Truyền khối xuyên pha • Khái niệm Truyền khối xuyên pha là sự dịch chuyển vật chất từ pha này sang pha khác thông qua sự tiếp xúc pha. • Ví dụ. Chưng cất, hấp thu Trích ly SấyTruyền khối xuyên pha • Khái niệm Truyền khối xuyên pha là sự dịch chuyển vật chất từ pha này sang pha khác thông qua sự tiếp xúc pha. • Ví dụ. Chưng cất, hấp thu Trích ly SấyTruyền khối xuyên pha • Khái niệm Truyền khối xuyên pha là sự dịch chuyển vật chất từ pha này sang pha khác thông qua sự tiếp xúc pha. • Ví dụ. Chưng cất, hấp thu Trích ly Sấy
Chương Truyền khối hai pha Truyền khối xuyên pha • • • • Khái niệm Động lực - cân Cơ chế Tốc độ trình Truyền khối xuyên pha • Khái niệm Truyền khối xuyên pha dịch chuyển vật chất từ pha sang pha khác thơng qua tiếp xúc pha • Ví dụ Chưng cất, hấp thu Trích ly Sấy Truyền khối xuyên pha Truyền khối xuyên pha Cơ cấu TK xuyên pha giai đoạn Cơ chế TK xuyên pha • Khuếch tán • Đối lưu Động lực QTTK xuyên pha Cân QTTK xuyên pha Nồng độ cấu tử bề mặt tiếp xúc pha đạt cân theo quy luật chung Cân Bằng Pha • - Gọi Φ x, Φy : pha lỏng pha khí • -x ,y nồng độ ammoniac pha lỏng pha khí • -υt, υn vận tốc pha khí vào lỏng, lỏng vào khí • Ban đầu, x = 0, y>0 Quá trình chiều ổn định Cân vật chất cho toàn trình: Cân cho dung chất: Ltr L1 (1 x1 ) L1 G1 L2 G2 L1 x1 G1 y1 L2 x2 G2 y2 L1 x1 L2 x2 G2 y2 G1 y1 x1 L1 x1 Ltr Ltr X1 x1 Ltr ( X1 X ) Gtr ( Y2 Y1 ) (4.17) Phương trình (4.17) biểu diễn phương trình đường thẳng có hệ số góc -Ltr/Gtr qua hai điểm có tọa độ (X1,Y1) (X2,Y2) Quá trình chiều ổn định Tại tiết diện thiết bị, hai pha có nồng độ x, y X, Y Do cân vật chất đầu thiết bị vị trí ta Ltr ( X1 X ) Gtr ( Y Y1 ) (4.18) Phương trình (4.18) biểu diễn đoạn thẳng có hệ số góc -Ltr/Gtr qua điểm (X1,Y1) Phương trình (4.18) liên hệ nồng độ hai pha vị trí nên gọi phương trình đường làm việc Quá trình chiều ổn định Hình 4.6: Quá trình truyền khối ổn định chiều (giao chiều) dung chất truyền từ pha L vào pha G Hình 4.7: Quá trình truyền khối ổn định chiều (giao chiều) dung chất truyền từ pha G vào pha L Quá trình chiều ổn định Hình 4.8: Quá trình chiều (giao chiều), truyền dung chất từ pha L vào pha G Quá trình nghịch chiều ổn định Quá trình nghịch chiều ổn định Cân vật chất cho toàn trình: L1 G2 L2 G1 Cân cho dung chất: L1 x1 G2 y2 L2 x2 G1Y1 Ltr ( X1 X ) Gtr ( Y1 Y2 ) Ltr ( X1 X ) Gtr ( Y1 Y ) Quá trình nghịch chiều ổn định Hình 4.10: Đường nồng độ làm việc cho trình truyền khối ổn định nghịch dòng Hình 4.11: Q trình ổn định nghịch dòng, dung chất truyền từ pha L vào pha G Q trình nhiều bậc Q trình nhiều bậc • Q trình bậc: Một bậc (hay đoạn) thay đổi nồng độ định nghĩa phận thiết bị, thiết bị, hay cụm thiết bị hai pha khơng hòa tan cho tiếp xúc với để thực