thực hành hóa đại cương.PDF

Header Page of 161 TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP KHOA HOÁ GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH MÁY VÀ QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ HỆ TRUNG CẤP Thành phố Hồ Chí Minh, – 2004 Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page of 161 MỤC LỤC Nội dung Trang MỤ C LỤ C BÀI 1: CHƯ NG CẤ T BÀI 2: TRUYỀ N NHIỆT Ố NG LỒ NG Ố NG 10 BÀI 3: THÁP ĐỆM 16 BÀI 4: QUẠ T LY TÂ M 28 BÀI 5: BƠ M LY TÂ M 33 BÀI 6: LỌ C KHUNG BẢN 44 BÀI 7: THÁO LẮ P THIẾ T BỊTRUYỀ N NHIỆT 52 BÀI 8: THÁO LẮ P THIẾ T BỊLỌ C 53 Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page of 161 MÔN HỌC: THỰC HÀNH MÁY VÀ THIẾT BỊ Mã môn học : 038TP320 Số đơn vò học trình: Trình độ thuộc khối kiến thức: Khố i kiế n thư ùc sởngà nh Phân bố thời gian: 100% thư ï c hà nh Điều kiện tiên quyết: Thư ï c hà nh sau họ c song mô n họ c lý thuyế t quátrình vàthiế t bò1 và2 Mô tả vắn tắt nội dung môn học: Trang bò cho sinh viê n nắ m bắ t đư ợ c kiế n thư ùc lý thuyế t đãhọ c trư ớc vềcác sở trình thủy lư ï c, họ c vật liệu rờ i, truyền nhiệt, truyền khố i Tính toán đư ợ c thô ng sốcơ quátrình Nhiệm vụ sinh viên: Tham dư ïhọ c vàthảo luận đầy đủ Thi vàkiể m tra giư õa họ c kỳtheo qui chế04/1999/QĐ-BGD&ĐT Tài liệu học tập : Giáo trình thư ï c tập quátrình vàthiế t bò Tài liệu tham khảo : [1] Sổtay trình vàthiế t bò cô ng nghệhóa họ c Tập 1, - Nhàxuấ t Khoa họ c vàkỹthuật Hànội, 1992 [2] Nguyễn Bin - Tính toán trình, thiế t bò cô ng nghệ hóa chấ t thư ï c phẩ m Tập 1, - NXB Khoa họ c vàkỹthuật, 1999 [3] Phạ m Vă n Bô n, Nguyễn Đình Thọ- Quátrình vàthiế t bò cô ng nghệhóa họ c - Truyền nhiệt - NXB Đạ i học quố c gia nh phốHồChí Minh [4] ĐỗTrọ ng Đà i, Nguyễn Trọ ng Khuô ng, Trần Quang Thảo, VõThò Ngọ c Tư ơi, Trần Xoa - Cơ sở trình vàthiế t bò cô ng nghệhóa họ c Tập 1, - NXB Đạ i họ c vàtrung họ c chuyê n nghiệp HàNội, 1974 [5] Hoà ng Đình Tín - Nhiệt cô ng nghiệp - NXB Đạ i họ c quố c gia nh phố HồChí Minh, 2001 [6].VõVă n Bang, VũBá Minh - Truyền khố i - NXB Khoa họ c vàkỹthuật, 1998 [7] Hoà ng Minh Nam, VũBá Minh - Cơ họ c vật liệu rờ i - NXB Khoa họ c vàkỹthuật, 1998 10 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên: Tham dư ïđầy đủcác buổ i thư ï c hà nh vàthảo luận đầy đủ Thi kiể m tra giư õa họ c kỳkỳtheo qui chế 04/1999/QĐBGD&ĐT 11 Thang điểm: 10/10 12 Mục tiêu môn học: Trang bòcho sinh viê n õng kiế n thư ùc vềcơ sở lýthuyế t chuyê n ngà nh hoáhọ c Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page of 161 13 Nội dung chi tiết: Bà i 1: Chư ng cấ t Bà i 2: Truyền nhiệt ố ng lồng ố ng Bà i 3: Tháp đệm Bà i 4: Quạ t ly tâ m Bà i 5: Bơm ly tâ m Bà i 6: Lọ c khung Bà i 7: Tháo lắ p thiế t bòtruyền nhiệt Bà i 8: Tháo lắ p thiế t bòlọ c Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page of 161 BÀI 1: CHƯNG CẤT I MỤC ĐÍCH : Khảo sát ảnh hư ởng dò ng hò an lư u vàảnh hư ởng vò trí mâ n nhập liệu đến hiệu suấ t tháp chư ng cấ t vàđộtinh khiế t sản phẩ m II LÝ THUYẾT : Môhình mâ m lýthyế t làmôhình tóan đơn giản nhấ t dư ï a trê n sởsau : a / Câ n Bằ ng giư õa hai pha lỏng – cho hỗn họ p hai cấ u tư û b / Điều kiện động lư ï c họ c lư u chấ t lý tư ởng trê n mâ m lý tư ởng cho hai pha lỏng – : - Pha lỏng phải hò a trộn hò an tò an trê n mâ m - Pha khô ng lô i cuố n giọ t lỏng tư ømâ m dư ới lê m mâ m trê n vàđồng thờ i cónồng độđồng nhấ t tạ i mọ i vòtrí trê n tiết diện - Trê n mâ m luô n đạ t sư ïcâ n bằ ng giư õa hai pha Hiệu suất : Đểchuyể n