Tổng hợp bài tập và đáp án môn công nghệ bột và hạt

Họ tên: Lê Võ Sơn Qn MSHV: 1570179 Ngày 30 tháng 08 năm 2015 Mơn Cơng nghệ bột hạt Bài tập số Câu 1: Trình bày sơ đồ quy trình cơng đoạn sản xuất loại sản phẩm thơng dụng Nêu tính chất ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Trả lời: Quy trình nhuộm vải polyester máy jet: Hình 1: Máy jet cấu tạo máy Tiền xử lý: 60’ 100o 2o C/min H O2 Cắt mẩu o 80 1.5 C/min 80o o 15’ Xút xút Xả Chất chống gẫy mặt 15’ Tẩy dầu 50o H2 O Over flow 30o 15 Xả ’ H2O+hc H2 O H2 O Xả - Thơng thường máy JET dung tỷ 1:8 * Chạy nhiệt độ phòng 10 phút cho ngấm hố chất, sau nâng nhiệt 1.5oC/phút đến 100oC giữ 60 phút Kết thúc hạ nhiệt xả bỏ - Over flow, trung hồ, giặt nóng 80oC 15 phút, xả bỏ Tiếp đến nhuộm * Mục đích giai đoạn nhằm loại bỏ chất bẩn bám chặt xơ sợi, chất dầu bị oxy hóa bám cứng vải sợi từ cơng đoạn trước gây loang màu cơng đoạn nhuộm, đồng thời xử lý kiềm mạnh liên kết ester sợi xà phòng hóa tạo nhóm ưa nước - Đối với mặt hàng polyester chạy máy jet phải qua tiền định hình để hạn chế tượng gãy mặt Nhuộm: 130o 60’ 2o C/min (Cắt mẩu) 1.5o C/min P.tán + ĐM 80o Xả PH: 4.5-5 Over flow 30o 15’ H2 O H2O Màu Xả - Chạy phút, sau nâng nhiệt 1.5oC/ phút đến 130oC giữ 30 phút 45 phút 60 phút tuỳ vào màu nhạt hay đậm Khi kết thúc thời gian giữ độ hạ nhiệt 2oC/phút xuống đến 80oC cắt mẩu giặt khử - Ở nhiệt độ cao 120 – 1300C chuyển động nhiệt mạch phân tử polyester trở nên linh động tạo khoảng trống cho phân tử thuốc nhuộm xun qua, làm tăng tận trích thuốc nhuộm Nhiệt độ cao, tốc độ khuếch tán thuốc nhuộm vào xơ sợi nhanh Ngồi ra, độ hòa tan thuốc nhuộm phân tán nước tăng nhiệt độ 120 – 1300C, nhiên khơng nhuộm q 1350C để hạn chế phân giải polyester - pH trì 4.5 – nhằm tạo độ ổn định cho thuốc nhuộm phân tán, - Các chất trợ nhằm: + Hạn chế ảnh hưởng ion kim loại nước gây hiệu ứng khơng mong muốn biến màu, làm hại độ phân tán dung dịch nhuộm, thơng thường dùng EDTA + Giữ đồng ổn định bền vững khuếch tan hạt cực mịn thuốc nhuộm phân tán dung dịch nhuộm + Tăng mức độ ngấm thấu xơ sợi, giảm sọc, kìm hãm thuốc nhuộm,… - Quy trình nhuộm nhiệt độ cao có ưu điểm sau: + Hấp thụ, khuếch tán thuốc nhuộm nhuộm màu tốt + Dễ nhuộm màu đậm, đạt độ sâu tươi màu + Độ bền màu với ánh sáng độ bền màu màu ma sát màu đậm tốt so với nhuộm tận trích với chất tải + Lượng hóa chất trợ nhuộm cần dùng ít, đạt hiệu kinh tế cao + Thao tác cơng nghệ nhuộm đơn giản dễ dàng + Hầu hết nhóm thuốc nhuộm phân tán sử dụng để nhuộm nhiệt độ cao - Nhược điểm mặt hàng cứng so với nhuộm nhiệt độ thấp, phải qua cơng đoạn comfit để tạo độ mềm mịn cho vải * Giặt khử: o 80 30’ Xả Cgiặt 2o C/min NaOH Over