báo cáo TH kỹ thuật thực phẩm

Bài 1: CỘT CHÊM1 Khái niệm quá trình hấp thu Quá trình hấp thu là quá trình cho một hỗn hợp khí tiếp xúc với dung môi lỏng nhằmmục đích hòa tan chọn lọc một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Bộ môn Thực hành kỹ thuật thực phẩm

BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM

Họ và tên: Nguyễn Đặng Bảo Hân

MSSV: 2005181054 Lớp: thứ 5, tiết 1-5 Nhóm: 4

GVHD: Nguyễn Hữu Quyền

MỤC LỤC

Bài 1: CỘT CHÊM 1

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1

1 Khái niệm quá trình hấp thu 1

2 Ứng dụng quá trình hấp thu 1

3 Phương pháp lựa chọn dung môi hấp thu 1

4 Phương pháp hấp thu 2

5 Cân bằng vật chất cho quá trình hấp thu 2

6 Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất lên quá trình hấp thu 3

7 Thiết bị hấp thu 3

8 Sơ đồ thiết bị 4

II THÍ NGHIỆM 5

1 Các bước tiến hành 5

2 Số liệu thực nghiệm 5

3 Tính toán 8

4 Đồ thị 14

III KẾT LUẬN 15

1 Nguyên nhân 15

2 Cách khắc phục 15

IV TRẢ LỜI CÂU HỎI CHUẨN BỊ 15

BÀI 2: LỌC KHUNG BẢN 20

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 20

1 Khái niệm quá trình lọc 20

2 Nguyên tắc lọc 20

3 Áp suất lọc 20

4 Vật ngăn lọc 21

5 Chất trợ lọc 21

6 Sơ đồ thiết bị 21

II THÍ NGHIỆM 22

1 Số liệu thực nghiệm 22

2 Tính toán 22

3 Đồ thị 24

III KẾT LUẬN 25

1 Đồ thị 25

2 Tính toán 25

3 Nguyên nhân sai số 26

4 Cách khắc phục 26

IV CÂU HỎI CHUẨN BỊ 26

BÀI 3: SẤY ĐỐI LƯU 29

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 29

1 Khái niệm chung 29

2 Tĩnh lực học quá trình sấy 29

3 Động học quá trình sấy 31

4 Thiết bị sấy 32

5 Sơ đồ thiết bị 33

II THÍ NGHIỆM 33

1 Số liệu thực nghiệm 33

2 Tính toán 34

3 Đồ thị 38

III KẾT LUẬN 40

1 Đồ thị 40

2 Kết quả thí nghiệm: có sai số 40

IV TRẢ LỜI CÂU HỎI CHUẨN BỊ 40

BÀI 4: TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG 44

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 44

1 Các thông số cơ bản 44

2 Các khái niệm 44

3 Các quá trình truyền nhiệt 45

II TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG 50

1 Mục đích của thí nghiệm 50

2 Sơ đồ thiết bị 50

3 Các bước tiến hành 52

III THÍ NGHIỆM 52

1 Số liệu thực nghiệm 52

2 Tính toán 53

3 Đồ thị 69

IV KẾT LUẬN 70

1 Nhận xét 70

2 Nguyên nhân 70

3 Cách khắc phục 70

V TRẢ LỜI CÂU HỎI CHUẨN BỊ 70

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 75

1 Khái niệm chung 75

2 Cơ sở lý thuyết 75

3 Thiết bị thí nghiệm 76

4 Sơ đồ thiết bị 77

II THÍ NGHIỆM 78

1 Số liệu thực nghiệm 78

2 Tính toán 78

3 Đồ thị 79

III KẾT LUẬN 80

1 Đồ thị 80

2 Nguyên nhân 80

3 Cách khắc phục: 80

IV TRẢ LỜI CÂU HỎI CHUẨN BỊ 81

BÀI 6: CHƯNG CẤT 84

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 84

1 Khái niệm chung 84

2 Mô hình mâm lý thuyết 84

3 Phương trình cân bằng vật chất 85

4 Hiệu suất 85

5 Sơ đồ nguyên lý thiết bị 86

II TÍNH TOÁN 86

1 Số liệu thực nghiệm 86

2 Tính toán 87

3 Đồ thị 91

III KẾT LUẬN 91

1 Đồ thị 91

2 Nguyên nhân: 92

3 Cách khắc phục: 92

IV TRẢ LỜI CÂU HỎI CHUẨN BỊ 92

Bài 1: CỘT CHÊM

1 Khái niệm quá trình hấp thu

Quá trình hấp thu là quá trình cho một hỗn hợp khí tiếp xúc với dung môi lỏng nhằmmục đích hòa tan chọn lọc một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dungdịch các cấu tử trong chất lỏng, pha khí sau hấp thu gọi là khí sạch, pha lỏng sau hấpthu gọi là dung dịch hấp thu

