BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
Môn: Chuyển khối trong công nghệ môi trường
BÀI 1
SẤY BẰNG KHÔNG KHÍ NÓNG
1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
 Làm quen và nắm được phương pháp thao tác sấy bằng không khí nóng.
 Xác định quan hệ giữa vận tốc sấy và độ ẩm của vật liệu.
 Xác định quan hệ giữa độ ẩm của vật liệu với thời gian sấy.
2. SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM
2.1. Sơ đồ thí nghiệm
Nguyên tắc làm việc của hệ thống sấy bằng không khí nóng như sau:
Không khí ở bên ngoài được quạt (1) hút qua cửa hút, rồi được đun nóng trong
caloriphe điện (2). Khống chế nhiệt độ không khí nhờ hệ thống nhiệt kế tiếp xúc và bộ
điều kiển nhiệt. Độ ẩm của không khí trước và sau buồng sấy (3) xác định bằng ẩm
kế. Vật liệu ẩm xếp vào các khay được đặt trong khung trong buồng sấy. Khung được
treo trên đĩa cân (4). Quan sát sự thay đổi khối lượng vật liệu sấy trên chỉ số của cân.
Điều chỉnh lưu lượng không khí sấy nhờ van lật. Tốc độ không khí đi trong buồng sấy
xác định bằng phong kế nhiệt (5).

2.2. Tiến hành thí nghiệm





Ngâm ướt vật liệu: yêu cầu không khấy đảo, không làm mất mát.
Quan sát và kiểm tra hệ thống thí nghiệm.
Đổ nước vào ẩm kể và chuẩn bị dụng cụ đo (đồng hồ bấm giây, ẩm kế).
Mở quạt và đóng cầu dao để tăng nhiệt cho caloriphe.

 Đợi khi nhiệt độ không khí sấy (tác nhân sấy) ổn định thì cho vật liệu buồng
sấy. Đọc số chỉ trên cân.
 Cứ sau 5 phút(kể từ khi vật liệu được đưa vào buồng sấy), đọc và ghi số chỉ
trên cân 1 lần. Tiến hành như vậy cho đến khi số chỉ trên cân không đổi trong 3
lần đo liên tiếp thì ngừng thí nghiệm.
 Ngắt cầu dao, tắt quạt, lấy và quan sát vật liệu (chú ý không làm mất mát vật
liệu trong khay). Ghi các số liệu thu được. (chú ý: phải ngắt cầu dao của
caloriphe trước sau đó khoảng 5 phút mới được tắt quạt).
3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
Phương pháp tính toán:
 Lượng ẩm ban đầu có trong vật liệu:

Trong đó:

Gu – khối lượng của vật liệu ướt, g
Gk – khối lượng của vật liệu khô tuyệt đối, g

 Lượng ẩm bay hơi:

Với G1, G2 – khối lượng vật liệu ứng với thời gian
 Lượng ẩm chứa trong vật liệu:

 Phần trăm khối lượng của ẩm trong vật liệu tính theo vật liệu khô tuyệt đối:

 Tốc độ sấy:

Trong đó:

– hiệu số thời gian, phút
F – diện tích khay sấy, m2



3.1. Kết quả thí nghiệm
Số
lần
đo

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

24
25
26
27
28
29
30

Thời
gian

phút
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85

90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145

Hiệu
số
thời
gian

phút
0
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5

5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5

Số chỉ của nhiệt kế
Trước buổng
sấy
Nhiệt Nhiệt
kế
kế ướt
khô t1
tu1

42

42
42
42
42
42
42
42
42
42
43
43
43
43
43
43
43
43
43
43
43
43
43
43
43
43
43
43
44
43.5


29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29


Sau buồng sấy
Nhiệt
kế khô
t2

39.5
39.5
39.5
39.5
39.5
39.5
39.5
40
40
40
40
40
40.5
40
40.5
40
40
40
40
40
40
40
40
40