flow 15’ H2 O H2O Na2S2O4 Xả - Mục đích q trình nhằm loại bỏ mùi khó chịu chất ngấm, chất màu bám sơ sợi làm giảm độ bền màu, màu dư Hình 2: Sợi Polyester kính hiển vi Hình 3: Sợi Polyester nhuộm màu xanh (Nguồn: DuPont Company Techinical Bulletin X-156: IDENTIFICATION OF FIBERS IN TEXTILE MATERIALS, December 1961.) Câu 2: Tìm hệ số hình dạng cá nhân Trả lời: Áp dụng cơng thức Dubois (Arch Intern Med 17,863–871 (1916)) để tính diện tích bề mặt thể: 𝑆 = 𝑊 0.425 × 𝐻 0.725 × 71.84 S diện tích bề mặt tính theo cm2 W trọng lượng tính kilogam H chiều cao tính centimet Với chiều cao: 165 cm; Cân nặng: 55 kg 𝑆 = 550.425 × 1650.725 × 71.84 = 15984 𝑐𝑚2 = 1.5984 (𝑚2 ) Đường kính tương đương thể so với thể tích hình cầu: 𝜋 𝑥 = 1.5984 → 𝑥 = 1.5984 × = 1.4509 (𝑚) 𝜋 Hệ số hình dạng thể: 1.4509 ≈ 0.91 1.5984 Vậy thể có hình dạng cầu tròn  - Họ tên: Lê Võ Sơn Qn MSHV: 1570179 Ngày 06 tháng 09 năm 2015 Mơn Cơng nghệ bột hạt Bài tập số Câu 1: Sự phân bố kích thước bi thủy tinh kiểm tra kính hiển vi Hồn thành hàng bảng hiển thị số tương đối hạt, số lượng tích lũy số lượng tương đối (tức cỡ hạt) phạm vi μm: Khoảng kích thước (μm): Số khoảng: Số tương đối: Số lượng tích lũy Số tương đối phạm vi μm 50 50 150 200 55 45 20 0 0.0952 0.0952 0.0486 1.000 Trả lời: Khoảng Số Tổng số hạt khoảng: tích lũy: 50 525 + = 525 =0 525 525 =1 525 Câu 2: Sử dụng liệu phân bố số lượng trên, hồn thành bảng: Khoảng kích thước (μm): (Điểm giữa)3.tần số Khối lượng tương đối Số lượng tích lũy 50 10800 0.0039 0.0039 1.000 Trả lời: Khoảng kích thước (μm): 50 0 1+0=1 Tổng cộng - 2804559.35 2804559.35 =1 2804559.35 Câu 3: Kích thước trung bình hạt theo số lượng cách tính tốt cách xác định cỡ hạt góp phần đến giá trị trung bình từ khoảng kích thước, lớp Đây kết số tương đối kích thước điểm lớp Tổng hợp tất đóng góp với cho giá trị trung bình kích thước Lưu ý tốn học tương đương với thơng thường: 𝒇𝒊 𝒙𝒊 / 𝒇𝒊 Với fi tần số (hoặc số) lần xi xảy ra, ví dụ bạn sử dụng cơng thức trước tính điểm trung bình Khoảng kích thước (μm): Điểm Số khoảng 50 Tổng cộng 525 7087.5 Khối lượng tương đối 0.0039 0.0329 0.1393 0.1051 0.2507 0.3058 0.1625 1.0002 8.5 12.5 17.5 25 35 45 × 0.0039 × 0.0329 × 0.1393 × 0.1051 × 0.2507 × 0.3058 × 0.1625 = 0.0234 = 0.27965 = 1.74125 = 1.83925 = 6.2675 = 10.703 = 7.3125 28.1665 Chọn câu trả lời cho câu sau Kết đường kính trung bình số (μm): a: 12.4 7087 525 = 13.5 c: 25.0 b: 13.5 d: 28.2 Câu Đường kính trung bình khối lượng, cách tính tương tự, (μm): a: 12.4 b: 13.5 c: 25.0 28.16655 1.0002 = 28.1609 d: 28.2 Câu Các phân bố đầy đủ diện tích bề mặt riêng cho đơn vị thể tích (Sv) tổng diện tích bề mặt chia cho tổng khối lượng Nó tính tốn