BỘ MÔN: QT & TB CNHHTRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP... CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION5.1 Hấp phụ cân bằng 5.2 Hấp phụ không cân bằng Sử dụng động học để tính: - Thời gian lớp trên cùng
Trang 1BỘ MÔN: QT & TB CNHH
TRƯỜNG: ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM
QT & TB TRUYỀN KHỐI
MMH: 607050
Trang 218.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 2
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.1 Một số khái niệm
8.5 Thiết bị hấp phụ
8.6 Tính toán thiết bị hấp phụ
Trang 3CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.1 Một số khái niệm
• Hấ p phụ là gì?
• Chấ t rắ n xố p gọ i là chấ t hấ p phụ
• Chấ t đượ c thu hồ i (tá ch)ï gọ i là chấ t bị hấ p phụ
Trang 418.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 4
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.1 Một số khái niệm
• hấ p phụ hó a họ c
Trang 5CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.1 Một số khái niệm
tuyệ t đố i;
Trang 618.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 6
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.1 Một số khái niệm
Ít độ c hạ i;
Trang 7CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
Trang 818.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 8
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
khí và lỏ ng đứng yên
Trang 9CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
cấ u trú c xố p
nhiệ t độ , nồ ng độ (á p suấ t)
Trang 1018.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 10
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
mộ t và i loạ i nhiên liệ u rắ n ,
zeolit alumogel
Trang 11CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
C
X *
Trang 1218.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 12
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
Trang 13CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
lg X lg k n lg p
n 0
C k V C C
Trang 1418.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 14
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
Trang 15CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
Xét quá trình ngược chiều, với giả thiết:
dy
V11 22
Cân bằng vi phân cho cấu tử bị hấp phụ:
Trang 1618.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 16
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
Xét quá trình ngược chiều, với giả thiết:
Trang 17CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
X x,
X k C C X f
Trang 1818.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 18
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
5.1 Hấp phụ cân bằng
5.2 Hấp phụ không cân bằng
Để tính toán động học hấp phụ có thể dùng:
- Hệ số truyền khối;
- Số đơn vị truyền khối;
- Số bậc thay đổi nồng độ;
- Hiệu suất;
Trang 19CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
5.1 Hấp phụ cân bằng
5.2 Hấp phụ không cân bằng
Sử dụng động học để tính:
- Thời gian lớp trên cùng đạt cân bằng;
- Tốc độ di chuyển lớp cần bằng đến cuối;
- Chiều cao lớp chất hấp phụ để đạt nồng độ;
độ thu hồi.
Trang 2018.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 20
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.5 Thiết bị hấp phụ
Trang 21CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.6 Tính toán thiết bị hấp phụ
0
785 ,
0 r d g
Trang 2218.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 22
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.6 Tính toán thiết bị hấp phụ
1 01
1
1
X S
GC k
u d
Trang 23CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.6 Tính toán thiết bị hấp phụ
X C
C
X C
C K
w H
VC
* 2 2
* 2 20
Trang 2418.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 24
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
8.6 Tính toán thiết bị hấp phụ
01 0
X
C C
dX Ka
Trang 25CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
Trang 2618.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 26
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
Thường tiến hành trao đổi theo thứ tự:
-Trao đổi cation hay anion hoặc cả 2;
-Rửa (tái sinh) nhựa: axít, kiềm hay muối có các ion đã trao đổi;
Điều đó gây:
-Tiêu tốn tác nhân;
- Ô nhiễm nguồn nước;
Trao đổi ion được dùng trong sản xuất:
-Các chất vô cơ;
hữu cơ;
-Thuốc kháng sinh;
-Làm sạch nước;
-Chất xúc tác và mang xúc tác;
Trang 27CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
4 ⇌ R 2 SO 4 + Cl
Trang 2818.11.2012 Truyền khĩi A MSMH: 607050 28
CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
z 1 , z 2 – hệ số tỉ lệ ;
2 1
2
1
/ 1 2
/ 1 1 /
1 2
/ 1
i Z
Z
C C
K X
X
2 1
2
z z
Trang 29CHƯƠNG 8 HẤ P PHỤ VÀ TRAO ĐỔ I ION
Thứ tự ưu tiên khi trao đổi:
Đối với nhựa Cationit acid mạnh:
Fe 3+ > Al 3+ > Ca 2+ > Mg 2+ > K + > H + > Li +
Đối với nhựa Cationit acid yếu:
H + > Fe 3+ > Al 3+ > Ca 2+ > Mg 2+ > K + > Na + > Li +