BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Bài 3: Chưng luyện Ca: Sáng thứ 5 Nhóm 3: DƯƠNG THỊ LONG MSV: 1152010119 HOÀNG HỮU THẮNG 1152010213 I. Hóa chất, dụng cụ, cách tiến hành thí nghiệm 1. Hóa chất Hỗn hợp ethanol – nước 2. Dụng cụ Nhiệt kế, rượu kế, ống đong, 3.Cách tiến hành • Đo nồng độ nhập liệu bằng cồn kế. • Nguyên liệu được đưa vào nồi đun. Đo mực chất lỏng nhập liệu. Để tính thể tích nhập liệu. • Bật công tắc nguồn. Chạy hệ thống gia nhiệt bằng hơi nước, và gia nhiệt đáy tháp bằng nguồn điện. • Khi nhiệt độ đỉnh tháp khoảng 80 0 C, mở van hồi lưu sản phẩm đỉnh. Bắt đầu tính thời gian chưng cất. Duy trì nhiệt độ ở đỉnh là 80 0 C. Bằng cách tắt gia nhiệt bằng nguồn điện. Và điều chỉnh bằng nhiệt từ hơi nước. • Khi các thông số ổn định ta ghi lại nhiệt độ tại đỉnh, đáy, nồi đun, hồi lưu, vào tháp. • Sau 30 phút chưng luyện, tắt hệ thống điện. • Đo mực chất lỏng còn lại. • Đo thể tích sản phẩm đỉnh thu được. • Đo nồng độ sản phảm đáy, sản phẩm đỉnh. Đo 3 lần lấy trung bình. II. Kết quả thí nghiệm Chiều cao cột NL đầu H 1 (mm) Nồng độ NL đầu x F (%V) Lượng sản phẩm đỉnh P (ml) Nồng độ sản phẩm đỉnh x P (%V) Nồng độ sản phẩm đáy x W (% V) Thời gian chưng cất ( phút) Chiều cao cột sản phẩm đáy H 2 Nhiệt độ đáy tháp t W ( 0 C) Nhiệt độ đỉnh tháp t P ( 0 C) 153 10 1110 70 7.13 30 139 96.33 82.67 III. Tính toán Gọi: • F là lượng nhập liệu ban đầu (mol) • W là lượng sản phẩm đáy (mol) • P là lượng sản phẩm đỉnh (mol) Ta có: cân bằng vật chất cho toàn hệ: F = W+P (1) Cân bằng vật chất cho cấu tử dễ bay hơi: (2) Tong đó x F , x W , x P là nồng độ phần mol của cấu tử dễ bay hơi trong hỗn hợp đầu, đáy và đỉnh tháp. Thể tích nguyên liệu đầu: Bảng kết quả 3.1 Nhập liệu( F) Sản phẩm đáy(W) Sản phẩm đỉnh(P) Nhiệt độ 36 36 36 Độ rượu 10 7.13 70 a 0.1 0.0713 0.7 Tra bảng khối lượng riêng, trang 9, sổ tay quá trình thiết bị tập 1 ta có: Bảng 3.2. Bảng khối lượng riêng của nước, rượu ethylic. Nhiệt độ 20 0 C 40 0 C Nước 998 992 Rượu 789 772 Ta có: khối lượng riêng của nước ở 36 0 C: 993.2 Tương tự ta có khối lượng riêng của rượu ở 36 0 C: Ta có: Nồng độ nhập liệu ban đầu: Nồng độ sản phẩm đáy: Nồng độ sản phẩm đỉnh: Khối lượng riêng hỗn hợp ( kg/m 3 ): Khối lượng của hỗn hợp: Ta có hệ phương trình cân bằng vật chất: Lượng sản phẩm đáy W= 9499.45 kg Bảng 3.3. Bảng số liệu cân bằng pha lỏng hơi của hệ rượu ethylic – nước. x 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 89. 4 90 100 y 0 33. 2 44. 2 53. 1 57. 6 61. 4 65. 4 69. 9 75. 3 81. 8 89. 4 89. 8 100 Đồ thị chưng luyện hệ 2 cấu tử rượu ethylic – nước. Theo hình vẽ ta đếm số đĩa lý thuyết bằng cách đếm số tam giác. Số đĩa lý thuyết N lt = 5 Hiệu suất: Tính chỉ số hồi lưu: Từ đồ thị, kéo dài đương thẳng nối từ A đến B ta có: Phương trình đường làm việc đoạn luyện: Phương trình đường làm việc đoạn chưng: Ta có: Sản phẩm đáy tính theo H 2 : Ta có: So sánh kết quả theo 2 cách: Cách 1 theo cân bằng vật chất lượng sản phẩm đáy tính được 9499.45kg, cách 2 tính theo chiều cao cột chất lỏng còn lại, tính được lượng sản phẩm đáy là 8897.7056kg. IV. Trả lời câu hỏi 1. Nhiệt đổ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ làm việc phải ở 80 0 C. Nếu nhiệt độ cao quá thì cấu tử nhẹ sẽ bay hơi nhiều đồng thời hơi nước cuốn theo nhiều. Vì ở nhiệt độ cao nước sẽ hóa hơi, lẫn vào sản phẩm đỉnh, làm cho chất lượng sản phẩm đỉnh k cao. Nếu quá thấp, cấu tử nhẹ là rượu sẽ bay hơi không hoàn toàn. 2. Phần chưng và phần luyện được xác đình bằng đĩa nạp liệu. Dưới đĩa nạp liệu là phần chưng, trên đĩa nạp liệu là phần luyện. 3. Áp suất làm việc của hệ thường lớn hơn áp suất khí quyển. Nằm trong khoảng . Để trừ hao. Trong quá trình làm việc có thể mất mát. . BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Bài 3: Chưng luyện Ca: Sáng thứ 5 Nhóm 3: DƯƠNG THỊ LONG MSV: 1152010119 HOÀNG HỮU THẮNG 1152010213 I. Hóa chất, dụng cụ, cách tiến hành thí nghiệm 1. Hóa chất Hỗn. phút chưng luyện, tắt hệ thống điện. • Đo mực chất lỏng còn lại. • Đo thể tích sản phẩm đỉnh thu được. • Đo nồng độ sản phảm đáy, sản phẩm đỉnh. Đo 3 lần lấy trung bình. II. Kết quả thí nghiệm Chiều. 36 36 36 Độ rượu 10 7.13 70 a 0.1 0.0713 0.7 Tra bảng khối lượng riêng, trang 9, sổ tay quá trình thiết bị tập 1 ta có: Bảng 3.2. Bảng khối lượng riêng của nước, rượu ethylic. Nhiệt độ 20 0 C