Thkttp hoang th h thu

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM GVHD: PHẠM VĂN HƯNG SVTH: HOÀNG THỊ HẠ THU MSSV: 12087601 LỚP: DHTP8B NHÓM HỌC KỲ NĂM 2014-2015 GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm MỤC LỤC BÀI 1: MẠCH LƯU CHẤT – C6MKII .3 1.1 Mục đích thực 1.2 Cơ sở lý thuyết 1.3 Kết thí nghiệm 1.4 Xử lý số liệu .6 1.5 Đồ thị 1.6 Nhận xét bàn luận 1.7 Phụ lục 10 BÀI 2: GHÉP BƠM – FM51 .13 2.1 Mục đích thí nghiệm .13 2.2 Cơ sở lý thuyết .13 2.3 Cách tiến hành: .14 2.4 Kết quả: 15 2.5 Xử lý số liệu: 17 2.6 Đồ thị 19 2.7 Nhận xét bàn luận 20 2.8 Phụ lục 21 Bài 3: THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT VỎ ỐNG 28 3.1 Mục đích thí nghiệm .28 3.2 Cơ sở lý thuyết .28 3.3 Kết thí nghiệm 28 Trang SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm 3.4 Đồ thị 34 3.5 Bàn luận 35 3.6 Phụ lục 36 BÀI 4: Q TRÌNH CƠ ĐẶC 42 4.1 Mục đích thí nghiệm .42 4.2 Cơ sở lý thuyết .42 4.3 Kết thí nghiệm 43 4.4 Bàn luận 44 4.5 Phụ lục 45 BÀI 5: CHƯNG LIÊN TỤC 46 5.1 Mục đích thí nghiệm: 46 5.2 Cơ sở lý thuyết: 46 5.3 Kết quả: 47 5.4 Nhận xét bàn luận: .48 5.5 Phụ lục: 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 Trang SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm BÀI 1: MẠCH LƯU CHẤT – C6MKII 1.1 Mục đích thực - Tìm hiểu dạng tổn thất áp suất xảy ống dẫn dịng chất lỏng khơng nén chảy qua ống, loại khớp nối, van hay thiết bị đo dùng mạng ống - Xác định mối quan hệ tổn thất áp suất theo tổn thất ma sát vận tốc nước chảy bên ống trơn so sánh với tổn thất áp suất xác định phương trình tính tổn thất ma sát ống - Xác định tổn thất cục hệ thống đường ống mơ hình thí nghiệm - Xác định mối quan hệ giữ hệ số ma sát chuẩn số Reynolds nước chảy ống nhám - Ứng dụng việc đo độ chênh áp việc đo lưu lượng vận tốc nước ống dẫn 1.2 Cơ sở lý thuyết Theo giáo sư Osborne Reyolds có hai chế độ chuyển động chất lỏng ống dẫn: - Chế độ chảy tầng với vận tốc nhỏ, trở lực ống dẫn tỉ lệ tuyến tính với vận tốc dòng chảy ống: h~w Chế độ chảy rối với vận tốc lớn, trowe lực ống tỉ lệ với vận tốc dòng chảy theo dạng lũy thừa: h~w + Chế độ chảy chuyển tiếp chảy tầng chảy rối gọi chảy độ + Có hai loại trở lực đường ống dịng chất lỏng chống đầy ống chuyển động ống dẫn: trở lực ma sát trở lực cục 1.2.1 Trở lực ma sát Trở lực ma sát hms chất lỏng chảy choáng đầy ống tính theo cơng thức: Hms= (m) Để xác định chế độ chảy chất lỏng ta dựa vào chuẩn số Reynolds, công thức xác định chuẩn độ số Re sau: Re = Reynolds chứng minh nếu: Trang SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm  Re < 