CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1 Truyền khối là gì? Bản chất của quá trình truyền khối ? Qúa trình di chuyển vật chất từ pha này sang pha khác khi hai pha tiếp xúc trực tiếp với nhau gọi là quá trình t.
Trang 1CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1 Truyền khối là gì? Bản chất của quá trình truyền khối ?
- Qúa trình di chuyển vật chất từ pha này sang pha khác khi hai pha tiếp xúc trựctiếp với nhau gọi là quá trình truyền khối hay là quá trình khuếch tán Bản chất củaquá trình truyền khối là sự chênh lệch nồng độ
2 Hãy cho biết chiều khuếch tán của các quá trình truyền khối: hấp thu, chưng, trích
ly lỏng – lỏng, trích ly lỏng – rắn, hấp phụ, sấy, hòa tan, kết tinh; giải hấp thu-degas, giải hấp phụ, trao đổi ion.
- Hấp thu: khí vào lỏng
- Chưng cất: lỏng vào hơi
- Trích ly lỏng – lỏng: tách chất hòa tan bằng 1 chất lỏng khác không hòa tan vớichất lỏng trước
- Trích ly rắn lỏng: truyền từ rắn vào lỏng
- Hấp phụ: truyền từ pha khí vào rắn
- Sấy: đi từ pha rắn hoặc lỏng vào khí
- Hòa tan: Từ rắn vào lỏng
- Kết tinh: truyền từ pha lỏng vào pha rắn
- Giải hấp thu-degas: truyền từ lỏng vào khí
- Giải hấp phụ: truyền từ rắn vào khí
- Trao đổi ion: gắn các ion trên chất mang trao đổi các nhóm ion của mình với iondung dịch
3 Tại trạng thái cân bằng pha, nồng độ cấu tử trong hai pha có đặc điểm gì? Quá trình khuếch tán xảy ra như thế nào? HD: tốc độ tổng cổng bằng 0
- Tại trạng thái cân bằng, nồng độ cấu tử trong hai pha đạt trạng thái cân bằng, luônluôn xa thuận nghịch tổng tốc độ bằng 0 Tốc độ thuận bằng tốc độ nghịch
4 Gọi x, y là nồng độ làm việc trong pha x và y Trường hợp nào vật chất chủ yếu chuyển từ pha x sang pha y (x*, y*: nồng độ cân bằng trong pha x và pha y)? HD: trường hợp x > x* và y < y*
Trường hợp nào vật chất chủ yếu chuyển từ pha y sang pha x (x*, y*: nồng độ cân bằng trong pha x và pha y)? HD: trường hợp x < x* và y > y*
5 Động lực quá trình truyền khối là gì?
-Nồng độ làm việc và nồng độ cân bằng của các cấu tử phân bố trong mỗi pha khác
nhau
Khi quá trình truyền khối xảy ra, động lực quá trình sẽ thay đổi như thế nào?
- Khuếch tán từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp
Động lực quá trình truyền khối trung bình tính bằng cách nào?
Trang 21 2 1 2
1 2
x
x x
6 Quá trình truyền khối xuyên pha là gì? Cho ví dụ minh họa?
- La quá trình dịch chuyển từ pha này sang pha khác thông qua sự tiếp xúc pha
- Vd: quá trình chưng cất, hấp thu, trích ly
7 Quá trình cấp khối là gì? Cho ví dụ minh họa?
- Là quá trình mà ta bổ sung 1 lượng hoặc 1 chất nào đó vào 1 pha
- Vd: Hỗn hợp gồm 2 pha dầu và nước thêm đường vào hỗn hợp
8 Khuếch tán đối lưu là gì?
- Là quá trình xảy ra ở nhân của dòng có chuyển động xoáy, sự di chuyển vật chấtnhờ sự xáo trộn của các phân tử trong dòng
Động lực quá trình khuếch tán đối lưu là gì?
- Sự chênh lệch nồng độ trong nhân với nồng độ bề mặt tiếp xúc
Cho ví dụ minh họa?