cách khác nhau, 𝒎𝒊 cách 𝑺𝒗 = 𝟔 𝒙𝒊 mi khối lượng tương đối Đối với phân bố (Sv) (μm-1): Khoảng kích 50 thước (μm): Điểm Số khoảng cộng 8.5 12.5 17.5 25 35 45 50 150 200 55 45 20 8.5 12.5 17.5 × 50 × 150 × 200 × 55 25 × 45 35 × 20 45 × = 300 = 1275 = 2500 = 962.5 = 1125 = 700 = 225 0.1048 0.0857 0.0381 0.0095 0.2507 25 × 0.2507 = 6.2675 0.2507 25 = 10.03 × 10−3 0.3058 35 × 0.3058 = 10.703 0.3058 35 = 8.74 × 10−3 0.1625 45 × 0.1625 = 7.3125 0.1625 45 = 3.61 × 10−3 Số tương đối: 0.0952 Khối lượng tương đối (mi) 0.0039 𝑚𝑖 𝑥𝑖 Tổng 0.2857 0.0329 8.5 × 0.0039 × 0.0329 = 0.0234 = 0.27965 0.0039 0.0329 8.5 = 6.5 = 3.87 × 10−4 × 10−3 0.381 0.1393 12.5 × 0.1393 = 1.74125 0.1393 12.5 = 11.14 × 10−3 0.1051 17.5 × 0.1051 = 1.83925 0.1051 17.5 = 6.01 × 10−3 525 7087.5 1.0002 28.1665 44.05 × 10−3 𝑆𝑣 = a: 0.213 𝑚𝑖 = × 44.05 × 10−3 = 0.2643 𝑥𝑖 b: 0.240 c: 0.264 d: 0.444 Bây chuyển đổi câu trả lời bạn đơn vị SI 0.2643 𝜇𝑚 × = 264300 (𝑚 −1 ) −6 𝜇𝑚 10 𝑚 Câu Bạn cần phương trình liên hệ bề mặt riêng (Sv) với số tần số phần khối lượng (cả hai tính micron) Xem phần 2.3 để biết cách lấy đạo hàm hệ thức đầu cuối Đối với hạt hình cầu hai phương trình đưa ra: Phân phối số: Phân phối khối lượng: 𝜋 𝑥 𝑛0 𝑥 𝑑𝑥 𝑆𝑣 = 𝜋/6 𝑥 𝑛0 𝑥 𝑑𝑥 𝑆𝑣 = 𝜋 𝜋/6 𝑛3 𝑥 𝑑𝑥 𝑥 Mối quan hệ hai dạng đường cong phân phối (căn vào phân phối số): 𝑑𝑁0 (𝑥) = 𝑛0 (𝑥) 𝑑𝑥 Mối quan hệ phân phối khối lượng dạng tương tự Những câu hỏi dựa phân bố tích lũy kích thước lý tưởng biểu diễn đường thẳng hình (i) Phân bố kích thước tích lũy loại vật liệu dạng bột biểu diễn đường thẳng với a% lượng lọt sàng so với đường kính hạt (x) đồ thị qua điểm 0% theo số lượng μm 100% theo số lượng 101 μm Sử dụng hình để trả lời câu hỏi bên Phương trình cho N0(x)là: N0(x)= 𝑉ớ𝑖 đườ𝑛𝑔 𝑡ℎẳ𝑛𝑔 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 𝑡ℎì 𝑡𝑎 𝑐ó: 𝑎+𝑏 =0 𝑎 = 0.01 → → 𝑦 = 0.01𝑥 − 0.01 101𝑎 + 𝑏 = 𝑏 = −0.01 Đối chiếu với đồ thị, ta thấy điểm cuối N =1 điểm N=0, vậy, để N=1 x=101, ta phải chia cho 100 trừ 0.01, N0(x)= x/100-0.01 a: x-1 b: x/100-1 d:x-100 c: x/100-0.01 (Lưu ý, điều kiện dạng phân số khơng có phần trăm.) (ii) Phương trình cho n0(x) là: n0(x)=… 𝑥 𝑑 − 𝑑𝑁0 (𝑥) 100 100 = = 𝑛0 𝑥 = 𝑑𝑥 𝑑𝑥 100 a: c: 100 b: 1/100 d: x/100-1 (iii) Hình dạng n0(x) đồ thị đưa câu trả lời bạn cho phần (ii)là hình chữ nhật tọa độ y 1/100 đường thẳng x=1 x=101 Diện tích hình chữ nhật 1, nghĩa (101-1) nhân với 1/100 phần tử đơn vị Diện tích đường cong n0(x) biểu đồ ln (iv) Phương trình tốt để sử dụng để tính bề mặt riêng là: câu c 𝑎: 𝑆𝑣 = 101 𝑥 101 𝑥 1 𝑑𝑥 100 𝑑𝑥 100 𝑏: 𝑆𝑣 = 6 101 𝑥𝑑𝑥 𝑐: 𝑆𝑣 = 101 𝑥 𝑑𝑥 101 𝑥 𝑑𝑥 Câu (a) đúng, nhiên số (1/100) triệt tiêu lẫn phương trình (v) Bề mặt riêng cho đơn vị thể tích (μm-1): 