1. Quá trình truyền khối: Định nghĩa – Đường cân bằng pha

a)

b)

2.

3.

và đường (nồng độ) làm việc – Ý nghĩa – Tháp mâm và
tháp chêm.
Định nghĩa
- Quá trình truyền vật chất trên qui mô phân tử từ pha này
sang pha khác khi hai pha tiếp xúc trực tiếp với nhau gọi là
quá trình truyền khối hay là quá trình khuếch tán.
- Động lực của quá trình là sự sai biệt nồng độ làm cho chất
khuếch tán di chuyển từ nơi có nồng cao tới nơi có nồng độ
thấp.
- Tiếp xúc pha trong Truyền nhiệt và Truyền khối
- Diện tích bề mặt tiếp xúc pha (Interphase Surface Area)
Đường cân bằng pha và đường (nồng độ) làm việc
- Đường cân bằng pha là tập hợp những điểm mà mỗi điểm có
tọa độ là nồng độ của dung chất trong hai pha ở trạng thái
cân bằng. Đường cân bằng pha cụ thể cho từng quá trình,
cho từng hệ chất và tại P, T xác định.
- Đường (nồng độ) làm việc là đường tập hợp những điểm mà
mỗi điểm có tọa độ là nồng dộ của 2 pha tiếp xúc nhau tại
một vị trí trong thiết bị.Tùy theo điều kiện tiếp xúc nhau của
2 pha mà có dạng đường làm việc khác nhau.
Đường cân bằng pha cho các quá trình truyền khối là gì?

Tại sao cần phải xác định đường cân bằng pha? Xác định
đường cân bằng pha như thế nào? Chiều quá trình
truyền khối như thế nào?
- Cần xác định đường cân bằng pha vì đó là động lực, cơ sở để
xác định vùng làm việc của quá trình
- Xác định đường cân bằng pha: xác định theo tài liệu, xác
định bằng thực nghiệm, xác định bằng các định luật
- Chiều của quá trình truyền khối:
• Q trình có điể, hệ nằm trên đường cân bằng thì quá
trình truyền khối đi từ y -> x
• Q trình có điểm hệ nằm dưới đường cân bằng pha là
quá trình truyền khối đi từ x -> y
Định nghĩa nhiệt độ bầu khô (tK), nhiệt độ bầu ướt (tư),
(nhiệt độ) điểm sương là gì? Cách xác định trạng thái
hỗn hợp khơng khí ẩm khi biết tK, tư (hình minh họa)?
Các phương pháp xác định trạng thái của hỗn hợp khơng
khí ẩm
- Nhiệt độ bầu khơ (tK) là nhiệt độ dịng khí đo bằng nhiệt kế
thơng thường.
- Nhiệt độ bầu ướt (tư) là nhiệt độ ổn định đạt được khi một
lượng nhỏ nước bốc hơi vào dòng khơng khí chưa bảo hịa.
Cách xác định


(Nhiệt độ) điểm sương là nhiệt độ tại đó khơng khí trở nên
bảo hịa hơi ước khi khơng tiếp xúc với nguồn tạo hơi nước.
Ví dụ
• Vẽ hình minh họa xác định trạng thái hỗn hợp khơng khí ẩm
khi biết tk và tư
4. Định nghĩa và so sánh các quá trình Hấp thu, Hấp phụ,

Trích chất rắn.
a) Hấp thu
- Q trình hấp thu là q trình trong đó một hỗn hợp khí
được cho tiếp xúc với chất lỏng (dung mơi) nhằm mục đích
hịa tan chọn lựa một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để
tạo nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng
- Quá trình hấp thu là q trình truyền vật chất từ pha khí vào
pha lỏng , Nếu quá trình xảy ra theo chiều ngược lại , nghĩa
là từ pha lỏng vào pha khí, ta có q trình nhã khí( hay Bài
khí). Ngun lý của hai q trình hấp thu và nhả khí về cơ
bản là giống nhau nên ta có thể tìm hiểu hai quá trình này
cùng lúc
b) Hấp phụ
- Quá trình hấp phụ là quá trình hút chọn lựa các cấu tử trong
pha khí hay pha lỏng lên bề mặt chất rắn.
- Bề mặt chất rắn có khuynh hướng hấp dẫn các cấu tử trong
pha khí và pha lỏng bao quanh nó. Các cấu tử này thường bị
giữ thành một lớp, hay đôi khi thành nhiều lớp. trên bề mặt
chất rắn. Nếu thành phần của các cấu tử trên bề mặt của
chất rắn khác với thành phần trong pha khí hoặc lỏng thì đã
tạo nên cơ sở cho quá trình phân riêng.
- Trong đa số trường hợp, chất hấp phụ (chất rắn) phải liên
kết thuận nghịch với các cấu tử bị hấp phụ (dung chất) để
có thể tái sử dụng chất hấp phụ.
c) Trích chất rắn
- Trích ly rắn là q trình hịa tan chọn lựa một hay nhiều cấu
tử trong chất rắn bằng cách cho chất rắn tiếp xúc với dung
môi lỏng
- Thu hồi các sản phẩm hữu cơ thiên nhiên: dầu thực vật (đạu
nành, bông vải,...); tanin; dược phẩm từ thiên nhiên,...trà. cà