9 Khuếch tán phân tử là gì?
- Là quá trình xảy ra trong màng có chế độ chuyển động dòng, vật chất di chuyểnqua màng
Động lực quá trình khuếch tán phân tử là gì? Cho ví dụ minh họa?
- Chênh lệch nồng độ giữa hai bề mặt tiếp xúc
10.Quá trình khuếch tán nào trong quá trình truyền khối diễn ra rất nhanh?
Qúa trình khuếch tán đối lưu
Quá trình khuếch tán nào quyết định tốc độ quá trình truyền khối? Cho ví dụ minh họa?
Qúa trình khuếch tán phân tử
11.Biểu thức của định luật Henry, định luật Raoult, định luật Dalton là gì?
Trang 3p : áp suất hơi riêng phần của cấu tử I trong hỗn hợp hơi.
12.Trong công thức tính đường kính thiết bị truyền khối, lưu lượng sử dụng là lưu lượng của pha nào?
Lưu lượng sử dụng là lưu lượng pha yφ .
13.Phân loại tháp truyền khối? Ưu nhược điểm của từng loại?
- Tháp mâm
- Tháp đệm
14.Gọi x, y là nồng độ làm việc trong pha x và y Trường hợp nào vật chất chuyển từ pha x sang pha y ? HD: x > 0 và y = 0
- Nồng độ làm việc trong pha x > 0, và nồng độ làm việc trong pha y =0
Trường hợp nào vật chất chuyển từ pha y sang pha x ? HD: y > 0 và x=0
- Nồng độ làm việc trong pha y > 0, và nồng độ làm việc trong pha x =0
15.Phân biệt nồng độ phần mol, tỷ số mol, phần khối lượng, tỷ số khối lượng?
Phần khối lượng
i i
L x L
i
G y G
=
i
L x L
i
G x G
L L
=
−
i i
i
G Y
G G
=
−
Trong đó:
Trang 4L,G: suất lượng mol pha lỏng, pha hơi, kmol/h.
n: số yếu tố bên ngoài ảnh hưởng lên cân bằng của hệ rk
17 Thế nào là cân bằng nhiệt động? Bản chất của cân bằng nhiệt động? Cho ví dụ minh hoạ 1 quá trình có cân bằng nhiệt động trong lĩnh vực Thực phẩm/đồ uống.
Ở trạng thái cân bằng nhiệt động lực học không thể xảy ra các hiện tượng truyền nhiệt, các phản ứng hóa học, biến đổi trạng thái giữa khí, lỏng, rắn Trạng thái cân bằng nhiệt động lực học khác với trạng thái cân bằng cơ học ở chỗ là mặc dù các đại lượng vĩ mô đặc trưng cho hệ không đổi nhưng các phần tử cấu tạo nên hệ vẫn không ngừng chuyển động hỗn loạn Chẳng hạn một hệ gồm một chất lỏng, đựng trong bình kín, trên mặt của chất lỏng có hơi bão hoà của nó Hệ này ở trạng thái cân bằng nên các đại lượng p, V, T là không đổi Tuy nhiên bên trong hệ vẫn có những phân tử bay hơi ra khỏi chất lỏng và ngược lại cũng có những phân tử thuộc phần hơi bão hoà bay trở lại vào chất lỏng Dĩ nhiên số phân tử bay ra và bay trở vào chất lỏng trong cùng một thời gian nào đấy phải bằng nhau.
18 Hệ số truyền khối và hệ số truyền khối tổng quát là gì?
y
K và K lần lược là hệ số truyền khối tổng quát biểu diễn của quá trình truyền khối giữa x
hai pha lỏng pha khí
k k là hệ số truyền khối riêng trong pha khí, pha lỏng.
19 Hệ số Henry (H) phụ thuộc vào thông số nhiệt động nào?
Hệ số Henry phụ thuộc vào tính chất của khí, lỏng và nhiệt độ
20 Mối liên hệ giữa vận tốc truyền khối và động lực truyền khối?
- Vận tốc của một quá trình nào cũng tỷ lệ thuận với động lực và tỷ lệ nghịch với
Trang 5để tạo nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng.
