Báo cáo Thực hành quá trình và thiết bị cơ học

Chia sẻ: Le Huynh Nhu | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

783
lượt xem 88
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu trình bày báo cáo quá trình thực hành thí nghiệm sấy đối lưu, cột chêm, thí nghiệm lọc khung bản, thí nghiệm cô đặc, thí nghiệm truyền nhiệt ống kép, thí nghiệm mạch lưu chất. Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo Thực hành quá trình và thiết bị cơ học

Mục Lục THÍ NGHIỆM SẤY ĐỐI LƯU I. Mục Đích Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng vật liệu, tăng độ bền và bảo quản được tốt. Khảo sát quá trình sấy đối lưu vật liệu là giấy lọc trong thiết bị sấy bằng không khí được nung nóng nhằm: Xác định đường cong sấy : Xác định đường cong tốc độ sấy : Giá trị độ ẩm tới hạn Wk, tốc độ sấy đẳng tốc N, hệ số sấy K. II. Cơ Sở Lý Thuyết Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt, nhiệt được cung cấp cho vật liệu nhờ dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt, bức xạ nhiệt… 1. Cơ sở lý thuyết về quá trình sấy 1.1. Tĩnh lực học quá trình sấy 1.1.1. Các thông số hỗn hợp không khí ẩm 1.1.1.1. Nhiệt độ Gồm 3 loại: tK, tƯ, tS. tK: Nhiệt độ bầu khô là nhiêt độ của hỗn hợp không khí được xác định bằng nhiệt kế thông thường. tƯ: Nhiêt độ bầu ướt, là nhiệt độ ổn định đạt được khi một lượng nhỏ nước bốc hơi vào hỗn hợp không khí chưa bão hòa trong điều kiện đoạn nhiệt, đo bằng nhiệt kế thông thường có bọc vải ướt ở bầu thủy ngân. tS: Nhiệt độ điểm sương, nhiệt độ ở trạng thái bão hoa hơi nước. 1.1.1.2. Độ ẩm Gồm 3 loại: d, A,
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học d: Là độ chứa hơi, là số kg ẩm có trong 1 kg không khí khô của không khí chưa bão hòa hơi nước (kgẩm/kgkkk). A: Là độ ẩm cực đại là số kg ẩm có trong 1 kg không khí khô của không khí bão hòa hơi Nước (kgẩm/kgkkk). Độ ẩm tương đối hay gọi là độ bão hòa hơi nước = d/A (0% ≤ 100%). 1.1.1.3. Áp suất Gồm P, Pbh, Pb, Ph P: Áp suất của không khí (mmHg) Pbh: Áp suất hơi bão hòa của nước ở cùng nhiệt độ bầu khô (mmHg) Pb: Áp suất riêng phần của hơi nước trên bề mặt vật liệu (mmHg) Ph: Áp suất riêng phần hơi nước trong tác nhân sấy (mmHg).  Quan hệ giữa áp suất hơi bão hòa ở nhiệt độ bầu khô, áp suất riêng phần hơi nước trong tác nhân sấy và độ ẩm tương đối là: d = 0,622* 1.1.1.4. Nhiệt lượng H H: Là ENTAPI của hỗn hợp không khí ẩm, là nhiệt lượng của hỗn hợp không khí ẩm trong đó có chứa 1 kg không khí khô (kcal/kgkkk; kj/kgkkk; 1cal = 4,18j). 1.1.2. Giản đồ không khí ẩm ( giản đồ Ramzdim)  Cách sử dụng Mô tả: Gồm 1 bảng hình chữ nhật trên đó có phân bố các đường biểu diễn các thông số không khí ẩm. Đường : là đường cong giới hạn từ = 5% 100%, các thông số của ghi trên đường. Trang: 2
