Môn học kỹ thuật thực phẩm 3 các quá trình truyền khối

MÔN HỌC KỸ THUẬT THỰC PHẨM 3 CÁC QUÁ TRÌNH TRUYỀN KHỐI I. Định nghĩa và Phân loại I. Định nghĩa và Phân loại 1.1. Định nghĩa 1.1. Định nghĩa 1.2. Phân loại 1.2. Phân loại II. Cách biểu diễn thành phần pha II. Cách biểu diễn thành phần pha 2.1. Phần khối lượng 2.1. Phần khối lượng 2.2. Phần trăm khối lượng 2.2. Phần trăm khối lượng 2.3. Phần mol 2.3. Phần mol 2.4. Tỷ số mol 2.4. Tỷ số mol 2.5. Phần thể tích 2.5. Phần thể tích Chương I. Những Kiến Thức Cơ Bản Của Quá Chương I. Những Kiến Thức Cơ Bản Của Quá Trình Truyền Khối Trình Truyền Khối A. Khái niệm cơ bản A. Khái niệm cơ bản Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá trình truyền khối trình truyền khối III. Cân bằng pha III. Cân bằng pha 3.1. Khái niệm về cân bằng pha 3.1. Khái niệm về cân bằng pha 3.2. Quy tắc pha 3.2. Quy tắc pha 3.3. Các định luật cân bằng pha 3.3. Các định luật cân bằng pha 3.3.1. Định luật Hăngri 3.3.1. Định luật Hăngri 3.3.2. Định luật Raun 3.3.2. Định luật Raun A. Khái niệm cơ bản A. Khái niệm cơ bản Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá trình truyền khối trình truyền khối B. Các định luật khuếch tán B. Các định luật khuếch tán I. Khuếch tán phân tử I. Khuếch tán phân tử 1.1. Vận tốc khuếch tán 1.1. Vận tốc khuếch tán 1.2. Công thức tính hệ số khuếch tán 1.2. Công thức tính hệ số khuếch tán (Tham khảo) (Tham khảo) II. Khuếch tán đối lưu II. Khuếch tán đối lưu Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá trình truyền khối trình truyền khối C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình I.Phương trình cân bằng vật liệu I.Phương trình cân bằng vật liệu II. Động lực khuếch tán II. Động lực khuếch tán III. Phương trình truyền khối và động lực trung bình III. Phương trình truyền khối và động lực trung bình 3.1. Phương trình truyền khối 3.1. Phương trình truyền khối Vận tốc của một quá trình nào cũng tỷ lệ Vận tốc của một quá trình nào cũng tỷ lệ thuận với động lực và tỷ lệ nghịch với trở lực. Trong thuận với động lực và tỷ lệ nghịch với trở lực. Trong quá trình truyền khối động lực là hiệu số nồng độ quá trình truyền khối động lực là hiệu số nồng độ và trở lực là sự cản trở chất khuếch tán chuyển và trở lực là sự cản trở chất khuếch tán chuyển động qua lưu thể động qua lưu thể y bg R yy ddF dG − = τ . Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá trình truyền khối trình truyền khối C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình Dựa theo định luật phân bố và tính toán ta có Dựa theo định luật phân bố và tính toán ta có phương trình truyền khối: phương trình truyền khối: G = k G = k y y F F τ∆ τ∆ y y tb tb Hoặc G = k Hoặc G = k x x F F τ∆ τ∆ x x tb tb Trong đó: k Trong đó: k y y và k và k x x là hệ số truyền khối trong pha là hệ số truyền khối trong pha y và pha x y và pha x xy y m k ββ + = 1 1 yx x m k ββ 11 1 + = Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá trình truyền khối trình truyền khối C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình III. Phương trình truyền khối và động lực III. Phương trình truyền khối và động lực trung bình trung bình 3.2. Động lực trung bình 3.2. Động lực trung bình Động lực của quá trình thay đồi từ đầu đến Động lực của quá trình thay đồi từ đầu đến cuối nên khi tính toán phải dùng động lực trung cuối nên khi tính toán phải dùng động lực trung bình. Khi đường cân bằng là đường cong thì bình. Khi đường cân bằng là đường cong thì tính theo động lực trung bình tích phân. Khi tính theo động lực trung bình tích phân. Khi đường cân bằng là đường thẳng thì tính theo đường cân bằng là đường thẳng thì tính theo động lực trung bình logarit. động lực trung bình logarit. Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá trình truyền khối trình truyền khối C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình III. Phương trình truyền khối và động lực trung bình III. Phương trình truyền khối và động lực trung bình 3.2. Động lực trung bình 3.2. Động lực trung bình 3.2.1. Động lực trung bình tích phân 3.2.1. Động lực trung bình tích phân Dựa vào phương trình truyền khối và Dựa vào phương trình truyền khối và phương trình cân bằng vật liệu, động lực trung phương trình cân bằng vật liệu, động lực trung bình tích phân được xác định theo công thức: bình tích phân được xác định theo công thức: ∫ − − =∆ d c y y cb cd tb yy dy yy y Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá trình truyền khối trình truyền khối C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình III. Phương trình truyền khối và động lực trung bình III. Phương trình truyền khối và động lực trung bình 3.2. Động lực trung bình 3.2. Động lực trung bình 3.2.1. Động lực trung bình logarit 3.2.1. Động lực trung bình logarit Dựa vào phương trình truyền khối khi Dựa vào phương trình truyền khối khi đường cân bằng là đường thẳng và phương đường cân bằng là đường thẳng và phương trình cân bằng vật liệu, động lực trung bình trình cân bằng vật liệu, động lực trung bình logarit ta xác định theo công thức: logarit ta xác định theo công thức: d c dc tb y y yy y ∆ ∆ ∆−∆ =∆ lg3,2 Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá trình truyền khối trình truyền khối D. Phương pháp tính thiết bị truyền khối D. Phương pháp tính thiết bị truyền khối Tính thiết bị truyền khối gồm tính kích thước Tính thiết bị truyền khối gồm tính kích thước thiết bị (đường kính, chiều cao và các kích thiết bị (đường kính, chiều cao và các kích thước khác), tính trở lực, công suất của bơm, thước khác), tính trở lực, công suất của bơm, quạt cần thiết,… quạt cần thiết,… I. Tính đường kính thiết bị I. Tính đường kính thiết bị II. Tính chiều cao thiết bị II. Tính chiều cao thiết bị Là phần chiều cao làm việc của tháp, kích thước Là phần chiều cao làm việc của tháp, kích thước phần trên và dưới tùy thuộc những bộ phận phần trên và dưới tùy thuộc những bộ phận được lắp ở đó. được lắp ở đó. [...]... bản của q trình truyền khối D Phương pháp tính thiết bị truyền khối II Tính chiều cao thiết bị Là phần chiều cao làm việc của tháp, kích thước phần trên và dưới tùy thuộc những bộ phận được lắp ở đó 2.1 Tính chiều cao theo phương trình truyền khối 2.2 Tính chiều cao theo số bậc thay đổi nồng độ 2 .3 Tính chiều cao theo số đơn vị truyền khối 2.4 Tính chiều cao theo cách vẽ đường cong động học CHƯƠNG... III IV Các khái niệm Cơ sở vật lý của quá trình hấp thụ Quy trình công nghệ Thiết bò hấp thụ I Các khái niệm 1 Đònh nghóa Hấp thụ là quá trình hút khí bằng chất lỏng, khí được hút gọi là chất bò hấp thụ, chất lỏng dùng để hút gọi là dung môi, hay còn gọi là chất hấp thụ, khí không bò hấp thụ gọi là khí trơ I Các khái niệm 2 Ý nghóa Quá trình hấp thụ đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất hóa học, ... sở vật lý của quá trình hấp thụ 2 Cân bằng vật chất Phương trình cân bằng vật liệu tại vò trí bất kỳ trong thiết bò: Gtr ( Y − Yc ) = L tr ( X − Xd ) ⇒ L tr Y= ( X − Xd ) + Y c Gtr II Cơ sở vật lý của quá trình hấp thụ 3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất Nếu nhiệt