Ví dụ: Ví dụ hấp thu SO2 vào nước thành dung dịch H2SO3 hoặc hấp thu SO3 vào nước

để điêu chế H2SO4

Vậy quá trình hấp thu là quá trình truyền vận cấu tử vật chất từ pha khí vào pha lỏng.Nếu quá trình xảy ra theo chiều ngược lại, nghĩa là truyền vận cấu tử vật chất từ phalỏng vào pha khí, ta có quá trình nhả hấp thu

2 Ứng dụng quá trình hấp thu

- Công nghiệp thực phẩm

- Công nghệ hóa học

- Công nghệ sinh học

- Kỹ thuật môi trường

- Ngành công nghiệp dầu khí

3 Phương pháp lựa chọn dung môi hấp thu

Khi lựa chọn dung môi cho quá trình hấp thu người ta dựa vào các tính chất sau:

- Độ hòa tan chọn lọc

Đây là những tính chất chủ yếu của dung môi, là tính chất chỉ hòa tan tốt cấu tử cầntách ra khỏi hỗn hợp mà không hòa tan các cấu tử còn lại hoặc hòa tan không đáng kể.Tổng quát, dung môi và dung chất có bản chất hóa học tương tự nhau thì cho độ hòatan tốt Dung môi và dung chất tạo nên phản ứng hóa học thì làm tăng độ bền hòa tanlên rất nhiều, nhưng nếu dung môi được thu hồi để đùng lại thì phản ứng phải có tínhhoàn nguyên

- Độ bay hơi tương đối

Dung môi nên có áp suất hơi thấp vì pha khí sau quá trình hấp thu sẽ bão hòa hơi dungmôi do đó dung môi bị mất

- Tính ăn mòn của dung môi

Dung môi nên có tính ăn mòn thấp để vật liệu chế tạo thiết bị dễ tìm và rẻ tiền

cả các tính chất trên, do đó khi chọn phải dựa vào những điều kiện cụ thể khi thựchiện quá trình hấp thu, Dù sao tính chất thứ nhất cũng không thể thiếu được trong bất

cứ trường hợp nào

4 Phương pháp hấp thu

a Hấp thu ngược dòng

Pha khí là hỗn hợp khí G vào chứa nhiều chất Trong đó:

- Các chất trơ Gtr (không hấp thu vào lỏng)

- Chất hấp thu vào lỏng gọi là cấu tử A

- Pha lỏng:

- Lượng dung môi gọi là L

- Cấu tử A đã có sẵn trong pha lỏng L

- Lượng dung môi trơ là Ltr là lượng dung môi tổng cộng L trừ đi lượng cấu tửA

b Hấp thu xuôi dòng (không xét)

5 Cân bằng vật chất cho quá trình hấp thu

a Quá trình hấp thu ngược chiều

- Các đơn vị:

Suất lượng mol: mol/h; (kmol/h.m2); (mol/h.m2)

Suất lượng khối lượng: kg/h; (kg/h.m2); (g/h.m2)

Phần mol và tỉ số mol không có đơn vị

xuôi dòng

6 Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất lên quá trình hấp thu

Nhiệt độ và áp suất là những yếu tố có ảnh hưởng quan trọngg lên quá trình hấp thu.Chúng ảnh hưởng lên trạng thái cân bằng và động lực của quá trình

Nếu nhiệt độ tăng thì giá trị hệ số của định luật Henry tăng, đường cân bằng sẽ chuyểndịch về trục tung, động lực truyền khối sẽ giảm, do đó tốc độ truyền khối sẽ giảm.Nếu tăng nhiệt khối lên một giới hạn nào đó thì không những động lưc truyền khốigiảm mà ngay cả quá trình cũng không thực hiện được Mặt khác nhiệt độ cao cũng cóảnh hưởng tốt vì độ nhớt của dung môi giảm (có lợi đối với trường hợp trở lực khuếchtán chủ yếu nằm trong pha lỏng)