𝑆𝑣 = a: 0.013 101 𝑥 𝑑𝑥 101 𝑥 𝑑𝑥 1013 13 − 3 =6 = 0.07921 (𝜇𝑚−1 ) 101 14 − 4 b: 0.045 c: 0.059 d: 0.079 (vi) Bây chuyển đổi câu trả lời bạn đơn vị SI: 0.07921 𝜇𝑚 × = 79210 (𝑚 −1 ) 𝜇𝑚 10−6 𝑚 (vii) Nếu độ cầu ngun liệu 0,9 bề mặt riêng (μm-1): Diện tích bề mặt lớn diện tích giả sử hạt hình cầu Độ cầu tỷ số diện tích bề mặt hình cầu có thể tích với hạt diện tích bề mặt hạt 0.07921 = 0.08801 (𝜇𝑚−1 ) 0.9 a: 0.071 c: 0.066 b: 0.088 d: 0.053 Câu (i) Bề mặt riêng phân phối kích thước khác có giới hạn câu phân bố khối lượng N3(x) sở (μm-1): 𝑥 𝑥100 ; 𝑛3 𝑥 = − exp⁡−1 − exp⁡ − 𝑁3 𝑥 = a: 0.013 b: 0.138 𝑥 𝑛0 (𝑥) 𝑑𝑁3 (𝑥) ; 𝑛 𝑥 = 𝑑𝑥 𝑥 𝑛0 𝑥 𝑑𝑥 c: 0.277 d: 0.554 (ii) Đường kính trung bình Sauter phân bố phần (i) (μm): 𝑆𝑣 = a: 50 𝑛3 (𝑥) 𝑑𝑥 ; 𝑥𝑆𝑣 = 𝑥 𝑆𝑣 c: 21.7 b: 43.5 - -7 d: 10.8 Họ tên: Lê Võ Sơn Qn MSHV: 1570179 Ngày 13 tháng 09 năm 2015 Mơn Cơng nghệ bột hạt Bài tập số Câu 1: (i) Một loại bột chứa thùng để tạo hạt thể nút hình trụ có đường kính 0.8 cm dài cm Khối lượng riêng bột 2.5 g.cm-3 2.20 gam bột sử dụng để tạo thể nút Độ xốp bên thể nút bột (-): a: 0.58 c: 0.75 b: 0.42 d: 0.25 𝐷 = 0.8 𝑐𝑚 ; 𝐿 = 𝑐𝑚 ; 𝜌𝑠 = 2.5 𝑔 𝑐𝑚−3 ; 𝑚𝑝 = 2.2 (𝑔𝑟𝑎𝑚) Thể tích hình trụ: 𝑉 = 𝐿 × 𝜋 × Thể tích hạt: 𝑉ℎ = 𝐷 2 𝑚𝑝 𝜌𝑠 Độ xốp khối hạt: 𝜀 = 𝑉−𝑉ℎ 𝑉 𝐷 = 𝐿×𝜋× 0.8 𝑚𝑝 −𝜌 𝐷 𝐿×𝜋× 𝑠 = 3×3.14× 3×3.14× 2.2 −2.5 0.8 2 = 0.41614 (ii) Khơng khí rút thơng qua thể nút với tốc độ 6.6 cm3 phút Áp kế thủy ngân sử dụng để đo độ giảm áp suất q trình này: giảm áp ghi nhận 60 mmHg Tỷ trọng tương đối thủy ngân 13.6, tổn thất áp suất thể nút (Pa): a: 80 𝑆𝐺 = b: 800 d: 80000 c: 8000 𝜌𝐻𝑔 𝑘𝑔 𝑘𝑔 = 13.6 → 𝜌𝐻𝑔 = 𝜌𝐻2 𝑂 × 13.6 = 1000 × 13.6 = 13600 𝜌𝐻2 𝑂 𝑚 𝑚3 ∆𝑃 = 60 𝑚𝑚𝐻𝑔 × 133.322365 𝑃𝑎 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 7999.341921 (𝑃𝑎) (iii) Vận tốc khí bề mặt câu (ii) (m.s-1): b: 3.65x10−5 a: 0.0022 𝑄 = 6.6 c: 2.2x10−6 d: 0.00365 𝑐𝑚3 (𝑚3 ) (𝑝ℎú𝑡) × × = 1.1 × 10−7 (𝑚3 𝑠 −1 ) 𝑝ℎú𝑡 10 (𝑐𝑚 ) 60 (𝑠) 𝑄 𝑄 𝑈0 = = = 𝐴 𝜋 × 𝑅2 1.1 × 10−7 (𝑚3 𝑠 −1 ) 3.14 × 0.8 × 10−2 (𝑚) = 2.18949 × 10−3 (𝑚 𝑠 −1 ) (iv) Độ nhớt khơng khí 1.8x10-5 Pa.s, sử dụng phương trình Kozeny-Carman, để tính diện tích bề mặt riêng đơn vị thể tích bột (m-1): b: 3.0x1011 a: 2310 c: 5.5x105 ∆𝑃 𝐾 − 𝜀 𝑆𝑣 =𝜇 𝑈0 → 𝑆𝑣 = 𝐿 𝜀3 ∆𝑃 × 𝜀 𝐿 × 𝜇 × 𝑈0 × 𝐾 × − 𝜀 𝑆𝑣 = = d: 1.2x106 ∆𝑃 × 𝜀 𝐿 × 𝜇 × 𝑈0 × 𝐾 × − 𝜀 2 7999.341921 × 0.416143 × 10−2 × 1.8 × 10−5 × 2.18949 × 10−3 × × − 0.41614 = 534839.5119 = 5.3 × 105 (𝑚2 ) 𝑆𝑣, 𝑆𝑣 5.3 × 105 (𝑚2 ) = = = 5.3 × 105 (𝑚 −1 ) 𝑉 (𝑚3 ) (v) Đường kính trung bình Sauter bột (μm): a: 2600 b: 22 𝑥𝑆𝑣 = c: 11 d: 5.0 6 = 1.1218 × 10−5 𝑚 = 11.218 (𝜇𝑚) , = 𝑆𝑣 534839.5119 (𝑚−1 ) (vi) Khối lượng riêng khơng khí 1.2 kg.m-3, hệ số chuyển đổi Renoylds hệ thống (-): b: 8.4x10−10 a: 0.10 