TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA-ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC Phương trình trạng thái P V T nH NHÓM 4 SVTH: Phạm Nguyễn Khánh Duy - 09400137 Nguyễn Tiến Đạt - 09400138 KHÁI QUÁT1 CÁC PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI2 VÍ DỤ ÁP DỤNG PTTT3 LỰA CHỌN PTTT TRONG TÍNH TOÁN 4 KHÁ I QUÁ T P V U T THERMAL EQUATION OF STATE U = U(T,V) VOLUMETRIC EQUATION OF STATE P = P(T,V) KHÁ I QUÁ T o Thể hiện mối quan hệ giữa các thông số trạng thái o Từ đó, làm cơ sở để xác định tính chất nhiệt động khác của hệ (entanpy, entropy, năng lượng tự do …) ở một trạng thái cân bằng. o Được sử dụng để tính toán cân bằng pha o Các phương trình trạng thái được xây dựng dựa trên các số liệu thực nghiệm. o Các phương trình trạng thái chỉ có độ chính xác nhất định tùy thuộc chất và điều kiện (nhiệt độ, áp suất) của hệ. KHÁ I QUÁ T P = P(T,V) CÁC PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI (ĐỐI VỚI CHẤT TINH KHIẾT) PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG Điều kiện lý tưởng: khí phải có khối lượng riêng nhỏ. Điều này có thể đạt được bằng cách giảm áp suất và tăng nhiệt độ của hệ. Một số khí có thể xem như khí lí tưởng ở điều kiện bình thường như là: không khí, nito, oxy, hydro, heli, argon, neon, krypton. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC NHÓM CÁC PHƯƠNG TRÌNH BẬC BA Van der Waals Clausius Berthelot Redlich-Kwong Soave Lee-Erbar-Edmister Peng-Robinson Patel-Teja PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH VAN DER WAALS • Được đưa ra vào năm 1873 • Phương trình này có tính đến lực tương tác giữa các phân tử (a/v2) và thể tích chiếm chỗ của các phân tử đó (b) • Hai hệ số của phương trình (a và b) có thể được rút ra từ nhiều dữ liệu thực nghiệm hoặc được xác định thông qua nhiệt độ và áp suất tới hạn PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC Các phương trình có nguồn gốc từ pt van der Waals Redlich-Kwong Peng – Robinson [...]... đã mở rộng phương trình này và số hệ số thực nghiệm của phương trình đã tăng lên 16 hệ số PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH Benedict-Webb-Rubin PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH VIRIAL B,C gọi là hệ số virial Giá trị của chúng phụ thuộc vào nhiệt độ Độ chính xác của phương trình tùy thuộc vào số số hạng trong phương trình... quát của phương trình PENG-ROBINSON Dạng tổng quát của phương trình SRK PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH Beattie-Bridgeman Được đưa ra vào năm 1928 Phương trình có 5 hệ số thực nghiệm Phương trình có độ chính xác cao trong giới hạn khối lượng riêng của vật chất nhỏ hơn 0.8ρcr (ρcr : khối lượng riêng của chất ở điều kiện tới hạn) PHƯƠNG TRÌNH... : khối lượng riêng của chất ở điều kiện tới hạn) PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH Beattie-Bridgeman PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH Benedict-Webb-Rubin  Phương trình này được mở rộng từ phương trình Beattie-Bridgeman  Được công bố vào năm 1940  Phương trình có độ chính xác cao trong giới hạn khối lượng riêng của vật chất nhỏ hơn...PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC Dạng tổng quát PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC Dạng bậc ba theo hệ số nén Hệ số Van der Waals Redlich-Kwong and Soave α -1 – B -1 -1+B β A A-B-B2 A-3B2-2B γ -AB -AB -AB+B2+B3 Peng-Robinson Với Z=Pv/RT B=bP/RT Và: A=aP/(RT)2 đối với phương trình Van der Waals, Soave và Peng-Robinson A=aP/R2T2.5 đối với phương trình Redlich-Kwong PHƯƠNG... thứ hai Phương trình này chỉ được áp dụng cho pha khí Không nên áp dụng phương trình này cho pha lỏng hoặc hỗn hợp lỏng – hơi Đối với hầu hết các chất, không nên áp dụng phương trình này khí áp suất quá 10 bar So sánh độ chính xác giữa các phương trình - Van der Waal - Beattie-Bridgeman - Benedict-Webb-Rubin Giản đồ thể hiện độ chính xác giữa các phương. .. DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI ĐỂ TÍNH CÂN BẰNG PHA Ví dụ: áp dụng phương trình Peng-Robinson để tính áp suất hơi của lưu chất ở trạng thái cân bằng 1 2 A=aP/(RT)2 B=bP/RT 3 Z3+(-1+B)Z2+(A-3B2-2B)Z+(AB+B2+B3)=0 ÁP DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI ĐỂ TÍNH CÂN BẰNG PHA Ví dụ: áp dụng phương trình Peng-Robinson để tính áp suất hơi của lưu chất ở trạng thái cân bằng PHƯƠNG... KHÍ THỰC Có hai phương pháp để xác định các hệ số: 1 Rút ra từ các số liệu thực nghiệm được tiến hành trong nhiều điều kiện khác nhau 2 Xác định dựa theo giá trị của nhiệt độ tới hạn và áp suất tới hạn Trong tính toán mô phỏng, các phương trình trạng thái thường được sử dụng ở dạng đã được tổng quát khi mà các hệ số của phương trình được... Peng-Robinson để tính áp suất hơi của lưu chất ở trạng thái cân bằng PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CHO HỖN HỢP LỰA CHỌN PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI TRONG TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG QUY TRÌNH LỰA CHỌN MÔ HÌNH NHIỆT ĐỘNG TRONG TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG LỰA CHỌN PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI TRONG TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG ĐỐI VỚI CÁC QUÁ TRÌNH LỌC DẦU VÀ CHẾ BIẾN KHÍ Hỗn hợp Hệ thống áp... xưởng cracking, cốc hóa ) phần nhẹ nói chung lớn GS,SRK,PR N2, CO2, H2S < 5% Không có cấu tử phân cực khác PR, SRK, BWRS N2, CO2, H2S >5% Không có cấu tử phân cực khác PR, SRK (cần kết hợp thêm các thông số thực nghiệm) TB làm việc ở áp suất cao và có lẫn nước SRKM, PRM, SRKS, SRKKD Có các cấu tử phân cực (ví dụ: methanol) SRKM, PRM, SRKS LỰA CHỌN PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG... áp suất quá 10 bar So sánh độ chính xác giữa các phương trình - Van der Waal - Beattie-Bridgeman - Benedict-Webb-Rubin Giản đồ thể hiện độ chính xác giữa các phương trình ÁP DỤNG PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI ĐỂ TÍNH CÂN BẰNG PHA Quy trình tính toán áp suất hơi của lưu chất ở trạng thái cân bằng Nhiệt độ tới hạn Áp suất tới hạn Hệ số acentric Nhập nhiệt độ . quát của phương trình PENG-ROBINSON Dạng tổng quát của phương trình SRK PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH Beattie-Bridgeman  Được đưa ra vào năm 1928.  Phương trình. TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH Beattie-Bridgeman PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH Benedict-Webb-Rubin  Phương trình này được mở rộng từ phương trình Beattie-Bridgeman.  Được. đã mở rộng phương trình này và số hệ số thực nghiệm của phương trình đã tăng lên 16 hệ số. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ THỰC PHƯƠNG TRÌNH Benedict-Webb-Rubin PHƯƠNG TRÌNH