-Khí không được hấp thu được gọi là khí trơ
- Chất lỏng dùng để hút khí gọi là chất hấp thu
*Có đặc điểm:
+Thu hồi các cấu tử có giá trị trong pha khí
+ Làm sạch khí
+ Tách hỗn hợp khí thành từng cấu tử riêng biệt
(khí được hấp thu được gọi là chất bị hấp thu)
2 Các đặc điểm của dung môi là gì?
- Các đặc điểm của dung môi:
3 Tính ăn mòn của dung môi thấp để dễ dàng trong việc chế tạo thiết bị
5 Độ nhớt dung môi bé, giúp tăng tốc độ hấp thu, tránh ngập lụt, truyền nhiệt tốt
6 Nhiệt dung riêng bé giúp ít tốn nhiệt khi hoàn nguyên dung môi 7.Nhiệt độ sôi khác xa với nhiệt độ của chất hòa tan như vậy sẽ dễ tách cấu tử ra khỏi dung môi
8 Nhiệt độ đóng rắn thấp tránh được hiện tượng đóng rắn làm tắt thiết bị.9.Không tạo thành kết tủa, khi hòa tan tránh được tắc thiết bị và thu hồi cấu tử đơn giản hơn
10.Không độc đối với người và môi trường
Trong tất cả các đặc điểm, đặc điểm 1 là quan trọng nhất Vì đây là tính chất chủ yếu của dung môi, chỉ hòa tan cấu tử cần tách ra khỏi hỗn hợp khí mà không hòa tan các cấu tử
Trang 6còn lại hoặc hòa tan không đáng kể Dung môi và dung chất có bản chất hóa học tương tựnhau thì cho độ hòa tan tốt Dung môi và dung chất tạo nên phản ứng hóa học thì làm tăng độ hòa tan lên rất nhiều, nhưng nếu dung môi được thu hồi để dùng lại thì phản ứng phải có tính hoàn nguyên.
3 Đường cân bằng sử dụng trong quá trình hấp thu là đường cân bằng theo nồng
độ gì?
-Tỷ số mol
Đường cân bằng sử dụng trong quá trình hấp thu là đường cân bằng theo nồng độ luôn luôn lớn hơn nồng độ làm việc, vì thế lượng dung môi thực tế luôn lớn hơn lượng dung môi tối thiểu, thường khoảng 20%
4 Trong tháp mâm chóp quá trình tiếp xúc pha diễn ra ở vị trí nào?
- Bề mặt riêng
Khi chọn đệm, để giảm khối lượng thiết bị, vật đệm cần thỏa yêu cầu nào?
+ Có khối lượng riêng bé
5 Khi chọn đệm, để giảm trở lực pha khí, vật đệm cần thỏa yêu cầu nào?
Thường sử dụng đệm gỗ vì có kích thước lớn nên bề mặt riêng của đệm bé
6 Khi chọn đệm, để tăng bề mặt tiếp xúc, vật đệm cần thỏa yêu cầu nào?
+ Có kích thước bé, có bề mặt riêng lớn
7 Đối với tháp đệm quá cao, có nhược điểm gì, cách khắc phục?
+ Nhược điểm: phân phối chất lỏng không đều Để khắc phục nhược điểm đo, nếu tháp cao quá thì người ta chia đệm ra nhiều tầng và có đặt thêm bộ phân phối chất lỏng đối vớimỗi tầng đệm
8 Ưu và nhược điểm chính của tháp hấp thu loại màng là gì?