sốmâ m lý thuyế t nh sốmâ m thư ï c ta cần phải biế t hiệu suấ t mâm có lọ hiệu suấ t cần dù ng : (1) hiệu suấ t tổ ng quát , liê n quan đế n tò an tháp (2) hiệu suấ t mâ m Murphree, liê n quan đế n mâ m và(3) hiệu suấ t cụ c bộ, liên quan đế n vòtrí cụthểtrê m mâ m Hiệu suấ t tổ ng quát E0 đơn giản sư ûdụ ng ng xác nhấ t, đuọ 7c đònh nghóa làtỷsốgiư õa mâ m lýtư ởng vàsốmâ m thư ï c cho tò an tháp Sốmâ m lýtư ởng sốbậc thang - E0 = = Sốmâ m thư ï c sốmâ m thư ï c Với tư ợ ng trư ng cho nồi đun luô n luô n tư ơng đư ơng với mâ m lýthuyế t Hiệu suấ t mâ m Murphree đònh nghóa là: yn - yn+1 EM = y*n - yn+1 Trong đó: yn = nồng độthư ï c ucủa pha rờ i mâ m thư ùn yn+1 = Nồng độthư ï c pha o mâ m thư ùn * y n = Nồng độ pha câ n bằ ng với pha lỏng rờ i ố ng chảy chuyền mâ m thư ùn Hiệu suấ t mâ n Murphree làtỷ sốgiư õa sư ïbiế n đổ i nồng độ pha qua mâ m với sư ïbiế n đổ i nồng độcư ï c đạ i cóthểđạ t đư ợ c pha rờ i mâ m cân bằ ng với pha lỏng rờ i mâ m thư ù n nói chung pha lỏng rờ i mâ n có nồng độ Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page of 161 không bằ ng với nồng độtrung bình pha lỏng trê n mâ m nê n dẫn đế n khái niệm hiệu suấ t cụ c hiệu suấ t cụ c bộđư ợ c đònh nghóa sau : , , yn - y n+1 EM = y,en - y,n+1 yn, : Nồng độrờ i khỏi vòtrí cụthể trê n mâ mn , y n+1 : Nồng độpha o mâ m n tạ i cù ng vòtrí , y en : Nồng độpha câ n bằ ng với pha lỏng tạ i cù ng vòtrí Mối liên hệ hiệu suất mâm Murpree hiệu suất tổng quát : Hiệu suấ t tổ ng quát tháp khô ng bằ ng với hiệu sâ t trung bình tư ø ng mâm Mố i liê n hệ nà y tù y thuộc o độ dố c tư ơng đố i đơng2 câ n bằ ng đư ng m việc Khi mG/L > hiệu suấ t tổ ng quát có giá trò lớn vàkhi mG/L < hiệu suấ t tổ ng quát có giá trò nhỏ Như với trình hai vù ng trê n (chư ng cấ t) hiệu suấ t tổ ng quát E0 có thểgần bằ ng hiệu suấ t mâm EM Tuy nhiê n phâ n tích hoạ t động tháp thay phần tháp thư ï c tếtrong đo đư ợ c sư ïbiế n thiê n nồng độqua hoặ c i mâ m sẽxác đònh đư ợc giátròđúng EM làgiảsư ûEM = E0 III THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT : - Hệthố ng chư ng cấ t mâ m xuyê n lỗ(xem hình vẽ) - Một hệ thố ng đo nhiệt độ Đo nhiệt độ mâ m , nồi đun , nhiệt độ nhập liệu , nhiệt độhoà n lư u - Một phùkế - Đồng hồđo thờ i gian (sinh viê n chuẩ n bò) - Một ố ng khắ c vạ ch 250 ml - Một bình nư ớc cấ t - Một bình rư ợ u Etylic IV PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM : Tiến hành thí nghiệm : - Đổbình nư ơc cấ t o bình nhập liệu, pha rư ợ u o cho nồng rư ợ u khoảng 15-20 độ, pha hỗn hợ p gần đầy bình nhập liệu - Khi hỗn hợ p nồi đun dư ới vạ ch trắ ng (1/3) nồi đun sẽrấ t nguy hiể m, cháy điện trở nồi đun, luô n luô n phải ý mư ùc chấ t lỏng bình nhập liệu (1/3 nồi đun) - Đóng cầu dao tổ ng hệ thố ng , mở cô ng tắ c điện nguồn chính, mở công tắ c gia nhiệt nồi đun, chờnồi đun sô i tiế n hà nh nhập liệu Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page of 161 - Nố i đầu ố ng nhập liệu o mâ m muố n khảo sát, mở van NL, mở van o mâm cần nhập liệu,mở cô ng tắ c bơm nhập liệu, điều chỉnh lư u lư ợ ng nhập liệu (bằng nút điều chỉnh trê n lư u lư ợ ng kế).