Câc quá trình truyền khối và bài tập
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (746.19 KB, 34 trang )
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
Vị trí môn học
Thủy cơ
Truyền nhiệt
Truyền khối
Phản ứng
Chương 1: Khái niệm cơ bản
Định nghĩa và phân loại các quá trình truyền khối
Các biểu diễn thành phần pha
Cân bằng pha
Quá trình khuếch tán
Động lực khuếch tán
Phương pháp tính thiết bị truyền khối
Nội dung môn học
Chương 2: HấpThu
Khái niệm
Yêu cầu đối với dung môi
Sơ đồ hệ thống hấp thu
Cân bằng vật chất
Thiết bị truyền khối
Nội dung môn học
Chương 3: Quá trình chưng
Định nghĩa và phân loại
Cân bằng pha
Chưng đơn giản
Chưng bằng hơi nước trực tiếp
Chưng cất
Chương 4: Trích ly
Trích ly lỏng – lỏng
Trích ly lỏng – rắn
Thiết bị trích ly
Nội dung môn học
Chương 5: Hấp phụ
Định nghĩa và phân loại
Chất hấp phụ
Quá trình hấp phụ
Thiết bị hấp phụ
Chương 6: Sấy
Định nghĩa
Tĩnh học về sấy
Động học về sấy
Thiết bị sấy
Nội dung môn học
Tài liệu học tập chính
Bải giảng Quá trình thiết bị Truyền Khối
Vũ Bá Minh - Kỹ Thuật Phản Ứng – ĐHBK Tp.HCM
Tài liệu tham khảo
Ngô Thị Nga – Kỹ Thuật Phản Ứng – NXB KHKT.
Nguyễn Bin – Các Quá Trình Hóa Học – NXB KHKT.
Robert H. Perry, Don W. Green, James O. Maloney -
Perry's Chemical Engineers' Handbook (7th Edition) -
McGraw Hill
Tài liệu học tập
Tổng số tiết : 30 tiết
Điểm quá trình : - điểm tiểu luận, điểm thường kỳ
- điểm giữa kỳ, điểm cuối kỳ
Thông tin giảng viên : Ths Lê Nhất Thống
Trung Tâm máy và Thiết bị
Email :
Tel : 0908402771 (gọi trước 21h)
Hộp email chung :
Password : tailieu123
Các đề tiểu luận chính :
Hấp thu
Chưng cất
Sấy
Sau khi chia nhóm xong đưa thầy danh sách
nhóm. Sau 1 ngày lên hộp email chung của lớp
nhận đề tài.
Thời hạn nộp tiểu luận : vào buổi học cuối cùng.
Nộp qua email
8
KIẾN THỨC CƠ BẢN
9
Quá trình di chuyển vật chất từ pha này
sang pha khác khi hai pha tiếp xúc trực tiếp
với nhau gọi là quá trình truyền khối
10
Hấp thu là quá trình hút khí (hơi) bằng chất
lỏng, trong đó vật chất đi từ pha khí vào
lỏng.
Chưng là quá trình tách các hỗn hợp lỏng
thành các cấu tử riêng biệt, vật chất đi từ
pha lỏng vào pha hơi và ngược lại
Hấp phụ quá trình hút khí (hơi) bằng chất
rắn xốp, trong đó vật chất đi từ pha khí vào
pha rắn.
11
Trích ly là quá trình tách các chất hòa tan
trong chất lỏng hay chất rắn bằng chất lỏng
khác.
Kết tinh là quá trình tách chất rắn trong dung
dịch vật chất đi từ pha lỏng vào pha rắn.
Sấy khô là quá trình tách nước ra khỏi vật liệu
ẩm vật chất đi từ pha rắn hay lỏng vào pha
khí.
Hòa tan là quá trình vật chất đi từ pha rắn
sang lỏng.