+ Ưu điểm:
Trở lực pha khí nhỏ
Có thể biết được bề mặt tiếp xúc pha trong trường hợp chất lỏng chảy thành màng
Có thể thực hiện trao đổi nhiệt
+ Nhược điểm:
Năng suất theo pha lỏng nhỏ
Cấu tạo phức tạp, khi vận hành dễ bị sặc
9 Trong tháp mâm chóp quá trình tiếp xúc pha diễn ra ở vị trí nào?
=> Đỉnh tháp
Trong tháp mâm chóp quá trình tiếp xúc pha diễn ra ở vị trí tại mỗi bậc (đĩa) (Trang 61)
10 So với tháp đệm thì tháp đĩa (tháp mâm) có ưu điểm gì?
Ưu điểm:
- Hiệu suất làm việc khá cao do có bề mặt tiếp xúc pha khá lớn
- Kết cấu khá đơn giản
Trang 7- Trở lực tương đối thấp
- Đơn giản, dễ vận hành hơn
- Tháp hoạt động khá ổn định
11 So với tháp đệm thì tháp đĩa (tháp mâm) có ưu điểm gì?
- Trở lực lớn, không làm việc được với chất lỏng tạo màng.
12 Trong hấp thu, khi đi từ đỉnh tháp xuống đáy, nồng độ pha khí sẽ thay đổi như thế nào?
Nồng độ pha lỏng sẽ biến đổi như thế nào?
- Tăng dần
13 Trong hấp thu, lượng lỏng vào và ra khỏi tháp biến đổi thế nào? Lượng khí vào
và ra khỏi tháp biến đổi thế nào ?
- Lỏng vào và ra tăng
- Khí vào và ra giảm ( lượng mất đi của khí bằng lượng lỏng tăng lên)
14 Trong hấp thu, đường làm việc có mối tương quan thế nào với đường cân bằng?
HD: đường làm việc nằm trên và không cắt đường cân bằng.
15 Để quá trình hấp thu thuận lợi, cho biết đặc điểm của lượng dung môi, nhiệt độ
và áp suất làm việc HD: Ltr >> Ltrmin, t giảm, P tăng
- Dung môi tối thiểu để có thể hấp thu được phải đạt bằng với nồng độ cân bằng
16 Để quá trình giải hấp thu (degas hoặc stripping) thuận lợi, cho biết đặc điểm của nhiệt độ và áp suất làm việc HD: t tăng, P giảm
1 Khi chọn dung môi, để giảm trở lực khuếch tán, dung môi cần thỏa yêu cầu nào? HD: độ nhớt nhỏ
2 Khi chọn dung môi, để tiết kiệm nhiệt khi hoàn nguyên, dung môi cần thỏa yêu cầu nào? HD: nhiệt dung riêng nhỏ
3 Khi chọn dung môi, để dễ tách cấu tử hấp thu ra khỏi dung môi thì dung môi cần thỏa yêu cầu nào? HD: nhiệt độ sôi của cấu tử và dung môi phải khác xa nhau.
4 Để quá trình hấp thu thuận lợi, cho biết đặc điểm của lượng dung môi, nhiệt độ và
áp suất làm việc HD: Ltr >> Ltrmin, t giảm, P tăng
5 Để quá trình giải hấp thu (degas hoặc stripping) thuận lợi, cho biết đặc điểm của nhiệt độ và áp suất làm việc HD: t tăng, P giảm
6 Có bao nhiêu loại hiệu suất mâm được sử dụng cho hấp thu? Kể tên các loại này HD: có 3 loại, hiệu suất mâm tổng quát, liên quan đến toàn tháp; hiệu suất mâm Murphree, liên quan đến 1 mâm; hiệu suất mâm cục bộ, liên quan đến một vị trí cụ thể
trên mâm
1 Độ hòa tan của chất khí trong chất lỏng phụ thuộc vào các yếu tố nào? Giải thích vì sao?
Trang 8+ Độ hòa tan của khí trong chất lỏng phụ thuộc vào:
¬Tính chất của khí và chất lỏng
¬Áp suất riêng phần của khí trong hỗn hợp.
