TRUYỀN KHỐI GIỮA 2 PHA

TRUYỀN KHỐI GIỮA 2 PHA

Nhóm 2

GVHD: TS Nguyễn Đình Quân

Truyền khối giữa hai pha

Quá trình nhiều bậc Cân bằng vật chất Truyền khối giữa hai pha

Thiết kế 1 thiết bị truyền khối

I Truyền khối giữa hai pha

 Tại một vị trí bất kỳ trong thiết bị

 Trong dòng khí yA giảm xuống

yAi tại bề mặt tiếp xúc pha

 Trong pha lỏng xAi tại bề mặt tiếp

xúc pha giảm xuống xA

 xA và yA chưa đạt cân bằng

1 Truyền khối cục bộ giữa hai pha

1 Truyền khối cục bộ giữa hai pha

Động lực truyền khối trong pha lỏng

 Khái niệm Động học của quá trình truyền khối khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên nồng độ

dung chất theo thời gian và các thông số của quá trình : tính chất, cấu trúc của vật chất , điều kiên thủy động lực của dòng lưu chất.

 Mục đích Xác định tốc độ truyền khối, thời gian truyền khối.

1 Truyền khối cục bộ giữa hai pha



3 Hệ số truyền khối tổng quát



3 Hệ số truyền khối tổng quát

Động lực truyền khối tổng quát

 v

3 Hệ số truyền khối tổng quát



3 Hệ số truyền khối tổng quát



3 Hệ số truyền khối tổng quát



1 Quá trình cùng chiều (hay giao chiều) ổn định

II Cân bằng vật chất

Cân bằng vật chất cho quá trình cùng chiều

1 Quá trình cùng chiều (hay giao chiều) ổn định

Cân bằng vật chất cho quá trình giao chiều

1 Quá trình cùng chiều (hay giao chiều) ổn định

• Cân bằng vật chất cho toàn bộ quá trình:

L1 + G1 = L2 + G2

• Cân bằng cho dung chất:

L1x1 + G1y1 = L2x2 + G2y2 hay:

L1x1 - L2x2 = G2y2 - G1y1

1 Quá trình cùng chiều (hay giao chiều) ổn định

nhưng: Ltr = L1(1-x1) nên L1x1 = Ltrx1/(1-x1) = LtrX1 tương tự cho các số hạng khác ta có:

Ltr (X1-X2) = Gtr (Y2-Y1)

- Ltr/ Gtr (X1-X2) = (Y1-Y2)

Tại vị trí bất kì trong thiết bị:

Ltr (X1-X) = Gtr (Y-Y1)

1 Quá trình cùng chiều (hay giao chiều) ổn định

Quá trình truyền khối ổn định cùng chiều (giao chiều) dung

chất truyền từ pha L vào pha G

Quá trình truyền khối ổn định cùng chiều (giao chiều) dung chất truyền từ pha G vào pha L

1 Quá trình cùng chiều (hay giao chiều) ổn định

Quá trình cùng chiều (giao chiều), truyền dung chất từ pha L vào pha G

2 Quá trình ổn định nghịch chiều

 Cân bằng vật chất cho toàn bộ quá trình:

L1 + G2 = L2 + G1

 Cân bằng cho dung chất:

L1x1 + G2y2 = L2x2 + G1y1 tương tự ta có:

Ltr (X1-X2) = Gtr (Y1-Y2)

Và tại vị trí bất kì trong thiết bị:

Ltr (X1-X) = Gtr (Y1-Y)

 Đường làm việc là đường cong hay đường thẳng tùy thuộc trên cách biểu diễn nồng độ.

III QUÁ TRÌNH NHIỀU BẬC

 ĐỊNH NGHĨA:Một bậc ( hay đoạn ) thay đổi nồng độ được định nghĩa

là bộ phận thiết bị, một thiết bị, hay cụm thiết bị trong đó hai pha không hòa tan vào nhau được cho tiếp xúc với nhau để thực hiện quá trình

truyền khối có khuynh hướng hai pha đạt cân bằng và được tách ra.

Quá trình thực hiện như vậy là quá trình một bậc

Quá trình liên tục cùng chiều

Hiệu suấtbậc : làtỉlệđạtđếncânbằngmàmộtbậcthựctếđạtđược

HiệusuấtMurphreethườngđượcdùngđểdiễntảhiệusuấtbậc Hiệusuấtbậcmurphreeđượcdiễn ta theonồngđộpha G vàpha L nhưsau:

Quá trình gián đoạn

Quá trìnhgiánđoạnlàkhôngcódòngvàovàdòngrakhỏithiếtbịvànồngđộtrongmỗiphathayđổitheothờigianPhươngtrìnhcânbằngvậtchất:

, : suấtlượngmolcủacấutửkhôngkhuếchtán( trơ) trongphalỏng, phakhí

,tỉsốmolcủa dung chấttrongpha L vàovàrakhỏithiếtbị

, tỉsốmolcủa dung chấttrongpha G vàovàrakhỏithiếtbị



Quá trình nhiều bậc giao dòng

nồngđộpha L, mol A/ molko A

Quátrìnhnhiềubậcgiaodòngvớibabậcthực



3

Vì cácbậclàbậclýtưởngnêncácdòngchomỗibậc ở trạngtháicânbằng (cânbằngvới… )

Bậc 1 : ) =

Bậc 2 :

Toànbộquátrình :



Phương pháp tính thiết bị truyền khối

1 Tính đường kính thiết bị :

trong đó: V – lưu lượng pha Фy , m3/s;

w0 – vận tốc pha Фy đi qua toàn bộ tiết diện thiết bị m/s

2 Tính chiều cao thiết bị :

- Theo phương trình chuyển khối:

Muốn tính theo phương trình truyền khối trước hết phải xác định hệ số truyền khối ky, kx và động lực trung bình sau đó tính bề mặt tiếp xúc pha

Phương pháp tính thiết bị truyền khối

- Theo số bậc thay đổi nồng độ:

Trước hết phải xác định được đường cân bằng và đường làm việc Từ đó chúng ta xác định số bậc lý thuyết trên đồ thị Nlt (được biểu diễn trên đồ thị) sau đó xác định số mâm thực tế Ntt

Phương pháp tính thiết bị truyền khối

 Amoniacđượchấpthụtừkhôngkhí ở 200C, 1at trongthápchêmhoạtđộngcùngchiều, dùngnướctinhkhiết ở 200C làm dung môi Suấtlượngphakhívàotháplà 41,6m3/h nấunồngđộamoniacđượcgiảmtừ 3,52 còn 1,29% theothểtíchlượngnướcsửdụngbằng 1,37 lầnlượngtốithiểu Xácđịnh :

Nước tinh khiết : xd = 0

Đường cân bằng X-Y

Lưulượngphalỏng : Ltr = 5,35 kmol/h