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học Đường d: Là đường thẳng đứng, các thông số ghi dưới chân đơn vị là gam Đường nhiệt độ (tK, tƯ, tS): Là đường xiên 300 C so với trục hoành, các thông số ghi trên đường. Đường H: Xiên 120 độ so với trục hoành các thông số ghi bên ngoài khung hình chữ nhật, ghi xiên theo đường. Đường áp suất: Là đường xiên 450 C so với trục hoành, các giá trị ghi bên phải. 1.1.3. Hòa trộn hai hỗn hợp không khí ẩm. Trong quá trình sấy nhiều vì lý do mà ta cần phải hòa trộn hai hay nhiều hỗn hợp không khí ẩm. Mục đích là làm giảm nhiệt độ tác nhân, trộn thêm hơi nóng, tăng lưu lượng… Phương pháp hòa trộn dựa trên đồ thị. Giả sử trộn hỗn hợp hai loại không khí Không khí 1 có trạng thái A trên giản đồ Ramzimd Không khí 2 có trạng thái B trên giản đồ Ramzimd Khi trộn A với B được hỗn hợp mới có trạng thái M dM = HM = Trong đó: GA, GB: Lượng không khí khô (kg, kg/s) ở trạng thái A và B dA, dB: Độ ẩm tuyệt đối của không khí tại A và B (g/kgkkk) Tính được dM, HM  điểm M trên giản đồ Ramzimd và tra được các thông số còn lại khác. Biểu diễn theo sơ đồ thiết bị Trang: 3
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học Biểu diễn trên giản đồ Ramzimd 1.1.4. Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy Trang: 4
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học 1.1.4.1. 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). x = (kgẩm/kgvlư) X = (kgẩm/kgvlk) Độ ẩm x và X có thể chuyển đổi qua lại 1.1.4.2. Các phương trình cân bằng vật chất: Lượng vật liệu khô tuyệt đối: LK = L1 (1x1) = L2 (1x2) Lượng vật liệu trước khi sấy: L1 = L2 Lượng vật liệu sau khi sấy: L2 = L1 Lượng ẩm cần tách trong quá trình sấy: W = L1 – L2 (kh hay kg/s) Hay W = L1 = L2 Lượng không khí khô cần trong quá trình sấy: G = (kg, kg/s) Lượng không khí cần làm bay hơi 1 kg ẩm: g = = = (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 ẩm cũng 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 buồng sấy) 1.1.5. Cân bằng năng lượng Nhiệt lượng cần thiết làm bay hơi 1 kg ẩm trong quá trình sấy theo lý thuyết: Trang: 5
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học qc = = g(H2H0) (kj/kgẩm, kcal/kgẩm) HB = HC 1.1.6. Các phương thức sấy 1.1.6.1. Sấy có bổ sung nhiệt trong buồng sấy Để đơn giản bỏ qua phần nhiệt C.tvld Trường hợp 1: đường cong AB1C: Sấy không có bổ sung nhiệt trong phòng sấy, chỉ có bộ phận đốt nóng. Nhiệt độ không khí vào buồng nóng rất cao tB1. Trường hợp 2: Đường cong AB2C: Sấy có bộ phận đốt nóng và có bổ sung nhiệt trong phòng sấy. Bộ phận đốt nóng thi đưa nhiệt độ từ A đến B2, và entapi từ HA đến HB2 Trang: 6
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học Bộ phận nhiệt bổ sung trong buồng sấy thì không làm nhiệt độ của không khí nóng hơn nhiệt độ do bộ phận đốt nóng đưa vào nhưng làm cho entapi tăng từ HB2 đến HC Trường hợp 3: Đường cong AB3C: Sấy có bộ phận đốt nóng và có bổ sung nhiệt trong phòng sấy nhưng nhiệt độ sấy giữ không đổi bằng tC Bộ phận đốt nóng thì đưa nhiệt độ từ A đến B3, và entapi từ HA đến HB3 Bộ phận nhiệt bổ sung trong buồng sấy thì duy trì nhiệt độ do bộ phận đốt nóng đưa vào = tC và làm cho entapi tăng từ HB3 đến HC Trường hợp 4: đường cong AC: Sấy không có bộ phận đốt nóng, chỉ có bổ sung nhiệttrong buồng sấy entapi tăng từ HA đến HC, nhiệt độ sấy nhỏ nhất trong quá trình sấy nhiệt độ ra lớn nhất cũng chỉ bằng tC Nhận xét: trong các trường hợp sấy nếu tốc độ bay hơi và lượng ẩm bay ra vẫn như nhau thi chọn nhiệt độ sấy nhỏ tốt cho quá trình sấy nông sản Quá trình sấy tốt cho nông sản thực phẩm theo thứ tự ưu tiên trường hợp 4321. Tuy nhiên điều khiển quá trình thì khó theo thứ tự khó nhất là trường hợp 4321 1.1.6.2. Sấy có đốt nóng giữa chừng Trang: 7