Giải thích vì sao: sự phụ thuộc đó được biểu thị bằng:
Định luật Henry-Dalton
Biểu thức:
ycb = m.x
Khi tính toán hấp thu, người ta thường
dùng tỷ số mol, trong trường hợp này có:
- Phân biệt quá trình chưng
+ Chưng cất đơn giản: dùng để tách các hỗn hợp bao gồm: cấu tử có độ hay hơi khác nhau Phương pháp này dùng để tách sơ bộ và làm sạch các cấu tử
+ Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp: dùng để tách các hỗn hợp bao gồm: các chất không bay hơi Ứng dụng trong trường hợp, các hợp chất được tách không tan trong nước + Chưng cất chân không: dùng trong trường hợp hạ nhiệt độ sôi của cấu tử
1 Bản chất quá trình truyền khối trong quá trình chưng cất là gì?
Bản chất của quá trình truyền khối là quá trình khuếch tán, vật chất di chuyển từ pha lỏngvào pha hơi và ngược lại
2 Trong chưng cất hỗn hợp 2 cấu tử, cấu tử nào được gọi là cấu tử nhẹ cấu tử có nhiệt độ sôi thấp, cấu tử nào được gọi là cấu tử nặng cấu tử có nhiệt độ sôi cao? Khi tính toán, tính theo cấu nào? Tính theo cấu tử có nhiệt độ sôi thấp
3 Trong quá trình chưng cất khi đi từ đáy tháp lên đỉnh tháp, nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong pha khí thay đổi như thế nào ? Tăng dần Nồng độ cấu tử dễ bay hơi
Trang 9trong pha lỏng thay đổi như thế nào? Tăng dần Nhiệt độ sôi của hỗn hợp thay đổi như thế nào? Giảm dần.
2 Trong chưng cất hỗn hợp 2 cấu tử, cấu tử nào được gọi là cấu tử nhẹ, cấu tử nào được gọi là cấu tử nặng?
- Trong quá trình chưng cất hỗn hợp 2 cấu tử, cấu tử nhẹ là cấu tử dễ bay hơi, các cấu tửnặng là các cấu tử khó bay hơi
4 Trong chưng cất, nồng độ cấu tử nhẹ trong dòng hoàn lưu đỉnh tháp như thế nào
so với trong dòng sản phẩm đáy và so với trong dòng sản phẩm đỉnh?
7 Trong chưng cất, chỉ số hồi lưu (hoàn lưu) làm việc và chỉ số hồi lưu tối thiểu là gì?
8 Mối liên hệ giữa chỉ số hồi lưu và lượng nhiệt tiêu thụ ở đáy tháp là gì?
Chỉ số hoàn lưu càng lớn thì lượng nhiệt tiêu thụ ở đáy tháp càng nhiều.
3 Có bao nhiêu loại hiệu suất mâm được sử dụng cho chưng cất? Kể tên các loại này HD: có 3 loại, hiệu suất mâm tổng quát, liên quan đến toàn tháp; hiệu suất mâm Murphree, liên quan đến 1 mâm; hiệu suất mâm cục bộ, liên quan đến một vị trí cụ thể
trên mâm
9 So sánh cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại tháp chưng cất?
Hiệu suất mâm tổng quát E0: Là hiệu suất đơn giản khi sử dụng nhưng kém chính xác
nhất, được định nghĩa là tỉ số giữa số mâm lý tưởng và số mâm thực cho toàn tháp
E0= =
Hiệu suất mâm murphree: tỉ số giữa sự biến đổi nồng độ pha hơi qua một mâm với sự
biến đổi nồng độ cực đại có thể đạt được khi pha hơi rời mâm cân bằng với pha lỏng rời mâm thứ n
Trang 104 So sánh cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các loại tháp chưng cất?
o Tháp mâm
- Cấu tạo: thân tháp hình trụ, thẳng đứng phía trong có gắn các mâm có cấu tạo khácnhau để chia thân tháp thành những đoạn bằng nhau, trên mâm pha lỏng và pha hơiđựơc cho tiếp xúc với nhau Tùy theo cấu tạo gồm có:
+ Tháp mâm xuyên lỗ: trên mâm bố trí các lỗ có đường kính 3-12 mm
+ Tháp mâm chóp: trên mâm bố trí có chép dạng tròn, chữ s
- Nguyên lý hoạt động: nguyên liệu được đưa vào tháp qua ống nhập liệu, pha lỏng vàpha hơi tiếp xúc với nhau trên mâm Cấu tử nhẹ bị lôi cuốn lên đỉnh, cấu tử nặngxuống đáy
o Tháp đệm
- Cấu tạo: tháp hình trụ, gồm nhiều đoạn nối với nhau bằng mặt bích hay hàn Vật đệmđược cho vào tháp theo 1 trong 2 phương pháp xếp ngẫu nhiên hay xếp theo thứ tự
Trang 11- Nguyên lý: tương tự như tháp mâm nhưng quá trình chuyền khối xảy ra ở bề mặt vậtliệu đệm.