độ tăng thì hệ số Henry tăng đường cân bằng sẽ dịch chuyển về trục tung động lực trung bình sẽ giảm do đó cường độ truyền khối sẽ giảm Nếu... III CHƯNG CẤT I II III IV Các khái niệm Cân bằng lỏng hơi hệ hai cấu tử Chưng cất đơn giản Chưng cất I Các khái niệm 1 Đònh nghóa Chưng là phương pháp dùng để tách các hỗn hợp chất lỏng cũng như các hỗn hợp khí lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp (nghóa là khi ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi của các cấu tử khác nhau) I Các khái niệm 1 Đònh nghóa... bao nhiêu cấu tử ta sẽ được bấy nhiêu sản phẩm Đối với trường hợp hai cấu tử ta có: sản phẩm đỉnh gồm các cấu tử có độ bay hơi lớn và một phần rất ít cấu tử có độ bay hơi bé còn sản phẩm đáy gồm cấu tử có độ bay hơi bé và một phần rất ít cấu tử có độ bay hơi lớn I Các khái niệm 2 Các phương pháp chưng cất 1.Chưng đơn giản: Dùng để tách các hỗn hợp gồm có các cấu tử có độ bay hơi rất khác nhau Phương... đó thì q trình truyền khối sẽ khơng thực hiện được Nhiệt độ tăng cũng có ảnh hưởng tốt do độ nhớt của dung mơi sẽ giảm, vận tốc khí tăng cường độ truyền khối cũng tăng Nếu ta tăng áp suất của hỗn hợp khí thì hệ số cân bằng m sẽ giảm do đó đường cân bằng sẽ chuyển gần về trục hồnh Động lực trung bình sẽ tăng Nhưng sự tăng áp suất ln kèm theo tăng nhiệt độ cho nên nó cũng ảnh hưởng xấu đến q trình mặt... Cơ sở vật lý của quá trình hấp thụ 3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất lên q trình hấp thụ (t1p3) III Thiết bò hấp thụ 1 Thiết bò hấp thụ bề mặt Thiết bị hấp thu loại bề mặt kiểu vỏ và kiểu ống III Thiết bị hấp thụ 1 Thiết bị hấp thụ loại màng Thiết bị hấp thụ loại màng kiểu vỏ và kiểu tấm III Thiết bị hấp thụ 1 Tháp đệm Tháp đệm và các loại đệm III... Cơ sở vật lý của quá trình hấp thụ 1 Độ hòa tan khí trong lỏng Đối với khí lý tưởng phương trình có dạng đường thẳng, phù hợp với khí thực khi nồng độ của khí không lớn lắm và độ hòa tan nhỏ Đối với các hệ thống không tuân theo đònh luật Henry khi đó hằng số cân bằng m là một đại lượng biến đổi phụ thuộc vào nồng độ x và đường cân bằng là một đường cong Đối với khí lý tưởng phương trình có dạng đường... động càng dễ trở lực sẽ nhỏ hơn và hệ số chuyển khối sẽ lớn hơn I Các khái niệm 3 Tính chất của dung môi 3 4 5 Nhiệt dung riêng bé, ít tốn nhiệt khi hoàn nguyên dung môi Nhiệt độ sôi khác xa với nhiệt độ sôi của chất hòa tan như vậy sẽ dễ tách cấu tử ra khỏi dung môi Nhiệt độ đóng rắn thấp tránh được hiện tượng đóng rắn làm tắc thiết bò I Các khái niệm 3 Tính chất của dung môi 6 Không tạo thành kết... cuối của dung môi kmol/kmol dungmôi  Gtr: lượng khí trơ vào thiết bò kmol/h II Cơ sở vật lý của quá trình hấp thụ 2 Cân bằng vật chất Lượng khí trơ được xác đònh theo công thức : 1 Gtr = Gy = G y (1 − y d ) 1 + Yd Phương trình cân bằng vật liệu Gtr ( Yd − Yc ) = L tr ( Xc − Xd ) II Cơ sở vật lý của quá trình hấp thụ 2 Cân bằng vật chất Lượng dung môi tối thiểu để hấp thụ được xác đònh khi nồng độ . quá trình truyền khối trình truyền khối C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình III. Phương trình truyền khối và động lực III. Phương trình. của quá trình truyền khối trình truyền khối III. Cân bằng pha III. Cân bằng pha 3. 1. Khái niệm về cân bằng pha 3. 1. Khái niệm về cân bằng pha 3. 2. Quy tắc pha 3. 2. Quy tắc pha 3. 3. Các định. của quá Chương I. Những kiến thức cơ bản của quá trình truyền khối trình truyền khối C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình C. Cân bằng vật liệu và động lực quá trình I.Phương trình