7 Thiết bị hấp thu

Trong công nghiệp, thực tế sản xuất người ta có thể dùng nhiều loại thiết bị khác nhau

để thực hiện quá trình hấp thu Tuy nhiên, yêu cầu cơ bản của thiết bị vẫn là diện tích

bề mặt tiếp xúc pha phải lớn để tăng hiệu suất của quá trình hấp thu

II THÍ NGHIỆM

1 Các bước tiến hành

Cột khô

Bước 1: Khởi động bơm, mở Vk1, tắt quạt

Bước 2: Chỉnh VL3 đóng, điều chỉnh VL2 đóng dần, kiểm tra mực nước

Bước 3: Khóa VL4, tắt bơm

Bước 4: Bật quạt, bật bơm

Lặp lại thí nghiệm tới khi kết thúc

5 55,6 38,5 4

3 Tính toán

 Tính toán cho cột khô

Đổi V từ fit3/p sang m3/p

∆ P CK Z

Log (∆ P CK

Z ¿ Log G Re fck Log fck Log Re

0.1955 68.67 114.45 2.058616 -0.70885 97.583 1.520 0.181844 1.9893740.2444 107.91 179.85 2.25491 -0.6119 121.978 1.454 0.16256

4

2.0862820.2933 186.39 310.65 2.492271 -0.53269 146.374 1.402 0.146748 2.1654640.3422 225.63 376.05 2.575246 -0.46572 170.770 1.359 0.133219 2.2324120.3911 264.87 441.45 2.644882 -0.40771 195.165 1.323 0.12156 2.29040

20.4399 362.97 604.95 2.781719 -0.35665 219.561 1.293 0.111599 2.341555

 Tính toán cho cột ướt

Các giá trị cột ướt khi L = 4

V G ∆ P c ư ∆ f c ư/Z Log ¿) Log G Re fcư Log fcư Log Re0.000

9 0.247

461.07

768.45

2.88561

6 -0.607 152.802

10.2057

1 1.009 2.1840.001

2 0.309 372.78 621.3 2.793301 -0.51 194.0345 5.022909 0.701 2.2880.001

4 0.371 264.87 441.45 2.644882 -0.431 232.967 1.992316 0.299 2.3670.001

7 0.433

186.39

310.65

2.49227

1 -0.364

271.8995

1.12265

0.001

9 0.495 107.91 179.85 2.25491 -0.305 310.832 0.539 -0.268 2.4930.002

1 0.557 68.67

114.45

2.05861

6 -0.254

349.7645

0.24462

2 -0.612 2.544

2 0.309 294.3 490.5 2.690639 -0.51 191.03 3.965 0.598 2.2810.001

4 0.371 58.86 98.1 1.991669 -0.431 229.203 0.443 -0.354 2.360.001

7 0.433 137.34 228.9 2.359646 -0.364 267.404 0.827 -0.082 2.4270.001

9 0.495 657.27 1095.45 3.039593 -0.305 305.604 3.284 0.516 2.4850.002

1 0.557

1363.59

2272.65

3.35653

3 -0.254

343.80

4 4.856 0.686 2.536Khi L=6

V G ∆ P c ư ∆ f c ư/Z Log ¿) Log G Re fcư Log fcư Log Re0.000

9 0.247 392.4 654

2.81557

8 -0.607 152.802 8.687 0.939 2.1840.001

2 0.309 284.49 474.15 2.675916 -0.51 191.003 3.833 0.584 2.2810.001

4 0.371 39.24 65.4

1.81557

8 -0.431 229.203 0.295 -0.53 2.360.001

7 0.433 353.16 588.6 2.76982 -0.364 267.404 2.128 0.328 2.4270.001

9 0.495 863.28 1438.8 3.158 -0.305 305.604 4.313 0.635 2.4850.002

2 0.309 735.75 1226.25 3.088579 -0.51 191.003 9.913 0.996 2.2810.001

4 0.371 1147.77 1912.95

3.28170

4 -0.431 229.203 8.632 0.936 2.360.001

7 0.433 1167.39 1945.65 3.289065 -0.364 267.404 7.033 0.847 2.427

9 0.495 1677354 2795590 6.446473 -0.305 305.604 8.382 0.923 2.4850.002

4 Đồ thị

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa log (δpcư/z) và log g

- Dụng cụ thiết bị thí nghiệm còn nhiều hạn chế

- Các giá trị đo được lấy sai số

2 Cách khắc phục

- Thao tác thực hành phài nhịp nhàng, nhanh và chính xác

- Kiểm tra thiết bị trước và sau khi làm thí nghiệm Báo ngay cho bộ phận sửa

chữa nếu có phát hiện hư hỏng

- Nắm rõ các thao tác kỹ thuật trước khi làm thí nghiệm

IV TRẢ LỜI CÂU HỎI CHUẨN BỊ

1 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ giảm áp của cột khô?

