THÔNG TIN TÀI LIỆU
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ PHÚC TRÌNH THỰC TẬP QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ HĨA HỌC CHƯNG CẤT GIÁN ĐOẠN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh Tháng 3/2022 Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh Mục lục I KẾT QUẢ ĐO ĐƯỢC: II TÍNH TỐN: Tính lượng sản phẩm đỉnh đáy thu được: .2 1.2 Trường hợp R=1 1.3 Trường hợp R=2 Tỉ số hoàn lưu cục tỉ số hoàn lưu toàn phần .7 2.1 Trường hợp R= 2.2 Trường hợp R= Vẽ đồ thị x, y; vẽ đường làm việc phần cất; số đĩa lí thuyết; hiệu suất tổng quát: 3.1 Trường hợp R=1 3.2 Trường hợp R=2 10 III Nhận xét bàn luận 11 Lê Trường Thịnh – MSSV: B1909729 11 Lê Ái Như – MSSV: B1909820 15 Nguyễn Thị Trăm – MSSV: B1909847 16 Trang i Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh I KẾT QUẢ ĐO ĐƯỢC: Trang Chưng cất gián đoạn Bảng 1-1: Kết thí nghệm chưng cất gián đoạn Nhiệt độ R=1 Độ rượu Nhiệt độ R=2 Độ rượu AI TÍNH TỐN: Tính lượng sản phẩm đỉnh đáy thu được: Ta có phương trình cân vật chất: Trong đó: F: Lượng nhập liệu ban đầu, mol D: Lượng sản phẩm đỉnh, mol W: Lượng sản phẩm đáy thu được, mol xF, xD, xW: phần mol cấu tử rượu etylic nhập liệu, sản phẩm đỉnh sản phẩm đáy Độ rượu (a) phần mol (x) = 1+ Trong đó: a: Độ rượu x: Phần mol ρN: Khối lượng riêng nước, kg/m ρR: Khối lượng riêng rượu, kg/m Trang Chưng cất gián đoạn Thanh GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ MN: Khối lượng riêng phân tử nước, đvC MR: Khối lượng riêng phân tử rượu, đvC Khối lượng riêng hỗn hợp lỏng: Với, = , : khối lượng riêng nước rượu nguyên chất nhiệt độ, kg/m 1.2 Trường hợp R=1 Dựa vào bảng chuyển đổi độ rượu 20 ℃ (Correction Table for an Alcoholometer Calibrated at 20oC) kết hợp với phương pháp nội suy, ta tìm bảng kết sau: Bảng 2-1: Chuyển đổi độ rượu 20 ℃ với tỉ số hoàn lưu R=1 (phần trăm thể tích) Nhiệt độ (℃) Độ rượu phù kế (°) Độ rượu 15℃ (°) Phần trăm thể tích % Tra bảng 25 (sách tập nhiệt động học kỹ thuật truyền nhiệt – Hồng Đình Tín Bùi Hải – trang413) ta có 20℃: N = 998.2 kg/m Dựa vào bảng 6-6 khối lượng rượu etylic nguyên chất trang 59 giáo trình TT.QTTB kết hợp với phương pháp nội suy ta có 20 ℃: = Trang download by : skknchat@gmail.com Chưng cất gián đoạn = = Phân tử lượng trung bình hỗn hợp nhập liệu: Mhh =(1 – 0.266)× 18 + 0.266 × 46 = 25.46 đvC Phần khối lượng: = +(1− ) Khối lượng riêng hỗn hợp: = ℎℎ Với Vhh=5 lít = 0.005 m3 Khối lượng hỗn hợp: mhh= ℎℎ × ℎℎ = 966.33× 0.005 = 4.83 kg Số mol hỗn hợp: 4.83×1000 nhh= ℎℎ= Phương trình cân vật chất cho toàn hệ thống: 25.46 ℎℎ = Phương trình cân vật chất cho cấu tử dễ bay hơi: Từ (1) (2) ta có hệ phương trình: F =D+W + =189.79 mol (1) (2) Ta có : { D + W = 189 0.918D + 0.22W = 0.266 × 189.79 