c: 4.6x10−4 d: 0.00021 𝑈0 𝜌 2.18949 × 10−3 × 1.2 𝑅𝑒𝑙 = = = 4.6743 × 10−4 𝜇(1 − 𝜀)𝑆𝑣 1.8 × 10−5 × − 0.41614 × 534839.5119 (vii) Bạn nhận xét sử dụng phương trình Kozeny-Carman có phù hợp khơng? Do hệ số chuyển đổi Renoyld hệ thống nhỏ nên sử dụng phương trình Kozeny-Carman phù hợp Câu 2: (i) Tầng trao đổi ion hình trụ chứa đầy hạt hình cầu đường kính xếp chặt mm, hệ số rỗng lớp 0.45 sử dụng khử ion chất lỏng có khối lượng riêng độ nhớt 1100 kg.m-3 0.0075 Pa.s Lưu lượng định tỷ lệ m3.hour-1 chiều cao lớp đường kính m 0.2 m, sử dụng phương trình Kozeny-Carman để tính độ giảm áp (Pa): b: 1.32x107 a: 99000 c: 4400 d: 44000 𝑥𝑆𝑣 = 𝑚𝑚 = × 10−3 𝑚 ; 𝜀 = 0.45; 𝜌 = 1100 𝑘𝑔 𝑚−3 ; 𝜇 = 0.0075 𝑃𝑎 𝑠 ; 𝑄 = 𝑚3 ℎ𝑜𝑢𝑟 −1 ; 𝐻 = 𝑚 ; 𝐷 = 0.2 (𝑚) Phương trình Kozeny-Carman: ∆𝑃 𝐾 − 𝜀 𝑆𝑣 𝐾 − 𝜀 𝑆𝑣 =𝜇 𝑈0 → ∆𝑃 = 𝐿 𝜇 𝑈0 𝐿 𝜀3 𝜀3 Vận tốc bề mặt lớp hạt: 𝑄=5 𝑚3 (ℎ𝑜𝑢𝑟) × = (𝑚3 𝑠 −1 ) ℎ𝑜𝑢𝑟 3600 (𝑠) 3600 𝑄 𝐷2 𝜋× 𝑆𝑣 = 𝑥𝑆𝑣 𝑈0 = 𝑄 = 𝐴 Vận tốc qua lớp hạt: 𝑈= 𝑈0 𝜀 (ii) Hệ số chuyển đổi Reynolds a: 3.91 b: 4.78 c: 1290 𝑅𝑒𝑙 = d: 0.478 𝑈0 𝜌 𝜇(1 − 𝜀)𝑆𝑣 (iii) Hãy nhận xét việc sử dụng phương trình Kozeny-Carman Do hệ số chuyển đổi Reynolds lớn nên sử dụng phương trình KozenyCarman khơng phù hợp (iv) Vận tốc khoảng chất lỏng bên lớp (m.s-1): a: 0.020 c: 0.08 b: 0.098 d: 0.044 (v) Sử dụng tương quan Carman để tính ứng suất trượt hạt trao đổi ion (Pa): a: 17.2 b: 3.5 c: 13.5 d: 27.0 (vi) Khi đó, tính tổn thất áp suất động lớp (kPa): a: 84 c: 99 b: 130 d: 150 (vii) Tại có khác biệt câu trả lời (vi) (i)? Phương trình Kozeny-Carman cho biết chênh lệch áp suất gây độ nhớt chất lỏng chảy qua lớp hạt Hiện tượng xảy nhiên lượng lượng mát bổ sung (ví dụ chênh lệch áp suất) dòng xốy lớp hạt khơng ổn định Do đó, chênh áp thực tế cao tính tốn phương trình KozenyCarman (viii) Nếu chất lỏng có chiều cao cân datum vị trí sở bình trao đổi ion điều này, cần phải nâng lên đỉnh cột trước lớp trao đổi ion thêm vào, giảm áp gây tượng này, tính tổn thất áp suất thủy tĩnh lớp (kPa): a: 2.16 b: 21.6 c: 216 d: 0.22 ∆𝑃 = 𝐻 × 𝜌 × 𝑔 = × 1100 × 9.81 = 21582 𝑃𝑎 - Họ tên: Lê Võ Sơn Qn MSHV: 1570179 Ngày 20 tháng 09 năm 2015 Mơn Cơng nghệ bột hạt Bài tập số 4: Lọc chất lỏng Câu 1: Một thiết bị lọc lớp sử dụng để làm nước thải chứa 60 mg/lít (ppm) chất rắn Hồn thành bảng sau: Độ dày (L) (m) 0.45 0.28 0.22 Hằng số lọc ban Lớp lọc thứ cấp đầu (λ0) Than antraxit Cát Nhơm oxit 15 Nồng độ ban đầu trước vách ngăn (ppm) 60 24.394 2.597 Nồng độ sau vách ngăn (ppm) 24.394 2.597 0.0958 Nồng độ nước thải xử lý qua lớp lọc (ppm): Hình minh họa bể lọc chậm Câu 2: Trong lít dung dịch có nước chứa 10% (w/w) bùn đá phấn lọc áp suất khơng đổi lưới lọc có diện tích Bề mặt riêng đá phấn giả sử lớp