10: Mối liên hệ giữa chỉ số hồi lưu và lượng nhiệt tiêu thụ ở đáy tháp là gì?
Chỉ số hoàn lưu càng lớn thì lượng nhiệt tiêu thụ ở đáy tháp càng nhiều.
12: Nhiệt độ sôi của 2 cấu tử phải khác nhau tối thiểu bao nhiêu độ để quá trình chưng cất đạt hiệu quả?
13: Mâm nhập liệu ở vị trí nào trong tháp chưng cất? Vị trí này có thay đổi được không?
- Mâm nhập liệu nằm ở vị trí giữa tháp
Vị trí không thay đổi được
14: Tác động của việc tăng hoặc giảm tỷ số hoàn lưu?
- Tăng : số mâm lý thuyết giảm, đường kính thiết bị tăng, kích thước thiết bị ngưng tụ
tăng, nhiệt cung cấp cho nồi đun tăng, công cung cấp cho bơm tăng chi phí tăng và lượng sản phẩm đỉnh giảm
- Giảm: tháp vô cùng cao, điều này khó thực hiện.
15: Hỗn hợp đẳng phí là gì (1)? Tại sao không chưng cất hỗn hợp đẳng phí(2)?
16: Đặc điểm kỹ thuật của quá trình chưng cất liên tục?
Hơi đi từ dưới lên qua các lỗ của dĩa, chất lỏng chảy từ trên xuống dưới theo các ống chảy chuyền, nồng độ các cấu tử thay đổi theo chiều cao của tháp, nhiệt độ sôi cũng thay đổi tương ứng theo sự thay đổi của nồng độ
Trên mỗi dĩa xãy ra quá trình chuyển đổi khối giữa pha lỏng vfa pha hơi Cuối cùng ở trên đỉnh tháp ta thu được hỗn hợp chứa nhiều cấu tử dễ bay hơi và ở đáy tháp ta thu được hỗn hợp chứa nhiều cấu tử khó bay hơi
17: Ưu điểm của chưng cất liên tục so với chưng đơn giản?
Quá trình chưng cất liên tục cho ra sản phẩm có độ tinh khiết cao hơn
Trang 12Tách được hỗn hợp có các cấu tử có nhiệt độ sôi chênh lệch không cao.
18.Có bao nhiêu loại nồi đun cho tháp chưng cất? So sánh ưu nhược điểm của các loại này.
19.Đặc điểm kỹ thuật của quá trình chưng cất đơn giản? Cho ví dụ ứng dụng của quá trình này trong lĩnh vực Thực phẩm/Đồ uống.
Đặc điểm:
Là quá trình có một giai đoạn trong đó pha lỏng được cho bốc hơi, pha hơi tạo nên luôn luôn ở trạng thái cân bằng với pha lỏng còn lại trong thiết bị
Dung dịch được cho vào nồi nung, hơi nước tạo thành thiết bị ngưng tụ, sau khi ngưng tụ
và làm sạch đến hiệt độ cần thiết chất lỏng đi vào các thùng chứa, thành phần chất lỏng ngưng tụ luôn thay đổi sau khi đã đạt được yêu cầu chưng, chất lỏng còn lại trong nồi dc tháo ra
Ưu điểm: Sản phẩm thu được có độ tinh khiết cao
Nhược điểm: Bộ máy như vậy rất cồng kềnh
Ví dụ: quá trình chưng cát đơn giản được ứng dụng trong quá trình nấu rượu nếp truyền
thống
20.Đặc điểm kỹ thuật của quá trình chưng lôi cuốn hơi nước (chưng bằng hơi nước trực tiếp)? Cho ví dụ ứng dụng của quá trình này trong lĩnh vực Thực phẩm/Đồ uống.
