BÁO cáo THỰC HÀNH kỹ THUẬT THỰC PHẨM bài 1 sấy đối lưu

SẤY ĐỐI LƯU

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1 Khái niệm chung a Sấy là gì?

Sấy là quá trình ứng dụng nhiệt, thông qua dẫn nhiệt, đối lưu hoặc bức xạ, nhằm loại bỏ nước khỏi vật liệu Mục đích chính của quá trình sấy là giảm độ ẩm, bảo quản chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian sử dụng.

Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng vật liệu, giảm ẩm, giảm ẩm, tăng độ bền và bảo quản được tốt.

2 Tĩnh lực học quá trình sấy a Các thông số hỗn hợp không khí

Nhiệt độ có ba loại chính: t K, t Ư và t S t K, hay nhiệt độ bầu khô, là nhiệt độ của hỗn hợp không khí được đo bằng nhiệt kế thông thường t Ư, hay nhiệt độ bầu ướt, là nhiệt độ ổn định đạt được khi nước bốc hơi vào không khí chưa bão hòa, được đo bằng nhiệt kế có bọc vải ướt ở bầu thủy ngân Cuối cùng, t S là nhiệt độ điểm sương, tức là nhiệt độ tại trạng thái bão hòa hơi nước.

- Độ ẩm: Gồm 3 loại: d, A, d: Là độ chứa hơi, là số kg ẩm có trong 1 kg không khí khô của không khí chưa bảo hòa hơi nước (kẩm/kgkkk).

A: là độ ẩm cực đại là số kg ẩm có trong 1 kg không khí khô của không khí bảo hòa hơi nước (kgẩm/kgkkk).

: Độ ẩm tương đối hay gọi là độ bảo hòa hơi nước = d/A (0%100%).

P: Áp suất tổng của không khí (mmHg).

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat

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

P h : 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 nước trong tác nhân sấy và độ ẩm tương đối là: d=0,622 P bh

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 b Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy

Trong kỹ thuật sấy, độ ẩm của vật liệu được xác định qua hai khái niệm chính Độ ẩm vật liệu trên căn bản vật liệu ướt (kgẩm/kgvlư) được ký hiệu là x, và được tính bằng công thức x = L1 - L0, trong đó L1 là trọng lượng của vật liệu ướt và L0 là trọng lượng của vật liệu khô.

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

- Các phương trình cân bằng vật chất: Lượng vật liệu khô tuyệt đối:

Lượng vật liệu trước khi sấy:

Lượng vật liệu sau khi sấy:

Lượng ẩm cần tách trong quá trình sấy:

Lượng không khí khô cần trong quá trình sấy:

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

Trong quá trình sấy, độ ẩm của vật liệu được tính toán bằng các thông số x1 và x2, phản ánh độ ẩm trước và sau khi sấy dựa trên vật liệu ướt Độ ẩm tác nhân ban đầu và sau khi đun nóng được ký hiệu là d0 và d1, trong đó không có sự tách ẩm hay tăng ẩm trong quá trình này Cuối cùng, d2 đại diện cho độ ẩm của tác nhân sau khi đã loại bỏ hơi ẩm từ vật liệu sấy ra khỏi buồng sấy Cân bằng năng lượng là yếu tố quan trọng trong quá trình này.

Nhiệt lượng cần thiết làm bay hơi 1 kg ẩm trong quá trình sấy theo lý thuyết: q c = H 2 −H 0

3 Động học quá trình sấy a Các định nghĩa

- Tốc độ sấy: Là lượng ẩm bay hơi trên 1m2 vật liệu sấy trong một đơn vị thời gian.

Thời gian sấy là khoảng thời gian từ khi bắt đầu đun nóng vật liệu cho đến khi vật liệu đạt được độ ẩm cần thiết, bao gồm độ ẩm bảo quản hoặc độ ẩm cụ thể nào đó Quá trình sấy diễn ra qua nhiều giai đoạn khác nhau để đảm bảo hiệu quả tối ưu trong việc loại bỏ độ ẩm.

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 ẩm bay hơi chậm.

Giai đoạn sấy đẳng tốc là giai đoạn trong quá trình sấy, khi mà vật liệu sấy bay hơi một cách đồng đều với tốc độ không đổi Trong giai đoạn này, nhiệt độ của vật liệu sấy không tăng và giữ nguyên ở mức nhiệt độ của vật liệu ướt.

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

Tốc độ sấy kí hiệu N:

Trong đó: W 1 , W 2 : Là lượng lượng ẩm bay ra ở thời điểm 1 và 2. t 1 , t 2 : 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: N TT W

Giai đoạn đẳng tốc: N ĐT W

Giai đoạn giảm tốc: N GT = W ¿

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

Trong thực tế để xác định được thời gian sấy cho từng loại vật liệu ta phải làm thí nghiệm mới có kết quả chính xác. e Giản đồ sấy :

Tăng tốc (kgẩm/ Đẳng tốc kg vật liệu

Giảm tốc Tăng tốc khô) Đẳng tốc 13

TIEU LUAN MOI download Giảmtốc : skknchat123@gmail.com moi nhat

Do sự khác biệt trong điều kiện sấy ở từng trường hợp, có nhiều loại thiết bị sấy khác nhau Do đó, việc phân loại các phương pháp sấy cũng rất đa dạng.

Các thiết bị sấy có thể được phân loại dựa vào tác nhân sấy, bao gồm thiết bị sấy bằng không khí và thiết bị sấy bằng khói lò Ngoài ra, còn có các phương pháp sấy đặc biệt như sấy thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại và sấy bằng dòng điện cao tần.

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

- 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 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.

Hình 1.1: Sơ đồ thiết bị sấy

Hình 1.2: Số liệu thực nghiệm quá trình sấy đối lưu

- Dài = 33,2cm và Rộng = 25,6cm  S = 849,92 cm 2

Bảng 1.1: Bảng số liệu thô thu được khi sấy ở nhiệt độ 50 0 C t KV t UR t KR t UR

Bảng 1.2: Bảng số liệu thô thu được khi sấy ở nhiệt độ 60 0 C t KV t UR t KR t UR

- Độ ẩm vật liệu tính trên căn bản vật liệu khô (%kg ẩm/kg vật liệu khô)

- Độ ẩm vật liệu vào lúc t = 0 phút ở nhiệt độ 50 o C là:

Tương tự ta có độ ẩm vật liệu trong các khoảng t=5, t, t, t ở nhiệt độ 50 o C và 60 o C ở các bảng 1.3 và bảng 1.4.

Ta có tốc độ sấy tại t = 5 phút là:

Bảng 1.3: Các thông số và công thức tính toán cho chế độ sấy ở nhiệt độ 50 o C t (phút) G i (kg) Wi (%) N=dw/dt TKtb Tưtb Pb Ph Thế sấy

Bảng 1.4: Các thông số và công thức tính toán cho chế độ sấy ở nhiệt độ 60 o C t (phút) G i (kg) Wi (%) N=dw/dt TKtb Tưtb Pb Ph Thế sấy

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

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

Do sự giới hạn của giản đồ nên khi nhiệt độ quá 50 o C thì P sẽ được cho bằng 85 mmHg.

Trong đó: J m : cường độ ẩm

B: áp suất phòng sấy a m : hệ số trao đổi ẩm tính theo chênh lệch áp suất (kg/m 2 h.mm.Hg) a m = 0,0229+0,0174.V k

Vk : Tốc độ khí trong phòng sấy ( chọn Vk = 1.6 (m/s)

Tốc độ sấy đẳng tốc

Trong đó: W1: độ ẩm ban đầu khi sấy(%)

Wc: độ ẩm cân bằng = 3%

Thời gian sấy Thời gian sấy đẳng tốc:

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ¿ (0,0229+0,0174.1,6 ) (81,8−79,5).1=0,11(kg /m 2 h)

Trong đó: J m : Cường độ ẩm.

B: Áp suất phòng sấy; B = 760mmHg. a m : Hệ số trao đổi ẩm tính theo chênh lệch áp suất (kg/m2

Vk : Tốc độ khí trong phòng sấy ( chọn Vk = 1.6 (m/s) Tốc độ sấy đẳng tốc

Trong đó: W1 : Độ ẩm ban đầu trước khi sấy(%).

Thời gian sấy đẳng tốc:

Ndt(%/h) Wth (%kgẩm/kgkkk) Thời gian sấy (h) (kg/m 2 h)

∆ w th = | W th ( ¿ W ) − th W (¿ cuoi ) (tn) | 100= | 9,25 9,25 −0 | 100=1(%)

∆ N dt = | N dt ( N ¿ ) − dt( ∆ ¿) dt (tn) | 100= | 131,7 131,7 −81,06 | 1008,5(% )

Thời gian (phút) Đồ thị biểu diễn độ ẩm của vật liệu theo thời gian (W-t)

00 2 4 6 8 10 Độ ẩm (%) Đồ thị biểu diễn tốc độ sấy vật liệu theo độ ẩm (N-W)

Thời gian (phút) Đồ thị biểu diễn độ ẩm của vật liệu theo thời gian (W-t)

00 5 10 15 20 25 Độ ẩm (%) Đồ thị biểu diễn tốc độ sấy vật liệu theo độ ẩm (N-W)

- Đồ thị W-τ là một đường cong.τ là một đường cong.