bã có độ xốp 50% i) Thể tích pha rắn có huyền phù (cm3): a: 100 b: 500 c: 200 d: 250 ii) Thể tích nước lại bã lọc (cm3): a: 400 b: 200 c: 100 d: c: 4500 d: 4800 iii) Thể tích nước lọc (cm3): a: 4600 b: 4750 iv) Khối lượng chất rắn khơ bã lọc (kg): a: 0.533 b: 0.500 c: 1.335 d: 0.668 v) Khối lượng khơ chất rắn đơn vị thể tích lọc (ví dụ: tương tự ‘c’) (kg.m-3): a: 112 b: 100 c: 116 d: 2670 vi) Sử dụng phương trình Kozeny-Carman, độ thẩm thấu lớp bã (m2): a: 1.1x10-14 b: 9x1013 c: 3.3x10-8 d: 3x107 c: 2.5x10-11 d: 6.7x1010 vii) Trở lực riêng lớp bã (m.kg-1): a: 8.3x10-18 b: 22500 viii) Thời gian để lọc hết huyền phù, trở lực trung bình bỏ qua áp suất riêng phần tạo bã lọc 36 cmHg a: 55 , (s): b: 998 c: 1572 d: 1747 Câu 3: Sử dụng lại lượng huyền phù tương tự câu 2, lọc hệ thống lọc tương tự với tốc độ lọc khơng đổi, thu 2.3 lít nước lọc Sử dụng phương trình thực nghiệm áp suất sau để tính tốn câu sau: Giả sử lọc chế độ khơng nén: ví dụ α, c A μ khơng đổi suốt q trình i) Sự tổn thất áp suất q trình lọc (Pa): a: Cần Rm b: 168t+6670 c: 6670 d: cần dV/dt Trong q trình lọc, áp lực tăng tuyến tính với thời gian lọc trở lực lớp bã ngày lớn, điều dẫn đến tổn thất áp suất tuyến tính với thời gian Các phương trình thực nghiệm cho thấy gia tăng áp lực tuyến tính Hai phương trình so sánh: ; Và có trở lực bã lọc tuyến tính theo thời gian, nên: ii) Tốc độ lọc (m3.s-1) – gợi ý so sánh phương trình bã lọc phương trình thực nghiệm tăng áp suất: a: 3.4x10-6 b: 3.7x10-7 c: 9.7x10-5 Q trình lọc với tốc độ khơng đổi: Do đó: d: 4.6x10-6 iii) Thời gian để thực q trình lọc lọc giai đoạn (s): a: 678 b: 6287 c: 24 d: 500 iv) Trở lực vách lọc (m-1) – Gợi ý, so sánh lại phương trình, xem xét hai thuật ngữ riêng biệt, thuật ngữ tĩnh: a: 6.2x1010 b: 5.7x1011 c: 2.2x109 d: 4.5x1010 Câu 4: Tiếp theo vấn đề 3, sau thu hồi 2.3 lít nước lọc, sau áp suất giữ liên tục khơng đổi đến q trình lọc huyền phù kết thúc Giả sử q trình lọc khơng nén, tức α, c A μ khơng đổi suốt q trình giống câu thấy hộp lọc trở lực riêng vách lọc i) Trở lực riêng vách lọc (m-1): a: 4.5x1010 b: 5.7x1011 c: 6.2x1011 d: 1.2x1012 ii) Thể tích nước lọc – lọc áp suất khơng đổi (m3): a: c: 0.0046 b: 0.0023 d: 0.0025 iii) Áp suất tổng cộng q trình lọc (Pa): a: 90600 b: 10650 c: 1065000 d: 121000 iv) Thời gian lọc áp suất khơng đổi (s): a: 519 b: 674 c: 731 d: 2470 c: 2490 d: 6810 v) Tổng thời gian lọc (s): a: 1230 b: 1350 Câu 5: Một thí nghiệm sản xuất thử sử dụng thiết bị lọc có diện tích 0.1 m2 áp suất khơng đổi Thời gian lọc (phút) , q trình thu kết bảng sau: Thời gian lọc (s) Thể tích nước lọc (lít) 10 88 20 125 40 180 60 220 Thể tích nước lọc (m3) Thời gian/Thể