TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC BỘ MÔN MÁY – THIẾT BỊ BÁO CÁO THỰC HÀNH BỘ MÔN KĨ THUẬT PHẢN ỨNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HÀNH TRỊNH TRUNG NGHĨA LỚP DHHO7 MSSV 110880941 NHÓM 3 TỔ 4 HỌC KÌ 3 NĂM HỌC 2012 2013 Bài 1 THỜI GIAN LƯU 1 1 mỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Khảo sát thời gian lưu của hệ thống bình khấy mắc nốt tiếp theo mô hình dãy hộp Xác định hàm phân bố thời gian lưu chất thực với phổ thời gian lưu lý thuyết Tìm hiểu các cận của mô hình dãy hộp và thông s.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC
BỘ MÔN MÁY – THIẾT BỊ
-
-BÁO CÁO THỰC HÀNH
BỘ MÔN :
KĨ THUẬT PHẢN ỨNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :
SINH VIÊN THỰC HÀNH : TRỊNH TRUNG NGHĨA LỚP: DHHO7 MSSV: 110880941
NHÓM : 3 TỔ : 4 HỌC KÌ : 3 NĂM HỌC : 2012 -2013
Trang 2Bài 1:THỜI GIAN LƯU
1.1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Khảo sát thời gian lưu của hệ thống bình khấy mắc nốt tiếp theo mô hình dãy hộp
Xác định hàm phân bố thời gian lưu chất thực với phổ thời gian lưu lý thuyết
Tìm hiểu các cận của mô hình dãy hộp và thông số thống kê của mô hình thí nghiệm
1.2 BẢNG SỐ LIỆU
Xác định thông số ban đầu:
Thông
số D0 T0 (%) h0 (m) d (m)
Giá trị 0.4867
a Hệ một bình làm việc liên tục:
Đường kính d (m) : 0.12
Chiều cao h1 (m) : 0.1
Lưu lượng v (l/s) : 3,4.10−3
Trang 3Bảng kết quả thí nghiệm hệ một bình làm việc liên tục
STT τ(s)s) T(s)%) Di STT τ(s)s) T(s)%) Di
b Hệ hai bình làm việc liên tục:
Đường kính d (m) : 0.12
Chiều cao h1 (m) : 0.1
Chiều cao h2 (m) : 0.03
Lưu lượng v (l/s) : 3,4.10−3
Trang 4Bảng kết quả thí nghiệm hệ hai bình làm việc liên tục
STT T(s)%) τ(s)s) Di STT T(s)%) τ(s)s) Di
Trang 51.3 CÔNG THỨC TÍNH
1.3.1 Tính thời gian lưu trung bình
Thực nghiệm: với k là số lần lấy mẫu định kỳ đối với hệ
t=
∑
i=1
k
Citi
∑
i=1
k
Ci
vì D= kC nên
t=
∑
i=1
k
D i t i
∑
i=1
k
D i
Với D là mật độ quang: D = 2-lg(T%) với T%: là độ truyền suốt đo bắng máy so màu
Lý thuyết: τ = V
ν
với V: tổng thể tích hệ thống khảo sát: V = π
4 d
2.h
(lít)
Đường kính: d=120 mm
Chiều cao: 100 mm V1 = 1,1304 (l) V 2 =2.2608 (l)
Lưu lượng: v = 0.0034 l/s : lưu lượng dòng chảy ( lưu lượng phải đo lại do lưu lượng
kế không chuẩn xác)
1.3.2 Tính thời gian lưu
Thực nghiệm: θi= ti
t với ti là thời gian lấy mẫu thứ i, i = 1÷k
Lý thuyết: θ= ti
τ với τ là thời gian lưu trung bình trong lý thuyết
Trang 61.3.3 Tính hàm đáp ứng
Thực nghiệm:
Cni= Ci
C0=
Di
D0 với i = 1,2,…k
Lý thuyết:
Cni= nn
( n−1)! θi
n−1e−nθ i
Mật độ quang: D = 2 – lg (T%) với T là độ truyền suốt : (%)
Mật độ quang ban đầu của hệ n bình khuấy: D0 n= D0
n
Với: n là số bình khuấy mắc nối tiếp
D0 là mật độ quang
Trang 71.4 KẾT QUẢ TÍNH
1.4.1 Hệ một bình khuấy liên tục
Tính mẫu
D0 = 2 – lg (T%) = 2-lg(32.6) = 0.4867
D2 = 2-lg(T2)=2-lg(40.3)=0.3947
(D/D0)tn 0.3947/0.4867 = 0.8110
30
332 35 =0 0903
θtn−2= t2
t =
30 306.1 =0.0980
( D/ D )lt−i= nn
( n−1)! θi n−1e−nθ i
= 11
0 ! 0 0903
0e−0 0903=0 9066
5.835 =306 1
1.130
0 0034 =332 35
Trang 8Bảng 1.4.1: Hệ một bình khuấy liên tục
Trang 91.4.2.Hệ hai bình khuấy liên tục.