2320 : lưu chất chảy tầng  Re =2320 ÷10,000:lưu chất chảy độ  Re > 10,000 : lưu chất chảy xoáy Để xác định hệ số ma sát ta dựa vào giản đồ Moody, hệ số ma sát thay đổi phụ thuộc vào vật liệu chế tạo ống độ nhám ống dẫn 1.2.2 Trở lực cục Là lực chất lỏng thay đổi hướng chuyển động, thay đổi vận tốc thay đổi hình dáng tiết diện ống dẫn : đột thu, đột mở, chổ cong (co), van, khớp nối Trở lực cục kí hiệu : Hcb (m) 1.2.3 Đo lưu lượng theo nguyên tắc chênh áp biến thiên Màng chắn Ventury hai dụng cụ dùng để đo lưu lượng dựa vào nguyên tắc dòng lưu chất qua tiết diện thu hẹp đột ngột xuất độ chênh lệch áp suất trước sau tiết diện thu hẹp Áp dụng phương trình Bernoulli ta có mối liên hệ lưu lượng tổn thất áp suất qua màng chắn (ống Ventury) theo công thức sau: Q=C.w.A=C.K 1.3 Kết thí nghiệm 1.3.1 Thí Nghiệm 1: xác định lưu lượng dòng chảy qua ống màng chắn, Ventury ống Pitot Màng chắn STT Độ mở Q (lit/phút) Pm/g (cm H2O) Mở hoàn toàn 14 1/4 vòng 14 1/2 vòng 13.5 4.4 3/4 vòng 4.5 0.5 Ventury Pv/g (cm H2O) 4.9 4.7 0.7 Pitot Pp/g (cm H2O) 1.5 1.5 1.4 0.1 1.3.2 Thí Nghiệm 2: Xác định tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống 1.3.2.1 ST T Xác định tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống có đường kính 17mm Độ mở Q (lit/phút) P17/g (cm H2O) Mở hoàn toàn 12 2.8 Trang SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng 1/4 vòng 1/2 vòng 3/4 vòng TH kĩ thuật thực phẩm 12 11.5 2.5 2.8 3.15 Trang SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng 1.3.2.2 TH kĩ thuật thực phẩm Xác định tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống có đường kính 21mm STT Độ mở Q (lit/phút) P21/g (cm H2O) Mở hoàn toàn 13.5 1/4 vòng 13.5 1.95 1/2 vòng 13 3/4 vòng 3.5 1.3.2.3 Xác định tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống có đường kính 27mm trơn STT Độ mở Q (lit/phút) P27/g (cm H2O) Mở hồn tồn 13.5 1.75 1/4 vịng 13.5 1/2 vòng 13 3/4 vòng 4.5 0.1 1.3.2.4 Xác định tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống có đường kính 27mm nhám STT STT Độ mở Q (lit/phút) Mở hồn tồn 13 1/4 vịng 13 1/2 vịng 12.5 3/4 vịng 1.3.3 Thí Nghiệm 3: Xác định trở lực cục Độ mở Mở hoàn toàn 1/4 vòng 1/2 vòng 3/4 vòng Lưu lượng Q (Lit/phút) 14 14 13.5 Đột thu 1.5 5.5 2.5 0.5 P27N/g (cm H2O) 3.25 3.3 0.3 Chênh áp trở lực Đột mở 0.8 0.5 0.5 Co 90 1.5 2.2 0.7 Trang SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng 1.4 TH kĩ thuật thực phẩm Xử lý số liệu Thể tích chung: lít  Xác định tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống trơn ống nhám  Tổn thất ma sát chất lỏng