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học 1.1.6.3. Sấy hồi lưu một phần khí thải Không khí tại A được nung nóng lên B1 và được sấy xuống C xả ra một phần còn một phần hồi lưu trở lại trộn với A được trạng thái M và qua caloriphe lên đến nhiệt độ sấy tB1 rồi lại về C Nhận xét: Phương pháp này có thể điều chỉnh được độ ẩm của không khí và tiết kiệm được năng lượng, giữ được nhiệt độ thấp. Một số máy sấy có hồi lưu khí thải một phần nhưng có bộ điều chỉnh nhiệt độ theo nhiệt độ cài đặt trước và không cài lại nhiệt độ thì nhiệt độ sấy không đổi cho dù có hay không có hồi lưu. ở đây ta muốn nói rằng khi sấy, ta nâng nhiệt độ lên tB sấy xuống C hồi lưu lần 1 trộn với không khí ở A được trạng thái M. từ M đến lúc đó ta không cần nâng lên nhiệt độ cao như ban đầu (tB) nữa mà hạ nhiệt độ cài đặt xuống tB1 thì độ ẩm tuyệt đối cũng tăng từ d1 đến d2 và vẫn thực hiện được quá trình sấy. Đường cong sấy bây giờ là AMB1C Các quá trình sấy hồi lưu đều tiết kiện được năng lượng trong cùng một khoảng thời gian. Tuy nhiên thời gian sấy dài hơn khi không hồi lưu vì độ ẩm tương đối tăng. 1.2. Động học quá trình sấy 1.2.1. Các định nghĩa Trang: 8
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học Tốc độ sấy: Là lượng ẩm bay hơi trên 1 m2 vật liệu sấy trong một đơn vị thời gian. Thời gian sấy: Là thời gian bắt đầu đun nóng vật liệu đến khi vật liệu đạt độ ẩm cần thiết (độ ẩm bảo quản, hoặc độ ẩm nào đó). 1.2.2. Các giai đoạn sấy Người ta chia các quá trình sấy ra làm các giai đoạn: Giai đoạn tăng tốc: giai đoạn nung nóng vật liệu nhiệt độ vật liệu tăng lượng ẩm bay hơi chậm. Giai đoạn sấy đẳng tốc: Là giai đoạn vật liệu sấy bay hơi đều (tốc độ không đổi) theo thời gian nhiệt độ vật liệu sấy không tăng và nhiệt độ vật liệu ướt. Giai đoạn giảm tốc: Nhiệt độ vật liệu sấy tăng lượng ẩm bay hơi chậm dần. 1.2.3. Tính tốc độ sấy Tốc độ sấy ký hiệu là N N = hay dW = S.Ndt  =  W2 – W1 = S.N.(t2t1)  N = (kgẩm/m2.h) W1, W2: là lượng ẩm bay ra ở thời điểm 1 và 2 t1, t2: là thời gian sấy từ giai đoạn 1 tới giai đoạn 2 Thời điểm mới bắt đầu sấy lượng ẩm bay ra là 0 (kg) Giai đoạn tăng tốc: NTT = Giai đoạn đẳng tốc: NĐT = Giai đoạn giảm tốc: NGT = 1.2.4. Tính thời gian sấy Thời gian sấy tính toán lý thuyết của từng giai đoạn được tính bằng công thức t= Trang: 9
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học 1.2.5. Giản đồ sấy: 2. Thiết bị sấy: Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp sấy khác nhau nên có nhiều kiểu thiết bị sấy khác nhau, vì vậy có nhiều cách phân loại thiết bị sấy như nhau: Dựa vào tác nhân sấy: Thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò, ngoài ra còn có các thiết bị sấy bằng phương pháp đặc biệt như sấy thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tần. Dựa vào áp suất lam việc: Thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất thường. Dựa vào phương thức làm việc Sấy lien 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 thùng quay,sấy phun, sấy tầng sôi Dựa vào chiều tác động của tác nhân sấy và vật liệu sấy. Cùng chiều, nghịch chiều và giao chiều. 3. Các bước tiến hành thí nghiệm Trang: 10