Tính mẫu
- D0 = 2 – lg (T0) = 2-lg(32.6) = 0.4867
- D2 = 2-lg(T2)=2-lg(96.9)=0.0137
(D/D0)tn = 0.0137/0.4867 = 0.2810
30
664 9 =0 04512 θtn−2= t2
t =
30 446.34 =0.0672
( n−1)! θi n−1e−nθ i
= 22
1 ! 0 04512
1
e−2∗0 04512=0 1649
2.2608
1.64 =446 64
Trang 10Bảng 1.4.2: Hệ hai bình khuấy liên tục
Trang 11
1.5 ĐỒ THỊ
1.5.1 Đồ thị một bình khuấy liên tục
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
(D/D0)tn (D/D0)lt
thời gian t(s)
5.1 Đồ thị hai bình khuấy liên tục
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
(D/D0)tn (D/D0)lt
thời gian t(s)
Trang 121.6 NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN
1.6.1 Nhận xét về cách lấy mẫu
- Trước khi tiến hành thí nghiệm ,ta phải hiệu chỉnh máy so màu bằng mẫu trắng, mẫu trắng được chứa trong cuvert sạch, không có bọt khí và mực đo phải chạm vạch đo của cuvert
- Khi cho mực đỏ vào bình ta bật cánh khuấy cho mực đỏ phân tán đều rồi mới tiến hành lấy mẫu đo Mẫu phải được lấy liên tục và đo với máy so màu Tiến hành đo mẫu cho đến khi giá trị của 5 lần đo liên tiếp là bằng nhau thì dừng lại, lấy giá trị nhỏ nhất làm Do
- Trong quá trình tiến hành thí nghiệm để đo độ truyền suốt T thì mẫu được lấy ra đo một cách liên tục Cứ sau khoảng thời gian 30s lấy một lần; mẫu được đựng trong cuvett, cuvett lấy mẫu phải luôn được giữ sạch không để bị úa màu hay bị và phải giữ khô ráo Mỗi lần lấy mẫu xong thì phải tráng cuvert một lần để tránh sai số Mỗi lần đo chúng ta cần chuẩn lại máy do quang bằng nước cất để kết quả thí nghiệm có kết quả chính xác cao Tuy nhiên các cuvert đo bị dính màu từ trước nên kết quả đo chính xác không thể thực hiện được
1.6.2 So sánh θ TN và θ¿ (trong hệ 1 bình và hệ nhiều bình)
Dựa vào kết quả tính toán, ta có thể nhận xét như sau :
- Ta thấy ở hệ một bình và hệ hai bình khuấy liên tục thì θ TN > θ¿ nhưng giá trị chênh lêch không lớn
- θ TN ở hệ khuấy trộn hai bình liên tục nhỏ hơn θ TN ở hệ một bình khuấy liên
Chứng tở rằng hệ hai bình khuấy liên tục làm việc có hiệu quả hơn
1.6.3 Ý nghĩa của việc khảo sát hàm phân bố thời gian lưu là
Việc khảo sát hàm phân bố thời gian lưu giúp chúng ta so sánh được các giá trị θ TN θ¿
để thấy được sự khác biệt của chúng, từ đó chúng ta có thể tìm ra nguyên nhân dẫn đến sự khác
Trang 13nhau đó và có thể chọn được hệ thống nào làm việc hiệu quả hơn để đạt năng suất cao nhất khi đưa hệ thống vào làm việc
1.6.4 Sai số và nguyên nhân dẫn đến sai số
Thời gian lấy mẫu không đều
Lưu lượng dòng chảy qua các bình khuấy không đều,thể tích giữa các bình không bằng nhau
Chế độ dòng chảy không ổn định do sự xuất hiện của các dòng chảy tù
Quá trình khuấy trộn không hoàn toàn ,sự phân tán mẫu không đều
Cách lấy mẫu không đúng dẫn đến sai số khi đo
Thiết bị đo truyền suốt bị nhiễm màu trong quá trình đo mẫu
Thiết bị sử dụng lâu ngày bị đóng cạn, vẩn đục ,rêu làm cho lưu lượng chảy không
ổn định ,mẫu bị đo lẫn tạp chất
Các van, lưu lượng kế bị tắt ngẽn làm dòng chảy không đều
1.6.5 Cách khắc phục sai số:
Trước khi tiến hành thí nghiệm ta phải kiểm tra lại lưu lượng kế, các van nếu thấy bị tắc ngẽn, đóng cạn do bị rỉ sét cần phải vệ sinh, thay thế nếu hư hỏng
Đo, tính toán đúng mức lưu lượng của dòng chảy
Hiệu chỉnh thiết bị đo độ truyền suốt
Lấy mẫu phải chuẩn xác, đúng thời gian qui định
Mẫu chứa trong cuvert sạch, không bị nhiễm màu, cần tráng rửu cuvert khi lấy mẫu
đo mới