với thành ống: STT 4 4 ống khảo sát Ф 17 Ф 21 Ф 27 Trơn Ф 27 Nhám Vận tốc dòng chảy (m/s) Re Hệ số ma sát 0.881 0.881 0.845 0.184 0.649 0.649 0.626 0.168 0.375 0.393 0.378 0.131 0.378 0.378 0.364 0.087 282.813 282.813 271.258 59.067 318.025 318.025 306.824 82.34 303.765 318.345 306.195 106.115 306.195 306.195 294.854 70.473 0.226 0226 0.236 1.083 0.201 0.201 0.209 0.777 0.211 0.201 0.209 0.603 0.209 0.209 0.217 0.908 Tổn thất áp suất (thực tế) (m H2O) 2.8 2.8 3.15 1.95 0.1 1 0.1 3.25 3.3 0.3  Xác định trở lực cục loại van phận nối: STT Vị trí khảo sát Đột thu Đột mở Vận tốc dòng chảy (m/s) Áp suất động (mH2O) 0.407 0.407 0.393 0.116 1.028 1.028 0.992 82.579 82.579 76.996 6.708 526.832 526.832 490.579 Tổn thất áp suất (thực tế) (m H2O) 1.5 1.5 2.5 1.5 0.8 0.5 0.5 Hệ số trở lực cục 10.785 10.785 11.167 37.839 17.106 17.106 22.579 Trang SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm 0.294 43.09 0.1 59.83 0.407 82.579 1.5 10.785 0.407 82.579 10.785 Co 900 0.393 76.996 0.7 37.839 0.116 6.708 0.2 17.106  Xác định lưu lượng dòng chảy qua ống màng chắn, ống ventury màng chắn STT Lưu lượng( thực tế)(m3/s) Màng Ventury Piot chắn 5 1.5 5.5 4.9 1.5 4.4 4.7 1.4 0.5 0.7 0.1 Lượng tính tốn theo (m3/s) Màng chắn Ventury Piot 11 3.26 1.524 1.509 1.478 5.703 2.454 2.454 2.371 6.337 2.919 9.841 Trang SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng 1.5 TH kĩ thuật thực phẩm Đồ thị 3.5 Tổn thất áp suất (thực tế) (m H2O) 2.5 Vận tốc dòng chảy (m/s) tổn t hất áp suất 1.5 0.5 ống Ф 17 ống Ф 21 ống Ф 27 Trơn Ф 27 Nhám Hình 1: Biểu đồ thể mối quan hệ tổn thất áp suất với vận tốc dòng chảy ống 1.8 Vận tốc dòng chảy (m/s) 1.6 1.4 Tổn thất áp suất (thực tế) 1.2 Tổn t hất áp suất 0.8 0.6 0.4 0.2 Đột thu Đột mở Co 900 Hình 2: : Biểu đồ thể mối quan hệ tổn thất áp suất với vận tốc dòng chảy co nối Trang SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm b Trường hợp xuôi chiều (4) ∆TN = T3– T1 = 31– 27=4oC ∆TL = T2 – T4 = 45 - 39 = 60C ȠN = 100 = 100 = 33.33% ȠL = 100 = 100 = 22.22% Ƞhi = = = 27.778% (9) ∆TN = T3– T1 = 29– 26=3oC ∆TL = T2 – T4 = 40 - 36 = 40C ȠN = 100 = 100 = 28.571% ȠL = 100 = 100 =21.429% Ƞhi = = = 25% (14) ∆TN = T3– T1 = 29– 25=4oC ∆TL = T2 – T4 = 41 - 38 = 30C ȠN = 100 = 100 = 25% ȠL = 100 = 100 = 25% Ƞhi = = = 25% Trang 39 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm  Hiệu suất truyền nhiệt a Trường hợp ngược chiều: (4)  Nhiệt lượng dịng nóng tỏa ra: QN= GN.C.N = GN.C.(T2-T4) = 0.117 4200 =2430(W)  Nhiệt lượng dòng lạnh tỏa ra: QL = GL.C.L = GL.C.