Tính khối lượng sản phẩm đỉnh D (kg): mD = D×(xD×MR + (1 - xD)× MH2O) = 12.51×(0.918×46+(1−0.918)×18) = 0.5467 kg Trang download by : skknchat@gmail.com Chưng cất gián đoạn Thanh GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Tính khối lượng sản phẩm đáy W (kg): mW = W×(xw×MR + (1 – xw)×MH2O) = 177.28 ×(0.22×46+(1− 0.22)×18) = 4.283 kg 1.3 Trường hợp R=2 Dựa vào bảng chuyển đổi độ rượu 20 ℃ (Correction Table for an Alcoholometer Calibrated at 20oC) kết hợp với phương pháp nội suy, ta tìm bảng kết sau: Bảng 2-2: Chuyển đổi độ rượu 20℃ với tỉ số hồn lưu R=2 (phần trăm thể tích) Nhập liệu F Sản phẩm đáy W Sản phẩm đỉnh D Nhiệt độ ℃ Độ rượu phù kế(°) Độ rượu 15℃ (°) Phần trăm thể tích % Tra bảng 25 (sách tập nhiệt động học kỹ thuật truyền nhiệt – Hồng Đình Tín Bùi Hải – trang 413) ta có 20℃: N = 998.2 kg/m Dựa vào bảng 6-6 khối lượng rượu etylic nguyên chất trang 59 giáo trình TT.QTTB kết hợp với phương pháp nội suy ta có 20℃: R = 789 kg/m = = = Phân tử lượng trung bình hỗn hợp nhập liệu: = 0.311 = 0.205 = 0.923 Trang Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh Mhh= (1 – 0.311) × 18 + 46 × 0.311 = 26.711 đvC Phần khối lượng = +(1− ) Khối lượng riêng hỗn hợp = ℎℎ Với V=5 lít = 0.005m Khối lượng hỗn hợp: mhh= ℎℎ × ℎℎ= 959.98 x = 4799.88 (g) Số mol hỗn hợp nhh = Phương trình cân vật chất cho toàn hệ thống: ℎℎ ℎℎ 4799.88 26.711 = Phương trình cân vật chất cho cấu tử dễ bay hơi: F Từ (1) (2) ta có hệ phương trình: = =D+W = 179.70 mol + (1) (2) Ta có: { 0.923 + 0.205 Khối lượng sản phẩm đỉnh mD = nM =D.xD MR + (1 - xD) MH2O =26.53 x (0.923 x 46+(1-0.923) x 18) = 1163.5 g = 1.1635 Kg Khối lượng sản phẩm đáy mW = nM = W.xw MR + (1 – xw) MH2O = 153.17 x (0.205 x 46+(1-0.205 x 18) = 3634.4 g = 3.6344 Kg Trang download by : skknchat@gmail.com Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh Tỉ số hoàn lưu cục tỉ số hoàn lưu toàn phần 2.1 Trường hợp R= Tỉ số hoàn lưu cục : Nhiệt cung cấp cho nồi đun: = 510 = 1834.53 kJ/h ∆ = đ Tra theo ∆ đ = 29.6° , ta được: Khối lượng riêng nước ⁄ = 982.25 Nhiệt dung riêng nước: = 4174 /( = 0.9825 ⁄ ) o Ẩn nhiệt hóa nước rượu tra theo TI1= 83.8 C (tra bảng 15 sách tập nhiệt động học kỹ thuật truyền nhiệt – Hồng Đình Tín Bùi Hải – trang 392) = 2298.12 / , (tra bảng I.213 sổ tay Q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tâp trang 257) = 733.11 Lưu lượng nước = 60 ⁄ℎ = 60 / /ℎ Chênh lệch nhiệt độ nước vào thiết bị ngưng tụ ∆ = (30.6 + 273.15) − (28.6 + 273.15) = Nhiệt cung cấp cho thiết bị ngưng tụ: = ∆ = 60 ⁄ℎ × 4174 ⁄( ) × 2( ) = 500.880 ⁄ℎ = − = 1834.53 − 500.880 = 1333.652 ⁄ℎ Tỉ số hoàn lưu cục bộ: 1333.652 = Tỉ số hoàn lưu tổng: = + = 2.83 = + 2.83 = 3.83 Trang Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh 2.2 