40
40
40
40
41
41

Số chỉ
của
cân G

Nhiệt
kế ướt
tu2

27.5
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28

28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28

G
120
117
115
112
109
107
105
103
101
99
97.5
96
94.5

93
92
90.5
88.5
87.5
85.5
83.5
82
80.5
79
77.5
77
76.5
76
75
75
75

Các đại lượng tính toán
Lượng
ẩm
bay
hơi

Lượng
ẩm
trong
vật
liệu


Lượng
ẩm
trong
vật liệu
tính
theo vật
liệu khô
tuyệt
đối

Vận tốc
sấy U

g
0
3
5
8
11
13
15
17
19
21
22.5
24
25.5
27
28
29.5

31.5
32.5
34.5
36.5
38
39.5
41
42.5
43
43.5
44
45
45
45

g
45
42
40
37
34
32
30
28
26
24
22.5
21
19.5
18

17
15.5
13.5
12.5
10.5
8.5
7
5.5
4
2.5
2
1.5
1
0
0
0

%
60.0
56.0
53.3
49.3
45.3
42.7
40.0
37.3
34.7
32.0
30.0
28.0

26.0
24.0
22.7
20.7
18.0
16.7
14.0
11.3
9.3
7.3
5.3
3.3
2.7
2.0
1.3
0
0
0

m/phút
0
10.0
8.3
8.9
9.2
8.7
8.3
8.1
7.9
7.8

7.5
7.3
7.1
6.9
6.7
6.6
6.6
6.4
6.4
6.4
6.3
6.3
6.2
6.2
6.0
5.8
5.6
5.6
5.4
5.2


3.2. Đồ thị đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy

Đường cong sấy W = f(𝜏)
70.0
A
60.0

B


50.0

W%

40.0
30.0
20.0
10.0
K
0.0
0

20

40

60

80

100

120

140

160

𝜏


Hình 1.2. Đường cong sấy

Đường cong tốc độ sấy U = f(W)
12
B
10
8
K
U 6
4
2
A
0
0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

W%

Hình 1.3. Đường cong tốc độ sấy


60.0

70.0


4. NHẬN XÉT
1) Nhận xét đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy
Đường cong sấy:
Ở giai đoạn đẳng tốc: Đường cong sấy giảm đều như một đường thẳng xiên do
hàm ẩm của vật liệu giảm dần theo thời gian.
Ở giai đoạn giảm tốc: Đường cong sấy chuyển từ đường thẳng xiên sang nằm
ngang,sự giảm không đều.
Đường cong tốc độ sấy:
Ở giai đoạn đẳng tốc: Đường cong tốc độ sấy tuy có độ chênh lệch nhưng gần
giống như một đường thẳng song song với trục hoành (trục X).
Ở giai đoạn giảm tốc: Đường cong sấy giảm nhanh
2) Ở các chế độ khác nhau thì thời gian sấy thay đổi như thế nào? Ở chế độ nào có
lợi hơn? Trên thực tế thì nhiệt độ càng cao thì thời gian sấy càng giảm.
3) Nguyên nhân dẫn đến sai số trong thí nghiệm và tính toán.
Khoảng thời gian giữa 2 lần cân không đều nhau
Cân và đọc số liệu không hoàn toàn chính xác do khối lượng vật liệu luôn thay
đổi theothời gian.
Mô hình thí nghiệm trong phòng thí nghiệm chỉ là mô hình mô phỏng, đôi khi
còn có hỏng hóc, ngừng quá trình sấy ngay trong thời gian sấy nên không đảm bảo
được thời gian sấy và độ chính xác.


BÀI 2
XÁC ĐỊNH TRỞ LỰC THÁP ĐỆM
1.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Xác định hệ số ma sát của đệm khô và đệm ướt. Tìm sự phụ thuộc giữa hệ số
ma sát với chuẩn số Reynon khi ứng với các lưu lượng lỏng khác nhau.

2. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM
2.1. Sơ đồ thí nghiệm

Hình 2.1. Sơ đồ thí nghiệm

Không khí từ bên ngoài nhờ máy thổi khí đưa vào đáy tháp theo ống dẫn. Lưu
lượng không khí đưa vào tháp được điều chỉnh bằng van C2 và lưu lượng kế F2.
Nước được bơm từ thùng chứa vào tháp và tưới từ trên xuống. Lưu lượng nước
được điều chỉnh bằng van C1 và lưu lượng kế F1.
Đặc tính kỹ thuật của tháp đệm:
- Đường kính trong của tháp:
D = 75 mm
- Tháp đổ đầy đệm thủy tinh, kích thước đệm


- Chiều cao lớp đệm:
- Bề mặt riêng của đệm:
- Thể tích tự do của đệm:

l = 1,4 m
⁄
⁄

2.2. Trình tự thí nghiệm
Trước khi chạy máy phải kiểm tra lại tất cả các bộ phận ở trên thiết bị. Các van
trước khi mở máy đều ở vị trí đóng kín.
Các áp kế chữ U, lưu lượng kế phải ở vị trí “0”. Chỉ sau khi kiểm tra đầy đủ tất

cả và nắm vững phương pháp tiến hành thí nghiệm, sinh viên mới được làm thí
nghiệm.
A. Đo trở lực đệm khô
1) Chạy máy thổi khí.
2) Mở van C2 điều chỉnh lưu lượng khí cần thiết. Đợi đến khi lưu lượng khí đi vào
tháp ổn định thì bắt đầu ghi các số liệu.
Chênh lệch áp suất giữa đáy tháp và đỉnh tháp

Trong đó:

.

là chênh lệch cột nước của 2 áp kế chữ U.

Lưu lượng khí đi vào tháp VK ở lưu lượng kế F2. Tiến hành thí nghiệm lặp lại 6
– 8 lần với các lưu lượng khí VK khác nhau. Kết quả thí nghiệm thu được và tính toán
ghi vào bảng… .
B. Đo trở lực của đệm ướt
1) Bật bơm để tưới nước vào tháp.
Chờ cho mực nước trong ống xả đáy dâng lên đến ngưỡng chảy tràn mở
van C4 để cho nước quay về thủng chứa. Điều chỉnh van C4 sao cho mức
nước luôn giữ ở vạch cũ.
2) Chạy máy thôi khí
Dùng van C2 điều chỉnh lưu lượng khí vào tháp theo số liệu cần thiết.
Làm 3 thí nghiệm, mỗi thí nghiệm tương ứng với một giá trị lưu lượng nước
nhất định (2 l/phút, 3 l/phút, 4 l/phút). Cữ mỗi lưu lượng nước nhất định, ta đo giá trị
trở lực đệm ướt với nhiều giá trị khác nhau của lưu lượng khí đi vào tháp. Kết quả thí
nghiệm và tính toán ghi vào bảng 2.1 .



3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TÍNH TOÁN VÀ DỰNG ĐỒ THỊ
3.1. Đo trở lực đệm khô
 Phương pháp tính toán
Xác định hệ số ma sát

theo công thức:

Với: l – chiều cao của lớp đệm, m
dtd – đường kính tương đương của đệm, m

– khối lượng riêng của pha khí, kg/m3
Wt – vận tốc thực của khí đi trong tháp, m/s

W0 – vận tốc khí trong toàn bộ tiết diện ngang của tháp, m/s
Vtd – thể tích tự do của đệm, m3/m3
Pha khí là khí CO2 có khối lượng riêng
và độ nhớt của khí
. Ta tính được chuẩn số Reynon theo công thức:


Từ kết quả thí nghiệm và tính toán ta có bảng sau:
∆P

VK

W0

λK

Wt


ReK

STT
(mH2O)
(m3/s)
(m/s)
(m/s)
4.10-3
0,67.10-3
0,152
0,220 9,55.10-4
5.10-3
1.10-3
0,226
0,328 5,37.10-4
10.10-3
1,33.10-3
0,301
0,436 6,08.10-4
13.10-3
1,67.10-3
0,378
0,548 5,00.10-4
22.10-3
2.10-3
0,453
0,657 5,89.10-4
28.10-3
2,33.10-3

0,527
0,764 5,55.10-4
Bàng 2.1. Kết quả đo trở lực đệm khô

1
2
3
4
5
6

-

0,97
1,44
1,92
2,41
2,89
3,36

Đồ thị phụ thuộc giữa λK và ReK
0.0012
0.001

λ

K

0.0008
0.0006

0.0004
0.0002
0
0

0.5

1

1.5

2

ReK
Hình 2.2. Đồ thị phụ thuộc giữa
3.2. Đo trở lực đệm ướt
 Phương pháp tính toán
Hệ số ma sát được xác định theo công thức:

2.5

3

3.5

4


Trong đó:
m – hệ số phụ thuộc vào kích thước đệm và mật độ tưới


(

)

√( )

– chuẩn số Reynon của pha lỏng

L – mật độ tưới, kg/m2.s

G – lưu lượng lỏng, kg/s

– khối lượng riêng của pha lỏng, kg/m3
– lưu lượng lỏng, m3/s
f – tiết diện ngang của tháp, m2
– độ nhớt của lỏng, Ns/m2


Kết quả thí nghiệm và tính toán được thể hiện ở bảng:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

Vl
l/phút

2

3

4


VK
l/phút
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
20
30
40
50
60
70
80

90
100
110

P
m3/s
0.0003
0.0005
0.0007
0.0008
0.0010
0.0012
0.0013
0.0015
0.0017
0.0018
0.0003
0.0005
0.0007
0.0008
0.0010
0.0012
0.0013
0.0015
0.0017
0.0018
0.0003
0.0005
0.0007
0.0008

0.0010
0.0012
0.0013
0.0015
0.0017
0.0018

mmH2O
6
9
11
12
13
14
17
21
28
39
10
11
12
17
18
21
24
27
36
48
8
9

10
13
16
19
30
42
60
88
a)

mH2O
0.006
0.009
0.011
0.012
0.013
0.014
0.017
0.021
0.028
0.039
0.010
0.011
0.012
0.017
0.018
0.021
0.024
0.027
0.036

0.048
0.008
0.009
0.010
0.013
0.016
0.019
0.030
0.042
0.060
0.088

W0
m/s
0.0754
0.1131
0.1508
0.1885
0.2262
0.2640
0.3017
0.3394
0.3771
0.4148
0.0754
0.1131
0.1508
0.1885
0.2262
0.2640

0.3017
0.3394
0.3771
0.4148
0.0754
0.1131
0.1508
0.1885
0.2262
0.2640
0.3017
0.3394
0.3771
0.4148

Wt
m/s
0.1093
0.1639
0.2186
0.2732
0.3279
0.3825
0.4372
0.4918
0.5465
0.6011
0.1093
0.1639
0.2186

0.2732
0.3279
0.3825
0.4372
0.4918
0.5465
0.6011
0.1093
0.1639
0.2186
0.2732
0.3279
0.3825
0.4372
0.4918
0.5465
0.6011


STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

Vl
l/phút

2

3

4


VK
m3/s
0.0003
0.0005
0.0007
0.0008
0.0010
0.0012
0.0013
0.0015
0.0017
0.0018
0.0003
0.0005
0.0007
0.0008
0.0010
0.0012
0.0013
0.0015
0.0017
0.0018
0.0003
0.0005
0.0007
0.0008
0.0010
0.0012
0.0013
0.0015

0.0017
0.0018

ReK
mH2O
0.006
0.009
0.011
0.012
0.013
0.014
0.017
0.021
0.028
0.039
0.010
0.011
0.012
0.017
0.018
0.021
0.024
0.027
0.036
0.048
0.008
0.009
0.010
0.013
0.016

0.019
0.030
0.042
0.060
0.088

Rel

0.4814
0.7222
0.9629
1.2036
68.45
1.4443
1.6850
1.9258
2.1665
2.4072
2.6479
0.4814
0.7222
0.9629
1.2036
102.68
1.4443
1.6850
1.9258
2.1665
2.4072
2.6479

0.4814
0.7222
0.9629
1.2036
1.4443 136.91
1.6850
1.9258
2.1665
2.4072
2.6479
b)

m

4.46

7.47

12.68

Bàng 2.2. Kết quả đo trở lực đệm ướt

0.0058
0.0039
0.0027
0.0019
0.0014
0.0011
0.0010
0.0010

0.0011
0.0012
0.0097
0.0047
0.0029
0.0026
0.0019
0.0017
0.0015
0.0013
0.0014
0.0015
0.0077
0.0039
0.0024
0.0020
0.0017
0.0015
0.0018
0.0020
0.0023
0.0028

