Bai giang kỹ thuật thực phẩm 2 chương 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP Tp.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC KỸ THUẬT THỰC PHẨM Th.S Phạm Văn Hưng Email : pvanhung01@gmail.com Tài liệu học tập • Giáo trình Quá trình & Thiết bị Truyền khối Trường ĐHCN Tp Hồ Chí Minh • Nguyễn Bin Các q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm Tập NXB khoa học kỹ thuật, 2008 • Võ Văn Bang, Vũ Bá Minh Truyền khối Trường ĐHBK TpHCM • Nguyễn Văn May Thiết bị Truyền nhiệt Chuyển khối NXB khoa học kỹ thuật, 2006 03/01/2017 Tài liệu học tập • Trịnh Văn Dũng Bài tập Truyền khối Trường ĐHBK TpHCM • Sổ tay QT&TB tập 1,2 NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1992 • R.E.Treybal – Mass Transfer Operations – Mc Graw Hill, 1996 • A.P Sinha, Parameswar De Mass transfer – Principles and Operations PHI Learning Private Limited, New Delhi, 2012 03/01/2017 Vai trị q trình phân riêng Hồn lưu ngun liệu chưa phản ứng Nguyên liệu Chuẩn bị nguyên liệu Phản ứng hố sinh Chất thải Khơng khí Phân riêng Sản phẩm Chất thải Phân riêng Sản phẩm phụ Nước 03/01/2017 Nội dung Chương 1: Những kiến thức QTTK Chương 2: Hấp thụ Chương 3: Q trình Chưng Chương 4: Trích ly Chương 5: Hấp phụ Chương 6: Sấy 03/01/2017 Những kiến thức QTTK 1.1 Định nghĩa, phân loại trình truyền chất 1.2 Biểu diễn thành phần pha 1.3 Cân pha 1.4 Quy tắc pha 1.5 Các định luật cân pha 1.6 Quá trình khuếch tán 1.7 Xác định kích thức thiết bị truyền khối 03/01/2017 1.1 Định nghĩa, phân loại trình truyền khối 1.1.1 Định nghĩa Quá trình di chuyển vật chất từ pha sang pha khác, hai pha tiếp xúc trực tiếp với Qúa trình truyền khối (phân riêng phương pháp hóa lý) cịn gọi trình khuếch tán 1.1.2 Phân loại  Hấp thụ: Khí  lỏng Chưng: Lỏng   lỏng Hấp phụ: khí, lỏng  rắn 03/01/2017 1.1 Định nghĩa, phân loại trình truyền khối 1.1.2 Phân loại Trích ly: Lỏng, rắn  lỏng Hồ tan: Rắn  lỏng Kết tinh: Lỏng  rắn Sấy khô: Rắn, lỏng  khí Trao đổi ion: Trao đổi nhóm ion linh động 03/01/2017 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) 03/01/2017 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 thành phần pha 03/01/2017 10 1.6 Quá trình khuếch tán 1.6.2 Động lực trình truyền khối Quá trình truyền khối hai pha xảy cách tự nhiên nồng độ làm việc nồng độ cân cấu tử phân bố pha khác Hiệu số nồng độ làm việc nồng độ cân động lực trình truyền khối Động lực q trình tính theo hai pha y x y = y- y* ; y = y*- y x = x*- x ; x = x- x* Động lực tính cho tồn thiết bị: động lực trung bình 03/01/2017 23 1.6 Quá trình khuếch tán 1.6.2 Động lực trình truyền khối y* = f(x) y = f(x) Δx y Δy y* x 03/01/2017 x* 24 1.6 Quá trình khuếch tán 1.6.2 Động lực trình truyền khối y* = f(x) y* Δy y Δx x* 03/01/2017 y = f(x) x 25 1.6 Quá trình khuếch tán 1.6.2 Động lực trình truyền khối y = f(x) y = y* y* = f(x) x = x* 03/01/2017 26 1.6 Quá trình khuếch tán 1.6.3 Phương trình truyền chất Tốc độ truyền khối: NA = ky (yA – yA*)= kx(xA*-xA) m’ (x/y) m 03/01/2017 27 1.6 Quá trình khuếch tán 1.6.4 Động lực trung bình Vận tốc trình tỷ lệ thuận với động lực tỷ lệ nghịch với trở lực trình dNA = ky.y = kx.x Nếu xét tồn diện tích F ta NA = ky.ytb = kx.xtb 03/01/2017 28 1.6 Quá trình khuếch tán 1.6.4 Động lực trung bình Giả thiết vật chất di chuyển từ pha y sang pha x thiết bị truyền khối ngược chiều H(m) y x1 y1 x2 y2 03/01/2017 x1 x2 y2 x,y 29 1.6 Quá trình khuếch tán 1.6.4 Động lực trung bình Động lực trung bình trình truyền khối xác định theo hai pha sau (trường hợp vật chất: y  x) 30 1.6 Quá trình khuếch tán 1.6.4 Động lực trung bình Ví dụ: Q trình truyền khối ngược chiều hai pha thiết bị Biết đường làm việc y = 0,7.x - 0,2; đường cân y* = 1,15.x, nồng độ phần mol pha khí vào thiết bị là: 0,15mol/mol 0,35mol/mol Xác định động lực trung bình q trình truyền khối tính theo pha khí, 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 pha liên tục, m3/s Wy – Vận tốc pha liên tục tháp, m/s 03/01/2017 32 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 03/01/2017 33 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, m2 – Diện tích tiếp xúc pha 03/01/2017 34 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 khoảng thể tích thiết bị, tiến hành q trình truyền chất cho nồng độ cấu tử phân bố khỏi thể tích với nồng độ cân cấu tử phân bố vào thể tích 03/01/2017 35 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 y yđ y = f(x) yC 03/01/2017 xđ y* = f(x) xC x 36 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 Xác định số đĩa lý thuyết - Nlt Xác định số đĩa thực – Ntt = Nlt/ Tính chiều cao: H = (Ntt -1).h H = Nlt.ho 03/01/2017 37 ... 03/ 01 /20 17 28 1. 6 Quá trình khuếch tán 1. 6.4 Động lực trung bình Giả thiết vật chất di chuyển từ pha y sang pha x thiết bị truyền khối ngược chiều H(m) y x1 y1 x2 y2 03/ 01 /20 17 x1 x2 y2 x,y 29 1. 6... đơn vị diện tích đơn vị thời gian 03/ 01 /20 17 21 1. 6 Quá trình khuếch tán 1. 6 .1 Phương trình cấp chất (x/y) 03/ 01 /20 17 22 1. 6 Quá trình khuếch tán 1. 6 .2 Động lực trình truyền khối Quá trình... Nước 03/ 01 /20 17 Nội dung Chương 1: Những kiến thức QTTK Chương 2: Hấp thụ Chương 3: Quá trình Chưng Chương 4: Trích ly Chương 5: Hấp phụ Chương 6: Sấy 03/ 01 /20 17 Những kiến thức QTTK 1. 1 Định nghĩa,