phê
-

5. Chưng cất: Định nghĩa - Ứng dụng – Độ bay hơi tương

đối - Giới hạn.
a) Định nghĩa:
Chưng cất là q trình phân riêng các cấu tử hịa tan của một
hỗn hợp lỏng cũng như hỗn hợp (hơi) khí-lỏng ra thành từng
cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử.


Khi chưng cất ta thu được nhiều sản phẩm và thường thì hỗn
hợp ban đầu có bao nhiêu cấu tử thì sẽ thu được bấy nhiêu sản
phẩm.
1) Chưng cất đơn giản
2) Chưng bằng hơi nước trực tiếp
3) Chưng cất (luyện)
 Chưng cất ở áp suất thường
 Chưng cất ở áp suất thấp
 Chưng cất ở áp suất cao
b) Ứng dụng:
Chưng cất đơn giản thường được ứng dụng trong những
trường hợp sau:
- Khi nhiệt độ sôi của hai cấu tử khác xa nhau
- Khi khơng địi hỏi sản phẩm có độ tinh khiết cao
- Tách hỗn hợp lỏng ra khỏi chất không bay hơi
- Tách sơ bộ hỗn hợp ra nhiều cấu tử
c) Độ bay hơi
Độ bay hơi tương đối (relative volatility)

ɑ =
> 1
với x, y* là nồng độ 2 pha lỏng, hơi cân bằng
d) Giới hạn
6. Tỷ số hoàn lưu: Ý nghĩa – Giới hạn – R tối ưu
- Tỷ số hồn lưu R = dịng hồn lưu/dịng sản phẩm đỉnh
- Dịng hồn lưu tạo nên pha lỏng chảy từ mâm 1 xuống trao
đổi với pha hơi bốc lên từ mâm nhập liệu
- Giới hạn trên hoàn lưu hoàn toàn =˃ Nmin
- Giới hạn dưới: hoàn lưu cực tiểu Rmin =˃ N→ vô cùng
- Trường hợp đặc biệt:
- Đường cân bằng không lõm
- Nhập liệu ở trạng thái lỏng sôi
Rmin = (xD – y*F) / (y*F – xF)
- Tỉ số hoàn lưu tối ưu Rtối ưu
7. Định nghĩa và so sánh các q trình Chưng cất, Trích
chất lỏng.
Chưng cất:
- Chưng cất là q trình phân riêng các cấu tử hịa tan của
một hỗn hợp lỏng cũng như hỗn hợp (hơi) khí-lỏng ra thành
từng cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các
cấu tử.
- Khi chưng cất ta thu được nhiều sản phẩm và thường thì hỗn
hợp ban đầu có bao nhiêu cấu tử thì sẽ thu được bấy nhiêu
sản phẩm.
Trích ly lỏng


Q trình trích ly chất lỏng là q trình tách chất hòa tan C
(dung chất) bằng một chất lỏng khác B (dung mơi) khơng

hịa tan với chất lỏng ban đầu A.
- Khi phân riêng bằng chưng cất không hiệu quả hoặc rất khó
thì trích ly chât lỏng là phương pháp thay thế.
- Q trình trích ly chất lỏng được sử dụng rộng rãi trong cơng
nghiệp hố chất, thực phẩm, lọc hóa dầu và hố dược…
- Sau trích ly ta thu được 2 pha:
a. Pha Rafinat A-C và
b. Pha trích B-C phải thực hiện q trình chưng cất pha trích
B-C để tách C và thu hồi dung môi B để tái sử dụng.
c. Trong một số trường hợp phải thực hiện trích ly + chưng
cất vẫn hiệu quả kinh tế. (Phân riêng hỗn hợp Nước – Acid
Acetic nồng độ Acid thấp.
Câu 7
-