0.0259
0.0173
0.0119
0.0083
0.0062
0.0049
0.0046

0.0045
0.0048
0.0093
0.0723
0.0353
0.0217
0.0197
0.0145
0.0124
0.0108
0.0096
0.0104
0.0115
0.0981
0.0491
0.0307
0.0255
0.0218
0.0190
0.0230
0.0254
0.0294
0.0357


 Dựng đồ thị phụ thuộc

Đồ thị 𝜆K = 𝑓(𝑅𝑒K )
0.0120
0.0100


λK

0.0080
V = 2 lít/phút

0.0060

V = 3 lít/phút
0.0040

V = 4 lít/phút

0.0020
0.0000
0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

2.0000

2.5000

3.0000

ReK


Hình 2.3. Quan hệ giữa

và

ứng với các mật độ tưới khác nhau

Đồ thị 𝜆Ư = 𝑓(𝑅𝑒K )
0.1200
0.1000

λ

0.0800
V = 2 lít/phút

0.0600

V = 3 lít/phút
0.0400

V = 4 lít/phút

0.0200
0.0000
0.0000

0.5000

1.0000


1.5000

2.0000

2.5000

3.0000

ReK

Hình 2.4. Quan hệ giữa

và

ứng với các mật độ tưới khác nhau


Đồ thị 𝜆 = 𝑓(𝑅𝑒K ) với Vl = 2 lít/phút
0.0300
0.0250

λ

0.0200
0.0150

Đệm khô
Đệm ướt


0.0100
0.0050
0.0000
0.0000

0.5000

1.0000

1.5000

2.0000

2.5000

3.0000

ReK

Hình 2.5. Quan hệ giữa λ và

trong các điều kiện đệm khác nhau

4. NHẬN XÉT THÍ NGHIỆM
Giản đồ λ theo ReK biểu diễn sự phụ thuộc của trở lực tháp đệm vào lưu lượng
dòng lưu chất. Từ đồ thị, nhận thấy khi lưu lượng dòng tăng lên thì trở lực của tháp
giảm dần, kết quả này thu được từ quá trình thí nghiệm.
 Quá trình hấp thụ với đệm khô: khi Re tăng thì λK giảm dần.
 Quá trình hấp thụ với đệm ướt: khi Re tăng thì λK cũng giảm dần và chia thành
các vùng rõ rệt.

Tuy nhiên trong quá trình làm thí nghiệm cũng có nhiều sai số. Những nguyên
nhân có thể dẫn đến sai số là do:
 Lưu lượng dòng chất lỏng và dòng khí không ổn định.
 Mức nước ở ống xả đáy có thể bị dâng quá mức chảy làm cho mực nước xâm
nhập vào ống đo độ chênh áp làm ảnh hưởng đến kết quả.
 Ma sát giữa dòng khí có tốc độ lớn với ống dẫn làm ống nóng lên và làm tăng
thể tích khí làm áp suất trong tháp tăng theo, gây ảnh hưởng đến độ chênh áp.
 Do đọc số chỉ trên áp kế chữ U.


BÀI 3
XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CHUYỂN KHỐI
1.MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Tìm quan hệ phụ thuộc giữa lưu lượng lỏng với hệ số chuyển khối Kx.
2.SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM
2.1. Sơ đồ hệ thống thí nghiệm
Sơ đồ hệ thống thí nghiệm có kết cấu giống sơ đồ thí nghiệm bài 2 (hình 2.1).
Dung môi được bơm ly tâm hút từ thùng chứa qua lưu lượng kế F1 vào đỉnh
tháp, sau đó theo ống dẫn về thùng chứa. Không khí đẩy qua lưu lượng kế F2 được
trộn với CO2 từ bình chứa qua lưu lượng kế F3 rồi vào tháp hấp thụ đi từ dưới lên.
Trong tháp dung môi và hỗn hợp khí chuyển động ngược chiều. Hai pha tiếp xúc nhau
và quá trình hấp thụ dược tiến hành.
Đặc tính kỹ thuật của tháp đệm:









Đường kính trong của tháp
D = 75 mm
Tháp đổ đầy đệm thủy tinh, kích thước đệm
Chiều cao lớp đệm
l = 1,4 m
⁄
Bề mặt riêng của đệm:
⁄
Thể tích tự do của đệm:
Nhiệt độ làm việc
Áp suất làm việc

2.2. Trình tự tiến hành thí nghiệm
Trước khi chạy máy phải kiểm tra lại tất cả các bộ phận ở trên thiết bị. Các van
trước khi mở máy đều ở vị trí đóng kín. Áp kế chữ U, các lưu lượng kế ở vị trí “0”.
 Trình tự thí nghiệm:
- Đổ nước vào thùng chứa khoảng ¾ dung tích chứa
- Đóng điện cung cấp cho thiết bị
- Mở van C1 và bật công tắc bơm, dùng van C1 để điều chỉnh lưu lượng cần thiết
trên lưu lượng kế F1.


- Chạy máy thổi khí. Mở van C2 điều chỉnh lưu lượng khí qua F2 khoảng 10%
lưu lượng lớn nhất.
- Từ từ mở van giảm áp trên bình CO2 và điều chỉnh van C3 giữ lưu lượng khí
qua F3 bằng một nửa lưu lượng khí qua F2. Phải duy trì mức nước làm kín đáy
tháp, nếu cần điều chỉnh van C4.
- Đợi khi chế độ làm việc trong tháp ổn định thì bắt đầu lấy mẫu lỏng để phân
tích, tại các điểm S4, S5 mỗi lần lấy khoảng 250 ml. Thông thường thời gian kể

từ khi tháp bắt đầu làm việc đến lúc ổn định khoảng 15 – 20 phút.
Làm 6 thí nghiệm với vận tốc khí không đổi và lưu lượng dung môi thay đổi từ
nhỏ đến lớn.
Mỗi thí nghiệm nhớ ghi tất cả các số chỉ của dụng cụ đo:
- Chênh lệch áp suất tại đầu vào và đầu ra của hỗn hợp khí
- Lưu lượng lỏng
- Lưu lượng khí
 Các hóa chất chuẩn bị:
a,

Chất chỉ thị phenolphthalein

b,

Dung dịch chuẩn NaOH 0,027 M

c,

Dung dịch chuẩn NaHCO3 0,01 M
 Trình tự phân tích

Lấy một mẫu dung dịch tại điểm lấy mẫu S5 từ thùng chứa, hoặc điểm lấy
mẫu S4, sao cho thể tích mỗi mẫu khoảng 250 ml.
Dùng Xylanh lấy 100 ml mẫu trên. Thêm vào 5 đến 10 giọt phenolphthalein,
nếu mẫu chuyển ngay sang màu đỏ chứng tỏ không có CO2 tự do. Nếu mẫu không đổi
màu đem chuẩn độ bằng NaOH. Khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinhcho đến khi màu hồng
vẫn giữ nguyên sau 30 giây. Điểm đổi màu là điểm chuẩn, ghi lại thể tích NaOH thêm
vào. VB (ml).
Để nhận được kết quả tốt nhất nên sử dụng dung dịch mà chuẩn để so sánh,
bằng cách thêm cùng một lượng chất chỉ thị phenolphthalein vào 100 ml dung dịch

NaHCO3.
Lượng CO2 tự do trong nước được tính theo công thức sau:


Chú ý: Khả năng hòa tan của CO2 vào nước phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ. Sai số của
phương pháp chuẩn độ này xấp xỉ 10%.
3.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
3.1. Phương pháp phân tích tính toán
Công thức tính toán:

Trong đó:

F – bề mặt tiếp xúc pha,
– bề mặt riêng của đệm m2/m3
V – thể tích của đệm trong tháp, m3

Động lực trung bình của quá trình tính theo pha lỏng:

Với:
3.2. Kết quả thí nghiệm

Lưu lượng
lỏng F1

Tại thùng chứa S4

Tại điểm lấy mẫu S5

VB


x1

VB

x2

l/phút

ml

mol/l

ml

mol/l

2

21.4

0.005778

24

0.00648

3

21.6


0.005832

24.3

0.006561

4

22.45

0.006062
26.3
Bảng 3.1. Kết quả thí nghiệm

0.007101


3.3. Tính toán và dựng đồ thị quan hệ giữa hệ số cấp khối với lưu lượng lỏng
Xét phương trình chuyển khối của cả quá trình:
Do khí CO2 khó hòa tan vào dung môi là nước nên hệ số truyền chất Ky coi như
bằng hệ số cấp chất trong pha lỏng, còn trờ lực trong pha khí không đáng kể, tức là:
Khi đó, phương trình (*) sẽ có dạng:

Bước 1: Xác định động lực trung bình quá trình tính theo pha lỏng
 Thiết lập phương trình cân bằng.
Phương trình cân bằng có dạng:

Khí hấp thụ là CO2 ở
Ta xác định được :


có

và

Tính toán ta lập được bảng số liệu đường cân bằng như sau:
F1 (l/phút)
x1 (mol/l)

2
3
4
0.005778
0.005832
0.006062
8.211
8.287
8.613
Bảng 3.2. Số liệu đường cân bằng

 Thiết lập phương trình đường làm việc
Ta có:

lần lượt là 2, 3 và 4 (l/phút)
⁄
⁄

.


Phương trình đường làm việc có dạng

được tính theo công thức:

với hệ số góc A tương ứng

Mặt khác, hệ số góc của phương trình đường làm việc còn được tính theo công
thức:

Lưu
lượng
lỏng F1

x1 = xđ

l/phút
2
3
4

mol/l
0.00578
0.00583
0.00606

x2 = xc

y* =
m.x1

tan


mol/l
mol/l
0.0065
8.2105
0.05
0.0066
8.2873
0.075
0.0071
8.6134
0.1
Bàng 3.3 Số liệu đường làm việc

yđ

yc

mol/l
0.5
0.5
0.5

mol/l
0.4860
0.4903
0.4896

Từ các việc thiết lập phương trình đường làm việc và phương trình đường cân
bằng, ta xác định được động lực trunh bình quá trình (theo pha lỏng) trong bảng:
Lưu

lượng
lỏng
F1

G

l/phút
2

3,5.10-4

3,42.10-3

5,4.10-3

6,1.10-3

5,78.10-3

1,40.10-3

3

3,5.10-4

3,45.10-3

5,5.10-3

6,2.10-3


5,84.10-3

2,19.10-3

4

3,5.10-4

3,45.10-3

5,7.10-3

6,7.10-3

6,22.10-3

4,16.10-3


Bước 2: Xác định lượng vật chất pha lỏng đã hấp thụ
Lượng vật chất pha x đã hấp thụ được xác định theo phương trình cân bằng vật
liệu sau:

Và kết quá được thể hiện trong bàng 3.4
Bước 3: Xác định bề mặt tiếp xúc pha
Bề mặt tiếp xúc pha là:

Với: σ – bề mặt riêng của đệm, m2/m3
V – thể tích của đệm trong tháp, m3

Qua ba bước 1, 2 và 3 ta tìm được các giá trị cần thiết, thay vào công thức (**),
ta được bảng sau:
F1 (l/phút)

2
8,0.10-4

3
1,2.10-3

4
2,2.10-3

Bước 4: Dựng đồ thị quan hệ giữa hệ số cấp khối với lưu lượng lỏng

Đồ thị quan hệ βx với F1
Hệ số cáp khối βx

0.0025
0.002
0.0015
0.001
0.0005
0
0

0.5

1


1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

Lưu lượng lỏng F1

Hình 3.1. Đồ thị quan hệ giữa hệ số cấp khối βx với lưu lượng lỏng F1


4.NHẬN XÉT KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM


BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
MÔN HỌC: CHUYỂN KHỐI TRONG CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Nhóm 3 – Tuần học 12, 14, 16
Sinh viên thực hiện
STT
1.
2.
3.

4.
5.
6.
7.
8.

HỌ VÀ TÊN
Lưu Ngọc Châm

MSSV
20104405

Đỗ Tuấn Anh
Nguyễn Văn Hà
Nguyễn Tùng Anh
Hỗ Sĩ Dũng

20132854
20123051
20122874
20122974