Chương 4.Truyền khối giữa hai pha

3/4/2013 Chương Truyền khối hai pha Truyền khối xuyên pha „ „ „ „ Khái niệm Động lực - cân Cơ chế Tốc độ trình 3/4/2013 Truyền khối xuyên pha Khái niệm Truyền khối xuyên pha dịch chuyển vật chất từ pha sang pha khác thông qua tiếp xúc pha „ Ví dụ Chưng cất, hấp thu Trích ly Sấy „ Truyền khối xuyên pha 3/4/2013 Truyền khối xuyên pha Cơ cấu TK xuyên pha : giai đoạn 3/4/2013 Cơ chế TK xuyên pha „ „ Khuếch tán Đối lưu Động lực QTTK xuyên pha 3/4/2013 Cân QTTK xuyên pha Nồng độ cấu tử bề mặt tiếp xúc pha đạt cân g theo quy luật chung Cân pha Φy , yA Nồngg độ ộ cân bằngg : nồng độ lớn cấu tử A mà pha Φx chứa điều kiện định Φx, xA =0 t=0 y* = f(x) x*= f (y) Φy yA x*A Φx Cân y < y*: A di chuyển từ Φx vào Φy y > y*: A di chuyển từ Φy vào Φx 3/4/2013 Các định luật cân pha „ Định ị luật ậ Henryy Áp suất riêng phần p khí bề mặt chất lỏng tỷ lệ với nồng độ phân mol dung dịch pi = H.xi ; H =const hay H thay đổi theo nồng độ y* nồng độ cân cấu tử i hỗn hợp khí áp suất tổng hệ P pi = yi*.P →yi*=(H/P).xi = m.xi Đường biểu diễn y*=mx gọi đường cân Các định luật cân pha „ Định luật Raoul Áp suất riêng phần cấu tử i dung dịch (pi) tích áp suất bão hòa cấu tử (ở nồng độ; pibh) nồng độ phân mol dung dịch Với pi = yi*.P → Định luật Dalton: yi*=(pibh/P).xi n P = ∑ pi ⇒ P = p1bh x + p2bh (1 − x) i =1 yi* = p1bh x ; p x + p2bh (1 − x) bh ⇒ yi* = α= p1bh p2bh : Độ bay tương đối αx + x(α − 1) 3/4/2013 Động học trình TK Khái niệm Động học trình truyền khối khảo sát mối quan hệ biến thiên nồng độ dung chất theo thời gian thông số trình: tính chất, cấu trúc vật chất… điều kiện thủy động lực dòng lưu chất… chất „ Mục đích Xác định tốc độ truyền khối, thời gian truyền khối „ Động học trình TK „ Phương trình tốc độ truyền khối Vận tốc TK = hệ số TK x động lực TK = động lực trình / trở lực TK Hệ số truyền y khối lượng g vật chất truyền y q qua đơn vị diện tích bề mặt tiếp xúc pha đơn vị thời gian sai biệt nồng độ đơn vị 3/4/2013 Động học trình TK „ Phương trình tốc độ truyền khối N = K ΔC= ΔC Truyền khối pha: (Fick) N= DAB(CA1 - CA2) = kC(C*A – CA) Truyền ề khối ố xuyên pha NA = Ky (yA – yA*) = Kx (xA* – xA) Hệ số truyền khối tổng quát Theo pha khí Theo pha lỏng Hệ số trở lực truyền khối 3/4/2013 Trở lực truyền khối Ví dụ 4.2 trang 81 „ Quá trình hấp thu NH3 thiết bị truyền khối có hệ số truyền khối theo pha khí Ky = kmol/h.m2.at Vào một thời điểm, người ta đo vị trí pha khí có nồng độ 8% mol NH3, nồng độ NH3 pha lỏng CA = 0,065 kmol/m3 Nhiệt độ 20oC, áp suất atm 85% trở lực truyền khối nằm pha khí Hằng số -3 atm/(kmol/m 3) Henryy H =9,28.10 , ( ) Tính hệệ số truyền y khối pha nồng độ NH3 pha diện tích tiếp xúc pha 3/4/2013 Phương trình đường làm việc Ph trình Phương t ì hđ đường làm việc iệ yA – yA* = - Kx/Ky (xA – xA*) yA = - Kx/Ky xA + (yA* + Kx/Ky xA*) 10 ... khối xuyên pha 3 /4/ 2013 Truyền khối xuyên pha Cơ cấu TK xuyên pha : giai đoạn 3 /4/ 2013 Cơ chế TK xuyên pha „ „ Khuếch tán Đối lưu Động lực QTTK xuyên pha 3 /4/ 2013 Cân QTTK xuyên pha Nồng độ cấu...3 /4/ 2013 Truyền khối xuyên pha Khái niệm Truyền khối xuyên pha dịch chuyển vật chất từ pha sang pha khác thông qua tiếp xúc pha „ Ví dụ Chưng cất, hấp thu Trích ly Sấy „ Truyền khối xuyên pha. .. Truyền ề khối ố xuyên pha NA = Ky (yA – yA*) = Kx (xA* – xA) Hệ số truyền khối tổng quát Theo pha khí Theo pha lỏng Hệ số trở lực truyền khối 3 /4/ 2013 Trở lực truyền khối Ví dụ 4. 2 trang 81 „ Quá