ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÔN HỌC CÁC QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT VÀ CHUYỂN KHỐI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG ISO 9001:2008 ĐỀ CƢƠNG CHI TIẾT MÔN HỌC CÁC QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT VÀ CHUYỂN KHỐI Mã môn: HMP32021 Dùng cho ngành: Kỹ thuật Môi trƣờng Bộ môn phụ trách: Chế biến bảo quản thực phẩm QC06 – B03 76 THÔNG TIN VỀ CÁC GIẢNG VIÊN CÓ THỂ THAM GIA GIẢNG DẠY MÔN HỌC Thạc sỹ Nguyễn Đăng Học – Giảng viên hữu - Chức danh, học hàm, học vị: thạc sỹ - Thuộc môn: Bảo quản chế biến thực phẩm - Địa liên hệ: Bộ môn Bảo quản chế biến thực phẩm - Trường Đại học Dân lập Hải Phòng - Điện thoại: 0989.140.982 Email: hocnd – mail.hpu.edu.vn Các hướng nghiên cứu chính: Công nghệ lạnh thực phẩm, công nghệ thông gió điều hòa không khí, công nghệ lên men Giảng viên thỉnh giảng: - Chức danh, học hàm, học vị: - Thuộc môn: Địa liên hệ: - Điện thoại: Email: - Các hướng nghiên cứu chính: Thông tin trợ giảng: Họ tên: - Chức danh, học hàm, học vị: - Thuộc môn/lớp: - Địa liên hệ: Điện thoại: Email: - Các hướng nghiên cứu chính: QC06 – B03 77 THÔNG TIN VỀ MÔN HỌC Thông tin chung: - Số tín chỉ: tín - Các môn học tiên quyết: Các trình thủy lực, Hóa lý - Các môn học kế tiếp: Các môn chuyên ngành - Các yêu cầu môn học (nếu có): Thời gian phân bổ hoạt động: + Nghe giảng lý thuyết: 31,5 tiết Làm tập lớp: Thảo luận: 1,5 tiết + Bài tập lớn: tiết + + Mục tiêu môn học: Trang bị cho sinh viên kiến thức trình truyền nhiệt chuyển khối, khuếch tán Sau hoàn kết thúc môn học sinh viên nắm vững phương thức truyền nhiệt sử dụng công nghệ môi trường, tính cân nhiệt lượng, tính toán bề mặt truyền nhiệt, kích thước thiết bị trao đổi nhiệt Đồng thời nắm vững nguyên tắc phân riêng cấu tử tác dụng nhiệt, tính toán cân vật liệu, tính chọn thiết bị chuyển khối công nghệ hóa học công nghệ môi trường Tóm tắt nội dung môn học: Học phần nghiên cứu trình truyền nhiệt, hấp thụ, hấp phụ, chưng luyện, trích ly Tính cân vật liệu, tính toán lựa chọn thiết bị để thực trình công nghệ hóa học, môi trường Học liệu: 4.1 Học liệu bắt buộc GS.TSKH Nguyễn Bin – Các trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm Tập – NXB KHKT, 2004 GS.TSKH Nguyễn Bin – Các trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm Tập – NXB KHKT, 2004 4.2 Học liệu tham khảo Tập thể tác giả – Sổ tay trình thiết công nghệ hóa chất – NXB KHKT, 2005 QC06 – B03 78 Nội dung hình thức dạy – học: Nội dung (Ghi cụ thể theo chương, mục, tiểu mục) Hình thức dạy – học TH, Tự TN, học, Lý Bài Thảo điền tự Kiểm thuyết tập luận dã NC tra Chương Cơ sở truyền nhiệt §1 Mở đầu Tổng (tiết) 0.5 Sự cần thiết Các phương thức truyền nhiệt §2 Dẫn nhiệt 0.5 Định nghĩa Định luật dẫn nhiệt Furie Một số trường hợp dẫn nhiệt §3 Truyền nhiệt đối lưu – Cấp nhiệt 1 Truyền nhiệt đối lưu Cấp nhiệt Một số trường hợp cấp nhiệt §4 Truyền nhiệt xạ 1 Định nghĩa Lượng nhiệt xạ Lượng nhiệt xạ đối lưu §5 Truyền nhiệt Truyền nhiệt đẳng nhiệt Truyền nhiệt biến nhiệt ổn định Chiều lưu thể §6 Cấu tạo số thiết bị trao đổi nhiệt 1 Thiết bị hai vỏ Thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm Bài