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học Mở nắp phòng kiểm tra cân (mở chốt khóa cân) xem cân co nhạy không ghi chỉ số ban đầu trên cân. Chon 1 tờ giấy lọc đo kích thước cắt làm 4. Cân khối lượng 4 tờ giấy này ghi nhận kết quả G0 (g) Thấm nước đều không vượt quá ướt hoặc quá khô, để 1 lúc ben ngoài cho thấm đều, cân lại. Đặt tờ giấy lọc vào phòng sấy, ghi nhận kết quả trên cân G1, đóng cửa sấy lại. Đổ nước vào 2 cốc phía sau máy sấy, giữ cho mực nước không đổi. Ấn nút, dò đặt chế độ sấy ở 500C. Mở công tắt tổng, mở quạt, mở cửa xả và cửa hút không khí. Đóng van chặn không hồi lưu. Mở công tắt đốt nóng điện trở thứ nhất. Sau 5 phút ghi lại kết quả trên cân, đồng thời đọc kết quả nhiệt độ bầu ướt (tƯ) nhiệt độ bầu khô (tK) (vào và ra) trên bảng điện. Khi chỉ số trên cân không đổi (vật liệu đã khô) ta dừng thí nghiệm. Tắt điện trở trước tắt quạt sau, đồng thời mở nắp phòng sấy lấy giấy lọc ra chuẩn bị làm lại thí nghiệm khác (làm thêm thí nghiệm khác tương tự thí nghiệm trên nhưng đặt ở chế độ sấy 600C). 4. Kết quả thí nghiệm i T(phút) Tkv Tưv TKr TƯr G(g) 1 0 50 45 49 44 G1= 1120 2 5 50 45 49 44 G2= 1095 3 10 50 45 49 44 G3= 1080 4 15 50 45 49 44 G4= 1060 5 20 50 45 49 44 G5= 1050 6 25 50 45 49 44 G6= 1035 7 30 50 45 49 44 G7= 1025 8 35 50 45 49 44 G8= 1020 Trang: 11
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học 9 40 50 45 49 44 G9= 1010 10 45 50 45 49 44 G10=1005 11 50 50 45 49 44 G11=995 12 55 50 45 49 44 G12=980 13 60 50 45 49 44 G13=970 14 65 50 45 49 44 G14=960 0 70 50 45 49 44 G15=955 III. Tính Toán Thí Nghiệm 1. Theo thực nghiệm  Độ ẩm của vật liệu: Wi = × 100% (% kg ẩm/ kg vật liệu khô) W1 = W2 = 14.66 W3 = W4 = W5 = W6 = W7 = W8 = W9 = W10 = W11 = W12 = W13 = W14 =  Tốc độ sấy: Ni+1 = (%h) (với = = 0.083) N2 = N3 = N4 = Trang: 12
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học N5 = N6 = N7 = N8 = N9 = N10 = N11 = 12.627 N12 = N13 = N14 =  Số liệu xử lí được trình bày thành bảng như sau: N = Pb T Gi Wi Tk Tư Ph i dw/dt (mmHg phút (g) (%) tb tb (mmHg) (%h) ) 1120 1 0 17.277 31.404 49.5 44.5 70 68 1095 68 2 5 14.660 18.93 49.5 44.5 70 1080 68 3 10 13.089 25.24 49.5 44.5 70 1060 68 4 15 10.994 12.602 49.5 44.5 70 1050 68 5 20 9.948 18.92 49.5 44.5 70 1035 68 6 25 8.377 12.614 49.5 44.5 70 1025 68 7 30 7.330 6.313 49.5 44.5 70 Trang: 13
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học 1020 68 8 35 6.806 12.614 49.5 44.5 70 1010 70 68 9 40 5.759 6.313 49.5 44.5 1005 70 68 10 45 5.236 12.627 49.5 44.5 995 70 68 11 50 4.188 18.916 49.5 44.5 980 70 68 12 55 2.618 12.614 49.5 44.5 970 70 68 13 60 1.571 12.614 49.5 44.5 960 70 68 14 65 0.524 49.5 44.5 2. Theo lí thuyết Diện tích bề mặt giấy lọc: (ta có chiều dài khăn là 31cm, chiều rộng khăn là 15cm) F = d.r.4 = 0.31×0.15×4 = 0.186 (m2) Cường độ ẩm: (là khả năng bay hơi ẩm từ bề mặt thoáng) Jm = .(Pb (TB) – Ph (TB)). = 0.0507.(70 – 68). = 0.101 (kg/m2.h) Trong đó: B: áp suất trong phòng sấy B = 760 mmHg m: hệ số trao đổi ẩm tính theo chênh lệch áp suất (kg/m2.h.mmHg) m = 0.0229 + 0.0174.Vk = 0.0229 + 0.0174.1,6 =0.0507 V k = 1,6 (m/s): tốc độ khí trong phòng sấy Trang: 14
