Bai giang kỹ thuật thực phẩm 2 chương 1

Biểu diễn thành phần pha.• Ngoài ra đối với hỗn hợp khí, trên cơ sở định luật Clapeyron và Dalton, phần mol bằng phần thể tích, hoặc phần áp suất... 1.2 Biểu diễn thành phần pha1.2.4 Lưu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP Tp.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

KỸ THUẬT THỰC PHẨM 2

Th.S Phạm Văn HưngEmail : pvanhung01@gmail.com

1

• Võ Văn Bang, Vũ Bá Minh Truyền khối Trường ĐHBK TpHCM.

• Nguyễn Văn May Thiết bị Truyền nhiệt và Chuyển khối NXB khoa học kỹ thuật, 2006.

Vai trò của quá trình phân riêng

Phản ứng hoá sinh

Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên

riêng

Phân riêng

Những kiến thức cơ bản của QTTK

1.1 Định nghĩa, phân loại các quá trình truyền chất 1.2 Biểu diễn thành phần pha

1.1 Định nghĩa, phân loại các quá

1.1 Định nghĩa, phân loại các quá

1.2 Biểu diễn thành phần pha

1.2.1 Quy ước pha

+ Pha x – Pha lỏng (chưng, hấp thụ)

- Pha phân tán (trích ly L-L)

- Pha rắn (hấp phụ, sấy, trích ly R-L)+ Pha y – Pha hơi/khí (chưng, hấp thụ, hấp phụ, sấy)

- Pha liên tục (trích ly L-L)

- Pha lỏng (hấp phụ, trích ly R-L)

1.2 Biểu diễn thành phần pha

1.2.2 Các loại thành phần pha thường dùng

Nồng độ phần mol: x(y), kmol/kmol

Nồng độ tỷ số mol: X(Y), kmol/kmol

Nồng độ phần khối lượng: , kg/kg

Nồng độ tỷ số khối lượng: , kg/kg

1.2.3 Mối liên hệ các thành phần pha

Biểu diễn thành phần pha.

• Ngoài ra đối với hỗn hợp khí, trên cơ sở định luật Clapeyron và Dalton, phần mol bằng phần thể tích, hoặc phần áp suất.

• Nghĩa là:

1.2 Biểu diễn thành phần pha

1.2.4 Lưu ý

 Định luật Dalton-Clapeyron

Phương trình trạng thái khí lý tưởng

Các Biểu Diễn Thành Phần Pha

Các Biểu Diễn Thành Phần Pha

1.4 Quy tắc pha Gibss

Quy tắc pha: C = k -  + n

C: bậc tự do (số biến số độc lập)k: số cấu tử trong hệ

: số pha tồn tại trong hện: số yếu tố bên ngoài ảnh hưởng lên cân bằng hệ

Với quá trình truyền khối n = 2 (nhiệt độ, áp suất)

C = k -  + 2

1.5 Các định luật cân bằng pha

1.5.1 Định luật Henry

Với khí lý tưởng, áp suất riêng phần (p) của khí trêndung dịch tỷ lệ với nồng độ phần mol (x) của nó trongdung dịch

1.5 Các định luật cân bằng pha

1.5.2 Định luật Raoult

Với dung dịch lý tưởng, áp suất riêng phần (p) của mộtcấu tử trên dung dịch bằng áp suất hơi bão hòa cấu tử đó(ở cùng nhiệt độ) nhân với nồng độ phần mol (x) của nótrong dung dịch

được tính trên một đơn vị

diện tích trong một đơn vị

thời gian

1.6.1 Phương trình cấp chất

1.6 Quá trình khuếch tán

(x /y )

1.6.1 Phương trình cấp chất

1.6 Quá trình khuếch tán

1.6.2 Động lực của quá trình truyền khối

Quá trình truyền khối giữa hai pha xảy ra một cách tựnhiên khi nồng độ làm việc và nồng độ cân bằng của cấu

tử phân bố trong mỗi pha khác nhau

Hiệu số giữa nồng độ làm việc và nồng độ cân bằng làđộng lực quá trình truyền khối

Động lực của quá trình có thể tính theo hai pha y hoặc x

y = y- y* ; y = y*- y

x = x*- x ; x = x- x*

Động lực tính cho toàn thiết bị: động lực trung bình

1.6 Quá trình khuếch tán

1.6.2 Động lực quá trình truyền khối

y y*

Δy Δx

y = f(x) y* = f(x)

1.6 Quá trình khuếch tán

1.6.4 Động lực trung bình

Ví dụ: Quá trình truyền khối ngược chiều giữa hai phatrong thiết bị Biết đường làm việc là y = 0,7.x - 0,2;đường cân bằng y* = 1,15.x, nồng độ phần mol của phakhí vào và ra thiết bị lần lượt là: 0,15mol/mol và0,35mol/mol Xác định động lực trung bình của quá trìnhtruyền khối tính theo pha khí, và pha lỏng

31

1.7 Xác định kích thước thiết bị

truyền khối

1.7.1 Xác định đường kính thiết bị

Vy – Lưu lượng thể tích của pha liên tục, m 3 /s

Wy – Vận tốc của pha liên tục đi trong tháp, m/s

1.7 Xác định kích thước thiết bị

truyền khối

1.7.2 Xác định chiều cao thiết bị

 Theo phương trình truyền khối

 Theo số bậc thay đổi nồng độ

 Theo số đơn vị truyền khối

 Theo cách vẽ đường cong trung

bình

1.7 Xác định kích thước thiết bị

truyền khối

1.7.2 Xác định chiều cao thiết bị

1.7.2.1 Dựa vào phương trình truyền khối

Với tháp đệm, F = .f.H, m 2 – Diện tích tiếp xúc pha

1.7 Xác định kích thước thiết bị

truyền khối

1.7.2 Xác định chiều cao thiết bị

1.7.2.2 Dựa vào số bậc thay đổi nồng độ (số đĩa lý thuyết)

Bậc thay đổi nồng độ là khoảng thể tích nào đó củathiết bị, trong đó tiến hành quá trình truyền chất sao chonồng độ của cấu tử phân bố khi ra khỏi thể tích đó bằngvới nồng độ cân bằng của cấu tử phân bố đi vào thể tíchnày

1.7 Xác định kích thước thiết bị

truyền khối

1.7.2 Xác định chiều cao thiết bị

1.7.2.2 Dựa vào số bậc thay đổi nồng độ

1.7 Xác định kích thước thiết bị

truyền khối

1.7.2 Xác định chiều cao thiết bị

1.7.2.2 Dựa vào số bậc thay đổi nồng độ