Giống nhau: đều q trình tách hai chất lỏng hịa tan vào
nhau
Khác nhau : ( nêu định nghĩa 2 cái chưng cất và trích ly chất lỏng
vào đây)
Nếu độ bay hơi tương đối thấp, nhiều mâm lí thuyết, tốn nhiều năng
lượng, có điểm đẳng phí → khơng thu được sản phẩm tinh khiết, ta
dùng phương pháp trích ly chất lỏng
Trích ly chất lỏng là q trình tách chất hịa tan (dung chất) bằng
một chất lỏng (dung mơi) khơng hịa tan.
Ứng dụng: trích ly chất lỏng sử dụng rộng rãi trong hóa chất cơng
nghiệp, lọc hóa dầu, ....
Chưng cất ứng dụng trong hóa mĩ phẫm, làm rượu, hóa dược,...
8. Q trình trích ly Lỏng – Lỏng, Lỏng – Rắn: Định nghĩa Ứng dụng – Tiêu chí chọn lựa dung mơi.
a) Trích ly lỏng lỏng
Định nghĩa:

- Q trình trích ly chất lỏng là q trình tách chất hịa tan
(dung chất) bằng một chất lỏng khác (dung mơi) khơng hịa
tan.
- Khi phân riêng bằng chưng cất khơng hiệu quả haowjc rất
khó thì trích ly chất lòng là phương pháp thay thế
Ứng dụng:
- Quá trình tích ly chất lỏng được sử dụng rộng rãi trong cơng
nghiệp hóa chất, thực phẩm, lọc hóa dầu và hóa dược
b) Trích ly lỏng rắn
Định nghĩa :
- Trích ly rắn là q trình hịa tan chọn lựa một hay nhiều cấu
tử trong chất rắn bằng cách cho chất rắn tiếp xúc với dung
môi lỏng


Thu hồi các sản phẩm hữu cơ thiên nhiên: dầu thực vật (đạu
nành, bông vải,...); tanin; dược phẩm từ thiên nhiên,...trà. cà
phê
Ứng dụng:
- Q trình trích lly lỏng rắn được sử dụng nhiều trong cơng
nghiệp luyện kim, có vai trị quan trọng trong qui trình luyện
nhơm, cobalt, mangan,nickel, và kẽm
c) Lựa chọn dung mơi
- Tính chọn lựa
- Tính phân bố
- Tính khơng hịa tancuar dung mơi
- Khả năng thu hồi
- Khối lượng riêng
- Sức căng giữa các bề mặt
- Các tính chất khá

Đặc tính một số chất hấp phụ thường dùng
- Than hoạt tính: Bề mặt kị nước hấp phụ các chất hữu cơ
trong nước với khơng khí
- Silocagel: Chất hấp phụ háo nước, năng suất cao
- Rây phân tử zeolit (ZMS): Bề mặt hút nước, phân cục, rãnh
đều đặn
- Chất hấp phụ cao phân tử: Thường là côpolymer của styren/
divinyl benzen
- Chất hấp phụ sinh học: Bùn hoạt hóa trên chất mang xốp
Quá trình sấy: Định nghĩa – Giới hạn – Các phương thức
biến đổi trạng thái hỗn hợp khơng khí ẩm (tác nhân sấy)
– Đường cân bằng của quá trình sấy – Ý nghĩa động học.
Định nghĩa
- Quá trình Sấy là quá trình bốc hơi nước từ vật liệu ẩm vào
dịng khơng khí (tác nhân sấy) chưa bão hòa (hơi nước)
bằng nhiệt.
- Nhiệt được cung cấp cho vật liệu ẩm bằng: dẫn nhiệt, đối
lưu, bức xạ hoặc năng lượng điện trường có tần số cao.
- Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng, tăng dộ
bền và bảo quản tốt vật liệu
- Trong quá trình sấy nước được cho bay hơi ở nhiệt độ bất kỳ
do sự chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu
và sự chênh lệch giữa áp suất riêng phần của nước tại bề
mặt (áp suất hơi bão hòa) với áp suất riêng phần của nước
trong môi trường xung quanh.
- Sấy là q trình khơng ổn định, độ ẩm của vật liệu thay đổi
theo không gian và thời gian.
Giới hạn
-


9.

10.

a)

b)


c) Các phương thức biến đổi trạng thái hỗn hợp khơng khí

ấm ( tác nhân sấy)

d) Đường cân bằng q trình sấy
e) Ý nghĩa