(T1-T3) = 0.267 4200 = 2240(W)  Nhiệt lượng tổn thất: Qf = QN - QL =2430-2240 = 210 (W)  Hiệu suất trình truyền nhiệt: 100% = 100% = 91.43% (9)  Nhiệt lượng dịng nóng tỏa ra: QN= GN.C.N = GN.C.(T2-T4) = 0.217 4200 3=2730(W)  Nhiệt lượng dòng lạnh tỏa ra: QL = GL.C.L = GL.C.(T1-T3) = 0.117 4200 = 1470(W)  Nhiệt lượng tổn thất: Qf = QN - QL = 2730-1470 = 1260 (W)  Hiệu suất trình truyền nhiệt: 100% = 100% = 81.25% (14)  Nhiệt lượng dịng nóng tỏa ra: QN= GN.C.N = GN.C.(T2-T4) = 0.267 4200 (36-33) =3360 (W)  Nhiệt lượng dòng lạnh tỏa ra: QL = GL.C.L = GL.C.(T1-T3) = 0.167 4200 (30-27) = 2100(W)  Nhiệt lượng tổn thất: Qf = QN - QL = 3360-2100 = 1260 (W)  Hiệu suất trình truyền nhiệt: 100% = 100% = 62.50% b Trường hợp xuôi chiều (4)  Nhiệt lượng dịng nóng tỏa ra: QN= GN.C.N = GN.C.(T2-T4) = 0.117 4200 6= 2940 (W)  Nhiệt lượng dịng nóng tỏa ra: Trang 40 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm QL = GL.C.L = GL.C.(T3-T1) = 0.267 4200 = 4480(W)  Nhiệt lượng tổn thất: Qf = QN - QL = 2940-4480 =-1540(W)  Hiệu suất trình truyền nhiệt: 100% = 100% =152.38% Tương tự ta tính giá trị cịn lại theo cơng thức nêu  Hệ số truyền nhiệt: a Trường hợp ngược chiều: (4)  max = T2– T1 = 38 oC – 30 oC = oC  = T4 – T3 = 33 oC – 28 oC = oC  Hiệu số nhiệt độ hữu ích logarit log  log = = = 6.39 oC  Hệ số truyền nhiệt lý thuyết: KTN KTN = == 635.84 (W/m2K) (Với F = π d tb L = π .L = π 0.016 12= 0.603 m2 )  Tính hệ số truyền nhiệt lý thuyết KLT Tính ReN = wN === 0,05504 ( m/s ) ReN = 1562,13 ( tra µN tra nhiệt độ TNtb = 540C )  Chế độ chảy dòng =>Nu = 0,158εK Re0,33 Pr0,43Gr0,1 Lấy Do L/d=1,2 /0,015 = 80 > 50 =>εK =1 PrN= = = 3,315 (λN tra nhiệt độ TNtb = 540C) GrN = = = 24591339578,01 (βN tra nhiệt độ TNtb = 540C) Δt = = = 23,50C Trang 41 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm  NuN= 32,77  αN = = = 1382.45 W/m2K Tính αL : Tính ReL = wL = = 0,012 m/s ( dtb= ) ReL = =412,006 (µL tra nhiệt độ TLtb = 23,50C)  Chế độ chảy dòng =>Nu = 0,158εK Re0,33 Pr0,43Gr0,1 Do L/d=1,2/0,015 = 80 > 50 =>εK =1 PrL= = = 6,43 (λL tra nhiệt độ TNtb = 23,50C) GrL = = = 100837386,2 (βL tra nhiệt độ TNtb = 23,50C) NuL= 16,2 α L = = = 401.478 W/m2K Tính KLT = == 300.442 W/m2K ( < nên tính theo tường phẳng) (λ tra thép không gỉ ) Tương tự với giá trị khác trường hợp xi chiều Trang 42 SVTH: Hồng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm BÀI 4: Q TRÌNH CƠ ĐẶC 4.1 Mục đích thí nghiệm - Tính tốn cân vật chất, cân lượng để xácđịnh thông số cần thiết - Xác định suất hiệu suất trình - Đánh giá trình hoạt động gián đoạn 4.2 Cơ sở lý thuyết Cô đặc phương pháp