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học Tốc độ sấy đẳng tốc: G0 = 955g = 0.955kg Nđt = 100. Jm. = 100. 0,101. = 1.967 (%h) Độ ẩm tới hạn: Wth = + = + 3 = 12.598 % Trong đó: W1: độ ẩm ban đầu trước khi đem sấy (%) Wc = 3% : độ ẩm cân bằng Thời gian sấy:  Thời gian sấy đẳng tốc: T1 = = = 2,379 (h)  Thời gian sấy giảm tốc: T2 = ×ln Với: Wcuối là độ ẩm cuối của quá trình sấy Do Wcuối = 0524
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học  Đồ thị đường cong sấy (WT):  Đồ thị đường cong tốc độ sấy ( NW): 4. Bàn luận  Các nguyên nhân tạo nên sự khác biệt giữa quá trình sấy lý thuyết và sấy thực tế: Nguyên nhân tạo nên sự khác biệt giữa quá trình sấy lý thuyết và sấy thực tế là do quá trình sấy lý thuyết thì xem nhiệt lượng bổ sung trong quá trình sấy bằng với nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy. Trong quá trình sấy thực tế thì nhiệt lượng bổ sung khác nhiệt lượng tổn thất. Hàm nhiệt của không khí sau khi ra khỏi thiết bị của quá trình sấy thực tế mỗi trường hợp có những yếu tố gây sai số khác nhau  Sự khác nhau giữa nhiệt lượng cần gia nhiệt của quá trình sấy lý thuyết và sấy thực tế: So với thực tế ta đã bỏ qua giai đoạn đun nóng do nó quá nhỏ nên lượng nhiệt so với lý thuyết có sai lệch. Trong quá trình sấy ta nhân thấy nhiệt độ tăng thì tốc độ sấy cũng tăng theo và thời gian giảm xuống, tốc độ dòng khí được cố định nên không ảnh hưởng.  Một số ứng dụng của quá trình sấy trong thực tế: Trong thực tế, đặc biệt trong các ngành công nghệ hóa chất và trong công nghệ thực phẩm thì quá trình sấy rất quan trọng. Bên cạnh đó, trong công nghệ nghiên cứu thì sấy là thao tác không thể thiếu để khử trùng dụng cụ, ngoài ra sấy dùng để sấy khô rau quả, thực phẩm, giảm khối lượng để dễ dàng vận chuyển và bảo quản, tăng độ bền cho đồ gốm, sứ... Sấy để tách nước ra khỏi nguyên liệu, để giảm hoạt độ nước nhằm bảo quản sản phẩm, và dùng để chuẩn bị cho quá trình than hóa, tro hóa. Trang: 16
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học Trang: 17
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học BÀI 2: CỘT CHÊM I. Mục Đích Khảo sát đặc tính động lực học lưu chất và khản năng hoạt động của cột chêm bắng cách xác định: Ảnh hưởng của vận tốc dòng khí và lỏng lên tổn thất áp suất (độ giảm áp) khi đi qua cột. Sự biến đổi của hệ số ma sát cột khô fck theo chuẩn số Reynolds (Re) của dòng khí và suy ra các hệ số thực nghiệm. Sự biến đổi của thừa số liên hệ giữa độ giảm áp của dòng khí qua cột khô va cột ướt theo vận tốc dòng lỏng. Giản đồ giới hạn khả năng hoạt động của cột (giản đồ ngập lụt và gia trọng). IV. Cơ Sở Lý Thuyết 1. Khái niệm quá trình hấp thụ (hấp thu) Quá trình hấp thu là quá trình cho một hỗn hợp khí tiếp xúc với dung môi lỏng nhằm mục đích hòa tan chọn lọc một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng, pha khí sau hấp thu gọi là khí sạch, pha lỏng sau hấp thu gọi là dung dịch sau hấp thu. Vậy quá trình hấp thu là quá trình truyền vận cấu tử vật chất pha khí vào pha lỏng, nên quá trình xẩy ra theo chiều ngược lại, nghĩa là truyền vận cấu tử từ pha lỏng sang pha khí, ta có quá trình nhả hấp thu. Mục đích của quá trình hấp thu là hòa tan chọn lọc một số cấu tử. 2. Ứng dụng của quá trình hấp thu Công nghệ thực phẩm Công nghệ hóa học Công nghệ sinh học Kỹ thuật môi trường Nghành công nghệ dầu khí Trang: 18
