Bai giang kỹ thuật thực phẩm 2 chương 2

Chương 2: Quá trình Chưng 2.1 Khái niệm 2.2 Hỗn hợp hai cấu tử 2.3 Chưng nước trực tiếp 2.4 Chưng gián đoạn 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 05/01/2017 2.1 Khái niệm 2.1.1 Định nghĩa  Chưng phương pháp dùng để tách hỗn hợp chất lỏng (khí hóa lỏng) thành cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay khác cấu tử  Với hỗn hợp cấu tử  Sản phẩm đỉnh (D, xD)  Sản phẩm đáy (W, xW) 05/01/2017 2.1 Khái niệm 2.1.2 Phân loại Chưng đơn giản Tách sơ bộ, cấu tử có độ bay khác Chưng cất Tách hoàn toàn hỗn hợp cấu tử dễ bay Hơi nước trực tiếp Tách cấu tử khó bay hơi, không tan nước 05/01/2017 2.1 Khái niệm 2.1.3 Phân loại: Quá trình chưng tiến hành áp suất khác Áp suất thấp 05/01/2017 Áp suất thường Áp suất cao 2.2 Hỗn hợp hai cấu tử 05/01/2017 2.2 Hỗn hợp hai cấu tử Hỗn hợp hai cấu tử (Khả hòa tan) Hòa tan hoàn toàn 05/01/2017 Hòa tan phần Không hòa tan 2.2 Hỗn hợp hai cấu tử 2.2.1 Hỗn hợp hòa tan hoàn toàn Hòa tan hoàn toàn Nhiệt độ sôi thay đổi Sai lệch dương 05/01/2017 Sai lệch âm Nhiệt độ không đổi Đẳng phí 2.2 Hỗn hợp hai cấu tử P = const Giản đồ txy hệ hai cấu tử A,B 05/01/2017 2.2 Hỗn hợp hai cấu tử 2.2.2 Đường cân trình chưng  Với dung dịch lý tưởng: Tuân theo Raoult Pt = xA.pbhA + (1 – xA).pbhB Độ bay tương đối – hệ số phân riêng (AB) 05/01/2017 2.2 Hỗn hợp hai cấu tử Đường cân lỏng y* = f(x) 05/01/2017 y=x 10 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.5 Tính toán chưng cất hệ cấu tử - Mc Theile  Cân vật chất cho phần chưng L’ = G’ + W L’.xm = G’.ym+1 + W.xW 05/01/2017 31 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.5 Tính toán chưng cất hệ cấu tử Mc Theile  Cân vật chất đĩa nhập liệu L’ + G= F + G’ + Lo  Do nhập liệu vào tháp trạng thái lỏng sôi (lỏng bão hòa)  G = G’, L’ = F + Lo (**) 05/01/2017 32 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.5 Tính toán chưng cất hệ cấu tử - Mc Theile  Kết hợp phương trình (*) (**) ta phương trình đường làm việc phần chưng  Với L = F/D 05/01/2017 33 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.5 Tính toán chưng cất hệ cấu tử - Mc cabe Theile  Chỉ số hoàn lưu R R = (Rmin  ∞) R = b.Rmin Rmin: Chỉ số hồi lưu ứng với trình đạt cân bằng, đường làm việc đường cân giao điểm 05/01/2017 34 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.5 Tính toán chưng cất hệ cấu tử - Mc Theile  Chỉ số hoàn lưu tối thiểu Rmin điều kiện nhập liệu sôi theo nguyên lý Mc cabe Thiele Đồ thị biểu diễn phương pháp xác định Rmin 05/01/2017 35 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.5 Tính toán chưng cất hệ cấu tử - Mc Theile  Chỉ số hoàn lưu tối thiểu Rmin điều kiện nhập liệu sôi theo nguyên lý Mc cabe Thiele 05/01/2017 Đồ thị biểu diễn phương pháp xác định