- Độ ẩm của vật liệu giảm dần theo thời gian.

- Đồ thị đường cong tốc độ sấy khác biệt khá nhiều so với lí thuyết do sai số

- Đường đẳng tốc không rõ ràng.

2 Kết quả thí nghiệm: có sai số

- Thời gian sấy chưa chính xác.

- Các thao tác kỹ thuật trong quá trình thí nghiệm chưa tốt.

- Các sai số trong quá trình tính toán, xử lý số liệu.

- Cần nắm rõ các thao tác kỹ thuật trước khi làm thí nghiệm.

- Dùng đồng hồ và cố gắng canh chỉnh thời gian chính xác nhất có thể.

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

Dựa trên các thông số thu được từ quá trình thí nghiệm, chúng ta có thể tính toán các giá trị cần thiết cho quá trình sấy Tuy nhiên, do các yếu tố sai sót trong thiết bị và các lỗi trong quá trình thực hiện cũng như tính toán, kết quả thu được có sự chênh lệch đáng kể so với mong đợi Thời gian sấy kéo dài giúp thu thập thêm nhiều giá trị, góp phần giảm thiểu sai số do việc chờ đợi quá lâu.

IV TRẢ LỜI CÂU HỎI CHUẨN BỊ

1 Định nghĩa quá trình sấy đối lưu

Sấy đối lưu là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác nhân sấy là không khí nóng, khói lò,

2 Truyền nhiệt và truyền ẩm bằng phương pháp đối lưu

Là quá trình các phân tử chất lỏng hoặc chất khí nhận nhiệt rồi đổi chỗ cho nhau.

Gồm có 3 giai đoạn sấy:

- Giai đoạn đun nóng vật liệu.

- Giai đoạn sấy đẳng tốc.

- Giai đoạn sấy giảm tốc.

- Truyền nhiệt cho vật liệu.

- Dẫn ẩm trong lòng vật liệu.

- Tách ẩm vào môi trường xung quanh.

5 Một vài loại thiết bị sấy

- Thiết bị sấy băng tải.

- Thiết bị sấy thăng hoa.

- Thiết bị sấy tầng sôi.

- Thiết bị sấy bức xạ -τ là một đường cong đối lưu.

- Thiết bị sấy điện cao tần.

- Thiết bị sấy khí động (hay còn gọi là thiết bị sấy khí thổi).

6 Các thông số cần đo trong quá trình thí nghiệm

Khối lượng, nhiệt độ bầu khô, nhiệt độ bầu ướt và thời gian.

Tiến hành sấy miếng vải ở nhiệt độ 50 độ C bằng cách đặt vật liệu vào buồng sấy Ghi nhận các giá trị thí nghiệm như khối lượng, nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt Tiếp tục ghi nhận giá trị sau mỗi 5 phút cho đến khi khối lượng vật liệu không thay đổi.

20 phút thì dừng thí nghiệm.

8 Cách thức tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm:

-τ là một đường cong Xác định khối lượng vật liệu khô ban đầu (G 0 ) của vật liệu:

-τ là một đường cong Mở cửa buồng sấy ra, đặt cẩn thận.

-τ là một đường cong Đọc giá trị cân (G 0 ).

Đường cong τ là một phần quan trọng trong quá trình làm ẩm vật liệu Sau khi cân xong, nhẹ nhàng nhúng vật liệu vào chậu nước, cần tránh làm rách Để nước thấm đều, nên chờ khoảng 30 giây trước khi lấy vật liệu ra.

Tải xuống tài liệu TIEU LUAN MOI qua địa chỉ email skknchat123@gmail.com Sau khi rửa sạch, hãy để ráo nước và xếp vào giá Đừng quên chuẩn bị đồng hồ đeo tay để theo dõi thời gian.

-τ là một đường cong Kiểm tra hệ thống:

Lắp lại cửa buồng sấy.

Mở hết các van của hai cửa khí vào ra.

Châm đầy nước vào bầu ướt (phía sau hệ thống).

- Lập bảng số liệu thí nghiệm.

Bước 2: Khởi động hệ thống:

- Khởi động quạt: bật công tắc của quạt để hút dòng tác nhân vào và thổi qua caloriphe gia nhiệt dòng tác nhân.

- Khởi động caloriphe, bật công tắc Caloriphe.

- Cài đặt nhiệt độ cho Caloriphe ở nhiệt độ thí nghiệm Bước 3: Tiến hành thí nghiệm:

- Chờ hệ thống hoạt động ổn định khi: nhiệt độ của Caloriphe đạt giá trị mong muốn ( 1

) Tiến hành sấy vật liệu ở nhiệt độ khảo sát.

- Đo số liệu trong chế độ thí nghiệm.

- Các số liệu cần đo: Khối lượng, nhiệt độ bầu khô, bầu ướt và thời gian.

Khối lượng (gam) khi đặt giá đỡ vật liệu sấy, đọc số hiển thị trên cân.

Nhiệt độ ( 0 C): Nhấn nút tương ứng các vị trí cần đo và đọc số trên đồng hồ hiện số.

- Chuyển chế độ thí nghiệm (nếu có):

Mở cửa buồng sấy, lấy vật liệu ra làm ẩm tiếp (lặp lại như ban đầu).

Cài nhiệt độ Caloriphe ở giá trị tiếp theo cho chế độ sấy mới.

Chờ hệ thống hoạt động ổn định.

Lặp lại trình tự như chế độ đầu.

Bước 4: Kết thúc thí nghiệm

- Tắt công tắt của điện trở Caloriphe.

- Sau khi tắt Caloriphe được 5 phút, tắt quạt cho Caloriphe nguội.

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lí làm việc và ưu nhược điểm của thiêt bị.

- Vận hành được hệ thống thiết bị sấy.

- Tính toán được các thông số sấy: tốc độ sấy đẳng tốc, độ ẩm tới hạn, độ ẩm cân bằng, thời gian sấy đẳng tốc và giảm tốc.

- Xây dựng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy dựa trên số liệu thực nghiệm.

- Là đường cong biểu diễn sự thay đổi của độ ẩm vật liệu (W) theo thời gian sấy

- Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như liên kết giữ ẩm và vật liệu, hình dáng kích thước; cấu trúc vật liệu, phương pháp và chế độ sấy.

- Đường cong sấy là hàm của quá trình sấy.

11 Đường cong tốc độ sấy

Đường cong tốc độ sấy thể hiện mối quan hệ giữa tốc độ sấy và độ ẩm của vật liệu, được xác định thông qua hàm ẩm Nó được coi là đạo hàm của đường cong sấy, giúp phân tích hiệu quả quá trình sấy.

12 Phương trình cơ bản của động học quá trình sấy q o R O r dU

13 Khái niệm sấy và sự khác nhau giữa sấy và cô đặc

Sấy đối lưu là phương pháp loại bỏ độ ẩm khỏi vật liệu thông qua việc cung cấp nhiệt để làm bay hơi ẩm Quá trình này kết hợp đồng thời cả truyền nhiệt và truyền ẩm bằng phương pháp đối lưu, giúp tăng hiệu quả sấy.

Sự khác nhau giữa sấy và cô đặc:

- Sấy là quá trình bốc hơi nước làm cho vật liệu khô đi không còn ẩm trong đó

- Cô đặc cũng là quá trình làm bốc hơi nước nhưng nó làm giàu các cấu tử hòa tan trong đó và làm cho vật liệu cô đặc lại.

14 Thời gian sấy của vật liệu

KẾT LUẬN

- Đồ thị W-τ là một đường cong.τ là một đường cong.

- Độ ẩm của vật liệu giảm dần theo thời gian.

- Đồ thị đường cong tốc độ sấy khác biệt khá nhiều so với lí thuyết do sai số

- Đường đẳng tốc không rõ ràng.

2 Kết quả thí nghiệm: có sai số

- Thời gian sấy chưa chính xác.

- Các sai số trong quá trình tính toán, xử lý số liệu.

- Cần nắm rõ các thao tác kỹ thuật trước khi làm thí nghiệm.

- Dùng đồng hồ và cố gắng canh chỉnh thời gian chính xác nhất có thể.

Dựa trên các thông số thu thập từ quá trình thí nghiệm, chúng ta có thể tính toán các giá trị cần thiết cho quá trình sấy Tuy nhiên, do những sai sót trong thiết bị và các lỗi trong quá trình thực hiện cũng như tính toán, kết quả thu được có sự chênh lệch đáng kể so với mong đợi Thời gian sấy kéo dài đã giúp thu thập nhiều giá trị, từ đó giảm thiểu sai số do việc chờ đợi quá lâu trong quá trình sấy.

TRẢ LỜI CÂU HỎI CHUẨN BỊ

1 Định nghĩa quá trình sấy đối lưu

Sấy đối lưu là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác nhân sấy là không khí nóng, khói lò,

2 Truyền nhiệt và truyền ẩm bằng phương pháp đối lưu

Là quá trình các phân tử chất lỏng hoặc chất khí nhận nhiệt rồi đổi chỗ cho nhau.

Gồm có 3 giai đoạn sấy:

- Giai đoạn đun nóng vật liệu.