Ơ Ûđộđọ c thích hợ p (theo giáo viê n hư ớng dẫn) Nhiệt độnhập liệu có thểđiều chỉnh bằ ng nút nhiệt suấ t cung cấ p cho dò ng nhập liệu - Mở bơm nư ớc cung cấ p dò ng m nguội (Sư û dụ ng chung với bà i ố ng lồng ống) Trong quátrình chư ng cấ t khô ng đư ợ c tắ t bơm nà y - Trong trình thiế t bò chư ng cấ t hoạ t động Các van SP, BNL đóng - Sản phẩ m đỉnh thu đư ợ c sẽcho hò an lư u qua đỉnh tháp chư ng cấ t bằ ng cách , mở van HL1, HL2, mở cô ng tắ c bơm hoà n lư u, lư u lư ợ ng hò an lư u đư ợ c điều chỉnh qua lư u lư ợ ng kếhò an lư u độđọ c thích hợ p (theo GVHD) Nhiệt độhoà n lư u cóthểđiều chỉnh bằ ng nút nhiệt suấ t cung cấ p cho dò ng hoà n lư u - Khi sản phẩ m bình thu sản phẩ m đãđầy, tiế n hà nh đo nồng độ sản phẩm đỉnh bằ ng cách mở van cho o ố ng đong vàđo nồng độ rư ợ u ,sau đo xong nồng độ, phải mở van hư ùng sản phẩ m o bình đư ï ng cồn đểtiế n hà nh đo mân kếtiế p (rư ơu ố ng đong cho o bình đư ï ng cồn, khô ng mở van BNL đểnồng độnhập liệu khô ng bòthay đổ i) - Khi thay đổ i vò trí mâ m nhập liệu, tháo đầy ố ng nhập liệu gắ n o mâ m (mâm cần thí nghiệm), khô ng cần thiế t điều chỉnh lư u lư ợ ng Như ng cần tắ t bơm nhập liệu vàgia nhiệt nhập liệu Ngừng máy : + Tắ t gia nhiệt hoà n lư u , tắ t bơm hoà n lư u + Tắ t gia nhiệt nhập liệu, tắ t bơm nhập liệu + Tắ t gia nhiệt nồi đun + Tháo sản phẩ m đỉnh o bình nhập liệu cồn qua van + Tắ t bơm dò ng m lạ nh, khô ng cò n sản phẩ m + Ngắ t cô ng tắ t điện o hệthố ng + Ngắ t cầu dao tổ ng hệthố ng chư ng cấ t + Cóthểdù ng loạ i sản phẩ m đáy nế u rư ợ u cò n nhiều V NỘI DUNG THÍ NGHIỆM nh hư ởng dò ng hoà n lư u giư õdò ng nhập liệu độ đọ c nhấ t đònh khô ng đổ i o mâ m số4 (hoặ c bấ t kỳmâ m khác) thí nghiệm trò số khác dò ng hoà n lư u ở3 độđọ c khác (theo GVHD) nh hư ởng vò trí mâ m nhập liệu : Thay đổ i vò trí mâ m nhập liệu o mâ m số2 vàmâ m số5 (hoặ c hai mâ m khác với thí nhgiệm 1) giư õlư u lư ợ ng nhập liệu khô ng đổ i Đo nhiệt độ dò ng nhập liệu vànhiệt độ dò ng hoà n lư u bằ ng đồng hồ điện tư û Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page of 161 Đo nồng độnhập liệu vàtrong thí nghiệm mởvan SP đểlấ y mẫu sản phẩ m o ố ng đong vàđo nồng độbằ ng phùkế VI KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN : Kết đo tính toán ghi theo mẫu sau: Thí nghiệm Vòtrí mâ m F 120 180 240 TN TN Vò trí mâm R xF Phương trình đường nhập liệu TN Vòtrí mâm R Độchỉ phù Nhiệt độ đo kế VD VF tF tLO L.lư ợ ng dò ng ml/ph Lo D 30 60 90 120 Số mâm LT xD xW tF Phương trình đường cất H.suấ t mâ m t.quát Hiệu suất mâm số 4 Đồ thò kết tính toán a Tìm sốmâ m lýthuyế t bằ ng phư ơng pháp đồthò Dù ng đồthòcho trư ng hợ p thí nghiệm a Tính hiệu suấ t tổ ng quát vàhiệu suấ t mâ m cho trư ng hợ p thí nghiệm b Tư øsốmâ m thư ï c vẽtrê n đồthòsuy độtinh khiế t sản phẩ m đỉnh Bàn luận: Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page of 161 a Bà n luận vềảnh hư ởng dò ng hoà n lư u đế n độtinh khiế t sản phẩ m vàhiệu suấ t mâ m vàhiệu suấ t tổ ng quát cột chư ng cấ t b Bà n luận vềảnh hư ởng vòtrí mâ m nhập liệu trê n độtinh khiế t hiệu suấ t mâ m c Như õng ùng dụ ng chư ng cấ t cô ng nghiệp, thiế t bòchư ng cấ t thư ï c tếvàmôhình thí nghiệm VII TÀI LIỆU THAM KHẢO: Quátrình thiế t bòtập – Truyền khố i (chư ơng vàchư ơng 7) VõVă n Bang & VũBáMinh, ĐHBK.TP.HCM 1997 2.Sổtay quátrình vàthiế t bòtập vàtập 2, ĐHBK Hànội ,1980 BộPhậnNgư ng TụSảnPhẩ m Đ iệnTrở Đ unNóng Dò ngNhập Liệu Đ iệnTrởĐ un NóngDò ng Hoà nLư u Lư uLư ợ ng KếĐ o Dò ngHoà n Lư u AT LN Lư uLư ợ ngKế Đ oDò ngNhập Liệu HL2 Dò ngLà m Nguội BìnhChư ùaSản Phẩ mĐ ỉnh NL HL1 Nồi Đ un BNL SP BơmHoà nLư u TL Đ iệnTrở 2,5Kw BìnhChư ùaNhậpLiệu BơmNhậpLiệu THIẾ TBỊTHÍNGHIỆMCHƯ NGCẤ T Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 10 of 161 BÀI TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Là m quen với thiế t bòtruyền nhiệt ng ố ng lồng ố ng, dụ ng cụđo nhiệt độvà