q trình truyền khối có khuynh hướng hai pha đạt cân tách • Một bậc lý tưởng, hay lý thuyết, hay cân bậc có thời gian tiếp xúc pha đủ để hai pha thực đạt cân Điều thực tế đạt Q trình nhiều bậc • Q trình liên tục chiều Quá trình diễn tả hình 4.5 trình bậc bậc lý tưởng, thành phần dòng điểm T hình 4.6 4.7 Hình 4.6: Quá trình truyền khối ổn định chiều (giao chiều) dung chất truyền từ pha L vào pha G Hình 4.7: Quá trình truyền khối ổn định chiều (giao chiều) dung chất truyền từ pha G vào pha L Hiệu suất bậc • Hiệu suất bậc : tỉ lệ đạt đến cân mà bậc thực tế đạt • Hiệu suất Murphree thường dùng để diễn tả hiệu suất bậc EMG Y2 Y1 Y2* Y1 EML X1 X X1 X 2* (4.23) Q trình nhiều bậc giao dòng Hình 4.12: Q trình nhiều bậc giao dòng với ba bậc thực Mỗi bậc biểu diễn vòng tròn dòng bậc chiều Pha L di chuyển từ bậc sang bậc kế để tiếp xúc với pha G Suất lượng pha G vào pha khác hiệu suất bậc Murphree khác Cân vật chất đường làm việc đồ thị lặp lại cho bậc Q trình nhiều bậc giao dòng thường dùng cho q trình hấp phụ, trích chất rắn, sấy trích chất lỏng Q trình nhiều bậc nghịch dòng Đây dạng q trình hiệu nhất, cần bậc cho biến đổi nồng độ tỷ số suất lượng hai pha cho trước thường sử dụng Hình 4.13: Q trình nhiều bậc nghịch dòng Bậc 1: Bậc 2: Tồn trình: Ltr ( X o X1 ) Gtr ( Y1 Y2 ) Ltr ( X1 X ) Gtr ( Y2 Y3 ) Ltr ( X o X N ) Gtr ( Y1 YN 1) Quá trình nhiều bậc nghịch dòng đoạn thẳng PQ đường làm việc cho bậc 1, MN cho bậc tọa độ , nằm đường cân Đường ST đường làm việc cho tồn q trình điểm B, C, biểu diễn thành phần dòng qua hai bậc Có thể xác định số bậc lý thuyết cho q trình nghịch dòng cách vẽ đường bậc thang TQBNC S Quá trình nhiều bậc nghịch dòng • Nếu vị trí đường làm việc đường cân chạm số bậc vơ cực • Nếu q trình truyền dung chất từ pha G vào pha L toàn cách vẽ nằm đường cân • Trong đa số trường hợp, đường làm việc đường cân đường cong, nên mối quan hệ số bậc, thành phần tỉ số suất lượng phải xác định đồ thị • Trong trường hợp đặc biệt hai đường làm việc đường cân đường thẳng với đường cân qua gốc tọa độ, ta rút lời giải giải tích để xác định số bậc lý thuyết cách nhanh chóng ... hệ đến hai hóa khác hai pha, mà hóa động lực thực trình truyền khối Hình 4.4: Động lực truyền khối pha Hệ số truyền khối tổng quát Gọi yA*l nồng độ A pha khí cân với xA KY hệ số truyền khối tổng... tốc độ truyền khối N = K ΔC= ΔC Truyền khối pha: (Fick) N= DAB(CA1 - CA2) = kC(C*A – CA) Truyền khối xuyên pha NA = Ky (yA – yA*) = Kx (xA* – xA) Động học trình TK • Truyền khối cục hai pha Vì.. .Truyền khối xuyên pha • • • • Khái niệm Động lực - cân Cơ chế Tốc độ trình Truyền khối xun pha • Khái niệm Truyền khối xuyên pha dịch chuyển vật chất từ pha sang pha khác thông qua tiếp xúc pha