- Giai đoạn sấy đẳng tốc.

- Giai đoạn sấy giảm tốc.

- Truyền nhiệt cho vật liệu.

- Dẫn ẩm trong lòng vật liệu.

- Tách ẩm vào môi trường xung quanh.

5 Một vài loại thiết bị sấy

- Thiết bị sấy băng tải.

- Thiết bị sấy thăng hoa.

- Thiết bị sấy tầng sôi.

- Thiết bị sấy bức xạ -τ là một đường cong đối lưu.

- Thiết bị sấy điện cao tần.

- Thiết bị sấy khí động (hay còn gọi là thiết bị sấy khí thổi).

6 Các thông số cần đo trong quá trình thí nghiệm

Khối lượng, nhiệt độ bầu khô, nhiệt độ bầu ướt và thời gian.

Tiến hành sấy miếng vải ở nhiệt độ 50 độ C bằng cách đặt vật liệu vào buồng sấy Trong quá trình sấy, ghi nhận các giá trị thí nghiệm như khối lượng, nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt Tiếp tục ghi nhận giá trị sau mỗi 5 phút cho đến khi khối lượng vật liệu không thay đổi trong một khoảng thời gian nhất định.

20 phút thì dừng thí nghiệm.

8 Cách thức tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm:

-τ là một đường cong Xác định khối lượng vật liệu khô ban đầu (G 0 ) của vật liệu:

-τ là một đường cong Mở cửa buồng sấy ra, đặt cẩn thận.

-τ là một đường cong Đọc giá trị cân (G 0 ).

Đường cong τ là một yếu tố quan trọng trong quá trình làm ẩm vật liệu Sau khi cân xong, hãy nhẹ nhàng nhúng vật liệu vào chậu nước, cần tránh làm rách Đợi khoảng 30 giây để nước thấm đều vào vật liệu trước khi lấy ra.

Tải TIEU LUAN MOI tại địa chỉ skknchat123@gmail.com Sau khi rửa sạch, hãy để nguyên liệu ráo nước trước khi xếp vào giá Đừng quên chuẩn bị đồng hồ đeo tay để theo dõi thời gian.

-τ là một đường cong Kiểm tra hệ thống:

Lắp lại cửa buồng sấy.

Mở hết các van của hai cửa khí vào ra.

Châm đầy nước vào bầu ướt (phía sau hệ thống).

- Lập bảng số liệu thí nghiệm.

Bước 2: Khởi động hệ thống:

- Khởi động quạt: bật công tắc của quạt để hút dòng tác nhân vào và thổi qua caloriphe gia nhiệt dòng tác nhân.

- Khởi động caloriphe, bật công tắc Caloriphe.

- Cài đặt nhiệt độ cho Caloriphe ở nhiệt độ thí nghiệm Bước 3: Tiến hành thí nghiệm:

- Chờ hệ thống hoạt động ổn định khi: nhiệt độ của Caloriphe đạt giá trị mong muốn ( 1

) Tiến hành sấy vật liệu ở nhiệt độ khảo sát.

- Đo số liệu trong chế độ thí nghiệm.

- Các số liệu cần đo: Khối lượng, nhiệt độ bầu khô, bầu ướt và thời gian.

Khối lượng (gam) khi đặt giá đỡ vật liệu sấy, đọc số hiển thị trên cân.

Nhiệt độ ( 0 C): Nhấn nút tương ứng các vị trí cần đo và đọc số trên đồng hồ hiện số.

- Chuyển chế độ thí nghiệm (nếu có):

Mở cửa buồng sấy, lấy vật liệu ra làm ẩm tiếp (lặp lại như ban đầu).

Cài nhiệt độ Caloriphe ở giá trị tiếp theo cho chế độ sấy mới.

Chờ hệ thống hoạt động ổn định.

Lặp lại trình tự như chế độ đầu.

Bước 4: Kết thúc thí nghiệm

- Tắt công tắt của điện trở Caloriphe.

- Sau khi tắt Caloriphe được 5 phút, tắt quạt cho Caloriphe nguội.

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lí làm việc và ưu nhược điểm của thiêt bị.

- Vận hành được hệ thống thiết bị sấy.

- Tính toán được các thông số sấy: tốc độ sấy đẳng tốc, độ ẩm tới hạn, độ ẩm cân bằng, thời gian sấy đẳng tốc và giảm tốc.

- Xây dựng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy dựa trên số liệu thực nghiệm.

- Là đường cong biểu diễn sự thay đổi của độ ẩm vật liệu (W) theo thời gian sấy

- Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như liên kết giữ ẩm và vật liệu, hình dáng kích thước; cấu trúc vật liệu, phương pháp và chế độ sấy.

- Đường cong sấy là hàm của quá trình sấy.

11 Đường cong tốc độ sấy

Đường cong tốc độ sấy thể hiện mối quan hệ giữa tốc độ sấy và độ ẩm của vật liệu Nó được xác định bằng cách lấy đạo hàm của đường cong sấy.

12 Phương trình cơ bản của động học quá trình sấy q o R O r dU

13 Khái niệm sấy và sự khác nhau giữa sấy và cô đặc

Sấy đối lưu là quá trình loại bỏ độ ẩm khỏi vật liệu thông qua việc cung cấp nhiệt để làm bay hơi ẩm Trong quá trình này, cả truyền nhiệt và truyền ẩm đều diễn ra nhờ phương pháp đối lưu.

Sự khác nhau giữa sấy và cô đặc:

- Sấy là quá trình bốc hơi nước làm cho vật liệu khô đi không còn ẩm trong đó

- Cô đặc cũng là quá trình làm bốc hơi nước nhưng nó làm giàu các cấu tử hòa tan trong đó và làm cho vật liệu cô đặc lại.

14 Thời gian sấy của vật liệu

Thời gian sấy của vật liệu phụ thuộc vào chế độ sấy cụ thể của từng loại vật liệu Mỗi loại vật liệu sẽ có những yêu cầu về chế độ sấy khác nhau, dẫn đến thời gian sấy cũng sẽ khác nhau.

CÔ ĐẶC

Cơ sở lý thuyết

a Cân bằng vật liệu trong hệ thống cô đặc 1 nồi

Trong đó: G đ : khối lượng nguyên liệu, [kg];[kg/s]

G c : khối lượng sản phẩm, [kg]; [kg/s]

W : lượng hơi thứ, [kg]; [kg/s] x đ : nồng độ % chất khô trong nguyên liệu, [ phần khối lượng] x c : nồng độ % chất khô trong sản phẩm, [phần khối lượng]

- Theo định luật bảo toàn vật chất: Lượng hơi thứ:

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat x đ

W = G đ (1-τ là một đường cong x c ) Nồng độ sản phẩm cuối: x c = G đ x đ = G đ x đ

Theo định luật bảo toàn nhiệt:

Trong quá trình sản xuất, các thông số nhiệt độ đóng vai trò quan trọng, bao gồm nhiệt độ nguyên liệu (tđ), nhiệt độ sản phẩm (tc), và nhiệt độ nước ngưng (tn) Ngoài ra, cần chú ý đến các giá trị nhiệt dung riêng của nguyên liệu (cđ), sản phẩm (cc), và nước ngưng (cn), được đo bằng đơn vị J/kg.độ Cuối cùng, hàm nhiệt trong hơi đốt (i) và hàm nhiệt trong hơi thứ (i’) cũng là những yếu tố cần được xem xét, với đơn vị tính là J/kg.

Q cđ tổn thất nhiệt cô đặc, [J]; Q cđ =0.01.∆q.G c

∆q tổn thất nhiệt cô đặc riêng, [J/kg]

Q mt tổn thất nhiệt ra môi trường, [J].

- Lượng hơi đốt tiêu tốn:

Trong quá trình tính toán nhiệt có thể xem cc ≈ cđ

- Tính bề mặt truyền nhiệt

Trong đó: Q: lượng nhiệt truyền, [J].

K: hệ số truyền nhiệt, [W/m 2 độ].

F: diện tích bề mặt truyền nhiệt, [m 2 ] : thời gian cô đặc, [s].

∆t hi : hiệu số nhiệt hữu ích, [độ].

Thiết bị thí nghiệm

Dung dịch được cô đặc theo từng mẻ, với việc nhập liệu từ thùng chứa dung dịch đầu Quá trình sôi diễn ra trong buồng bốc hơi nhờ nhiệt truyền từ nước nóng bên ngoài Hơi bốc lên từ dung dịch sôi sẽ được dẫn qua thiết bị ngưng tụ ống xoắn để thu hồi và định lượng Để tạo chân không cho hệ thống, một bơm chân không loại vòng nước được sử dụng.