- Chiều cao phần chứa vật chêm

- Đường kính tương đương của vật chêm

- Thể tích tự do của vật chêm

- Diện tích bề mặt riêng của vật chêm

- Khối lượng riêng của pha khí

- Suất lượng biểu kiến của pha khí qua một đơn vị tiết diện tháp

2 Tháp chêm được ứng dụng trong lĩnh vực nào?

Tháp chêm được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm

3 Có mấy loại vật chêm? Chúng được chế tạo từ vật liệu gì?

Vật chêm sử dụng gồm có nhiều loại khác nhau, phổ biến nhất là một số loại vật chêm

- Vòng Raschig: hình trụ rỗng bằng sứ hoặc kim loại, nhựa, có đường kính bằngchiều cao(kích thước từ 10- 100mm).

- Vật chêm hình yên ngựa: có kích thước từ 10- 75mm

- Vật chêm vòng xoắn: đường kính dây từ 0,3- 1mm, đường kính vòng xoắn từ3- 8mm và chiều dài nhỏ hơn 25mm

4 Kích thước vật chêm cần phải thỏa mãn điều kiện gì?

Vật chêm phải có diện tích bề mặt riêng lớn,ngoài ra độ rỗng cũng phải lớn

5 Lựa chọn vật chêm cần phải thỏa mãn những điều kiện gì?

Phải có diện tích bề mặt riêng lớn,có độ rỗng lớn để giảm trở lực chop pha khí và phảibền

6 Ưu điểm và nhược điểm của vật chêm bằng sứ?

- Ưu điểm: giá thành rẻ, không bị oxy hóa, không bị ăn mòn

8 Trong thí nghiệm có mấy điểm cần lưu ý? Điểm nào quan trọng nhất?

Trong thí nghiệm có điểm cần lưu ý sau: Trong quá trình đo độ giảm áp của cột ướt,cần canh giữ mức lỏng ở đáy cột luôn ổn định ở ¾ chiều cao đáy bằng cách chỉnhvan7 Nếu cần, tăng cường van 8 để nước trong cột thoát về bình chứa

9 Tại sao phải duy trì mực lỏng ở ¾ đáy cột?

Vì nếu ta cho đầy thì khí không tiếp xúc được với nước (không đi vào cột hấp thu).

Nếu cho ít nước thì khí ít tiếp xúc vói dung môi,và có nhiều bọt khí thí số liệu đo dược

sẽ bị sai

10 Có mấy loại quạt? kể tên ?quạt trong bài này là loại gì? Cao áp hay thường?

Có 2 loại quạt là quạt cao áp và quạt thường Quạt trong bài này là quạt cao áp

11 Tại sao phải nghiên cứu đồ thị của tháp chêm từ điểm gia trọng đến điểm lụt?

Vì để xác định giới hạn khả năng hoạt động của cột là từ điểm gia trong đến điểmngập lụt

12 Công thức tính hệ số trở lực do ma sát trong tháp chêm ở các chế độ chảy (Re)khác nhau?

Cột khô: P ck G n với n = 1,8 – 2,0

Cột ướt: ∆Pcư = σ ∆Pck với σ =10 ΩLL

Giá trị σ tùy thuộc vào loại, kích thước, cách thức sắp xếp vật chêm (xếp ngẫu nhiênhay theo thứ tự) và độ lớn của lưu lượng lỏng L Thí dụ với vật chêm là vòng sứRaschig 12,7 mm, chêm ngẫu nhiên, độ xốp ε= 0,586; giá trị của L từ 0,39 đến 11,7kg/m2s và cột hoạt động trong vùng dưới điểm gia trọng.ΩL=0,084

13 Công thức tổng quát tính tổn thất áp suất trong tháp chêm? Giải thích các thừa

số trong công thức và mức độ ảnh hưởng của chúng đến độ giảm áp

Tổn thất Trở lực tháp khô:

2 2

2

/,8

w ha f w

ρ ck khối lượng riêng của không khí, kg/m3

fck - hệ số ma sat của dòng chảy qua lớp hạt, phụ thuộc vào Rek

d w





Re

15 Thế nào là điểm gia trọng?

Cho pha khí tiếp xúc pha lỏng phải qua vật liệu điệm tăng độ tiếp xúc.Khi vận tốc khílỏng sẽ phân tán trong khí, tăng tốc độ khí lỏng bị tụ lại,Điểm gia trọng điểm đó ápsuất pha khí đủ lớn để xuyên qua pha lỏng liên tục Ưu điểm: ít tốn dung môi

BÀI 2: LỌC KHUNG BẢN

I CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1 Khái niệm quá trình lọc.

Lọc là quá trình phân riêng các hỗn hợp nhờ 1 vật ngăn xốp, vật ngăn xốp có khả năngcho 1 pha đi qua còn pha kia được giữ lại nên còn gọi là vách ngăn lọc

2 Nguyên tắc lọc

Tạo ra trên huyền phù một áp suất P1, pha lỏng xuyên qua các mao dẫn, pha rắn bị giữlại chênh lệch giữa hai vách ngăn gọi là động lực quá trình lọc

∆P=P1-P2

- Có thể tạo động lực của quá trình lọc bằng các cách sau:

Tăng áp suất P1: dùng cột áp thuỷ tĩnh, máy bơm hay máy nén

Giảm áp suất P2: dùng bơm chân không

- Cân bằng vật chất trong quá trình lọc:

Vh=V0+V1=Va+V

Gh=G0+G1=Ga+G

Trong đó: Vh,Gh: Thể tích và khối lượng hỗn hợp huyền phù đem đi lọc

V0,G0: Thể tích và khối lượng chất rấn khô

V1,G1: Thể tích và khối lượng nước lọc nguyên chất

Trong đó: : Độ nhớt (kg/ms)

V: Thể tích nước lọc (m3)S: Diện tích bề mặt lọc (m2)

: Thời gian lọc được ấn định trước

Tính năng suất của quá trình lọc (Q): Q = V/τ

Lượng nước lọc riêng: q = V/S

Trong đó: V: thể tích nước lọc thu được (lít)

- Bỏ qua sai số trong quá trình tiến hành thí nghiệm, ta có thể thấy được khi tăng

áp suất thì lượng nước trên một đơn vị diện tích lọc tăng và lưu lượng dungdịch lọc cũng tăng theo

- Qua phương trình ta thấy được khi tốc độ lọc không thay đổi áp suất lọc biếnthiên tuyến tính theo thời gian lọc

3 Nguyên nhân sai số

- Các thao tác kỹ thuật trong quá trình thí nghiệm còn vụng về

- Các giá trị đo được lấy sai số

- Sai số trong quá trình tính toán, xử lý số liệu

4 Cách khắc phục

- Kiểm tra thiết bị trước và sau khi làm thí nghiệm Báo ngay cho bộ phận sửachữa nếu có phát hiện hư hỏng

- Đọc kết quả và tính toán cẩn thận, lấy sai số ở mức tối thiểu

IV CÂU HỎI CHUẨN BỊ

1 Nêu mục đích bài thí nghiệm?

- Làm quen với cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị lọc khung bản

- Biết chế độ vận hành, kiểm tra trước khi vận hành thiết bị

- Vận hành thí nghiệm lọc huyền phù CaCO3 trong nước với áp suất không đổi

- Xác định các hệ số lọc theo số liệu thí nghiệm thu được

2 Lọc sử dụng dùng để làm gì? Cho ví dụ?

- Lọc sử dụng để phân riêng hay tách các hỗn hợp không đồng nhất (lỏng – rắn)hay nhũ tương thành hai hệ rắn lỏng khác nhau

- Ví dụ: lọc nước rau má sau khi xay, lọc dầu sau khi ép,…

3 Nêu các phương pháp tạo chênh lệch áp suất khi lọc?

Các phương pháp tạo chênh lệch áp suất khi lọc là: Làm dày hay làm mỏng vách lọcbằng lớp bã lọc,Thay đổi vận tốc chảy của lưu chất.Tạo áp lực bên lọc hay đặt máyhút bên sản phẩm

