chương 3-chưng cất

QUÁ TRÌNH CHƯNG. Chưng là phương pháp dùng để tách các hỗn hợp chất lỏng hỗnhợp khí lỏng thành các cấu tửriêng biệt dựa vào độ bay hơi khácnhau của các cấu tử trong hỗnhợp...  Chưng cấ

Trang 1

QUÁ TRÌNH CHƯNG.

 Chưng là phương pháp dùng để

tách các hỗn hợp chất lỏng (hỗnhợp khí lỏng) thành các cấu tửriêng biệt dựa vào độ bay hơi khácnhau của các cấu tử trong hỗnhợp

 Với hỗn hợp 2 cấu tử:

 Sản phẩm đỉnh

 Sản phẩm đáy

Trang 2

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHƯNG

 Chưng đơn giản: tách các hỗn hợp

gồm các cấu tử có độ bay hơi rấtkhác nhau Dùng tách sơ bộ vàlàm sạch cấu tử khỏi tạp chất

 Chưng bằng hơi nước trực tiếp:

tách các hỗn hợp gồm các chấtkhó bay hơi, thường được ứngdụng trong trường hợp chất đượctách không tan trong nước

Trang 3

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHƯNG

 Chưng chân không: dùng trong

trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôicủa cấu tử

 Chưng cất: phương pháp phổ biến

để tách hoàn toàn hỗn hợp cấu tử

dễ bay hơi có tính chất hòa tan mộtphần hoặc hoàn toàn với nhau:

 Chưng cất ở áp suất thấp

 Chưng cất ở áp suất cao

Trang 4

PHÂN LOẠI HỖN HỢP HAI CẤU TỬ

 Hỗn hợp 2 cấu tử hòa tan hoàn

Trang 5

 Hỗn hợp 2 cấu tử hòa tan hoàn toàn

Trang 6

 Hỗn hợp 2 cấu tử không hòa tan vào nhau: + Áp suất riêng phần của cấu tử này, không phụ thuộc vào sự có mặt của cấu tử khác trong hỗn hợp.

+ Nhiệt độ sôi của hỗn hợp thấp hơn nhiệt

độ sôi của từng cấu tử

pA = pbhA; pB = pbhB

Pt = pA + pB = pbhA + pbhB+ Tính lượng chất cấu tử A so với cấu tử B

GA/GB = (pbhA.MA)/(pbhB.MB)

Trang 7

 Hỗn hợp 2 cấu tử hòa tan một phần:

+ Phần 2 cấu tử hòa tan với nhau.

+ Phần 2 cấu tử không hòa tan vào nhau.

 Cân bằng lỏng hơi của hỗn hợp hai cấu tử

ở áp suất không đổi.

Trang 8

tSA

tSB

Lỏng

Hơi

Trang 9

 Với hỗn hợp lý tưởng: Raoult

Pt = xA.pbhA + (1 – xA).pbhB

 Độ bay hơi tương đối – hệ số phân riêng

 Phương trình đường cân bằng:

Trang 10

CHƯNG ĐƠN GIẢN

 Chưng gián đoạn không hoàn lưu

 Hơi trong quá trình chưng được lấy

ra ngay và cho ngưng tụ

 Chưng gián đoạn thành phần chấtlỏng ngưng luôn thay đổi

 Quá trình chưng liên tục, thànhphần chất lỏng ngưng không đổi

Trang 11

Trang 12

Trang 13

 Cân bằng vật chất cho toàn bộquá trình

Trang 14

 Cân bằng nhiệt cho toàn tháp.

Nhiệt vào = nhiệt ra

Trang 15

Trang 16

Trang 17

 Cân bằng nhiệt lượng của thiết

Trang 18

 Chưng gián đoạn có hoàn lưu

Trang 19

CHƯNG LIÊN TỤC – CHƯNG CẤT

Trang 20

 Nguyên lý: Lặp lại của chưng đơn giản

có cải tiến:

• Quá trình bốc hơi – ngưng tụ trên 1 bậc

• Lỏng từ trên xuống do trọng lượng, hơi

từ dưới lên nhờ áp suất dư của quá trình sôi ở nồi đun.

• Cho hoàn lưu một phần sản phẩm ngưng tụ.

Trang 21

 Tính toán chưng cất hệ 2 cấu tử - Mc Theile

• Nhập liệu vào tháp: nhập liệu sôi.

• Thiết bị ngưng tụ: ngưng tụ hoàn toàn (hơi – lỏng) - ở nhiệt độ sôi.

• Suất lượng mol của pha hơi từ đáy tháp lên đỉnh tháp phân bố đều theo tiết diện ngang của tháp

• Đun sôi đáy tháp: gián tiếp.

• Lưu lượng mol của các dòng pha: không đổi.

Trang 22

 Tính toán chưng cất hệ 2 cấu tử

 Cân bằng vật chất cho toàn tháp

F = W + DF.xF = W.xW + D.xD

 Trong đó:

 F,W,D – kmol/h

 xF,xW,xD – phần mol cấu tử dễbay hơi

Trang 23

Trang 24

 Phương trình đường làm việcđoạn cất:

 Phương trình đường làm việcđoạn chưng:

Trang 25

 Xác định chỉ số hồi lưu - R

R = b.Rmin

Rmin: Chỉ số hồi lưu ứng với trạngthái cân bằng

Trang 26

 Xác định y*F

xF

y*F

Đường cân bằng

Trang 27

 Tính toán chưng cất hệ hai cấu tử

 Cân bằng nhiệt cho toàn tháp.

Nhiệt vào = nhiệt ra

 Nhiệt vào:

QF: dòng nhập liệu, W

QF = FCPF.tF

QK: cung cấp cho nồi đun, W.

QL0: dòng hoàn lưu mang vào, W.

QL0 = L0.CD.tD

Trang 28

 Tính toán chưng cất hệ hai cấu tử

Trang 29

Trang 30

Trang 31

 Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị ngưng tụ

Trang 32

CHƯNG BẰNG HƠI NƯỚC TRỰC TIẾP

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	391,24 KB