Đặc điểm
Đây là phương pháp dùng để tách các hỗn hợp gồm các chất khó bay hơi và tạp chất không bay hơi, thường được ứng dụng trong trường hợp chất được tách không tan trong nước Đây là phương pháp được dùng trong trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôi của cấu tử
Cách tiến hành:
Phun hơi nước bão hòa hoặc quá nhiệt qua lớp chất lỏng bằng một bộ phận phun Trong quá trình tiếp xúc giữa hơi nước và chất lỏng, các cấu tử cần tách sẽ khuếch tán vào hơi Hỗn hợp hơi nước và cấu tử bay hơi sẽ được ngưng tụ và tách thành sản phẩm
Ưu điểm của chưng cất bằng hơi nước trực tiếp đó là giảm được nhiệt độ sôi, chúng ta có
Trang 13tách khi nó chưa đến nhiệt độ sôi của nó.
Ví dụ: Vd: Chưng cất tinh dầu lôi cuốn hơi nước
21.Phương trình cân bằng vật chất trong toàn tháp chưng cất? Khi tính toán, các nồng
độ tính theo cấu tử nặng hay cấu tử nhẹ? Vì sao?
Phương trình cân bằng cho toàn tháp:
F = W+DF*xF = W*xW + D*xD
Trong đó:
F, W, D lần lượt là suất lượng nhập liệu, sản phẩm đáy và đỉnh, kmol/h;
Xf, xw, xD : là phẩn mol của cấu tử dễ bay hơi trong nhập liệu, sản phẩm
Khi tính toán các nồng độ tính theo cấu tử nhẹ.
Vì cấu tử nhẹ có nhiệt độ sối thấp hơn
22.Hiệu suất mâm Murphree là gì?
Hiệu suất mâm Murphree là tỉ số biến đổi nồng độ pha hơi qua một mâm với sự biến đổi
nồng độ cực đại có thể đạt được khi pha hơi rời mâm cân bằng ới pha lỏng rời mâm thứ n
Trong đó :
yn : nồng độ thực của pha hơi rời mâm thứ n
yn+1 : nồng độ thực của pha hơi vào mâm thứ n
yn* : nồng độ pha hơi cân bằng với pha lỏng rời ống chảy chuyền mâm thứ n
23.Áp suất trong tháp chưng cất thường lớn hơn 1 atm, nhưng khi tính toán thường chọn bằng 1 atm, giải thích vì sao?
Trang 1424.Trong hệ thống chưng cất, thường dùng bơm định lượng thay cho bồn cao vị, giải thích vì sao?
25.Trình bày nội dung các chú thích có mũi tên trên hình tháp chưng cất bên dưới? Cho biết trạng thái nhiệt động của các vị trí đó.
Tháp chưng cất thuộc loại tháp chưng cất liên tục.
Nước ( nguyên liệu) ( lạnh) được cho vào hệ thống tháp chưng cất (feed tray) bằng ống ( feed) sau đó chảy từ từ xuống dưới theo các trays ( nóng), trong quá trình chảy xuống
nước sẻ tiếp xúc với hơi nước bão hòa hoặc quá nhiệt được truyền vào bằng hệ thống
phun hơi ( from reboiler)( nóng) Trong quá trình tiếp xúc giữa hơi nước và chất lỏng, các cấu tử cần tách sẽ khuếch tán vào hơi Hỗn hợp hơi nước và cấu tử bay hơi sẽ được ngưng tụ và tách thành sản phẩm, còn phần chất không cần thiết sẻ lắng xuống dưới và
thoát (to reboiler) Lượng thành phẩm sẻ được hồi lưu ( reflux) vào lại hệ thống để lặp
lại quá trình cho tới khi đạt được trạng thái mong muốn