4 Lọc có máy chế độ, được đặc trưng bằng đại lượng nào?

Lọc có 2 chế độ lọc: lọc chân không và lọc ép được đặt trưng bằng bề mặt lọc.Lọcchân không thì bề mặt lọc được đổi mới liên lục (cạo bã liên tục).Lọc ép thị phải tạolớp bã đủ dày để tạo thành áo lọc

5 Phương trình vi phân lọc và nghiệm của nó?

V X r d

S dV

:lượng nước lọc riêng (m3/m2)

Phương trình (*) được viết gọn lại như sau: q2+2.C.q=K

Vậy nghiệm của nó là q

6 Nêu cấu tạo nguyên lý họat động, ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của lọckhung bản?

- Cấu tạo: Máy lọc khung bản gồm có một dãy các khung và bản cùng kích

thước xếp liền nhau, giữa khung và bản có vải lọc.Huyền phù được đưa vàorảnh dưới tác dụng của áp suất rồi vào khoảng trống của khung Chất lỏng quavải lọc sang các rãnh của bản rồi theo van ra ngoài Các hạt rắn được giữ lại tạothành bã chứa trong khung

- Nguyên lý hoạt động: cho huyền phù vào 1 bên vách ngăn rồi tạo ra trên bề mặt

lớp huyền phù áp suất P1, Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản đượcnối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp liệu Nước lọc chảy

ra từ bản qua hệ thống đường ống và lấy ra ngoài Bã được giữ lại trên bề mặtvách ngăn lọc và được chứa trong khung Khi bã trong khung đầy thì dừng quátrình lọc để tiến hành rửa và tháo bã

- Ưu điểm: Bề mặt lọc lớn Dịch lọc trong và loại bỏ được nấm men.Tấm đỡ có

thể thay thế dễ dàng Lọc được cặn bẩn Không cần người có chuyên môn cao

- Nhược điểm: Cần nhiều thời gian vệ sinh Phải thay thế tấm đỡ theo chu kỳ.Giá

thành tấm đỡ cao Dịch chảy nhiều, phân bố không đồng đều.Phải tháo khungbản khi cần giảm áp suất

7 Kể tên một vài loại thiết bị lọc ngoài lọc khung bản?

- Thiết bị lọc ép sử dụng cột lọc

- Thiết bị lọc chân không dạng thùng quay

- Thiết bị lọc ly tâm

- Thiết bị lọc ép,…

8 Nêu các phương pháp để tăng năng suất lọc?

Các phương pháp để tăng năng suất lọc là: tăng áp lực lọc, tăng tốc độ lọc, gia nhiệttrong quá trình lọc để giảm độ nhớt

9 Nêu các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lọc?

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lọc:

2

2 0 0 2

S

V S R X r V





μ : độ nhớt (kg/ms)

V: thể tích nước lọc (m3)

S: diện tích bề mặt lọc (m2)

 : thời gian lọc được ấn đính trước

r0 :trở lực riêng (1/m2), trở lực lớp bã tạo thành (1kg bã khô/1m2 bề mặt)

X0= Va/V0: tỉ số giữa lượng bã ẩm (m3/ lượng nước lọc (m3))

Rv: trở lực vách ngăn (1/m)

11 Nêu phương trình lọc khi tốc độ không đổi và ý nghĩa của các đại lượng?

Phương trình lọc với tốc độ không đổi: W=const (kém hiệu quả)

.

2 0 0 2

S

V S R X r V





μ : độ nhớt (kg/ms)

V: thể tích nước lọc (m3)

S: diện tích bề mặt lọc (m2)

 : thời gian lọc được ấn đính trước

r0: trở lực riêng (1/m2), trở lực lớp bã tạo thành (1kg bã khô/1m2 bề mặt)

X0= Va/V0: tỉ số giữa lượng bã ẩm (m3/ lượng nước lọc (m3))

RV: trở lực vách ngăn (1/m)

BÀI 3: SẤY ĐỐI LƯU

tS: Nhiệt độ điểm sương, nhiệt độ ở trạng thái bão hòa hơi nước

P: Áp suất tổng của không khí (mmHg)

Pbh: Áp suất hơi bảo hòa của nước ở cùng nhiệt độ bầu khô (mmHg)

Ph: Áp suất riêng phần của hơi nước trên bề mặt vật liệu (mmHg)

