Mô hình hóa các quá trình cơ học quá trình khuấy quá trình lắng quá trình lọc

MÔ HÌNH HÓA CÁC QUÁ TRÌNH CƠ HỌC NHÓM 1: Lê Đức Thạc 2010630 NỘI DUNG 1 QUÁ TRÌNH KHUẤY 2 QUÁ TRÌNH LẮNG 3 QUÁ TRÌNH LỌC 20XX Pitch deck title 2 QUÁ TRÌNH KHUẤY 20XX Pitch deck title 3 QUÁ TRÌNH KHUẤY MỤC ĐÍCH PHƯƠNG PHÁP KHUẤY -Làm cho hỗn hợp trở nên đồng nhất - Khuấy bằng cánh khuấy cơ học -Tăng cường quá trình trao đổi nhiệt - Khuấy bằng sục khí -Tăng cường các phản ứng - Khuấy bằng bơm tuần hoàn Quá trình khuấy có thể được thực hiện liên tục hoặc gián đoạn tùy theo một mục đích cụ thể Điều kiện của môi trường khuấy trộn được xác định bởi áp suất nhiệt độ và nồng độ pha phân tán Vì vậy thiết bị khuấy có thể là dạng kín hoặc dạng hở 20XX Pitch deck title 4 QUÁ TRÌNH KHUẤY MỘT SỐ THIẾT BỊ KHUẤY Thiết bị khuấy thường được chế tạo có dạng trụ thẳng đứng tuy nhiên cũng có một số thiết bị khuấy nằm ngang, trục khuấy có thể bố trí thẳng đứng hoặc nằm nghiêng 1 góc nhất định 20XX Pitch deck title 5 CÁC LOẠI CÁNH KHUẤY QUÁ TRÌNH KHUẤY Theo quan điểm về tốc độ khuấy người ta chia cánh khuấy thành 2 dạng là cánh khuấy tốc độ cao và cánh khuấy tốc độ chậm Nhóm cánh khuấy tốc độ nhanh bao gồm: cánh khuấy mái chèo, cánh khuấy lồng, cánh khuấy chân vịt, cánh khuấy tua bin kín và hở, … Nhóm cánh khuấy tốc độ chậm bao gồm: cánh khuấy mỏ neo, cánh khuấy khung, cánh khuấy băng và băng có cào, 20XX Pitch deck title 6 CÁC LOẠI CÁNH KHUẤY QUÁ TRÌNH KHUẤY CÁNH KHUẤY TUA BIN CÁNH KHUẤY CHÂN VỊT CÁNH KHUẤY MÁI CHÈO CÁNH KHUẤY MỎ NEO 20XX Pitch deck title 7 CÁC LOẠI CÁNH KHUẤY QUÁ TRÌNH KHUẤY MỘT SỐ THÔNG SỐ VỀ CÁC LOẠI CÁNH KHUẤY 20XX Pitch deck title 8 QUÁ TRÌNH KHUẤY MỘT SỐ DẠNG KHUẤY TRỘN KHÁC KHUẤY TRỘN BẰNG BƠM KHUẤY TRỘN BẰNG SỤC KHÍ 20XX Pitch deck title 9 KHUẤY LÍ TƯỞNG -HCỆó GcáIẢnhTHkhUuYấẾyTcơ học -Đáy thiết bị có dạng elip -Có tấm chặn -Đường kính thiết bị bằng chiều cao -Cửa ra và cửa vào ngược chiều -Lưu lượng lưu chất nhỏ -Làm việc ở chế độ chảy rối Cánh khuấy mái chèo (đúc liền trong thiết bị có tấm chặn) 20XX Pitch deck title 10 MÔ HÌNH HÓA THIẾT BỊ KHUẤY TRỘN • Xác định thời gian khuấy đạt mức độ đồng hòa (đồng nhất): Độ đồng nhất: Trong đó: k’,a hệ số xác định bằng thực nghiệm: • Với cánh khuấy tuốc bin: khi khi 20XX Pitch deck title 13 • Xác định tiêu hao năng lượng cho khuấy • Khi đó: hay • Trong đó: C,x,y hệ số xác định bằng thực nghiệm: • Với cánh khuấy tuốc bin: khi Re < 102 (11) Áp dụng với: ; ; ; khi Áp dụng với Áp dụng khi: 20XX Pitch deck title 14 Cường hóa quá trình (truyền nhiệt – phản ứng) Truyền nhiệt: Trong đó: C,x,y hệ số xác định bằng thực nghiệm: Với thiết bị ống xoắn cánh khuấy đĩa: Với thiết bị ống xoắn cánh khuấy đĩa: Truyền khối rắn – lỏng: Với Với Truyền khối lỏng – lỏng: 20XX Pitch deck title 15 QUÁ TRÌNH LẮNG QUÁ TRÌNH LẮNG MỤC ĐÍCH PHƯƠNG PHÁP LẮNG Tách riêng từng pha từ các hệ không -Lắng trọng lực đồng nhất có thể tiến hành bằng nhiều -Lắng ly tâm -Lắng tĩnh điện phương pháp khác nhau 20XX Pitch deck title 17 Mô hình lý thuyết Hệ giả thuyết m - khối lượng của hạt (kg) u - tốc độ hạt (m/s) -Xét một hạt cầu đường kính do (m); khối lượng riêng 1 t - thời gian (s) (kg/m3 ) lắng trong không khí có khối lượng riêng 2 G - lực trọng lượng (N) (kg/m3 ) Khi đó gia tốc của hạt gây bởi lực tổng tác dụng A - lực Archimedes (N) lên hạt tính theo: R - lực cản thủy lực của môi trường (N) 20XX Pitch deck title 18 Mô hình hóa quá trình lắng Mô hình toán học Thay m, G, A, R tính theo khối lượng riêng và thể tích (kích {thướt hạt) ta có:¿ 𝑚=𝑉 𝜌1 ¿𝐺− 𝐴= 𝜋 𝑑𝑜3 ( 𝜌1− 𝜌2) 𝑔 𝑑𝑢 = 𝑔 ∆ 𝜌 − 3 𝜉 𝑢2 𝜌2 𝑑𝑡 𝜌1 4 𝜌1 𝑑0 6 ¿ 𝑅=𝐹𝐶.𝑆=𝜉 𝑢2 𝜌2 𝜋 𝑑𝑜2 24 20XX Pitch deck title 19 Mô hình hóa quá trình lắng Mô hình toán học Trong đó: 𝑢𝜌2𝑑0 𝑢𝑑0 𝑣2 𝑅𝑒= = →𝑢=𝑅𝑒 →¿ 𝜇2 𝑣2 𝑑0 ¿¿ ¿¿ 20XX Pitch deck title 20