tập chương Chƣơng Cơ sở chung trình chuyển khối §1 Mục tiêu chuyển khối 0.5 §2 Cân pha 0.5 Pha-thành phần pha Cân pha Các định luật cân pha §3 Chuyển chất lòng pha QC06 – B03 79 Nội dung (Ghi cụ thể theo chương, mục, tiểu mục) Hình thức dạy – học TH, Tự TN, học, Lý Bài Thảo điền tự Kiểm thuyết tập luận dã NC tra Tổng (tiết) Khái niệm Khuếch tán phân tử Khuếch tán đối lưu Cấp khối §4 Chuyển khối hai pha 1 Mục tiêu Thuyết giải thích chuyển khối Phương trình chuyển khối hai pha Động lực trình chuyển khối Chƣơng Quá trình hấp thụ 15 §1 Mục tiêu 0.5 §2 Xác định đường cân trình hấp thụ 0.5 §3 Xác định đường làm việc trình hấp thụ 0.5 §4 Lượng dung môi cần dùng trình hấp thụ 0.5 §5 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp thụ 0.5 Ảnh hưởng nhiệt độ Ảnh hưởng áp suất Ví dụ minh họa §6 Thiết bị hấp thụ loại màng 0.5 1 Mục tiêu Thiết bị hấp thụ dạng ống chùm Thiết bị hấp thụ loại Tính toán thiết bị hấp thụ loại màng §7 Thiết bị hấp thụ loại tháp đệm Mục tiêu Các loại vật đệm Các yêu cầu vật đệm Ưu nhược điểm tháp đệm Chế độ làm việc tháp đệm Tính đường kính tháp đệm Tính chiều cao tháp đệm Ví dụ minh họa §8 Tháp hấp thụ loại đĩa Tháp đĩa có ống chảy chuyền QC06 – B03 80 Nội dung (Ghi cụ thể theo chương, mục, tiểu mục) Hình thức dạy – học TH, Tự TN, học, Lý Bài Thảo điền tự Kiểm thuyết tập luận dã NC tra Tổng (tiết) 1.1 Tháp đĩa chóp 1.2 Tháp đĩa lưới Tháp đĩa ống chảy chuyền Chế độ làm việc tháp đĩa lưới tháp đĩa lỗ §9 Tính toán tháp đĩa Tính toán đường kính tháp đĩa Tính toán chiều cao tháp đĩa 2.1 Tính toán chiều cao tháp theo phương trình chuyển khối hai pha 2.2 Tính chiều cao tháp đĩa theo số bậc thay đổi nồng độ §10 Tính toán trở lực thiết bị hấp thụ 1 Trở lực tháp hấp thụ loại màng dạng Trở lực tháp đệm khô Trở lực tháp đệm ướt Trở lực tháp đĩa Bài tập chƣơng 3 Chƣơng Quá trình chƣng luyện §1 Khái niệm 0.5 Định nghĩa – phân loại Ứng dụng §2 Hỗn hợp lỏng hai cấu tử 1.5 Cân lỏng hỗn hợp hai cấu tử Độ bay tương đối Đồ thị x-p Đồ thị x,y,t Quá trình bay Đồ thị y-x Xây dựng đường cân §3 Chưng luyện hai cấu tử Sơ đồ nguyên lý dẫn đến tháp chưng luyện Chưng luyện liên tục 2.1 Sơ đồ hệ thống chưng luyện liên tục 2.2 Cân vật liệu phương trình đường nồng độ làm việc 2.3 Số đĩa lý thuyết tháp chưng luyện 2.4 Vị trí đường làm việc Rx thích hợp QC06 – B03 81 Nội dung (Ghi cụ thể theo chương, mục, tiểu mục) Hình thức dạy – học TH, Tự TN, học, Lý Bài Thảo điền tự Kiểm thuyết tập luận dã NC tra Tổng (tiết) Chưng luyện gián đoạn 3.1 Sơ đồ hệ thống chưng luyện gián đoạn 3.2 Phương pháp chưng đảm bảo xD = const 3.3 Chưng gián đoạn với Rx = const §4 Tính toán tháp chưng luyện 1 Tính toán tháp chưng luyện loại đệm Tính toán tháp chưng luyện loại đĩa Bài tập chƣơng Giao hƣớng dẫn tập lớn Chƣơng Trích ly 3 §1 Mở đầu 0.5 §2 Cân pha 0.5 Quy luật phân bố Đồ thị tam giác biểu thị quan hệ cấu tử Đường biểu thị định luật phân bố đồ thị tam giác §3 Các trình trích ly 1 Trích ly bậc Trích ly nhiều bậc chéo dòng Trích ly nhiều bậc ngược chiều §4 Thiết bị trích ly chất lỏng 1 Thùng có khuấy trộn Tháp phun Tháp nhiều ngăn khuấy trộn Tháp trích ly dùng dao động học Chƣơng Quá trình hấp phụ §1 Khái niệm 0.5 