Quan hệ giữa áp suất hơi bão hòa ở nhiệt độ bầu khô Áp suất riêng phần hơi nướctrong tác nhân sấy và độ ẩm tương đối là:

d=0,622 P bh =0,622 P h

- Nhiệt lượng H:

H: Là ENTAPI của hỗn hợp không khí ẩm, là nhiệt lượng của hỗn hợp khôngkhí ẩm trong đó có chứa 1 kg không khí khô

b Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy

- Tính độ ẩm của vật liệu: trong kỹ thuật sấy có 2 khái niệm về độ ẩm vật liệu:x: Độ ẩm vật liệu trên căn bản vật liệu ướt (kgẩm/kgvlư)

X: Độ ẩm vật liệu trên căn bản vật liệu khô (kgẩm/kgvlk)

Lượng vật liệu khô tuyệt đối: L K=L1(1−x1)=L2(1−x2)

Lượng vật liệu trước khi sấy:

G = d W

2−d1 (kg, kg/s)Lượng không khí ẩm cần làm bay hơi 1kg ẩm:

g = W G= 1

d2−d1=

1

d2−d0 (kgkkk/kgẩm)

Trong đó: x1, x2 độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy tính theo vật liệu ướt

d0 = d1: độ ẩm tác nhân ban đầu và sau khi đun nóng (không có tách ẩmcũng như tăng ẩm trong quá trình đun nóng)

d2: độ ẩm tác nhân ra (sau khi mang hơi ẩm từ vật liệu sấy ra khỏi buồngsấy).

c Cân bằng năng lượng

Nhiệt lượng cần thiết làm bay hơi 1 kg ẩm trong quá trình sấy theo lý thuyết:

b Các giai đoạn sấy

Người ta chia các quá trình sấy ra làm các giai đoạn:

- Giai đoạn tăng tốc: Giai đoạn đun nóng vật liệu nhiệt độ vật liệu tăng lượng ẩmbay hơi chậm

- Giai đoạn sấy đẳng tốc: Là giai đoạn vật liệu sấy bay hơi đều (tốc độ khôngđổi) theo thời gian nhiệt độ vật liệu sấy không tăng và bằng nhiệt độ vật liệuướt

- Giai đoạn giảm tốc: Nhiệt độ vật liệu sấy tăng lượng ẩm bay hơi chậm dần

Trong đó: W1, W2: Là lượng lượng ẩm bay ra ở thời điểm 1 và 2

t1, t2: Là thời gian sấy từ giai đoạn 1 đến giai đoạn 2

Thời điểm mới bắt đầu sấy lượng ẩm bay ra là 0 (kg)

Giai đoạn tăng tốc: NTT = S ∆t W TT

TT

Giai đoạn đẳng tốc: NĐT = S ∆t W DT

DT

Giai đoạn giảm tốc: NGT = W¿

S ∆t¿

d Tính thời gian sấy

Thời gian sấy tính toán lý thuyết của từng giai đoạn được tính bằng công thức:

t = N S WTrong thực tế để xác định được thời gian sấy cho từng loại vật liệu ta phải làm thínghiệm mới có kết quả chính xác

e Giản đồ sấy:

khác nhau nên có nhiều kiểu thiết bị sấy khác nhau, vì vậy có nhiều cách phân loại sấynhư sau:

- Dựa vào tác nhân sấy: Thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói

lò, ngoài ra còn các thiết bị sấy bằng phương pháp đặc biệt như sấy thăng hoa,sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng diện cao tần

- Dựa vào áp suất làm việc: Thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suấtthường

- Dựa vào phương thức làm việc: Sấy liên tục hay sấy gián đoạn

- Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: Thiết bị sấy tiếp xúc,thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ

- Dựa vào cấu tạo thiết bị: Phòng sấy, hầm sấy, sấy bang tải, sấy trục, sấy thùngquay, sấy phun, sấy tầng sôi

- Dựa vào chiều tác động của tác nhân sấy và vật liệu sấy:Cùng chiều, nghịchchiều và giao chiều

Pb (mmHg) : Áp suất riêng phần hơi ẩm trên bề mặt vật liệu điều kiện đoạn nhiệt.

Ph (mmHg) : Áp suất hơi ẩm trong tác nhân sấy (được tra trên giản đồ không khí ẩm)

Nhiệt độ 60oC

t (phút) Gi (kg) Wi (%) N=dw/dt

(%/h) TKtb Tưtb

Pb(mmHg) Ph (mmHg) Thế sấy