lư u lư ợ ng lư u chấ t Xác đònh hệsốtruyền nhiệt quátrình truyền nhiệt giư õa hai dò ng lạ nh nóng đư ợc ngă n cách vách ngă n kim loạ i ởcác chếđộchảy khác Thiếtlập phư ơng trình câ n bằ ng nhiệt lư ợ ng II LÝ THUYẾT Truyền nhiệt thiế t bòdạ ng ố ng lồng ố ng làsư ïtruyền nhiệt phư ùc tạ p giư õa hai lư u chấ t đư ợ c ngă n cách vách ngă n kim loạ i Phư ơng thư ùc truyền nhiệt ởđâ y làtruyền nhiệt đố i lư u tư øvách ngă n đế n lư u chấ t (vàngư ợ c lạ i) vàdẫn nhiệt qua nh ố ng kim loạ i Nhiệt lư ợ ng dò ng nóng tỏa ra: QN = G1C1(tv1 – tR1) Nhiệt lư ợ ng dò ng lạ nh nhận o QL = G2C2(tR2 – tv2) Tư ødóta nh lập phư ơng trình câ n bằ ng nhiệt lư ợ ng QN = Q L  G1C1(tv1 – tR1) = G2C2(tR2 – tv2) Trong đó: G1, G2 - Lư u lư ợ ng dò ng nóng vàdò ng lạ nh, kg/s C1, C2 - Nhiệt dung riê ng lư u chấ t, J/kg.độ tv1, tR1 - Nhiệt độvà o vàra dò ng nóng, 0C tv2, tR2 - Nhiệt độvà o vàra dò ng lạ nh, 0C Quátrình truyền nhiệt đư ợ c biể u diễn phư ơng trình: Q = Kl*.tlog.L (1) (2) Trong đó: L - Chiều dà i ố ng, m Kl* - Hệsốtruyền nhiệt dà i theo thư ï c nghiệm, W/m2.độ tlog – hiệu sốnhiệt độtrung bình giư õa hai dò ng lư u chấ t, 0C Δt log  Δ t  Δt n l Δt l ln Δt n Footer Page 10 of 161 (3) 10 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 40 of 161 BÀI KHUẤY CHẤT LỎNG I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Khảo sát giản đồ cơng suất khuấy hệ thống khuấy đơn giản.: II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khuấy chất lỏng Q trình khuấy hệ lỏng q trình thường gặp cơng nghiệp (nhất cơng nghiệp hố chất ngành cơng nghiệp tương tự: cơng nghiệp thực phẩm, cơng nghiệp luyện kim, cơng nghiệp vật liệu xây dựng, cơng nghiệp hố dược, cơng nghiệp nhẹ v.v ) đời sống hàng ngày Q trình khuấy thực ống có dòng chất lỏng chảy qua, bơm vận chuyển, đĩa tháp tinh luyện v.v thiết bị khuấy hoạt động nhờ lượng học đưa vào qua cấu khuấy nhờ lượng dòng khí nén Trong khn khổ thí nghiệm nghiên cứu q trình khuấy học 2.2 Mục đích khuấy Q trình khuấy học sử dụng nhằm mục đích: - Tạo hệ đồng từ thể tích lỏng lỏng khí rắn có tính chất thành phần khác nhau: dung dịch, nhũ tương, huyền phù, hệ bọt v.v - Tăng cường q trình trao đổi nhiệt Footer Page 40 of 161 40 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 41 of 161 - Tăng cường q trình trao đổi chất bao gồm q trình truyền khối q trình hố học 2.3 Hệ thống thiết bị khuấy: 2.3.1 Mơ tả thiết bị: Chất lỏng thường khuấy thùng chứa hình trụ tròn Đỉnh thùng chứa che kín để thơng với khơng khí Lượng chất lỏng thùng chứa có chiều cao thường đường kính thùng Một nhiều cánh khuấy lắp vào trục khuấy, trục khuấy quay motor (motor điện đơi gắn trực tiếp thường gắn vào giảm tốc (speed reducer) Một số phận phụ có thêm vào thiết bị khuấy theo u cầu vỏ áo (jacket), thiết bị đo nhiệt (thermowell) v.v 2.3.2 Các dạng cấu khuấy: Cơ cấu khuấy thường chia thành cấu khuấy chậm quay nhanh Ngồi phân chia thành loại cấu khuấy: hướng kính hướng trục a) Cơ cấu khuấy nhanh gồm cấu khuấy tuabin, cấu khuấy chân vịt v.v Cơ cấu khuấy tuabin kín cấu khuấy tuabin hở với cánh thẳng cánh cong tạo dòng hướng kính Cơ cấu khuấy vít tải có ống hướng cấu khuấy chân vịt trì dòng hướng trục Cơ cấu quay nhanh thường làm việc thiết bị có chặn chặn tạo chảy xốy chất lỏng thiết bị khơng cho hình thành phễu b) Loại quay chậm gồm cấu khuấy loại bản, loại tấm, loại mỏ neo loại khung Chúng chủ yếu tạo dòng vòng (dòng chảy tiếp tuyến), có nghĩa chất lỏng quay quanh trục thiết bị c) Ngồi ra, có loại cấu khác cấu khuấy