quá trình và thiết bị công nghệ môi trường

QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG


1. CÂN BẰNG VẬT CHẤT
CÂN BẰNG KHỐI LƯỢNG
Mass Balance


NỒNG ĐỘ
•

ĐỊNH NGHĨA: Nồng độ của một chất là “lượng” của nó trên “lượng” của vật chất
mang (chứa – không khí, nước, đất…)

•

Nồng độ có thể được biểu diễn bằng các đơn vị khác nhau. Ví dụ, nếu môi trường
chứa là không khí:

 CA = mass of A / volume of air
 [A] = moles of A / volume of air
 XA = mass of A / mass of air
 YA = moles of A / moles of air
 PA = partial pressure of A / atmospheric pressure


CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ
•

Thực tế tính toán cần thiết phải chuyển đổi đơn vị. Ví dụ: chuyển từ phản ứng hóa học (mol)

sang dự trù khối lượng (g, kg…)

•

QUI TẮC 1:
Mass in grams = Molecular weight x Number of moles
trong đó:
Molecular weight = Σ Atomic weights

•

Ví dụ:  

 H2O:
MW = 2x1 + 1x16 = 2 + 16 = 18 grams per mole
 CO2:
MW = 1x12 + 2x16 = 12 + 32 = 44 grams per mole
 H2SO4: MW = 2x1 + 1x32 + 4x16 = 2 + 32 + 64 = 98 grams
per mole 


NGUYÊN TỬ KHỐI

(Thường dùng trong kỹ thuật môi trường)
•
•

Hydrogen

•

•
•
•
•
•

Nitrogen

N

14

Oxygen

O

16 

H

Carbon

1
C

12

(14 is for radioactive form of C !)

Phosphorus

P

31

Sulfur

S

32

Chlorine

Cl

35.5

Calcium

Ca

40


QUI TẮC 2:
•

Áp suất của một chất khí được xác định từ định luật khí lý tưởng:

•

Áp suất toàn phần đối với một hỗnhợp khí:


TÍNH CHẤT CỦA KHÔNG KHÍ
•

Áp dụng định luật khí lý tưởng đối với không khí:


TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC


Summary of unit conversion


CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT


CÂN BẰNG VẬT CHẤT
•

•
•

Step 1: Chọn một thể tích kiểm soát
(This is an art rather than a science)

Nguyên tắc 1: Biên (Boundaries) phải được
xác định rõ ràng;

Nguyên tắc 2: Dự toán phải đạt thông tin
thực tế
Step 2: Chọn chất khảo sát
Nguyên tắc : Phải đặc thù(ví dụ, S or SO ?)
2
Step 3: Xem xét tất cả các yếu tố nhập, xuất, nguồn phát tán, phân hũy…


VÍ DỤ VỀ THỂ TÍCH KiỂM SOÁT THỰC TẾ


CÂN BẰNG VẬT CHẤT
•

Hệ:



CÂN BẰNG VẬT CHẤT (MÔI TRƯỜNG)



CÁC TRƯỜNG HỢP RIÊNG
(Trạng thái ổn định)

(Chất được bảo toàn)

(Hệ cô lập)

Áp dụng CÂN BẰNG VẬT CHẤT




•
•

Nhận xét kết quả
Thử đề xuất các giải pháp khắc phục


Bài 1

Bài 2

Bài Tập



ÁP DỤNG CÂN BẰNG VẬT CHẤT TRONG
THIẾT BỊ PHẢN ỨNG MÔI TRƯỜNG


ÁP DỤNG CÂN BẰNG VẬT CHẤT TRONG
THIẾT BỊ PHẢN ỨNG MÔI TRƯỜNG