Rmin 36 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.5 Tính toán chưng cất hệ cấu tử - Mc Cabe Theile  Xác định số đĩa lý thuyết Đồ thị biểu diễn phương pháp xác định số đĩa lý thuyết 05/01/2017 Mâm nhập liệu 37 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.6 Cân nhiệt lượng 05/01/2017 38 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.6 Cân nhiệt lượng  Cân nhiệt lượng cho toàn tháp QK = QD + QW - QF + QH2O.ng + Qm  Cân nhiệt lượng cho nồi đun đáy tháp QK = QHơi.nd + Qm.ND  Cân nhiệt lượng cho TBNT đỉnh tháp (Ngưng tụ không làm nguội) Qng = QH2O.ng + Qm.TBNT  Cân nhiệt lượng cho thiết bị đun sôi nhập liệu  Cân nhiệt lượng cho thiết bị làm nguội sản phẩm 05/01/2017 39 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.7 Ảnh hưởng trạng thái nhập liệu  Xét trạng thái nhập liệu Cân vật chất cho đĩa nhập liệu F + G’ + Lo = G + L’  F + G’ - G = L’ - Lo Đặt (L’ – L)/F = q  (G’-G) = (q-1)F 05/01/2017 40 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.7 Ảnh hưởng trạng thái nhập liệu  Xét trạng thái nhập liệu Cân lượng cho đĩa nhập liệu F.iF + G’.iG’ + Lo.iLo= G.iG + L’.iL’  F.iF + (G’-G) iG = (L’-Lo)iLo Chấp nhận (iG = iG’) (iL = iLo)  05/01/2017 41 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.7 Ảnh hưởng trạng thái nhập liệu Đồ thị biểu diễn trạng thái nhập liệu 05/01/2017 42 2.5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2.5.8 Thiết bị chưng cất Các thiết bị dùng để hấp thu dùng để chưng cất (tháp đệm, tháp đĩa lỗ, tháp đĩa chóp….) 05/01/2017 43 2.6 Chưng nước trực tiếp 2.6 Chưng nước trực tiếp Sinh viên tìm hiểu từ giáo trình, tài liệu tham khảo 05/01/2017 44 Bài tập Tháp chưng cất hoạt động điều kiện thường dùng để chưng cất hỗn hợp Benzen – Toluen Nhập liệu vào tháp trạng thái lỏng sôi, suất lượng 5000kg/h nồng độ 35% phần mol Benzen Sản phẩm đỉnh có nồng độ 95% phần mol Benzen Sản phẩm đáy có nồng độ 92% phần mol Toluen Tỉ số hoàn lưu thực 1,4 tỉ số hoàn lưu tối thiểu Xác định: • Suất lượng dòng sản phẩm (kmol/h) • Xác định số mâm thực biết mâm lý thuyết với hai mâm thực tế • Xác định đường làm việc 05/01/2017 45 ... 2. 4 .2. 1 Chưng gián đoạn có hoàn lưu với xD=const 05/01 /20 17 21 2. 4 Chưng gián đoạn 2. 4 .2. 2 Chưng gián đoạn có hoàn lưu với R=const 05/01 /20 17 22 2. 5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2. 5.1... phần sản phẩm ngưng tụ  Nguyên liệu cho vào tháp liên tục 05/01 /20 17 23 2. 5 Chưng cất liên tục 2. 5 .2 Sơ đồ hệ thống chưng cất 05/01 /20 17 24 2. 5 Chưng liên tục – chưng cất (chưng luyện) 2. 5 .2 Sơ... tan nước 05/01 /20 17 2. 1 Khái niệm 2. 1.3 Phân loại: Quá trình chưng tiến hành áp suất khác Áp suất thấp 05/01 /20 17 Áp suất thường Áp suất cao 2. 2 Hỗn hợp hai cấu tử 05/01 /20 17 2. 2 Hỗn hợp hai cấu