chấn động, cấu khuấy cào, v.v 2.4 Cơng suất khuấy P: 2.4.1 Đặc điểm: Cơng suất khuấy P phụ thuộc vào chế độ, đặc tính dòng hệ thống vào kích thước hình học thiết bị Các chế độ chuyển động lưu chất dạng màng, dạng rối dạng chuyển tiếp Footer Page 41 of 161 41 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 42 of 161 Các thơng số ảnh hưởng đến cơng suất khuấy là: kích thước quan trọng thùng chứa cánh khuấy; độ nhớt µ khối lượng riêng chất lỏng ρ; tốc độ cánh khuấy n số gia tốc trọng trường g P=f(n,Da,g,µ,g,ρ) 2.4.2 Các tiêu để đánh giá q trình khuấy: a) Mức độ khuấy: Là phân bố tương hỗ hai nhiều chất sau khuấy hệ b) Cường độ khuấy trộn: Người ta thường dùng đại lượng sau để biểu thị cường độ khuấy trộn: - Số vòng quay n cánh khuấy - Vận tốc vòng v đầu cánh khuấy - Chuẩn số Reynolds Rek=nd2/ν đặc trưng cho q trình khuấy - Cơng suất khuấy trộn riêng III THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 3.1 Thiết bị thí nghiệm bao gồm - Hệ thống khuấy đơn giản - Bộ điều khiển điện 3.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 1) Cho chất lỏng vào hệ thống (nước) 2) Bật cơng tắc điện hệ thống 3) Áp đặt tốc độ vòng quay trục khuấy với giá trị 300, 500, 700, 900(rpm: vòng/phút) 4) Ứng với giá trị tốc độ ghi lại thơng số cường độ điện IV PHÚC TRÌNH 4.1 Kết đo: Ghi kết đo trực tiếp suy dẫn theo bảng kê sau: Footer Page 42 of 161 42 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 43 of 161 Số vòng quay n (rpm) 300 500 700 900 TN Cường độ (A) Điện (V) Cơng suất (kW) Re 4.2- Đồ thị: Xây dựng giản đồ cơng suất khuấy khuấy theo chế độ dòng P = f(Re) 4.3- Bàn luận: - Nhận xét vai trò, ảnh hưởng chặn? Khi dùng chặn? - Tìm hiểu loại cánh khuấy có: nêu tên, vẽ hình, phân loại - Ứng dụng thiết bị khuấy ngành cơng nghiệp nào? Cho nhận xét? - Nhận xét mối liên hệ P = f(Re) V TÀI LIỆU THAM KHẢO Mc Cabe, W.L& Smith “ Unit operations of Chemical Engineering”, Mc Graw Hill Nguyễn Minh Tuyển “Các máy khuấy trộn cơng nghiệp” Nguyễn Văn Lụa “Giáo trình QT & TB, tập 1, 1”, ĐHBK Tp.HCM Footer Page 43 of 161 43 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 44 of 161 Sơ đồ thiết bị thí nghiệm Động điện Hộp giảm tốc Bản khuấy 15×15, cm Trục khuấy Thùng khuấy (H = 40 cm; D = 40 cm) Bộ điều khiển Đồng hồ tốc độ vòng quay trục Điện Cường độ BÀI LỌC KHUNG BẢN Footer Page 44 of 161 44 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 45 of 161 I MỤC ĐÍCH - Khảo sát quátrình hoạ t động máy lọ c khung Xác đònh vận tốc lọ c trung bình, thờ i gian lọ c vànă ng suấ t lọ c II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Nguyên tắc làm việc Lọ c làquá trình đư ợ c thư ï c đểphâ n riê ng hỗn hợ p nhờmột vật ngăn xố p Một pha qua vật ngă n xố p cò n pha đư ợ c giư õlạ i Vật ngă n làdạng hạ t: cát, đá, than; ng sợ i tơ nhâ n tạ o, sợ i bô ng, đay, gai; ng tấ m lư ới kim loạ i; ng vật ngă n sư ùxố p, thủy tinh xố p v.v Cho huyền phùvà o bê n vách ngă n tạo trê n bềmặ t lớp huyền phùP1 dư ới tác dụ ng áp suấ t pha liê n tụ c xuyê n qua mao dẫn trê n vách ngăn chảy qua phía bê n kia, cò n pha phâ n tán bògiư õlạ i Pha liê n tụ c qua xuyê n qua vách ngă n đư ợ c gọ i lànư ớc lọ c, cò n pha phâ n tán bò giư õtạ o nh bãlọ c Khi kích thư ớc pha phâ n tán lớn kích thư ớc mao dẫn lớp bãtạ o nh trê n bề mặt vách ngă n vàngư i ta gọ i làquá trình lọ c tạ o bãhay làlọ c bềmặ t Khi kích thư ớc pha phâ n tán nhỏ kích thư ớc mao dẫn lớp bãtạ o nh mao dẫn vàngư i ta gọ i làquátrình làlọ c sâ u Chê nh lệch áp suấ t hai bê n vách