thường dùng để làm tăng nồng độ cấu tử dung dịch hai hay nhiều cấu tử Tùy theo tính chất cấu tử khó bay (hay khơng bay q trình đó) ta tách phần dung môi (cấu tử dễ bay hơn) phương pháp nhiệt hay phương pháp làm lạnh kết tinh Cơ đặc q trình làm tăng nồng độ chất rắn hòa tan dung dịch cách tách bớt phần dung môi qua dạng Cơ đặc nhằm mục đích: - Tăng nồng độ chất khô sản phẩm, làm tăng độ sinh lượng thực phẩm - Kéo dài thời gian bảo quản (vì hạn chế vi sinh vật phát triển nước, áp suất thẩm thấu cao) - Giảm khối lượng vận chuyển 4.2.1 Đặc điểm: Đặc điểm q trình đặc dung mơi (nước) tách khỏi dung dịch dạng hơi, dung chất hòa tan dung dịch khơng bay hơi, nên nồng độ dung chất tăng dần lên Hơi dung mơi (nước) tách q trình đặc gọi thứ Nếu thứ nhiệt độ cao dùng để đun nóng q trình khác, dùng thứ để đun nóng thiết bị ngồi hệ thống đặc gọi phụ Truyền nhiệt q trình đặc trực tiếp gián tiếp Khi truyền Trang 43 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm nhiệt trực tiếp thường dùng khói lị cho tiếp xúc với dung dịch, cịn truyền nhiệt gián tiếp thường dùng nước bão hòa để đun nóng (hơi đốt) Một số tính chất dung dịch - Nhiệt hòa tan: Khi hòa tan chất rắn dung mơi với đa số trường hợp dung dịch nguội (nhiệt nóng chảy) Mặt khác chất hịa tan lại có tác dụng hóa học với dung mơi tạo thành solvat (khi hịa tan nước tạo thành hidrat) tỏa nhiệt gọi nhiệt solvat hóa Do nhiệt hịa tan tổng đại số nhiệt nóng chảy nhiệt solvat hóa qui ước giá trị nhiệt hòa tan mang dấu + tỏa nhiệt, dấu – thu nhiệt Nhiệt tích phân q trình hịa tan lượng nhiệt tính Joule thu vào hay tỏa hịa tan 1kg chất rắn (hay dung dịch có chứa 1kg chất rắn) vào lượng dung môi vô lớn, nghĩa lỗng đến mức dù có pha lỗng không kèm theo hiệu ứng nhiệt Thực tế hiệu ứng nhiệt không quan sát hòa tan mol chất rắn lượng dung môi hay lớn 300 mol Các chất dễ tạo thành hidrat có giá trị nhiệt hịa tan dương, cịn chất khơng tạo thành hidrat có giá trị nhiệt hịa tan âm Nhiệt hịa tan phụ thuộc vào chất chất hòa tan, dung môi nồng độ Khi cô đặc cần biết lượng nhiệt ∆q thay đổi theo nồng độ, đại lượng xác định sau -Nhiệt độ sôi dung dịch Hiệu số nhiệt độ chất tải nhiệt (hơi đốt T nhiệt độ sôi dung dịch T’ yếu tố xác định diện tích bề mặt truyền nhiệt thiết bị Nhiệt độ sôi dung dịch phụ thuộc vào tính chất dung mơi chất hịa tan Khi nồng độ tăng nhiệt độ sơi tăng 4.3 Kết thí nghiệm Bảng 4.3.1 Bảng số liệu τ (phút) W1 (W) T1 (oC) T3 (oC) T5 (oC) 18 49 1800 1800 1800 29oC 99oC 100,2oC 29,4oC 29,4oC 29,4oC 29,4oC 32,9oC Vdm (lít) Nồng độ 0 1,26% 1,26% 2,1% Đặc điểm Gia nhiệt