12
1. Phần khối lượng
Pha lỏng Pha hơi (khí)
13
L
L
x
i
=
G
G
y
i
=
Pha lỏng Pha hơi (khí)
14
L
L
x
i
=
G
G
y
i
=
Pha lỏng Pha hơi (khí)
15
i
i
LL
L
X
−
=
i
i
GG
G
Y
−
=
Pha lỏng Pha hơi (khí)
16
i
i
LL
L
X
−
=
i
i
GG
G
Y
−
=
∑
=
k
k
i
M
x
M
x
x
kk
i
Mx
Mx
x
.
.
∑
=
x
x
X
−
=
1
x
x
X
−
=
1
X
X
x
+
=
1
X
X
x
+
=
1
CÔNG THỨC CHUYỂN ĐỔI
PHA LỎNG
∑
=
k
k
i
M
y
M
y
y
kk
i
My
My
y
.
.
∑
=
y
y
Y
−
=
1
y
y
Y
−
=
1
Y
Y
y
+
=
1
Y
Y
y
+
=
1
PHA KHÍ
18
Bài tập
!"#$%&'(!#$$) *+
+,,%&'!
-
/'*%'0
1
()2*%'
1
345336
* *++,,
%'0
1
!2*
17 %'
8
9())!:)%'
8
938#5
*++,,
%'
8
9!-
87 %9())!:)%938#5
*++,,
%9!-
Khái niệm về cân bằng pha.
Gọi x
cb
là nồng độ cấu tử M trong pha Φ
x
đạt
đến cân bằng có liên hệ như sau:
x
cb
= f(y
M
)
Nếu như y < y
cb
– vật chất chuyển từ pha Φ
x
vào pha Φ
y
Nếu như y > y
cb
– vật chất chuyển từ pha Φ
y
vào pha Φ
x
19
Chương 1
1.3.1.Khái niệm
Chương 1
Tại mỗi điều kiện xác định sẽ tồn tại một mối
quan hệ cân bằng giữa nồng độ của cấu tử trong hai
pha và được biểu diễn bằng đường cân bằng
Khi cân bằng thì sự khuếch tán tổng cộng của hai
pha bằng 0
Khi chưa cân bằng, sẽ xảy ra quá trình khuếch tán
của cấu tử giữa hai pha để đưa hệ về trạng thái cân
bằng
⇒ Giới hạn của quá trình truyền khối là khi hệ đạt
trạng thái cân bằng
Chương 1
Chiều khuếch tán của cấu tử sẽ tuân theo quy luật:
Nếu như y < y
cb
– vật chất chuyển từ pha Φ
x
vào pha
Φ
y
Nếu như y > y
cb
– vật chất chuyển từ pha Φ
y
vào pha
Φ
x
Định luật Henry: Đối với dung dịch lý tưởng áp
suất riêng phần p của khí trên chất lỏng tỷ lệ với
phần mol x của nó trong dung dịch
p = H.x
Chương 1
Định luật Raoult: Áp suất riêng phần của một cấu
tử trên dung dịch bằng áp suất hơi bão hòa của cấu
tử đó (ở cùng nhiệt độ) nhân với nồng độ phần mol
của cấu tử đó trong dung dịch
p = P
bhi
.x
1.3.2. Các định luật về cân bằng pha
Chương 1
Ở trạng thái cân bằng, ta có:
•
Định luật Henry: p* = H.x
•
Định luật Raoult: p* = P
o
.x
•
Theo Clapeyron và Dalton, ta có:
•
p* = P.y*
•
Phương trình cân bằng:
•
y*=(H/P)x
•
y*=(P
o
/P)x
Khuếch tán phân tử
Xảy ra trong lớp màng ở chế độ chuyển động dòng
Động lực là chênh lệch nồng độ
Khuếch tán từ nơi nồng độ cao đến nơi nồng độ thấp trong
lớp màng
Xảy ra rất chậm
Chương 1
Khuếch tán đối lưu
Xảy ra trong nhân pha ở chế độ chuyển động xoáy
Xảy ra là nhờ sự xáo trộn của các phân tử trong dòng
Khuếch tán phân tử quyết định tốc độ cho cả quá trình
khuếch tán