ngă n lọ c đư ợ c gọ i làđộng lư ï c trình lọ c tư ùc : P = P1 - P2 Động lư ï c quátrình lọ c cóthểtạ o bằ ng ba cách sau: - Dù ng áp lư ï c cột chấ t lỏng (áp suấ t thủy tónh) - Dù ng máy bơm hay máy nén đư a huyền phùvà o(lọ c áp suấ t) - Dù ng bơm châ n khô ng (lọ c châ n khô ng) 2.2 Phương trình lọc Nă ng suấ t lọ c đư ợ c đặ c trư ng bằ ng tố c độ lọ c, nghóa làbằ ng lư ợ ng nư ớc thu đư ợ c đơn vòthờ i gian đố i với mét vuô ng bềmặ t lọ c: W dV ,m / s Sd đó: V - thểtích nư ớc lọ c thu đư ợ c, m3 S - Diện tích bềmặ t vách ngă n lọ c, m2  - Thờ i gian lọ c kểtư øthờ i điể m ban đầu(tư ølúc nư ớc lọ c bắ t đầu chảy) Quá trình lọ c phụthuộc o nhiều yế u tốnhư hình ng, kích thư ớc hạ t tích chấ t pha phâ n tán, tính lư u biế n pha liê n tụ c, vật liệu, phư ơng pháp ché tạo vách ngă n lọ c Lọ c bề mặ t thư ng đư ợ c biể u diễn dư ới ng phư ơng trình Đaksi dư ới dạng: Footer Page 45 of 161 45 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 46 of 161 V dV P  Sd  ( Rb  Rv ) cò n quátrình lọ c sâ u tuâ n theo phư ơng trình Hagen-Poagen: V dV P Nrk4  Sd 8l k  - Độnhớt pha liê n tụ c, Pa.S rk, lk - Bán kính vàchiều dà i mao dẫn vách ngă n lọ c, m N - Sốlư ợ ng mao dẫn trê n vách ngă n lọ c Rb- Trởlư ï c lớp bãlọ c, 1/m Rv - Trởlư ï c vách ngă n lọ c 1/m Động lư ï c trình lọ c P tư ơng ùng với đạ i lư ợ ng tổ n thấ t áp suấ t dò ng chảy qua lớp bãvàvách ngă n: P = Pv + Pb Pb - Tổ n thấ t áp suấ t dò ng chảy qua lớp bã Pv - Tổ n thấ t áp suấ t dò ng chảy qua vách ngă n III THIẾT BỊ LỌC ÉP (Thiết bò lọc khung bản) Thiế t bò lọ c đư ợ c thiế t kếchếtạ o nhiều ng, nhiều kiể u khác đểphù hợp với điều kiện cụthểriê ng biệt Theo trình lọ c ngư i ta thư ng sư û dụng thiế t bòlọ c gián đoạ n vàthiế t bòlọ c liê n tụ c - Thiế t bò lọ c gián đoạ n sư û dụ ng máy lọ c khung ba3nva2 máy lọ c ép loạ i ngă n, thiế t bòlọ c tấ m - Thiế t bò lọ c liê n tụ c thư ng gồm loạ i lọ c túi, lọc châ n khô ng thù ng quay, lọ c đóa, lọ c bă ng tải 3.1 Thiết bò lọc ép khung Thiế t bò lọ c ép khung m việc gián đoạ n, huyền phùnhập o liê n tục, nư ớc chảy liê n tụ c cò n bãtháo theo chu kỳ Thiế t bòlọ c khung đư ợc cấ u tạ o chủyế u làkhung vàbản Khung giư õvai tròchư ùa bãlọ c vàlànơi cư ûa ngõnhập huyền phùvà o Bản lọ c tạ o bềmặ t lọ c với rãnh dẫn nư ớc lọ c Khung vàbản thư ng đư ợ c chếtạ o với tiế t diện vuô ng, xung quanh hình nh bề mặt nhẳn nhôlê n tạ o sư ïtiế p xúc bòt kín lúc ghép khung vàbản Khi tiế n hà nh lọ c ngư i ta phải tiế n hà nh ép chặ t khung đểgiư õáp suấ t Lọc khô ng m ròrỉ ngoà i Chính ví thếngư i ta mơi gọ i làthiế t bò lọ c ép Lư ï c ép khung cần đạ t đư ợ c sau: P  Q1 + Q Q1 - Lư ï c áp suấ t huyền phù Q2 - Lư ï c ép tạ i bềmặ t tiế p xúc khung vàbản Q2 = pt.Ft pt - p suấ t tiế p xúc thư ng lấ y pt3 p1(p1 áp suấ t lọ c) Ft diện tích bềmặ t tiế p xúc Footer Page 46 of 161 46 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 47 of 161 Khung 1- rãnh dẫn huyền phù ; - khung; - rãnh dẫn nư ớc rư ûa; - rãnh dẫn nư ớc; 5- Máy lọc gồm dãy khung vàbản cù ng kích thư ớc xế p liền trê n khung đỡ, giư õa khung vàbản có vải lọ c Bản đầu tiê n gọ i làbản cốđònh, cuố i cù ng làmột di động p chặt khung vàbản bằ ng cấ u vít đai ố c đư ợ c thư ï c tay quay Huyền phùđư ợc đư a o rãnh 1, rư ûa nư ớc rư ûa đư ợ c đư a o rãnh Trê n bề mặt ngư i ta xẻcác rãnh thẳn g đư ùng song song với vàhai rãnh nằ m ngang ởhai đầu Rãnh nằm ngang bên dư ới cóthô ng với van tháo nư ớc lọ c vànư ớc rư ûa Khung rỗng tạo nh phò ng lọc đểchư ùa cặ n Dòch lọc (áp suất lọc) Dòch lọc p suấ t lọ c Thờ i gian lọc/phút 3.2 Thiết bò lọc ép loại ngăn Loạ i nà y đư ợ c kế t cấ u tư ơng tư ï , nhiê n khô ng có khung màchỉ có lọc Giư õa ngư i ta lắ p tấ m vách ngă n tạ o nh khô ng gian rỗng nhập huyền phùvàchư ùa bã Huyền phùđư ợ c đư a o Nồng độ pha rắ n đạ t đư ợ c nhờbơm cấ p dòch lọ c Bơm m việc áp suấ t tối đa cho phép may ép lọ c Trởlư ï c tă ng dần quátrình hình nh lớp bã bơm phai tă ng đểthắ ng trở lư ï c nà y Lư ợ ng dòch cấ p vàlư ợ ng nư ớc giảm dần Khi đạ t đư ợ c yê u cầu nồng độ bãlọ c hoặ c lư ợ ng nư ớc chảy giảm hẳn kế t thúc chu kỳlọ c Footer Page 47 of 161 47 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 48 of 161 IV THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM Sơ đồthí nghiệm hình vẽtrình bà y phần sau V PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM Kiể m tra n thiế t bò Cho dung dòch cần lọ c o thù ng chư ùa 1, ép chặ t lọ c o vải lọ c Các van 6,7 thiế t bòkhóa lạ i Mởcầu dao tổ ng 8, cho nguồn điện o (khi đóđè n nguồn cháy sáng) Nhấ n nút khởi động máy khuấ y, sau đểcho máy khuấ y hoạ t động ổ n đònh thờ i gian (khoảng đế n phút) tiế n hà nh thí nghiệm Mởvan bật nút 11 đểbơm dòch o máy lọ c Điều chỉnh van đểthay đổ i áp suấ t p suấ t đư ợ c đọ c trê n áp kếvới giátròkhác vàtính kế t qủa đo Khi dung dòch thù ng chư ùa hế t Tắ t máy khuấ y ởnút 10, tắ t bơm Trong suố t trình m thí nghiệm phải ý đè n tải chiế u sáng phải tắ t quạ t Vệ sinh tắ t điện sau m xong thí nghiệm VI PHÚC TRÌNH 6.1 Kết qủa đo 13 14 15 10 11 12 Áp kế Thù ng khuấy dung dòch trư ớc khí o lọc Máy lọc khung Bảng điều khiển Máng chư ùa chất lỏng Bơm dung dòch 6,7 Van - Tính chu kỳlọ Footer Page 48 of 161.c k 48 Công tắc tổng 9,10 Nút bật vàtắt máy khuấy 11,12 Nút bật vàtắt bơm 13 Đè n báo công tắc tổng 14 Đè n báo chạy 15 Đè n báo tải Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 49 of 161 k =  + r + p Trong :  , r , p tư ơng ùng với thờ i gian lọ c, thờ i gian rư ûa bã, vàcác thờ i gian thao tác phụ (tháo bãtái sinh vải lọ c, lắ p khung ) - Năng suấ t thiế t bò: Vk  V q.S  k k V- Lư ợ ng nư ớc lọ c thu đư ợ c thờ i gian lọ c S- Diện tích bềmặ t lọ c thiế t bò S  2.n.a n- Sốkhung thiế t bò; a - Kích thư ớc khung(lò ng khung) q - Lư ợ ng nư ớc lọ c thu đư ợ c trê n 1m2 bềmặ t lọ c, m3/m2 6.2 Bàn luận:  Tìm hiể u quátrình hoạ t động máy lọ c  Giảm thờ i gian lọ c cần phải m gì?  Đểtă ng nă ng suấ t lọ c máy lọ c cần phải m thếnà o? VII TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Nguyễn Văn Lụa, Các trình vàthiế t bò cô ng nghiệp hóa chấ t thư ï c phẩm – Tập 1, quyể n – Các trình vàthiế t bò họ c, Nhàxuấ t Đạ i Họ c Quố c Gia, Tp.HCM, 1997 2) Tập thể tác giả, Sổtay trình vàthiế t bò cô ng nghệhóa chấ t thư ï c phẩ m – tập 1, NXB khoa họ c kỹthuật, HàNội, 1992 3) Tập thể tác giả, Quá trình vàthiế t bò cô ng nghệ hóa chấ t vàthư ï c phẩ m – tập 1, NXB khoa họ c kỹthuật, HàNội, 1974 4) Nguyễn Bin, Các trình vàthiế t bò cô ng nghệ hóa chấ t vàthư ï c phẩ m – Tập – Các trình thủy lư ï c, Bơm, Quạ t, Máy nén, NXB Khoa họ c vàKỹthuật, HàNội, 2002 Footer Page 49 of 161 49 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 50 of 161 BÀI THÁO LẮP QUẠT I MỤC ĐÍCH Giúp cho sinh viê n nắ m bắ t rõcấ u tạ o thiế t bò Cách bốtrí chi tiế t thiết bò Cách thắ o lắ p, sư ûa chư õa chi tiế t thiế t bò hay hỏng Cách tháo, lắp đặtthiế t bò II CÁCH TIẾN HÀNH Tháo gỡ quạt Các thiế t bò trê n giáđãđư ợ c lắ p cốđiï nh Tháo thiế t bòvàcác chi tiế t vàquan