Bốc Kết thúc Trang 44 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm Bảng 4.3.2 Cân vật chất (g) (g) 5064 3064 1,24% 98,76% 2,01% 97.99% mctan (g) mdm (g) 64 5000 Bảng 4.3.3 Cân lượng Nhiệt nồi đun (J) Nhiệt đun nóng (J) Nhiệt bay (J) tS tE Q2 (J) 4854245 18522 157065.3 29,4 32,9 6544113,333 4.4 Bàn luận 4.4.1 Nhận xét nồng độ đo Nồng độ lúc sau cao ban đầu cô đặc lượng nước dung dịch tách , làm cho nồng độ chất tan cao lên Có sai số nồng độ thực tế nồng độ lý thuyết bay 2l nước khỏi dung dich khoảng 0,79g xét 100ml dung dịch 4.4.2 Ngun nhân gây sai số tính tốn cân vật chất lượng Sai số tính tốn vật chất  Khi đưa dung dich vào nồi gia nhiêt đến sơi phần đồng sunfat xảy phản ứng không mong muốn oxy hóa, hay tượng phân ly tạo thành Cu bán kim loại dùng để gia nhiệt dung dịch  Sao thí nghiệm nước ngưng tụ bám lại thiết bị dẫn đến sai số tính nồng độ sau đặc Sai số lượng  Khi gia nhiệt cho dung dich nhiệt tỏa xung quanh nồi  Hơi nước đươc nóng làm ngưng tự thiết bị ngưng tụ chiều dài ống nước dẫn nước vào làm lạnh dài nên quan đường tổn hạo nhiệt độ nên khó đo xác nhiệt chất tải lạnh khỏi thiết bi ngưng tụ Trang 45 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng 4.5 TH kĩ thuật thực phẩm Phụ lục Bảng 4.3.1 Xác định nồng độ trước cô đăc Nồng độ Nồng độ trước cô đặc theo lý thuyết: Nồng độ Nồng độ sau cô đặc theo thực tế đo được: Nồng độ Bảng 4.3.3 * Nhiệt nồi đun: mvap= (kg) rvap = 2427,1225 (kJ/kg) Nhiệt nồi đun = mvap.rvap= 2427,1225 = 4854,245 (kJ) = 4854245 (J) * Nhiệt lượng ngưng tụ: V1= 400 l/h C= 4186 J/kg.độ  Q2= V1.ρ.C.(tS-tE).τ6544113,333 (J) Nhiệt hóa Nhiệt hóa L=2493,1 kJ/kg Q=L.m=2493,1×0.063=157065.3 J Nhiệt đun sôi nước m= 0.063 kg c=4200 J/kg.độ Q=m.c.(ts-td)=0.063.4200.(99-29)=18522 J BÀI 5: CHƯNG LIÊN TỤC Trang 46 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng 5.1 TH kĩ thuật thực phẩm Mục đích thí nghiệm: Khảo sát ảnh hưởng lưu lượng dòng nhập liệu Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ dịng nhập liệu Khảo sát ảnh hưởng vị trí dòng nhập liệu Khảo sát ảnh hưởng số hồi lưu 5.2 Cơ sở lý thuyết: 5.2.1 Nguyên tắc làm việc tháp: Hơi từ lên qua lỗ đĩa, chất lỏng chảy từ xuống theo ống chảy chuyền Nồng độ cấu tử thay đổi theo chiều cao tháp, nhiệt độ sôi thay dổi theo thay đổi nồng độ Nước đưa vào hệ thống qua thiết bị đo nhiệt độ lưu lượng sau chia làm phần: phần di chuyển vào thiết bị ngưng tụ, phần di chuyển qua thiết bị làm lạnh sản phẩm đỉnh sau di chuyển qua thiết bị làm lạnh sản phẩm đáy 5.2.2 Cân vật chất: Phương trình: F= W + D F.xF= W.xW + D.xD F, W, D : suất lượng nhập liệu, sản phẩm đáy dỉnh, Kmol/h xF, xW, xD : phần mol cấu tử dễ bay nhập liệu, sản phẩm đáy đỉnh 5.2.3 Phương pháp Cabe-Theile Ứng dụng : trường hợp có tổn thất nhiệt nhiệt dung khơng lớn  Cơ sở : Số mol pha từ lên tất tiết diện tháp Hỗn hợp đầu tháp nhiệt độ sôi Chất lỏng thiết bị ngưng có thành phần thành phần khỏi đỉnh Đun sôi đáy tháp đốt gián tiếp Số mol chất lỏng không đổi theo chiều cao đoạn cất chưng 5.2.4 Chỉ số hồi lưu ( hoàn lưu) Trang 47 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm Là tỷ số lưu lượng dịng hồn lưu (L0) lưu lượng dịng sản phẩm đỉnh(D) R= 5.2.5 Phương trình làm việc Ở đoạn cất Y= Ở đoạn chưng Y= L = , lượng hỗn hợp nhập liệu so với sản phẩm đỉnh 5.3 Kết quả: 5.3.1 Kết thí nghiệm: ST T T P 10 VF L /h 3.75 6.25 7.5 8.75 R 0.71 0.45 0.55 0.67 0.6 VD VD T1 l/h %V 0C 1.23 90 74.4 2.67 93 74.7 1.875 90 75 1.26 91 75.3 1.259 95 75 T2 C 74.6 75 75.3 75.5 75.1 T3 C 73.4 73.7 74.1 74.4 73.7 T4 C 73.1 73.6 74.1 74.4 73.8 T5 C 73.3 73.7 74.1 74.3 73.9 T6 C 31.8 32.4 45.2 47 31.5 T7 C 29.9 29.8 29.8 29.8 29.8 T8 C 35.4 35.8 36 35.9 34.7 3.2 Xử lý kết quả: a) Chuyển đổi đơn vị: khối lượng riêng nước 150C: 999.68 kg/m3 khối lượng riêng rượu 150C: 793.25 kg/m3 xF F mol/mol 0.569 0.569 mol/h 101.47 135.299 mol/h 0.736 0.805 0.569 169.125 0.736 0.508 0.569 202.95 0.758 0.534 0.569 236.77 0.855 0.529 STT xD xw mol/mol 0.482 0.41 Trang 48 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu G l/s 300 300 300 300 300 GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm b) Cân vật chất: D W Đường làm việc phần Đường làm việc phần mol/h mol/h chưng cất 0.71 28.039 66.7 y= y= 0.45 54.436 80.86 Y = 2.024 Y = 0.199 0.55 45.41 123.71 0.67 30.199 172.751 0.6 Stt R 28.916 y = 0.355 Y= 4.425 207.85 Y= 0.401 y = 5.492 y = 0.375 c) Cân lượng: STT G Kg/h Qng W QF W 20 306.02 82.25 20 594.12 109.67 20 495.61 20 329.59 5 20 315.59 5.4 137.09 164.50 191.92 QW W 157.79 173.34 270.97 382.41 474.64 QD W QIID W QIIW W QK W 38.84 12.57 40.61 420.401 78.51 24.34 42.026 736.305 67.09 17.31 63.84 696.58 45.68 12.926 88.209 593.181 44.247 12.02 98.929 642.557 Nhận xét bàn luận:  Ảnh hưởng lưu lượng nhập liệu đến hiệu suất chưng cất:  Ảnh hưởng lưu lượng dịng hồn lưu đến độ tinh khiết sản phẩm Tỉ số hồn lưu lớn lượng hổn hợp lỏng sản phẩm đỉnh đưa cao Hơi từ tháp chưng cất lên thiết bị ngưng tụ tiếp xúc với lượng lỏng hoàn lưu Trong chứa thành phần: phần lớn cấu tử etanol phần nhỏ nước Trang 49 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm Dịng hồn lưu chứa thành phần: etanol nước dạng lỏng Do tiếp xúc pha pha lỏng, cấu tử etanol lơi kéo lượng etanol dung dịch hồn lưu, đồng thời nước pha giữ lại phần dung dịch hoàn lưu Lượng sau tiếp xúc với dung dịch hoàn lưu có nồng độ cấu tử etanol cao hơn, đồng thời giảm nồng độ cấu tử nước Do ngưng tụ, nồng độ sản phẩm đỉnh tăng lên Quá trình tiếp tục, sản phẩm đỉnh hồn lưu lại, tương ứng có nồng độ cấu tử etanol cao dịng hồn lưu ban đầu Cứ tiếp xúc pha pha lỏng kèm lơi cấu tử có độ bay cao diễn liên tục, nồng độ sản phẩm đỉnh thu cao Với ý nghĩa việc hoàn lưu nên bỏ qua hồn lưu nồng độ sản đỉnh không cao, hiệu suất chưng cất sẻ thấp  Ảnh hưởng vị trí mâm nhập liệu đến độ tinh khiết sản phẩm Vị trí mâm nhập liệu ảnh hưởng đến độ tinh khiết sản phẩm dòng nhập liệu nhập từ mâm đáy, cấu tử dễ bay bay lên cao tiếp xúc nhiều với lượng lỏng chảy từ đỉnh tháp xuống, lượng chất lỏng dễ bay hơi, đo nhiệt từ cấu tử mang lên, trình chưng diễn thuận lợi, lượng sản phẩm đỉnh tinh khiết Mối liên hệ hiệu suất mâm Murphree hiệu suất tổng quát Hiệu suất tổng quát tháp không với hiệu suất trung bình mâm Mối liên hệ hai hiệu suất tùy thuộc vào độ dốc tương đối đường cânbằng đường làm việc Trang 50 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng 5.5 TH kĩ thuật thực phẩm Phụ lục: Chuyển đổi đơn vị:  Lượng sản phẩm đỉnh đáy thu được:  Cân vật chất cho toàn hệ thống: F : Lượng nhập liệu ban đầu (mol) D : Lượng sản phẩm đỉnh (mol) W: Lượng sản phẩm đáy (mol)  Cân vật chất cho cấu tử dễ bay hơi:  Phương trình phần chưng: Trang 51 SVTH: Hồng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm Với 6.72 lượng hỗn hợp nhập liệu so với sản phẩm đỉnh  Phương trình phần cất:  Tính toán cân lượng Nhiệt lượng trao đổi thiết bị ngưng tụ: Ẩn nhiệt hóa rượu Nhiệt lượng dòng nhập liệu mang vào: Nhiệt lượng dòng sản phẩm đỉnh mang ra:  Nhiệt lượng dòng sản phẩm đáy mang ra:  Nhiệt lượng cung cấp cho nồi đun:  Làm lạnh sản phẩm đỉnh:  Làm lạnh sản phẩm đáy: 88.209 Trang 52 SVTH: Hoàng Thị Hạ Thu GVHD: Phạm Văn Hưng TH kĩ thuật thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài tập truyền khối – q trình thiết bị cơng nghệ hóa học & thực phẩm- Trịnh Văn Dũng- NXB Đại Học Quốc Gia TP HCM [2] Bảng tra cứu trình học truyền nhiệt – truyền khối- Bộ mơn máy thiết bị- NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM [3] Hướng dẫn thực hành trình thiết bị -hệ đại học- Khoa cơng nghệ Hóa Đại Học Cơng Nghiệp TP.HCM- NXB lao động [4] Quá trình thiết bị truyền khối –Khoa máy thiết bị hóa học –Trường Đại Học Cơng Nghiệp TP.HCM Trang 53 SVTH: Hồng Thị Hạ Thu