Hệ thống cô đặc hai vỏ có thiết bị chính sau:

- Nồi cô đặc hai vỏ có cánh khuấy -τ là một đường cong Bơm chân không loại vòng nước

- Máy khuấy trộn -τ là một đường cong Nồi cô đặc hai vỏ

- Thiết bị ngưng tụ ống xoắn -τ là một đường cong Bình chứa nước ngưng

- Áp kế đo độ chân không -τ là một đường cong Nhiệt kế điện tử

- Hệ thống điện -τ là một đường cong Xô nhựa chứa dung dịch đầu

Sơ đồ thiết bị

Hình 2.1: Sơ đồ thiết bị cô đặc

Hình 2.2: Số liệu thực nghiệm quá trình cô đặc

Bảng 2.1: Số liệu thô thu được sau quá trình cô đặc

Nhiệt độ Nhiệt Nhiệt độ Nhiệt độ Nhiệt độ

Thời gian nước đường nước vào độ nước nước ngoài dung dịch hơi thứ

(brix) t v ( 0 C) ra t r ( 0 c) vỏ t ng ( 0 C) t dd ( 0 C) t ht ( 0 C)

Nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường nhập liệu:

Tại t = 0, nồng độ là 17,5Bx vậy xđ = 0,175 (phần khối lượng)

Nồng độ dịch đường thu được sau quá trình thí nghiệm:

73,5Bx => xc= 0,73,5 (phần khối lượng)

Lượng nước ngưng thực tế:

(Tổng thể tích nước ngưng thu được trong suốt quá trình thí nghiệm (m 3 )).

Tính cân bằng vật chất và các đại lượng chưa biết: Ta có: x đ = 0,175 (phần khối lượng)

Tính xc và W áp dụng định luật bảo toàn vật chất: Bảo toàn khối lượng: Gđ = Gc + W

W= Gđ -τ là một đường cong Gc= 10 -τ là một đường cong 1,64= 8,36 (kg) Bảo toàn chất khô: G đ x đ = G c x c x c = G đ x đ / G c = 10 0,175/1,64 = 1,06 (phần khối lượng) Sai số nồng độ cuối của quá trình:

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về nông độ phần trăm chất khô trong sản phẩm Cụ thể, x c đại diện cho nông độ % chất khô được đo theo lý thuyết (phân khối lượng), trong khi x c ’ là nông độ % chất khô được xác định theo thực tế thông qua phương pháp Bx kê (phân khối lượng).

Sai số lượng nước ngưng thu được trong quá trình cô đặc

Thời gian (Phút) Đồ thị biểu diễn nồng độ dung dịch đường theo thời gian cô đặc thu đượ

Thời gian (Phút) Đồ thị biểu diễn lượng nước ngưng thu được theo thời gian cô đặc

- Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa chỉ số Bx và thời gian cô đặc : Chỉ số Bx tăng dần theo thời gian

Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa lượng nước ngưng thu được và thời gian cô đặc cho thấy lượng nước ngưng có sự biến động, tăng giảm theo thời gian Nguyên nhân chính là do áp lực khí không đủ để đẩy nước từ bình chứa ngưng ra ngoài để tiến hành đo đạc.

2 Kết quả thí nghiệm: có sai số Nguyên nhân

Thiết bị cô đặc gián đoạn một nồi là công cụ quan trọng trong thí nghiệm cô đặc, giúp người dùng hiểu rõ quy trình và cách vận hành Quá trình này làm tăng nồng độ dung dịch bằng cách tách một phần dung môi ở nhiệt độ sôi thấp trong môi trường chân không, từ đó giảm hao phí nhiệt năng và bảo vệ sản phẩm khỏi biến tính Tuy nhiên, trong quá trình thực hành, có thể xảy ra sai sót về các thông số như nhiệt độ và thời gian.

- Dụng cụ thiết bị thí nghiệm còn nhiều hạn chế.

- Sai số làm tròn lớn.

- Cân đong dung dịch đường chưa chính xác.

- Thông số thiết bị không ổn định.

- Thời gian không đồng đều.

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

- Cần nắm vững kiến thức trước khi thực hành thí nghiệm.

- Vệ sinh và khởi động thiết bị để nhiệt độ và áp suất ổn định.

- Thao tác vận hành nhanh, pha dung dịch phải chuẩn.

- Tính toán cẩn thận và chính xác.

1 Mục tiêu bài thí nghiệm là gì?

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lí làm việc và ưu nhược điểm thiết bị cô đặc gián đoạn một nồi, hoạt động trong điều kiện chân không.

- Vận hành được hệ thống cô đặc.

- Tính toán được cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng và các đại lượng đặc trưng cho quá trình cô đặc.

Quá trình tăng nồng độ dung dịch diễn ra bằng cách tách một phần dung môi khi đạt đến nhiệt độ sôi Phần dung môi tách ra khỏi dung dịch sẽ bay lên và được gọi là hơi thứ.

3 Mục đích của quá trình cô đặc là gì?

- Làm tăng nồng độ của chất hòa tan trong dung dịch.

- Tách chất rắn hòa tan ở dạng rắn (kết tinh).

- Tách dung môi ở dạng nguyên chất (cất nước).

4 Các bước chuẩn bị tiến hành thí nghiệm?

- Tìm hiểu hệ thống thiết bị, các van và tác dụng của nó.

- Tìm hiểu thiết bị đo nhiệt độ, các vị trí đo và cách điều chỉnh công tắc để đo nhiệt độ.

- Tìm hiểu các thiết bị đo nồng độ chất khô (Brix kế).

- Xác định các đại lượng cần đo.

- Chuẩn bị dung dịch đường đem đi cô đặc.

- Chuẩn bị bảng số liệu thí nghiệm.

5 Các phương pháp đo nồng độ của dung dịch đường?

- Phương pháp 1: sử dụng Brix kế theo nguyên tắc khúc xạ quang học (nồng độ

KL chatkhohoa càng lớn góc khúc xạ càng lớn) KL

- Phương pháp 2: dùng phù kế (tỷ trọng kế) theo nguyên tắc nồng độ càng cao thì lực đẩy càng mạnh.

6 Nêu các bước tiến hành thí nghiệm?

7 Mô tả cấu tạo hệ thống thiết bị cô đặc dùng trong thí nghiệm?

- Thiết bị ngưng tụ ống xoắn.

- Bơm chân không loại vòng nước.

- Áp kế đo độ chân không.

- Xô nhựa chứa dung dịch đầu.

8 Nêu các dạng thiết bị cô đặc khác nhau?

- Dạng thiết bị cô đặc một nồi - Dạng thiết bị cô đặc nhiều nồi - Dạng thiết bị cô đặc liên tục

- Dạng thiết bị cô đặc gián đoạn.

- Dạng thiết bị cô đặc ở áp suất chân không, áp suất thường hay áp suất khác.

9 Các thông số cần đo trong bài?

- Nồng độ dung dịch đường (Bx).

- Lượng nước ngưng thu được V ngưng (ml).

10 Viết cân bằng nhiệt lượng cho quá trình cô đặc?

Phương trình cân bằng nhiệt lượng trong quá trình cô đặc:

Công thức tính toán nhiệt độ và nhiệt dung trong quá trình sản xuất được biểu diễn như sau: G đ c đ t đ + D.i = G c c c t c + W.i’ + D.c n t n + Q cd + Q mt Trong đó, t đ là nhiệt độ nguyên liệu tính bằng độ, t c là nhiệt độ sản phẩm, t n là nhiệt độ nước ngưng Các đại lượng c đ, c c, và c n lần lượt là nhiệt dung riêng của nguyên liệu, sản phẩm và nước ngưng, được đo bằng J/kg.độ Hàm nhiệt trong hơi đốt và hơi thứ được ký hiệu là i và i’ Cuối cùng, Q cđ đại diện cho tổn thất nhiệt cô đặc trong quá trình sản xuất.

Q mt : tổn thất nhiệt ra môi trường, [J].

D: lượng hơi đốt tiêu tốn.

11 Viết cân bằng vật chất cho quá trình cô đặc?

Trong đó: G đ khối lượng nguyên liệu [kg].

G c khối lượng sản phẩm [kg]. x đ nồng độ % chất khô trong nguyên liệu [ phần khối lượng] x c nồng độ % chất khô trong sản phẩm [phần khối lượng].

CHƯNG CẤT

Mô hình mâm lý thuyết

Mô hình mâm lý thuyết là mô hình toán đơn giản nhất dựa trên các cơ sở sau:

-τ là một đường cong Cân bằng giữa hai pha lỏng -τ là một đường cong hơi cho hỗn hợp hai cấu tử.

-τ là một đường cong Điều kiện động lực học lưu chất lý tưởng trên mâm lý cho hai pha lỏng -τ là một đường cong hơi là:

-τ là một đường cong Pha lỏng phải hòa trộn hoàn toàn trên mâm.

Đường cong τ có khả năng pha hơi, giúp kéo các giọt lỏng từ mâm dưới lên mâm trên, đồng thời duy trì nồng độ đồng nhất tại mọi vị trí trên tiết diện.

-τ là một đường cong Trên mỗi mâm luôn đạt sự cân bằng giữa hai pha.

Phương trình cân bằng vật chất

F=D+W F.x F = D.x D + W.x W Trong đó: F: Suất lượng nhập liệu.

D: Suất lượng sản phẩm đỉnh.

W: Suất lượng sản phẩm đáy. x F : Nồng độ nhập liệu (của cấu tử dễ bay hơi) x D : Nồng độ sản phẩm đỉnh (của cấu tử dễ bay hơi). x W : Nồng độ sản phẩm đáy(của cấu tử dễ bay hơi).

Hiệu suất

Để chuyển đổi từ số mâm lý thuyết sang số mâm thực, việc xác định hiệu suất mâm là rất quan trọng Có ba loại hiệu suất mâm cần lưu ý: hiệu suất tổng quát, liên quan đến toàn bộ tháp; hiệu suất mâm Murphree, áp dụng cho một mâm cụ thể; và hiệu suất cục bộ, liên quan đến vị trí cụ thể trên mâm.

Hiệu suất tổng quát Eo là chỉ số quan trọng trong việc đánh giá hiệu suất của một hệ thống, được xác định bằng tỷ lệ giữa số mâm lý tưởng và số mâm thực trong toàn bộ tháp Đây là một chỉ số dễ sử dụng nhưng lại mang tính chính xác cao, giúp tối ưu hóa quy trình hoạt động.

E 0= số mâm lý tưởng số mâm thực

Hiệu suất mâm Murphree là tỷ lệ giữa sự thay đổi nồng độ của pha hơi qua một mâm và sự thay đổi nồng độ cực đại có thể đạt được khi pha hơi rời khỏi mâm đạt trạng thái cân bằng với pha lỏng rời khỏi mâm thứ n.

Trong quá trình chảy chuyền qua các mâm, nồng độ thực của pha hơi tại mâm thứ n được ký hiệu là yn, trong khi nồng độ thực của pha hơi vào mâm thứ n là yn+1 Nồng độ pha hơi cân bằng với pha lỏng tại mâm thứ n được ký hiệu là y*n.

Nói chung, pha lỏng rời mâm có nồng độ không bằng với nồng độ trung bình của pha lỏng trên mâm nên dẫn đến khái niệm hiệu cục bộ.

Hiệu suất cục bộ được định nghĩa như sau:

Trong quá trình phân tách, nồng độ pha hơi y’n được xác định tại vị trí cụ thể trên mâm n, trong khi nồng độ pha hơi y’n+1 tại cùng vị trí trên mâm n Đồng thời, nồng độ pha hơi y’en được cân bằng với pha lỏng tại vị trí tương ứng.

Sơ đồ nguyên lý thiết bị

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý thiết bị chưng cất

A-τ là một đường cong.Thùng chứa vật liệu B-τ là một đường cong.Bơm nhập liệu C-τ là một đường cong.Lưu lượng kế nhập liệu D-τ là một đường cong.Điện trở gia nhiệt nhập liệu

E-τ là một đường cong.Cột chung cất F-τ là một đường cong.Nồi đun G-τ là một đường cong.Thiết bị ngưng tụ H-τ là một đường cong.Bơm hoàn lưu K-τ là một đường cong.Bình chứa sản phẩm

Hình 3.2: Số liệu thực nghiệm quá trình chưng cất

- Nồng độ sản phẩm đáy: x W = 9%v/v

- Nồng độ sản phẩm đỉnh: x D = 42,6% v/v

Bảng 3.1: Bảng kết quả thực nghiệm quá trình chưng cất rượu (không hồi lưu)

Ta có thể tích nhập liệu là:

L = L o + D Vì đây là quá trình chưng cất không hồi lưu nên L = D Phần mol x F , x D x F = ρ r x r

) khối lượng riêng của cồn tra theo nồng độ và nhiệt độ ρ n (kg/m3

) khối lượng riêng của nước tra theo nhiệt độ Tương tự với x D

Suất lượng nhập liệu F, suất lượng sản phẩm đỉnh D

Phương trình cân bằng vật chất tính W và xW

Bảng 3.2: Bảng tổng hợp cân bằng vật chất

Phần mol Phần mol Phần mol F D W đỉnh

(mol/h) (mol/h) (mol/h) x F t o x D G D (kg/m 3 ) (kg/m 3 ) T

Đồ thị

Thời gian (phút) Đồ thị biểu diễn nồng độ sản phẩm đỉnh theo thời gian

Thời gian (phút) Đồ thị biểu diễn thể tích sản phẩm đỉnh theo thời gian

Đồ thị nồng độ sản phẩm đỉnh theo thời gian cho thấy sự không ổn định, với mức cao nhất đạt 64% vào phút thứ 10, sau đó nồng độ sản phẩm bắt đầu giảm dần.

Đồ thị thể hiện sự biến động không ổn định của thể tích sản phẩm theo thời gian Ban đầu, thể tích thu được ở mức thấp, nhưng đột ngột tăng lên 2,15 l vào phút thứ 20 Sau đó, thể tích sản phẩm tiếp tục giảm dần theo thời gian.

Kết quả thí nghiệm có sai số.

Nguyên nhân

- Các giá trị đo được lấy sai số.

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

- Sai số do thiết bị thí nghiệm.

Cách khắc phục

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

Chưng cất là quá trình tách biệt các thành phần trong một hỗn hợp lỏng hoặc lỏng-khí dựa vào sự khác nhau về độ bay hơi của các cấu tử Quá trình này cho phép thu được các cấu tử riêng biệt ở cùng điều kiện.

2 Nêu một số loại thiết bị chưng cất

Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất sau:

- Tháp chưng cất dùng mâm xuyên lỗ hoặc mâm đĩa lưới.

- Tháp chưng cất dùng mâm chóp.

- Tháp đệm (tháp chưng cất dùng vật chêm ).

3 Thí nghiệm này khảo sát những yếu tố nào?

Thí nghiệm này khảo sát hiệu suất làm việc của máy, và thể hiện quan hệgiữa hiệu suất mâm Murphree và hiệu suất mâm tổng quát.

4 Tỉ số hoàn lưu là gì? Không có dòng hoàn lưu được không ?

Tỉ số hoàn lưu là tỉ số trong lượng hoàn lưu quay về tháp và sản phẩm đỉnh lấy ra.

Không có dòng hoàn lưu là không được.

5 Nêu điều kiện mô hình mâm lý thuyết ? Điều kiện mô hình mâm lý thuyết :

- Pha lỏng phải hòa trộn hoàn toàn trên mâm.

- Pha hơi không lôi cuốn các giọt lỏng từ mâm dưới lên mâm trên và đồng thời có nồng độ đồng nhất tại mọi vị trí trên tiết diện.

- Trên mỗi mâm luôn đạt sự cân bằng giữa hai pha.

6 Có mấy lọai hiệu suất mâm ?

Có 3 loại hiệu suất mâm : hiệu suất tổng quát, hiệu suất mâm Murphree, hiệu suất cục bộ.

7 Nêu định nghĩa các hiệu suất mâm và mối tương quan nếu có ?

Hiệu suất mâm tổng quát E 0 là chỉ số hiệu suất cơ bản, tuy nhiên, nó không chính xác nhất khi so sánh tỷ số giữa số mâm lý tưởng và số mâm thực trong toàn bộ tháp.

Hiệu suất mâm Murphree là tỷ lệ giữa sự thay đổi nồng độ của pha hơi qua một mâm và sự biến đổi nồng độ cực đại có thể đạt được khi pha hơi rời khỏi mâm cân bằng với pha lỏng ở mâm thứ n.

- Hiệu suất mâm cục bộ:

Mối quan hệ giữa hiệu suất mâm Murphree và hiệu suất mâm tổng quát cho thấy rằng hiệu suất tổng quát của tháp không chỉ đơn thuần là trung bình của hiệu suất từng mâm Cụ thể, sự tương quan giữa hai loại hiệu suất này phụ thuộc vào độ dốc tương đối của đường cân bằng và đường làm việc Khi tỷ lệ mG/L lớn hơn 1, hiệu suất tổng quát sẽ cao hơn, trong khi đó, nếu mG/L nhỏ hơn 1, hiệu suất tổng quát sẽ thấp hơn.

8 Trình bày trình tự thí nghiệm?

9 Nêu các số liệu cần đo trong bài?

- Lưu lượng dòng F, D (ml/phút).

10 Ảnh hưởng của tỉ số hoàn lưu R đến quá trình chưng cất?

- Tăng nồng độ sản phẩm đỉnh và làm cho tháp hoạt động - Giảm số mâm lí thuyết.

11 Dòng hoàn lưu có tác dụng gì?

Nếu tỉ số hoàn (R) lưu tăng, nồng độ sản phẩm đỉnh tăng thì sản phẩm lấy ra ít.

Tỉ số hoàn lưu (R) thấp dẫn đến nồng độ sản phẩm đỉnh giảm, từ đó làm tăng lượng sản phẩm thu được Do đó, để đảm bảo năng suất thu hồi cao, tỉ số hoàn lưu (R) cần phải được duy trì ở mức đủ lớn.

12 Viết phương trình cân bằng vật chất

Phương trình cân bằng vật chất: F = D+W

F.x F = D.x D +W.x W Khi thay đổi lưu lượng dòng hoàn lưu thì ảnh hưởng như thế nào đến sản phẩm?

Khi thay đổi lưu lượng dòng hoàn lưu thì nồng độ sản phẩm sẽ giảm.

TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG

Các khái niệm

Truyền nhiệt là một quá trình phức tạp bao gồm ba hình thức trao đổi nhiệt cơ bản: dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt Mỗi hình thức này diễn ra đồng thời và có vai trò quan trọng trong việc chuyển giao năng lượng nhiệt.