sát Ghi nhận kế t luận quan sát Nhận xét phận hay hỏng cách khắc phục Lắp đặt lại thiết bò - Lắp bộphận thiế t bòthà nh thiế t bòhò an chỉnh - Lắp lạ i trê n giánhư ban đầu III BÀN LUẬN Tìm hiể u tạ i vàcócách bốtrí bộphận? So sánh quạ t áp suấ t thấ p vàcao điể m giố ng vàkhác nhan So sánh lọ quạ t phò ng thí nghiệm Footer Page 50 of 161 50 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 51 of 161 BÀI 10 THÁO LẮP BƠM I MỤC ĐÍCH Giúp cho sinh viê n nắ m bắ t rõcấ u tạ o thiế t bò Cách bốtrí chi tiế t thiết bò Cách thắ o lắ p, sư ûa chư õa chi tiế t thiế t bò hay hỏng Cách tháo, lắp đặtthiế t bò II CÁCH TIẾN HÀNH Tháo gỡ bơm Các thiế t bò trê n giáđãđư ợ c lắ p cốđiï nh Tháo thiế t bòvàcác chi tiế t vàquan sát Ghi nhận kế t luận quan sát Nhận xét phận hay hỏng cách khắc phục Lắp đặt lại thiết bò - Lắp bộphận thiế t bòthà nh thiế t bòhò an chỉnh - Lắp lạ i trê n giánhư ban đầu III BÀN LUẬN Tìm hiể u tạ i vàcócách bốtrí bộphận? So sánh giư õa bơm ly tâ m vàbơm thểtích điể m giố ng vàkhác nhan So sánh lọ bơm vàcác lọ quạ t phò ng thí nghiệm Footer Page 51 of 161 51 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 52 of 161 BÀI 11 THÁO LẮP THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT I MỤC ĐÍCH Giúp cho sinh viê n nắ m bắ t rõcấ u tạ o thiế t bò Cách bốtrí chi tiế t thiết bò Cách thắ o lắ p, sư ûa chư õa chi tiế t thiế t bò hay hỏng Cách tháo, lắp đặtthiế t bò II CÁCH TIẾN HÀNH Tháo gỡ thiết bò truyền nhiệt Các thiế t bò trê n giáđãđư ợ c lắ p cốđiï nh Tháo thiế t bòvàcác chi tiế t vàquan sát Ghi nhận kế t luận quan sát Nhận xét phận hay hỏng cách khắc phục Lắp đặt lại thiết bò - Lắp bộphận thiế t bòthà nh thiế t bòhò an chỉnh - Lắp lạ i trê n giánhư ban đầu III BÀN LUẬN Tìm hiể u tạ i vàcócách bốtrí bộphận? So sánh giư õa lọ thiế t bòtruyền nhiệt điể m giố ng vàkhác nhan So sánh lọ thiế t bòtruyền nhiệt phò ng thí nghiệm Footer Page 52 of 161 52 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 53 of 161 BÀI 12 THÁO LẮP THIẾT BỊ LỌC I MỤC ĐÍCH Giúp cho sinh viê n nắ m bắ t rõcấ u tạ o thiế t bò Cách bốtrí chi tiế t thiết bò Cách thắ o lắ p, sư ûa chư õa chi tiế t thiế t bò hay hỏng Cách tháo, lắp đặtthiế t bò II CÁCH TIẾN HÀNH Tháo gỡ quạt bơm Các thiế t bò trê n giáđãđư ợ c lắ p cốđiï nh Tháo thiế t bòvàcác chi tiế t vàquan sát Ghi nhận kế t luận quan sát Nhận xét phận hay hỏng cách khắc phục - Đốivới bơm - Đốivới lọ c, vải lọ c, đư ng ố ng Lắp đặt lại thiết bò - Lắp bộphận thiế t bòthà nh thiế t bòhò an chỉnh - Lắp lạ i trê n giánhư ban đầu III BÀN LUẬN Tìm hiể u tạ i vàcócách bốtrí bộphận? So sánh giư õa ố ng lọ c, vải lọ c điể m giố ng vàkhác nhan So sánh lọ máy lọ c phò ng thí nghiệm Footer Page 53 of 161 53 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 54 of 161 Chủbiê n: ThS LêThòThanh Hư ơng Biê n soạ n: Bộmô n Máy thiế t bò Hiệu đính: ThS Nguyễn Thạ ch Minh Xong ngà y 20.9.2004 tạ i khoa Hóa trư ng Cao đẳng Cô ng nghiệp Footer Page 54 of 161 54 ... hút khí Cư ûa xả khí Footer Page 27 of 161 Khoá Hóa 27 Header Page 27 of 161 Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 28 of 161 BÀI... THÁO LẮ P THIẾ T BỊLỌ C 53 Footer Page of 161 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page of 161 MÔN HỌC: THỰC HÀNH MÁY VÀ THIẾT BỊ Mã môn học : 038TP320 Số đơn vò học... PhốHồChí Minh SổTay Tập II Quá Trình VàThiế t Bò Cô ng Ngh Hóa Chấ t – NXB Khoa Học vàKỹThuật Footer Page 15 of 161 15 Khoá Hóa Giáo trình thực hành Quá trình thiết bò Header Page 16 of 161 BÀI THÁP