử dụng.
• Kết quả xử lý.
• Yêu cầu chung khi tiến hành bài toán cho chính xác.
• Biểu thức tích phân cho những phản ứng cụ thể
• Cách dựng đồ thị và hệ số góc A, hệ số B từ phương trình y = Ax + B.
3. Bài tập dùng phương pháp vi phân xử lý số liệu (30 phút)
• Các bước tiến hành bài toán.
• Công thức sử dụng.
• Kết quả xử lý.
• Yêu cầu chung khi tiến hành bài toán cho chính xác.
• Phương pháp dùng vi phân băng phương pháp số.
• Phương pháp lấy vi phân bằng đồ thị.
21
4. Kiểm tra giữa học kỳ (45 phút)
V. TỔNG KẾT BÀI
Xây dựng lại hệ thống kiến thức của chương 2, nắm vững những yêu cầu và mục đích
của chương. Kết quả cuối cùng mà chương 2 làm được là biểu thức vạn tốc phản ứng

rât quan trọng cho chương thiết kế.
VI. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Khi nào chúng ta dùng phương pháp vi phân và tích phân.
2./ Bài tập về nhà chương 2.
VII. RÚT KINH NGHIỆM (Về thời gian, nội dung,phương pháp, chuẩn bị...)
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
Ngày 01 tháng 09 năm 2007
Tổ bộ môn duyệt Giáo viên
Nguyễn Hữu Trung Nguyễn Hữu Trung
22
BÀI GIẢNG SỐ 7 SỐ TIẾT: 03
I. TÊN BÀI GIẢNG: PHƯƠNG TRÌNH THIẾT KẾ
II. MỤC TIÊU:
Bài học giúp cho người học hiểu đượckhía cạnh tổng quát của phương trình thiết kế
các loại bình phản ứng đơn giản, cân bàng vật chất và năng lượng tổng quát cho bình
khuấy ổn định.
III. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN GIẢNG DẠY:
- Giáo trình kỹ thuật phản ứng.
- Tài liệu tham khảo: kỹ thuật phản ứng – Ngô Thị Nga.
- Máy chiếu overhead hoặc projector
IV. NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. Cân bằng vật chất tổng quát (30 phút)
• Phương trình cân bằng vật chất cho một phân tố thể tích ∆V
• Lượng tác chất phản ứng trong phân tố thể tích là r∆V.∆t
• Phương trình vận tốc khi không có trở lực vật lý.
2. Cân bằng năng lượng tổng quát (30 phút)
• Phương trình cân bằng năng lượng tổng quát trong một phân tố.
• Sự khác biệt giữa 2 số hạng 1 và 2 chính là sự ảnh hưởng của tác dụng của nhiệt

phản ứng.
3. Thiết bị phản ứng khuấy trộn ổn định (45 phút)
• Đặc điểm của thiết bị khấy trộn lý tưởng.
o Một dòng nhập liệu và sản phẩm
o Tính chất các dòng không thay đổi theo thời gian.
o Hỗn hợp trong bình có nhiệt độ và thành phần đồng nhất.
23
o Không có sự tích tụ năng lượng và vật chất trong hệ.
• Phương trình cân bằng vật chất suy ra phương trình thiết kế cho thiết bị.
o Lượng tác chất mang vào: F
Ao
.(1-X
Ao
).Δt
o Lượng tác chất mang ra: F
Ao
.(1-X
Af
).Δt
o Lượng tác chất phản ứng: -(-r
A
)
f
.V.Δt
• Phương trình cân bằng năng lượng suy ra sự biến đổi nhiệt độ trong thiết bị.
o Năng lượng do dòng mang vào: m
t
.H
o
.Δt

o Năng lượng do dòng mang ra: m
t
.H
f
.Δt
o Năng lượng trao đổi với môi trường ngoài: K.S.(T
n
-T
f
)
o Sự biến đổi Entanpy từ nhiệt độ T
o
đến T
f
: Cp.(T
f
-T
o
)
o Phản ứng tạo thành sản phẩm: (X
Af
-X
Ao
).ΔH
r
.F
Ao
/m
t
• Ý nghĩa của 2 phương trình này.

4. Thiết bị khuấy trộn hoạt động gián đoạn (30 phút)
• Đặc điểm và chế độ hoạt động của thiết bị khuấy trộn lí tưởng hoạt động gián đoạn
o Quá trình làm việc theo mẽ
o Không có dòng vào, dòng ra
24
• Phương trình cân bằng vật chất.
o Lượng tác chất tích tụ trong hệ: ΔN
o Lượng tác chất biến đổi trong thời gian Δt: -(-r
A
).V. Δt
• Phương trình thiết kế.
• Phương trình cân bằng năng lượng và sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình phản
ứng
o Năng lượng tích tụ do sự biến đổi thành phần: ΔH
r
.(-r
A
).V. Δt
o Năng lượng tích tụ do sự biến đổi nhiệt độ ΔT: m
t
.C
p
. ΔT
o Năng lượng trao đổi với môi trường ngoài: K.S.(T
n
-T
f
)
• Điều kiện và đặc điểm của các phương trình
• Thông số công nghệ, tính toán

V. TỔNG KẾT BÀI
Phương trình cân bằng vật chất và năng lượng là 2 phương trình cân bằng giúp chúng ta
xây dựng được phương trình thiết kế để xác định kích thước của thiết bị và phương
trình cân bằng năng lượng biết chế độ hoạt động của thiết bị.
VI. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP VỀ NHÀ
1./ Thế nào là khuấy trộn lý tưởng?
2./ Phương trình vật chất và năng lượng có ý nghĩa gì?
25