Định nghĩa – Phân loại Ứng dụng §2 Chất hấp phụ công nghiệp 0.5 Yêu cầu Cấu trúc Các vật liệu hấp phụ 3.1 Than hoạt tính 3.2 Silicagel 3.3 Alumagel QC06 – B03 82 Nội dung (Ghi cụ thể theo chương, mục, tiểu mục) Hình thức dạy – học TH, Tự TN, học, Lý Bài Thảo điền tự Kiểm thuyết tập luận dã NC tra Tổng (tiết) 3.4 Zeolit 3.5 Nhựa hấp phụ §3 Cân hấp phụ 1 Hoạt độ hấp phụ tĩnh Đường cân hấp phụ Cơ chế hấp phụ - Thuyết hấp phụ 3.1 Thuyết lăng – mia 3.2 Thuyết Polian – Ayken §4 Thiết bị hấp phụ khí Thiết bị hấp phụ với lớp chất hấp phụ hình xuyến 0.5 Quá trình hấp phụ hệ thống làm việc liên tục §5 Hấp phụ chất lỏng 0.5 Đặc điểm Thiết bị Tổng (tiết) 31.5 1.5 45 Lịch trình tổ chức dạy – học cụ thể: Nội dung Tuần (Ghi cụ thể theo chương, mục) Chi tiết hình thức tổ chức dạy - học Nội dung yêu cầu sinh viên phải chuẩn bị trƣớc Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương Ghi Chương Cơ sở truyền nhiệt §1 Mở đầu Sự cần thiết Các phương thức truyền nhiệt §2 Dẫn nhiệt Định nghĩa Định luật dẫn nhiệt Furie Một số trường hợp dẫn nhiệt §3 Truyền nhiệt đối lưu – Cấp nhiệt Truyền nhiệt đối lưu Cấp nhiệt Một số trường hợp cấp nhiệt §4 Truyền nhiệt xạ QC06 – B03 83 Nội dung Tuần (Ghi cụ thể theo chương, mục) Chi tiết hình thức tổ chức dạy - học Nội dung yêu cầu sinh viên phải chuẩn bị trƣớc Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương Làm tập lớp Chuẩn bị nhà Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương Giảng lý thuyết Thảo luận ví dụ Đọc tài liệu Chương Ghi Định nghĩa Lượng nhiệt xạ Lượng nhiệt xạ đối lưu §5 Truyền nhiệt Truyền nhiệt đẳng nhiệt Truyền nhiệt biến nhiệt ổn định Chiều lưu thể §6 Cấu tạo số thiết bị trao đổi nhiệt Thiết bị hai vỏ Thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm Bài tập chương Chƣơng Cơ sở chung trình chuyển khối §1 Mục tiêu chuyển khối §2 Cân pha Pha-thành phần pha Cân pha Các định luật cân pha §3 Chuyển chất lòng pha Khái niệm Khuếch tán phân tử Khuếch tán đối lưu Cấp khối §4 Chuyển khối hai pha Mục tiêu Thuyết giải thích chuyển khối Phương trình chuyển khối hai pha Động lực trình chuyển khối Chƣơng Quá trình hấp thụ §1 Mục tiêu §2 Xác định đường cân trình hấp thụ §3 Xác định đường làm việc trình hấp thụ QC06 – B03 84 Nội dung Tuần (Ghi cụ thể theo chương, mục) Chi tiết hình thức tổ chức dạy - học Nội dung yêu cầu sinh viên phải chuẩn bị trƣớc Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương Thảo luận ví dụ Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương Ghi §4 Lượng dung môi cần dùng trình hấp thụ §5 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hấp thụ Ảnh hưởng nhiệt độ Ảnh hưởng áp suất Ví dụ minh họa §6 Thiết bị hấp thụ loại màng Mục tiêu Thiết bị hấp thụ dạng ống chùm Thiết bị hấp thụ loại Tính toán thiết bị hấp thụ loại màng §7 Thiết bị hấp thụ loại tháp đệm Mục tiêu Các loại vật đệm Các yêu cầu vật đệm Ưu nhược điểm tháp đệm Chế độ làm việc tháp đệm Tính đường kính tháp đệm Tính chiều cao tháp đệm Ví dụ minh họa §8 Tháp hấp thụ loại đĩa Tháp đĩa có ống chảy chuyền 1.1 Tháp đĩa chóp 1.2 Tháp đĩa lưới Tháp đĩa ống chảy chuyền Chế độ làm việc tháp đĩa lưới tháp đĩa lỗ §9 Tính toán tháp đĩa Tính toán