Trường hợp R= Tỉ số hoàn lưu cục : Nhiệt cung cấp cho nồi đun: = 510 = 1834.53 kJ/h ∆ = đ Tra theo ∆ đ = 30.45° , ta được: Khối lượng riêng nước ⁄ = 995.54 Nhiệt dung riêng nước: = 4174 /( = 0.9954 ⁄ ) o Ẩn nhiệt hóa nước rượu tra theo TI1= 83.8 C (tra bảng 15 sách tập nhiệt động học kỹ thuật truyền nhiệt – Hồng Đình Tín Bùi Hải – trang 392) = 2436.83 / (tra bảng I.213 sổ tay Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tâp trang 257) = 865.73 Lưu lượng nước = 60 ⁄ℎ = 60 / /ℎ Chênh lệch nhiệt độ nước vào thiết bị ngưng tụ ∆ = (31.6 + 273.15) − (29.3 + 273.15) = 2.3 Nhiệt cung cấp cho thiết bị ngưng tụ: = ∆ = 60 ⁄ℎ × 4174 ⁄( ) × 2.3( ) = 576.012 ⁄ℎ = − = 1834.53 − 576.012 = 1258.520 ⁄ℎ Tỉ số hoàn lưu cục bộ: = Tỉ số hoàn lưu tổng: = + = + 1.1 = 3.1 Trang Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh Vẽ đồ thị x, y; vẽ đường làm việc phần cất; số đĩa lí thuyết; hiệu suất tổng quát: Đường làm việc phần cất: Phương trình đường cất: Bảng số liệu cân pha rượu etylic – nước x y 33.2 3.1 Trường hợp R=1 Phương trình đường cất: Phương trình qua điểm: D (0.918; 0.918) C (0; 0.19) = 0.79 + 0.19 Số mâm lý thuyết: Hiệu suất tổng quát: n = số bậc thang – = – = 0= × 100 = × 100= 57.14 % Trang Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh = 0.76 + 0.23 D (0.923; 0.923) C (0; 0.23) 3.2 Trường hợp R=2 Phương trình đường cất: Phương trình qua điểm: Số mâm lý thuyết: Hiệu suất tổng quát: n = số bậc thang – = – = 0= × 100 = × 100= 42.85 % Trang 10 Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh III Nhận xét bàn luận NHẬN XÉT CHUNG Hoàn lưu giúp tăng nồng độ sản phẩm đỉnh, tránh tượng khô mâm Khi tỉ số hoàn lưu lớn, nồng độ sản phẩm đỉnh lớn sản phẩm lấy Hơi từ tháp chưng cất lên thiết bị ngưng tụ tiếp xúc với lượng lỏng hoàn lưu Do tiếp xúc pha lỏng pha hơi, cấu tử etanol lôi kéo lượng etanol dung dịch hoàn lưu, đồng thời nước pha giữ lại phần dung dịch hoàn lưu Do ngưng tụ, nồng độ sản phẩm đỉnh tăng lên Như vậy, ta bỏ qua việc hồn lưu nồng độ sản phẩm đỉnh khơng cao hiệu suất thấp điều hoàn toàn thí nghiệm Ta thấy hiệu suất R=1 > R=2 nên tỉ ... B1909847 16 Trang i Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh I KẾT QUẢ ĐO ĐƯỢC: Trang Chưng cất gián đoạn Bảng 1-1: Kết thí nghệm chưng cất gián đoạn Nhiệt độ R=1 Độ rượu Nhiệt... 3.1 Trang Chưng cất gián đoạn GVHD: TS Lương Huỳnh Vủ Thanh Vẽ đồ thị x, y; vẽ đường làm việc phần cất; số đĩa lí thuyết; hiệu suất tổng quát: Đường làm việc phần cất: Phương trình đường cất: Bảng... hóa nước rượu tra theo TI1= 83.8 C (tra bảng 15 sách tập nhiệt động học kỹ thuật truyền nhiệt – Hồng Đình Tín Bùi Hải – trang 392) = 2436.83 / (tra bảng I.213 sổ tay Quá trình thiết bị cơng nghệ
Ngày đăng: 04/04/2022, 23:17
Xem thêm:
