Bài giảng quá trình và thiết bị chuyển khối quá trình và thiết bị trích ly

H E A T T R A N S QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRÍCH LY F E R TRÍCH LY LÀ GÌ? Trích ly q trình tách chất tan chất lỏng chất rắn chất lỏng khác – dung môi Yêu cầu dung mơi: - Có tính hịa tan chọn lọc - Khơng độc - Khơng có tính ăn mòn - Giá thành hợp lý - Nhiệt dung riêng nhỏ Sơ đồ nguyên lý trích ly  Trích ly rắn – lỏng A: Pha rắn không tan B: Cấu tử hịa tan C: Dung mơi ngun chất S: Dung mơi C có lẫn B Trich ly lỏng – lỏng A: Dung mơi đầu B: Cấu tử hịa tan C: Dung mơi thứ ngun chất S: Dung mơi C có lẫn B A Trích ly rắn – lỏng Phương trình cấp khối & Định luật Phic Trích ly rắn – lỏng Độ hịa tan tăng theo nhiệt độ Trích ly rắn – lỏng Hệ thống trích ly nhiều bậc vật rắn đứng yên Trích ly rắn – lỏng Ưu điểm: - Nồng độ sau trích ly cao - Tiêu hao dung môi thấp - Tiêu hao lượng nhỏ  Nhược điểm: - Năng suất không cao - Tốn nhân cơng, thời gian nạp ngun liệu, tháo bã Trích ly rắn – lỏng Hệ thống trích ly nhiều bậc vật rắn chuyển động Trích ly rắn – lỏng Ưu điểm: - Nồng độ sau trích ly cao - Tiêu hao dung môi thấp - Năng suất cao - Tốc độ trích ly cao  Nhược điểm: - Tiêu hao lượng lớn - Chi phí ban đầu lớn H E A T T R A N S QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ HẤP PHỤ F E R HẤP PHỤ LÀ GÌ?  Hấp phụ q trình hút khí, pha khí khí hịa tan pha lỏng chất rắn xốp  Hấp phụ xảy lực Van Der Waals lực hóa trị bề mặt mao quản - Chất bị hấp phụ chất khí, bị hút vào pha rắn - Chất hấp phụ chất rắn xốp HẤP PHỤ LÀ GÌ? Chất hấp phụ chia thành hai loại: - Loại I chất hấp phụ có mao quản nhỏ với kích thước gần kích thước phân tử chất bị hấp phụ - Loại II chất hấp phụ có mao quản lớn CHẤT HẤP PHỤ QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ Sơ đồ nguyên lý hấp phụ Hỗn hợp đầu A+B Chất hấp phụ C (B) Nhả hấp phụ Hấp phụ Khí A (B) C +B B QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ Thuyết hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir X: lượng chất bị hấp phụ đơn vị chất hấp phụ A, B: số phụ thuộc chất hấp phụ bị hấp phụ p: Áp suất riêng phần chất bị hấp phụ hỗn hợp khí Khi p1: QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ Ảnh hưởng áp suất đến hấp phụ ĐỘNG HỌC HẤP PHỤ Tốc độ hấp phụ Cz: lượng chất bị hấp phụ đơn vị thể tích chất hấp phụ, kg/m3 Cy: Nồng độ tương đối chất bị hấp phụ đơn vị thể tích hỗn hợp khí, kg/m3 C*y: Nồng độ cân tương đối chất bị hấp phụ đơn vị thể tích hỗn hợp khí, kg/m3 Kvc: Hệ số chuyển khối tính cho đơn vị thể tích chất hấp phụ, kg/m3 ĐỘNG HỌC HẤP PHỤ Thời gian hấp phụ: 𝐺𝑘 𝜏= 𝜔𝑘 𝑆𝐶𝑜 𝐺𝑘 = 𝐺𝑟 𝑎𝑘 Gk: Khối lượng khí bị hấp phụ, kg Gr: Khối lượng chất hấp phụ, kg ak: Hoạt tính động lực, ωk: Vận tốc biểu kiến khí, m/s S: Tiết diện thiết bị hấp phụ, m2 Co: Nồng độ đầu khí bị hấp phụ hỗn hợp khí, % THIẾT BỊ HẤP pHỤ Thiết bị hấp phụ loại đứng THIẾT BỊ HẤP pHỤ Thiết bị hấp phụ loại ngang THIẾT BỊ HẤP pHỤ Thiết bị hấp phụ loại vành khăn THIẾT BỊ HẤP pHỤ Thiết bị hấp phụ tầng sôi