đường kính tháp đĩa Tính toán chiều cao tháp đĩa 2.1 Tính toán chiều cao tháp theo phương trình chuyển khối hai pha 2.2 Tính chiều cao tháp đĩa theo số bậc thay đổi nồng độ §10 Tính toán trở lực thiết bị hấp thụ Trở lực tháp hấp thụ loại màng dạng QC06 – B03 85 Nội dung Tuần (Ghi cụ thể theo chương, mục) Chi tiết hình thức tổ chức dạy - học Nội dung yêu cầu sinh viên phải chuẩn bị trƣớc Làm tập lớp Chuẩn bị nhà Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương Làm tập lớp Chuẩn bị nhà Giao đề hướng dẫn Sinh viên phải hoàn thành tuần Ghi Trở lực tháp đệm khô Trở lực tháp đệm ướt Trở lực tháp đĩa Bài tập chƣơng Chƣơng Quá trình chƣng luyện §1 Khái niệm Định nghĩa – phân loại Ứng dụng §2 Hỗn hợp lỏng hai cấu tử Cân lỏng hỗn hợp hai cấu tử Độ bay tương đối Đồ thị x-p 10 Đồ thị x,y,t Quá trình bay Đồ thị y-x Xây dựng đường cân §3 Chưng luyện hai cấu tử Sơ đồ nguyên lý dẫn đến tháp chưng luyện Chưng luyện liên tục 2.1 Sơ đồ hệ thống chưng luyện liên tục 2.2 Cân vật liệu phương trình đường nồng độ làm việc 2.3 Số đĩa lý thuyết tháp chưng luyện 2.4 Vị trí đường làm việc Rx thích hợp 11 Chưng luyện gián đoạn 3.1 Sơ đồ hệ thống chưng luyện gián đoạn 3.2 Phương pháp chưng đảm bảo xD = const 3.3 Chưng gián đoạn với Rx = const §4 Tính toán tháp chưng luyện Tính toán tháp chưng luyện loại đệm Tính toán tháp chưng luyện loại đĩa 12 Bài tập chƣơng 13 Giao hƣớng dẫn tập lớn QC06 – B03 86 Nội dung Tuần (Ghi cụ thể theo chương, mục) Chi tiết hình thức tổ chức dạy - học Nội dung yêu cầu sinh viên phải chuẩn bị trƣớc Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương Ghi Chƣơng Trích ly §1 Mở đầu §2 Cân pha Quy luật phân bố Đồ thị tam giác biểu thị quan hệ cấu tử Đường biểu thị định luật phân bố đồ thị tam giác 14 §3 Các trình trích ly Trích ly bậc Trích ly nhiều bậc chéo dòng Trích ly nhiều bậc ngược chiều §4 Thiết bị trích ly chất lỏng Thùng có khuấy trộn Tháp phun Tháp nhiều ngăn khuấy trộn Tháp trích ly dùng dao động học Chƣơng Quá trình hấp phụ §1 Khái niệm Định nghĩa – Phân loại Ứng dụng §2 Chất hấp phụ công nghiệp Yêu cầu Cấu trúc Các vật liệu hấp phụ 3.1 Than hoạt tính 15 3.2 Silicagel 3.3 Alumagel Giảng lý thuyết Đọc tài liệu Chương 3.4 Zeolit 3.5 Nhựa hấp phụ §3 Cân hấp phụ Hoạt độ hấp phụ tĩnh Đường cân hấp phụ Cơ chế hấp phụ - Thuyết hấp phụ 3.1 Thuyết lăng – mia 3.2 Thuyết Polian – Ayken §4 Thiết bị hấp phụ khí QC06 – B03 87 Nội dung Tuần (Ghi cụ thể theo chương, mục) Chi tiết hình thức tổ chức dạy - học Nội dung yêu cầu sinh viên phải chuẩn bị trƣớc Ghi Thiết bị hấp phụ với lớp chất hấp phụ hình xuyến Quá trình hấp phụ hệ thống làm việc liên tục §5 Hấp phụ chất lỏng Đặc điểm Thiết bị Tiêu chí đánh giá nhiệm vụ giảng viên giao cho sinh viên: - Thực đầy đủ nhiệm vụ giao theo đề cương môn học - Chuẩn bị tốt nội dung theo hướng dẫn giáo viên Hình thức kiểm tra, đánh giá môn học: - Đánh giá thường xuyên lớp - Đánh giá theo định kỳ Các loại điểm kiểm tra trọng số loại điểm: - Làm tập nhà tinh thần chuẩn bị lớp, làm tập lớn 30% - Thi hết môn: Thi tự luận 70% Hải Phòng, ngày tháng năm 2010 P Chủ nhiệm Khoa ThS Hoàng Minh Quân QC06 – B03 Ngƣời viết đề cƣơng chi tiết ThS Nguyễn Đăng Học 88