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học 3. Phương pháp lựa chọn dung môi hấp thu Khi lựa chọn dung môi 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 những cấu tử cần tách 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 tương tự nhau thì cho độ hòa tan tốt. Dung môi và dung chất tạo nên phản ứng hóa học thì làm tang độ bền hòa tan lên rất nhiều, nhưng nếu dung môi được thu hồi để dung lại thì phản ứng phải có tính hoàn nguyễn. Dung môi nên có áp suất hơi thấp vì pha khí sau quá trình hấp thu sẽ bảo hòa dung môi 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.  Chi phí Dung môi dễ tìm và rẻ tiền để sự thất thoát không tốn kém nhiều.  Độ nhớt Dung môi có độ nhớt thấp sẽ tang tốc độ hấp thu, cải thiện điều kiện ngập lụt trong tháp hấp thu, độ giảm áp thấp và truyền nhiệt tốt.  Các tính chất khác Dung môi nên có nhiệt dung riêng thấp để ít tốn nhiệt khi hoàn nguyễn dung môi, nhiệt độ đóng rắn thấp để tránh hiện tượng đóng rắn làm tắc thiết bị, không tạo kết tủa không độc. Trong thực tế, không một dung môi nào đáp ứng được tất cả các tính chất trên, do đó khi chọn phải dựa vào những điều kiện cụ thể khi thực hiện 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: Có 2 phương pháp hấp thu nghịch dòng và hấp thu xuôi dòng ta chỉ xét hấp thu nghịch dòng.  Hấp thu nghịch dòng Trang: 19
GVHD: Võ Văn Sim Thực Hành Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học 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 Lượng cấu tử A đã có sẵn trong pha lỏng L Lượng dung môi trơ là Lư là lượng dung môi tổng cộng L trừ đi cấu tử A. 5. Một số định nghĩa Phần mol của câu tử I là số mol ( suất lượng mol ) của cấu tử I chia cho tổng số mol hỗn hợp ( suất lượng mol hỗn hợp ). Phần mol khối lượng của cấu tử i là khối lượng ( suất lượng khối lượng) của cấu tử I chia cho tổng khối lượng hỗn hợp (suất lượng khối lượng hỗn hợp ) Tỉ số mol của cấu tử I là số mol (suất lượng mol) của cấu tử I chia cho tổng số mol (suất lượng mol) trừ đi số mol (suất lượng mol) của i. 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 vi 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 trọng lên quá trình hấp thu. Chúng ảnh hưởng lên trạng thái cân bằng và động lực của quá trình. Nếu nhiệt độ tang thì giá trị của hệ số của định luật Henry tăng, đường cân bằng sẽ chuyển dịch về trục tung, động lực truyền khối sẽ giảm. nếu tăng nhiệt độ lên một giới hạn nào đó thì không những động lực truyền khối giảm mà ngay cả quá trình cũng không thực hiện được. Mặt khác khi nhiệt độ tăng cao cũng ảnh hưởng không tốt vì độ nhớt của dung môi giảm (có lợi đối với trường hợp trở lực khuếch tán nằm chủ yếu trong pha lỏng). Thiết bị hấp thu Trang: 20