Trong tự nhiên quá trình truyền nhiệt chỉ xảy ra theo một chiều từ nơi có nhiệt độ cao tới nơi có nhiệt độ thấp. c Chất tải nhiệt

Chất tải nhiệt là chất có khả năng vận chuyển nhiệt từ một vị trí đến vị trí khác, từ môi trường này sang môi trường khác, theo quy luật tự nhiên Phương pháp truyền nhiệt trực tiếp là một trong những cách hiệu quả để chuyển giao năng lượng nhiệt.

Truyền nhiêt trực tiếp là quá trình truyền nhiệt mà chất tải nhiệt tiếp xúc trực tiếp với vật liệu. e Truyền nhiệt gián tiếp

Truyền nhiệt gián tiếp là quá trình truyền nhiệt diễn ra khi chất tải nhiệt không tiếp xúc trực tiếp với vật liệu, mà thông qua một vật ngăn Đây là hình thức truyền nhiệt ổn định, đảm bảo hiệu quả trong việc kiểm soát nhiệt độ và bảo vệ các vật liệu nhạy cảm.

Truyền nhiệt ổn định là quá trình mà nhiệt độ chỉ thay đổi theo không gian mà không thay đổi theo thời gian Ngược lại, truyền nhiệt không ổn định xảy ra khi nhiệt độ thay đổi theo cả không gian và thời gian.

Truyền nhiệt không ổn định là quá trình truyền nhiệt mà nhiệt độ thay đổi theo không gian và thời gian. h Trường nhiệt

Nhiệt độ (t, [°C]; T, [K]) là chỉ số thể hiện độ nóng của vật, và tập hợp tất cả các giá trị nhiệt độ của vật hoặc môi trường được gọi là trường nhiệt Trong đó, nhiệt trường ổn định là một trạng thái khi nhiệt độ không thay đổi theo thời gian.

Nhiệt trường ổn định là nhiệt trường mà nhiệt độ chỉ thay đổi theo không gian mà không thay đổi theo thời gian t = f(x,y,z). j Nhiệt trường không ổn định

Nhiệt trường không ổn định là nhiệt trường mà nhiệt độ thay đổi theo không gian và thời gian. k Mặt đẳng nhiệt

Mặt đẳng nhiệt là tập hợp các điểm có nhiệt độ đồng nhất Trong quá trình dẫn nhiệt, nhiệt chỉ được truyền từ mặt đẳng nhiệt này sang mặt đẳng nhiệt khác, không xảy ra trên chính mặt đẳng nhiệt.

Các quá trình truyền nhiệt

Trong thực tế quá trình truyền nhiệt diễn ra theo 3 phương thức truyền nhiệt cơ bản như sau: a Dẫn nhiệt

Dẫn nhiệt là quá trình truyền nhiệt năng từ vùng có nhiệt độ cao sang vùng có nhiệt độ thấp mà không có sự di chuyển của các phân tử vật chất Sự truyền nhiệt này xảy ra thông qua động năng hoặc dao động của các phân tử, và có thể xảy ra ở các chất rắn, lỏng hoặc khí Theo định luật Fourien, khi xét một mặt phẳng có diện tích F, dòng nhiệt dẫn qua mặt phẳng theo phương vuông góc sẽ được mô tả bởi định luật này.

Mật độ dòng nhiệt qua dẫn nhiệt tỷ lệ thuận với diện tích vuông góc và gradien nhiệt độ theo phương truyền.

Trong đó: Q x : dòng nhiệt truyền qua diện tích F (j/s). q x : mật độ dòng nhiệt (W/m 2 ).

F: diện tích bề mặt truyền nhiệt vuông góc với phương x (m 2 ). λF : hệ số dẫn nhiệt (W/m.độ).

Thực nghiệm chứng tỏ λF là một thông số vật lý biểu diễn khả năng dẫn nhiệt của vật liệu.

- Hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, vật liệu, cấu trúc vật liệu.

- Hệ số dẫn nhiệt của chất khí trong khoảng 0,006÷0,6 (W/m.độ).

- Hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng trong khoảng 0,07÷0,7 (W/m.độ).

- Hệ số dẫn nhiệt của chất rắn phụ thuộc vào kết cấu, độ xốp và độ ẩm của vật liệu.

Từ định luật Fourien cơ bản người ta đưa ra các dạng phương trình truyền nhiệt cho các trường hợp cụ thể.

Dẫn nhiệt ổn định qua tường phẳng là quá trình mà nhiệt độ của vật không thay đổi theo thời gian Trong phần này, chúng ta sẽ tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình dẫn nhiệt này và cách thức mà nhiệt độ duy trì ổn định trong các vật liệu khác nhau.

- Một lớp: Nhiệt lượng truyền qua trong khoảng thời gian T (giây)

Nếu ta muốn tìm nhiệt độ tại một vị trí cách mặt nhiệt độ một khoảng x: t=t i − q λF x

Trong đó: t 1 : nhiệt độ bề mặt tường trái ( o C). t 2: nhiệt độ bề mặt tường phải ( o C).

F : diện tích bề mặt tường trái nơi tiếp xúc với dòng nhiệt nóng (m 2 ). δ : chiều dày của tường (m). λF : hệ số dẫn nhiệt, độ dẫn nhiệt (W/m o C).

- Nhiều lớp: Nhiệt lượng truyền qua trong khoảng thời gian T (giây)

Nếu xét trong khoảng thời gian 1s:

Trong đó: n: số lớp vật liệu. r i = δ i

Mật độ dòng nhiệt qua các lớp (2 lớp): q= λF 1

Vậy tổng quát cho tường n lớp: q=( t 1 −t n +1 ) n δ

Và nhiệt độ cho vách thứ k là: n δ t k =t

Trong đó: k: vách thứ k theo chiều truyền nhiệt. k-τ là một đường cong.1: số lớp trước vách k theo chiều truyền nhiệt. n: số lớp.

Dẫn nhiệt ổn định qua ống:

Nghiên cứu quá trình dẫn nhiệt qua vách của một ống với nhiệt độ vách trong t1 và nhiệt độ vách ngoài t2 không thay đổi Vật liệu được xem xét có hệ số dẫn nhiệt λF không đổi Phương trình dẫn nhiệt được thiết lập để phân tích hiệu quả truyền nhiệt trong điều kiện này.

Trong đó: L: chiều dài của ống (m) d 1 , d 2 : đường kính trong và ngoài của ống (m) δ = d 2 −d

F: diện tích bề mặt trung bình (m 2 ):

40 nên ta dùng công thức: f ck 16

Bảng 5.12: Bảng tính chuẩn số f ck cột khô

Bảng 5.13: Các trị số kết quả cột khô

Log G Re f ck Log f ck Log Re

0.2933 22.563 37.605 4.57 -τ là một đường cong.0.53 146.37 5.9 0.770 2.16 0.3422 32.373 53.955 4.73 -τ là một đường cong.0.46 170.77 5.72 0.757 2.23

0.3911 36.297 60.495 4.78 -τ là một đường cong.0.40 195.18 5.57 0.745 2.04 0.4399 44.145 73.575 4.86 -τ là một đường cong.0.35 219.53 5.44 0.735 2.34

Tính toán cho cột ướt

3 μ=1.85 10 −5 kg /m s S = 4.26.10-τ là một đường cong.3(m)

Bảng 5.14: Bảng tính giá trị G cột ướt tại L=4

Bảng 5.15: Bảng tính giá trị ∆ P C ư cột ướt tại L=4

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat a: bề mặt riêng a = 350 [m 2 /m 3 ] μ: độ nhớt không khí ở 400k μ = 2.29.10-τ là một đường cong.5

Bảng 5.16: Bảng tính giá trị Re cột ướt tại L=4

Tính f cư δ f cư = δ f ck mà δ=

Bảng 5.17: Bảng tính giá trị f cư cột ướt tại L=4

Các giá trị cột ướt khi L = 4

Bảng 5.18: Bảng tính các giá trị của cột ướt tại L=4

V G ∆ P cư ∆ f cư /Z Log ¿ ) Log G Re f cư Log f cư Log Re

Tương tự ta có kết quả khác

V G ∆P c ư ∆ f c ư /Z Log ¿ ) Log G Re f cư Log f cư Log Re

0.0009 0.247 18.639 31.065 1.492 -τ là một đường cong.0.60 123.26 8.035 1.385 2.090 0.0012 0.309 19.62 32.7 1.514 -τ là một đường cong.0.51 154.21 3.965 1.087 2.188 0.0014 0.371 27.468 45.78 1.660 -τ là một đường cong.0.43 185.15 0.443 0.856 2.267 0.0017 0.433 41.202 68.67 1.836 -τ là một đường cong.0.36 216.09 0.827 0.862 2.334 0.0019 0.495 38.259 63.765 1.804 -τ là một đường cong.0.30 247.03 3.284 0.768 2.392 0.0021 0.557 71.613 119.355 2.076 -τ là một đường cong.0.25 277.97 4.856 0.945 2.443