tích (s.m-3) Độ nhớt nước lọc 0.0015 Pa.s, nồng độ bùn 3% w/w, nồng độ bã lọc 52% w/w khối lượng riêng chất lỏng 1000 kg.m-3 i) Tỷ lệ độ ẩm – Gợi ý, xem xét 100 kg bã ẩm: a: 0.52 c: b: 1.92 d: 0.30 ii) Lượng chất rắn khơ đơn vị thể tích nước lọc (kg.m-3): a: 30.9 b: 1080 c: 17.3 d: 31.8 iii) Vẽ biểu đồ tính tốn: Trở lực riêng lớp bã trở lực vách lọc Dựa phương trình điều điện áp suất khơng đổi: Thể tích nước lọc (m3) Thời gian/Thể tích (s.m-3) Thời gian/thể tích (s/m3) Vẽ đồ thị mối quan hệ thể tích nước lọc thời gian/thể tích: 16000.00 14000.00 12000.00 y = 71660x + 546.8 R² = 0.999 10000.00 8000.00 6000.00 0.08 0.13 0.18 Thể tích nước lọc (m3) 0.23 iv) Nếu diện tích lọc 10 m2 thu thể tích nước lọc sau giờ? v) Nếu khối lượng riêng chất rắn 2500 kg.m-3, chiều dày lớp bã thu phần (iv) bao nhiêu? - [...]... = 𝑥 𝑆𝑣 c: 21.7 b: 43.5 - -7 d: 10.8 Họ và tên: Lê Võ Sơn Quân MSHV: 1570179 Ngày 13 tháng 09 năm 2015 Môn Công nghệ bột và hạt Bài tập số 3 Câu 1: (i) Một loại bột chứa trong thùng để tạo hạt thể nút hình trụ có đường kính 0.8 cm và dài 3 cm Khối lượng riêng của bột là 2.5 g.cm-3 và 2.20 gam bột được sử dụng để tạo thể nút Độ xốp bên trong thể nút của bột là (-): a: 0.58 c: 0.75 b: 0.42 d: 0.25... hiện tượng này, hãy tính tổn thất áp suất thủy tĩnh trên lớp (kPa): a: 2.16 b: 21.6 c: 216 d: 0.22 ∆𝑃 = 𝐻 × 𝜌 × 𝑔 = 2 × 1100 × 9.81 = 21582 𝑃𝑎 - 4 Họ và tên: Lê Võ Sơn Quân MSHV: 1570179 Ngày 20 tháng 09 năm 2015 Môn Công nghệ bột và hạt Bài tập số 4: Lọc chất lỏng Câu 1: Một thiết bị lọc 3 lớp được sử dụng để làm sạch nước thải chứa 60 mg/lít (ppm) chất rắn Hoàn thành bảng sau: Độ dày (L) (m)... phù hợp không? Do hệ số chuyển đổi Renoyld của hệ thống nhỏ hơn 2 nên sử dụng phương trình Kozeny-Carman là phù hợp Câu 2: (i) Tầng trao đổi ion hình trụ chứa đầy các hạt hình cầu đường kính xếp chặt 2 mm, hệ số rỗng của lớp là 0.45 được sử dụng khử ion trong chất lỏng có khối lượng 2 riêng và độ nhớt lần lượt là 1100 kg.m-3 và 0.0075 Pa.s Lưu lượng chỉ định tỷ lệ là 5 m3.hour-1 và chiều cao lớp và. .. mất mát được bổ sung (ví dụ như chênh lệch áp suất) do dòng xoáy và lớp hạt không ổn định Do đó, sự chênh áp thực tế sẽ cao hơn tính toán bằng phương trình KozenyCarman (viii) Nếu chất lỏng có chiều cao cân bằng datum ở vị trí cơ sở trong bình trao đổi ion và điều này, cần phải nâng lên đỉnh của cột trước khi lớp trao đổi ion được thêm vào, sự giảm áp đã gây ra hiện tượng này, hãy tính tổn thất áp suất... áp suất tuyến tính với thời gian Các phương trình thực nghiệm cho thấy sự gia tăng áp lực cũng là tuyến tính Hai phương trình được so sánh: ; và Và chỉ có trở lực bã lọc tuyến tính theo thời gian, nên: ii) Tốc độ lọc là (m3.s-1) – gợi ý so sánh phương trình bã lọc và phương trình thực nghiệm khi tăng áp suất: a: 3.4x10-6 b: 3.7x10-7 c: 9.7x10-5 Quá trình lọc với tốc độ không đổi: Do đó: 4 d: 4.6x10-6... × = 79210 (𝑚 −1 ) 𝜇𝑚 10−6 𝑚 (vii) Nếu độ cầu của nguyên liệu là 0,9 thì bề mặt riêng là (μm-1): Diện tích bề mặt sẽ lớn hơn diện tích giả sử của hạt là hình cầu Độ cầu là tỷ số giữa diện tích bề mặt hình cầu có cùng thể tích với hạt và diện tích bề mặt của hạt 0.07921 = 0.08801 (𝜇𝑚−1 ) 0.9 a: 0.071 c: 0.066 b: 0.088 d: 0.053 Câu 7 (i) Bề mặt riêng của phân phối kích thước khác có giới hạn như trong... 0.0015 Pa.s, nồng độ bùn là 3% w/w, nồng độ bã lọc là 52% w/w và khối lượng riêng chất lỏng là 1000 kg.m-3 6 i) Tỷ lệ độ ẩm là – Gợi ý, xem xét 100 kg bã ẩm: a: 0.52 c: 1 b: 1.92 d: 0.30 ii) Lượng chất rắn khô trên một đơn vị thể tích nước lọc là (kg.m-3): a: 30.9 b: 1080 c: 17.3 d: 31.8 iii) Vẽ một biểu đồ và tính toán: Trở lực riêng của lớp bã và trở lực của vách lọc Dựa trên phương trình ở điều điện... dụng tương quan Carman để tính ứng suất trượt của hạt trao đổi ion (Pa): a: 17.2 b: 3.5 c: 13.5 3 d: 27.0 (vi) Khi đó, hãy tính tổn thất áp suất động trên lớp là (kPa): a: 84 c: 99 b: 130 d: 150 (vii) Tại sao có sự khác biệt giữa câu trả lời (vi) và (i)? Phương trình Kozeny-Carman cho biết sự chênh lệch áp suất gây ra bởi độ nhớt của chất lỏng chảy qua lớp hạt Hiện tượng này sẽ xảy ra tuy nhiên một lượng... so sánh lại các phương trình, xem xét hai thuật ngữ riêng biệt, thuật ngữ này là tĩnh: a: 6.2x1010 b: 5.7x1011 c: 2.2x109 d: 4.5x1010 Câu 4: Tiếp theo vấn đề 3, sau khi thu hồi được 2.3 lít nước lọc, sau đó áp suất giữ liên tục không đổi đến khi quá trình lọc huyền phù kết thúc Giả sử quá trình lọc không nén, tức là α, c cũng như A và μ thì không đổi trong suốt quá trình giống như trong câu 1 và thấy... trung bình được bỏ qua và áp suất riêng phần tạo bã lọc là 36 cmHg a: 55 , là (s): b: 998 c: 1572 d: 1747 Câu 3: Sử dụng lại lượng huyền phù tương tự như câu 2, lọc trên hệ thống lọc tương tự với tốc độ lọc không đổi, thu được 2.3 lít nước lọc Sử dụng phương trình thực nghiệm của áp suất sau đây để tính toán các câu sau: 3 Giả sử lọc dưới chế độ không nén: ví dụ α, c cũng như A và μ thì không đổi trong ... 13 tháng 09 năm 2015 Mơn Cơng nghệ bột hạt Bài tập số Câu 1: (i) Một loại bột chứa thùng để tạo hạt thể nút hình trụ có đường kính 0.8 cm dài cm Khối lượng riêng bột 2.5 g.cm-3 2.20 gam bột sử... 1570179 Ngày 06 tháng 09 năm 2015 Mơn Cơng nghệ bột hạt Bài tập số Câu 1: Sự phân bố kích thước bi thủy tinh kiểm tra kính hiển vi Hồn thành hàng bảng hiển thị số tương đối hạt, số lượng tích... 1100 × 9.81 = 21582