CHƯƠNG 4 HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (274.03 KB, 29 trang )
QT & TB TRUYỀN KHỐI
MMH: 607050
BỘ MÔN: QT & TB CNHH
KHOA:
KỸ THUẬT HOÁ HỌC
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
NGƯỜI SOẠN: PGS.TS. Trịnh Văn Dũng
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
1
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.1 Một số khái niệm
4.2 Cân bằng pha trong hấp thụ
4.3 Cân bằng vật chất
4.4 Cân bằng nhiệt
4.5 Các yếu tố ảnh hưởng
4.6 Thiết bò hấp thụ
4.7 Thiết bò hấp thụ
4.8 Tính toán thiết bò hấp thụ
4.9 Nhả hấp thụ
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
2
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.1 Một số khái niệm
Hấp thụ là gì?
Là quá trình tách một hay một vài cấu tử của hỗn hợp khí bằng
dung môi.
Là quá trình hòa tan có chọn lọc khí vào trong lỏng.
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
3
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.1 Một số khái niệm
Hấp thụ được chia thành:
Hấp thụ vật lý: O2 H2O;
Hấp thụ hóa học: NH3 + H2O ⇌ NH4OH
CO2 + H2O ⇌ H2CO3
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
4
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.1 Một số khái niệm
Hấp thụ là quá trình thuận nghòch:
Thuận: hòa tan khí vào lỏng: hấp thụ;
Nghòch: tách khí đã hòa tan ra khỏi lỏng: nhả hấp thụ;
Thường hai quá trình được tiến hành đồng thời
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
5
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.1 Một số khái niệm
Hấp thụ là quá trình chọn lọc:
Chọn lọc tuyệt đối;
Chọn lọc tương đối;
Thực tế gặp chọn lọc tương đối nhiều hơn
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
6
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.1 Một số khái niệm
Lựa chọn dung môi hấp thụ:
•- Có tính chọn lọc cao;
•- Dễ tái sinh;
•- Ít độc hại;
•- Rẻ tiền, dễ kiếm, ổn đònh ...;
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
7
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.1 Một số khái niệm
Quá trình hấp thụ và nhả hấp thụ được dùng trong công nghiệp
hóa chất, thực phẩm, sinh học:
Xử ý khí thải để;
Thu hồi các cấu tử q;
Làm sạch, khô khí, phân tách hỗn hợp khí;
Tạo thành sản phẩm ...;
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
8
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.2 Cân bằng pha trong hấp thụ
Xâây dựng quan hệ cân bằng: y* = f(x)
-Hệ lý tưởng: dùng đònh luật Henry
-Hệ thực: dùng thực nghiệm
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
9
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.2 Cân bằng pha trong hấp thụ
*
Theo đònh luật Henry: pi = Hi xi
Hay:
pi
x =
Hi
*
i
Trong đó: Hi – hệ số tỷ lệ, gọi là hệ số Henry;
p*i – áp suất riêng phần;
xi – nồng độ phần mol trong lỏng;
pi, – áp suất;
Hi = g(T)
Khi T tăng H tăng
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
10
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.2 Cân bằng pha trong hấp thụ
Theo đònh luật Dalton:
Nên:
P = pi
y
*
p
Hi
*
i
yi
xi m i xi
P
P
T3
T2
T1
Hi
Trong đó: mi =
P
x
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
11
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.2 Cân bằng pha trong hấp thụ1.2
0.96
0.72
0.48
0.24
0
Y*
X
m
1 Y *
1 X
18.11.2012
0
mX
Y*
1 1 m X
Truywnf khối A
1
MSMH: 607050
2
3
4
5
12
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.2 Cân bằng pha trong hấp thụ
0,035
0,03
0,025
0,02
0,015
0,01
0,005
0
0
18.11.2012
0,005
0,01
Truywnf khối A
0,015
MSMH: 607050
0,02
0,025
13
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.3 Cân bằng vật chất
YR
XV
Giả thiết: khí trơ không tan;
L
dung môi không bay hơi;
Đối với quá trình ngược chiều: GTR = const; L = const;
Y
X
cân bằng vật chất có dạng: G
TR
GTR dY LdX
YV
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
XR
14
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.3 Cân bằng vật chất
YR
XV
Giả thiết: khí trơ không tan;
L
dung môi không bay hơi;
Đối với quá trình ngược chiều: GTR = const; L = const;
Y
X
cân bằng vật chất có dạng: G
TR
GTR dY LdX
Cho G, v (yv), độ thu hồi e (yr)
Tính: L, XR
YV
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
XR
15
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.3 Cân bằng vật chất
YR
Cho G, v (yv), độ thu hồi e (yr)
Tính: L, XR
L GTR GTR
XV
L
Y
YV YR
X R XV
X
GTR
YV YR
X R XV
YV
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
XR
16
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.3 Cân bằng vật chất
Lượng dung môi tối thiểu:
S
L
YV YR
*
min
GTR min X XV
S2
S3
Đơn giản dùng công thức kinh nghiệm:
min
Với > 1 – hệ số dư dung môi
18.11.2012
Truywnf khối A
S
S1
min th
MSMH: 607050
17
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.3 Cân bằng vật chất
GTRYC LXD L
GTRYD LXC
L
Y
X
X
GTR
GTR
GTR
GTR
Y
YV
B0
B B*
YR
A
XV
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
XR X* X
18
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.4 Cân bằng nhiệt
Bỏ qua sự đun nóng khí,
Nhiệt hấp thụ đun nóng lỏng
Cân bằng nhiệt:
Q qL X X V LC t tV
q
t tV X X V
C
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
19
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THU
Ït
t
4.4 Cân bằng nhiệt
Y
C
q
t tV X X V
C
X
t
Xv X1
tV t1
i+1
ti
t3
t2
X2 ….. XR
t2 …. tR
t1
tV
18.11.2012
Truywnf khối A
XV 607050
Xi
MSMH:
XR
X
20
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.5 Các yếu tố ảnh hưởng
4.5.1 Nhiệt độ
4.5.2 Áp suất
4.5.3 Chiều dòng pha
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
21
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.5 Các yếu tố ảnh hưởng
pi
*
4.5.1 Nhiệt độ
xi =
Hi
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
22
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.5 Các yếu tố ảnh hưởng
4.5.2 Áp suất
*
p
Hi
*
i
yi
xi m i xi
P
P
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
23
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.5 Các yếu tố ảnh hưởng
4.5.3 Chiều dòng pha
Y
Y*=f (X)
YD
YC
B
D
(2)
A
C
XC
XD
18.11.2012
Truywnf khối A
(1)
MSMH: 607050
X
24
CHƯƠNG 4
HẤP THỤ VÀ NHẢ HẤP THỤ
4.6 Thiết bò hấp thụ
Về nguyên tắc có thể dùng các thiết bò sau làm thiết bò hấp thụ:
1) Tháp màng
2) Tháp đệm.
3) Tháp đóa.
4) Tháp phun.
18.11.2012
Truywnf khối A
MSMH: 607050
25