V G ∆ P c ư ∆ f c ư /Z Log ¿ ) Log G Re f cư Log f cư Log Re

0.0009 0.247 24.525 40.875 1.611 -τ là một đường cong.0.60 123.26 32 1.505 2.090 0.0012 0.309 34.335 57.225 1.757 -τ là một đường cong.0.51 154.21 21.42 1.330 2.188 0.0014 0.371 52.974 88.29 1.945 -τ là một đường cong.0.43 185.15 13.85 1.141 2.267 0.0017 0.433 80.442 134.07 2.127 -τ là một đường cong.0.36 216.09 14.21 1.152 2.334 0.0019 0.495 133.416 222.36 2.347 -τ là một đường cong.0.30 247.03 20.47 1.311 2.392 0.0021 0.557 202.086 336.81 2.527 -τ là một đường cong.0.25 277.97 24.90 1.396 2.443

Re f cư Log f cư Log Re G

0.0009 0.247 52.97 88,29 1.945 -τ là một đường cong.0.60 123.26 69.12 1.839 2.090 0.0012 0.309 66.70 111.18 2.046 -τ là một đường cong.0.51 154.21 41.61 1.619 2.188 0.0014 0.371 105.94 176.58 2.246 -τ là một đường cong.0.43 185.15 27.70 1.442 2.267 0.0017 0.433 192.27 320.46 2.505 -τ là một đường cong.0.36 216.09 33.97 1.531 2.334 0.0019 0.495 246.23 410.38 2.613 -τ là một đường cong.0.30 247.03 37.78 1.577 2.392 0.0021 0.557 202.086 336.81 2.555 -τ là một đường cong.0.25 277.97 24.90 1.396 2.443

Log G Đồ thị biểu diễn Log ( ∆ P CK ¿ theo Log G

Log G Đồ thị biểu diễn Log ( ∆ P CK ¿ theo log G

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ thị biểu diễn Logf ck theo Re c

Rec Đồ thị biểu diễn Logf ư theo Re c

Kết quả thí nghiệm có sai số

Nguyên nhân

- Thao tác các van còn lúng túng chưa chuẩn xác.

- Đọc kết quả đo chậm

- Dụng cụ thiết bị thí nghiệm còn nhiều hạn chế.

Cách khắc phục

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

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

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 sau:

- Vòng Raschig: hình trụ rỗng bằng sứ hoặc kim loại nhựa có đường kính bằng chiều cao(kích thước từ 10-τ là một đường cong 100mm).

- Vật chêm hình yên ngựa: có kích thước từ 10-τ là một đường cong 75mm.

- Vật chêm vòng xoắn: đường kính dây từ 0.3-τ là một đường cong 1mm đường kính vòng xoắn từ

3-τ là một đường cong 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 phải bền.

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

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

7 Trong thí nghiệm các số liệu đo được cũng như lưu lượng của các dòng có ổn định không?

Trong thí nghiệm các số liệu đo được cũng như lưu lượng của các dòng không ổn định.

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

Trong thí nghiệm, cần chú ý giữ mức lỏng ở đỉnh cột luôn ổn định bằng cách điều chỉnh van 7 trong quá trình đo độ giảm áp của cột ướt Nếu cần thiết, hãy tăng cường van 8 để nước trong cột có thể thoát về bình chứa.

9 Tại sao phải duy trỡ mực lỏng ở ắ đỏy cột?

Để đảm bảo quá trình hấp thu khí hiệu quả, cần cân nhắc lượng nước trong cột hấp thu Nếu nước được cho đầy, khí sẽ không tiếp xúc với nước và không thể đi vào cột hấp thu Ngược lại, nếu lượng nước quá ít, khí sẽ tiếp xúc không đủ với dung môi, dẫn đến sự hình thành nhiều bọt khí, làm sai lệch số liệu đo được.

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 điểm ngập 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: PG n với n = 1.8 – 2.0 ck

Cột ướt: ∆P cư = σ ∆P ck với σ ΩLL

Giá trị σ phụ thuộc vào loại, kích thước, cách sắp xếp vật chêm (ngẫu nhiên hay theo thứ tự) và lưu lượng lỏng L Ví dụ, với vật chêm là vòng sứ Raschig 12.7 mm, khi chêm ngẫu nhiên có độ xốp ε = 0.586, giá trị L dao động từ 0.39 đến 11.7 kg/m²s, và cột hoạt động nằm trong vùng dưới điểm gia trọng với 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: p f h w 2 k f ck ha w 2

Trong đó: h – chiều cao lớp đệm m w o -τ là một đường cong vận tốc pha khí a – bề mặt riêng m 2 /m 3 ε độ xốp m 3 /m 3 ρ ck khối lượng riêng của không khí kg/m 3

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat f ck – hệ số ma sat của dòng chảy qua lớp hạt phụ thuộc vào Re k f ck 40

14 Tháp chêm làm việc ở chế độ nào là tốt nhất? Thực tế có thể vận hành ở chế độ này hay không? Tại sao?

Tháp chêm hoạt động hiệu quả nhất trong chế độ chân không, tuy nhiên, trong thực tế, việc này không khả thi do dòng lỏng dễ dàng đạt đến điểm lụt.

15 Thế nào là điểm gia trọng?

Để tăng cường độ tiếp xúc giữa pha khí và pha lỏng, cần sử dụng vật liệu điệm Khi khí và lỏng di chuyển, chúng sẽ phân tán và tăng tốc độ, nhưng cũng có thể bị tụ lại Điều quan trọng là áp suất của pha khí phải đủ lớn để xuyên qua pha lỏng một cách liên tục Một trong những ưu điểm của quá trình này là giảm thiểu lượng dung môi cần sử dụng.

LỌC KHUNG BẢN

Khái niệm quá trình lọc

Lọc là quá trình tách biệt các hỗn hợp bằng cách sử dụng một vật ngăn xốp, có khả năng cho một pha đi qua trong khi giữ lại pha còn lại Vật ngăn này còn được gọi là vách ngăn lọc.

Nguyên tắc lọc

Khi tạo ra áp suất P1 trên huyền phù, pha lỏng sẽ được đẩy qua các mao dẫn, trong khi pha rắn bị giữ lại Sự chênh lệch áp suất giữa hai vách ngăn sẽ hình thành động lực cho quá trình lọc.

Để tạo động lực cho quá trình lọc, có thể áp dụng các phương pháp như tăng áp suất P1 thông qua cột áp thủy tĩnh, máy bơm hoặc máy nén Bên cạnh đó, việc giảm áp suất P2 có thể được thực hiện bằng cách sử dụng bơm chân không.

- Cân bằng vật chất trong quá trình lọc:

Trong đó: V h G h : Thể tích và khối lượng hỗn hợp huyền phù đem đi lọc.

V 0 G 0 : Thể tích và khối lượng chất rấn khô.

V 1 G 1 : Thể tích và khối lượng nước lọc nguyên chất.

V 2 G 2 : Thể tích và khối lượng bã ẩm.

V.G: Thể tích và khối lượng nước lọc chưa nguyên chất.

(% kg ẩm / kg vật liệu ướt)

Áp suất lọc

a Khi lọc với áp suất không đổi.

2 S 2 Trong đó: : Độ nhớt (kg/ms)

S: Diện tích bề mặt lọc (m 2 )

: Thời gian lọc được ấn định trước r 0 : Trở lực riêng (1/m 2 ) trở lực lớp bã tạo thành

X 0 =V a /V 0 : Tỉ số giữa lượng bã ẩm (m 3 /lượng nước lọc (m 3 ))

R v : Trở lực vách ngăn (1/m) b Khi lọc với tốc độ không đổi W= const (Kém hiệu quả)

Vật ngăn lọc

Để đảm bảo tính chất phù hợp với huyền phù, cần sử dụng các loại vải được đan từ sợi bông, len, polypropylen, clorinaxeton, PVC và sợi thủy tinh, có khả năng chịu axít.

Chất trợ lọc

Diatomit trắng tạo từ 94% SiO 2 bề mặt riêng 20m2/g bền axít được sử dụng rộng rãi tạo độ xốp 93%.

Perolit: tạo từ các sản phẩm núi lửa các chất trợ lọc không được tan trong dung dịch lọc.

Sơ đồ thiết bị

Hình 6.1: Sơ đồ thiết bị lọc khung bản

Hình 6.2: Số liệu thực nghiệm quá trình lọc khung bản

Bảng 6.1: Tổng hợp số liệu thực nghiệm quá trình lọc khung bản cấp 1 p=0.5

Bảng 6.2: Tổng hợp số liệu thực nghiệm quá trình lọc khung bản cấp 2 p=0.5

Diện tích bề mặt lọc được tính bằng công thức sau:

S = SHình vuông (Bề mặt lọc) – 2 * S ống -τ là một đường cong 2 Shình vuông ở 2 góc = 33 2 – 2 Pi (2 2 /2) – 2 (2 2 /2)

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

Trong đó: V: thể tích nước lọc thu được (lít) S: diện tích bề mặt lọc (m 2 )

Bảng 6.3: Số liệu tính toán quá trình lọc khung bản cấp 1 p=0.5

∆ q 1.118 0.186 -τ là một đường cong.1.678 -τ là một đường cong.2.614

∆ τ /∆ q 26.79 -τ là một đường cong.2.97 -τ là một đường cong.1.91 p=0.8

∆ q 0.0002 -τ là một đường cong.0.93 -τ là một đường cong.0.465 0.46

∆ τ /∆ q -τ là một đường cong.5.36 -τ là một đường cong.10.73 10.7 p=1.3

∆ q -τ là một đường cong.0.559 -τ là một đường cong.1.02 -τ là một đường cong.0.09 1.30

∆ τ /∆ q -τ là một đường cong.4.87 -τ là một đường cong.53.41 3.83 Với p=0.5

Phương trình tuyến tính có R 2 = 1 y = -τ là một đường cong.8.9811x + 127.28

2/K = -τ là một đường cong.8.9811 và 2C/K = 28.46 => K = -τ là một đường cong.0.222 và C = -τ là một đường cong.14.1 Với p=0.8

Phương trình tuyến tính có R 2 = 1 y = -τ là một đường cong.11.362x + 187 2/K = -τ là một đường cong.11.362 và 2C/K = 187 => K = -τ là một đường cong.0.176 và C = -τ là một đường cong 16.45

Phương trình tuyến tính có R 2 = 1 y = -τ là một đường cong.10.161x + 221.74 2/K = -τ là một đường cong.10.161 và 2C/K = 221.74 => K = 0.197 và C = -τ là một đường cong 21.82

Bảng 6.4: Số liệu tính toán quá trình lọc khung bản cấp 1 p=0.5

∆ q -τ là một đường cong.2.61 -τ là một đường cong.3.07 -τ là một đường cong.1.678 -τ là một đường cong.1.21

∆ τ /∆ q -τ là một đường cong.1.62 -τ là một đường cong.2.97 -τ là một đường cong.4.12 p=0.8

∆ τ /∆ q -τ là một đường cong.3.57 -τ là một đường cong.2.68 -τ là một đường cong.2.14 p=1.3

∆ τ /∆ q -τ là một đường cong.8.93 -τ là một đường cong.3.35 -τ là một đường cong.2.55

2/K = -τ là một đường cong.19.928 và 2C/K = 28.46 => K = -τ là một đường cong.0.1 và C = -τ là một đường cong.1.423

Phương trình tuyến tính có R 2 = 1 y = -τ là một đường cong.19.75x + 40.26 2/K = -τ là một đường cong.19.75 và 2C/K = 40.26 => K = -τ là một đường cong.0.101 và C = -τ là một đường cong.2.038

2/K = -τ là một đường cong.10.161 và 2C/K = 221.74 => K = -τ là một đường cong.0.103 và C = -τ là một đường cong 2.02

Bảng 6.5: Số liệu tính toán C và K

C -τ là một đường cong.14.1 -τ là một đường cong 16.45 -τ là một đường cong 21.82 -τ là một đường cong.0.1 -τ là một đường cong.2.038

K -τ là một đường cong.0.222 -τ là một đường cong.0.176 -τ là một đường cong 0.197 -τ là một đường cong.1.423 -τ là một đường cong.0.101

3 Đồ thị Đồ thị cấp 1

11 q Đồ thị biểu diễn ∆∆ qτ theo q ở cấp 1 với Với p=0.5

15.3 q Đồ thị biểu diễn ∆ ∆ qτ theo q ở cấp 1 với p=0.8

20.4 q Đồ thị biểu diễn ∆ ∆ qτ theo q ở cấp 1 với p=1.3 Đồ thị cấp 2 f(x) = NaN12 x + NaN

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat f(x) = NaN12 x + NaN R²=0

III KẾT LUẬN 4 Đồ thị

Giãn đồ / q theo q tuyến tính có thể suy ra K và C dựa vào dạng phương trình lý thuyết.

Tính toán

- Diện tích bề mặt lọc lớn có thể dễ dàng thay đổi các màng lọc theo từng loại dung dich lọc khác nhau.

Khi thực hiện thí nghiệm, nếu bỏ qua sai số, ta nhận thấy rằng khi áp suất tăng, lượng nước lọc trên mỗi đơn vị diện tích cũng tăng, dẫn đến lưu lượng dung dịch lọc tăng theo.

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

Nguyên nhân sai số

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

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

Cách khắc phục

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

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 CaCO 3 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 bao gồm: điều chỉnh độ dày hoặc mỏng của vách lọc bằng lớp bã lọc, thay đổi vận tốc chảy của lưu chất, và tạo áp lực bên lọc hoặc sử dụng máy hút bên sản phẩm.

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

Lọc có hai chế độ chính: lọc chân không và lọc ép, mỗi loại được đặc trưng bởi bề mặt lọc riêng Trong chế độ lọc chân không, bề mặt lọc được làm mới liên tục nhờ vào quá trình cạo bã không ngừng Ngược lại, lọc ép yêu cầu tạo ra một lớp bã đủ dày để hình thành áo lọc, đảm bảo hiệu quả trong quá trình lọc.

5 Phương trình vi phân lọc và nghiệm của nó? dV S.d r X

Phương trình vi phân lọc là: 0 0 S v (*) q V Đặt S :lượng nước lọc riêng (m 3 /m 2 ).

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

Vậy nghiệm của nó là q

8 Nêu cấu tạo nguyên lý họat động ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của lọc khung bản?

Máy lọc khung bản được cấu tạo từ một dãy các khung và bản có kích thước đồng nhất, được xếp liền nhau Giữa khung và bản có vải lọc, huyền phù được đưa vào rãnh dưới tác dụng của áp suất, sau đó đi vào khoảng trống của khung Chất lỏng sẽ qua vải lọc, chảy sang các rãnh của bản và được thoát ra ngoài qua van Các hạt rắn sẽ bị giữ lại, hình thành bã trong khung.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lọc huyền phù bắt đầu bằng việc đưa huyền phù vào một bên vách ngăn, từ đó tạo ra áp suất P1 trên bề mặt lớp huyền phù Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu được kết nối với khung và bản, tạo thành ống dẫn nối liền với hệ thống cấp liệu Nước lọc sẽ chảy qua hệ thống đường ống và được dẫn ra ngoài, trong khi bã sẽ được giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và chứa trong khung Khi khung đầy bã, quá trình lọc sẽ dừng lại để tiến hành rửa và tháo bã ra ngoài.

Tấm lọc có bề mặt lớn giúp tăng hiệu suất lọc, cho phép dịch lọc trong và loại bỏ hiệu quả nấm men Thiết kế cho phép thay thế tấm đỡ một cách dễ dàng, đồng thời lọc được cặn bẩn mà không yêu cầu người vận hành phải có chuyên môn cao.

Tấm đỡ có một số nhược điểm như yêu cầu thời gian vệ sinh lâu, cần phải thay thế theo chu kỳ và có giá thành cao Ngoài ra, dịch chảy nhiều và phân bố không đồng đều, đồng thời cần tháo khung bản khi muốn giảm áp suất.

9 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.

10 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 nhiệt trong quá trình lọc để giảm độ nhớt.

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

Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lọc:

- Vận tốc lưu chất lọc.

- Lớp bã lọc tính chất của vách ngăn.

- Hệ thống lọc hay thiệt bị lọc.

- Trạng thái của chất lọc tính chất của huyền phù.

12 Trình bày phương trình lọc khi áp suất không đổi và ý nghĩa của các đại lượng?

Phương trình lọc khi áp suất không đổi: μ : độ nhớt (kg/ms)

S: diện tích bề mặt lọc (m 2 )

: thời gian lọc được ấn đính trước

2S 2 r 0 : trở lực riêng (1/m 2 ) trở lực lớp bã tạo thành (1kg bã khô/1m 2 bề mặt)

X 0 = V a /V 0 : tỉ số giữa lượng bã ẩm (m 3 / lượng nước lọc (m 3 ))

13 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)

S: diện tích bề mặt lọc (m 2 )

: thời gian lọc được ấn đính trước r 0 : trở lực riêng (1/m 2 ) trở lực lớp bã tạo thành (1kg bã khô/1m 2 bề mặt)

X 0 = V a /V 0 : tỉ số giữa lượng bã ẩm (m 3 / lượng nước lọc (m 3 ))

Tiêu đề	Báo Cáo Thực Hành Kỹ Thuật Thực Phẩm
Người hướng dẫn	Nguyễn Hữu Quyền
Trường học	Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm
Chuyên ngành	Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại	BÁO CÁO
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	144
Dung lượng	1,7 MB

BÁO cáo THỰC HÀNH kỹ THUẬT THỰC PHẨM bài 1 sấy đối lưu

SẤY ĐỐI LƯU

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

KẾT LUẬN

TRẢ LỜI CÂU HỎI CHUẨN BỊ

CÔ ĐẶC

Cơ sở lý thuyết

Thiết bị thí nghiệm

Sơ đồ thiết bị

CHƯNG CẤT

Mô hình mâm lý thuyết

Phương trình cân bằng vật chất

Hiệu suất

Sơ đồ nguyên lý thiết bị

Đồ thị

Nguyên nhân

Cách khắc phục

TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG

Các khái niệm

Các quá trình truyền nhiệt

Nguyên nhân

Cách khắc phục

LỌC KHUNG BẢN

Khái niệm quá trình lọc

Nguyên tắc lọc

Áp suất lọc

Vật ngăn lọc

Chất trợ lọc

Sơ đồ thiết bị

Tính toán

Nguyên nhân sai số

Cách khắc phục

CÂU HỎI CHUẨN BỊ

Số liệu thực nghiệm q trình cơ đặc

Các quá trình truyền nhiệt