Tính toán cân bằng nhiệt cho hệ thống cô đặc chân không

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Trường hợp 4: Đường cong A-C: Sấy không có bộ phận đốt nóng, chỉ có bổ sung nhiệt trong buồng sấy entanpi tăng từ HA đến HC, nhiệt độ sấy nhỏ nhất trong quá trình sấy nhiệt độ ra lớn nhất cũng chỉ bằng tC. Không khí tại A được đun nóng lên B1 và được sấy xuống C xả ra một phần còn một phần hồi lưu trở lại trộn với A được trạng thái M và qua caloriphe lên đến nhiệt độ sấy tB1 rồi lại về C. - Một số máy sấy có hồi lưu khí thải một phầnn hưng có bộ điều chỉnh nhiệt độ theo nhiệt độ cài đặt trước và không cài lại nhiệt độ thì nhiệt độ sấy không đổi cho dù có hay không có hồi lưu.

- Thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò, ngoài ra còn các thiết bị sấy bằng phương pháp đặc biệt như sấy thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng diện cao tần.

TÍNH TOÁN

Cân sử dụng để xác định khối lượng vật liệu sấy khó đọc chính xác vì ở vị trí rất cao, phải nhìn thẳng mặt cân khi đọc khối lượng. + Những thông số nhận được từ quá trình thí nghiệm, ta tính ra được những giá trị cần xác định của quá trình sấy, vì những sai số trong việc thực hiện cũng như do những sai sót sẵn có trong thiết bị nên kết quả không được như mong đợi, quá trính sấy kéo dài thu được nhiều giá trị giúp giảm bớt việc gây nên sai số khi chờ thời gian sấy qua lâu. Sau đó cứ 5 phút ghi nhận giá trị, tiếp tục đến khi giá trị khối lượng vật liệu không đổi trong vòng 15 phút thì dừng thí nghiệm.

- Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như liên kết giữ ẩm và vật liệu, hình dáng kích thước; cấu trúc vật liệu, phương pháp và chế độ sấy.

CHƯNG CẤT

Chưng cất lá quá trình dùng để tách cấu tử của một hỗn hợp lỏng cũng như hỗn hợp khí-lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp (ở củng điều kiện). Áp suất riêng phần của một cấu tử trên dung dịch bằng áp suất hơi bão hòa của cấu tử (ở cùng nhiệt độ) nhân với nồng độ phần mol của cấu tử đó trong dung dịch. Dùng để tách hỗn hợp lọc gồm các cấu tử có nhiệt độ sôi rất khác nhau, thông thường người ta sử dụng chưng cất đơn giản để tách hỗn hợp rắn lơ lửng trong pha lỏng.

Người ta tiến hành chưng cất bằng cách cho hơi nước bão hòa lội qua hỗn hợp lỏng cần chưng cất cấu tử nào không tan trong nước sẽ bị hơi nước lôi cuốn lên khỏi mặt thoáng của hỗn hợp và đi ra ngoài theo đường ống dẫn sau đó tiến hành ngưng tụ hơi nước bão hòa ta sẽ thu. Để tăng giágiá thành và độ tinh khiết của dung môi người ta sử dụng quá trình chưng cất tinh khiết với 1 nguyên liệu là sản phẩm của chưng cất đơn giản. - Hiệu suất tổng quát Eo: là hiệu suất đơn giản khi sử dụng nhưng kén chính xác nhất, được định nghĩa là tỉ số giữa số mâm lý tưởng và số mâm thực cho toàn tháp.

- Hiệu suất mâm Murphree: là tỉ số giữa sự biến đổi nồng độ pha hơi qua một mâm với sự biến đổi nồng độ cực đại có thể đạt được khi pha hơi rời mâm cân bằng với pha lỏng rời mâm thứ n. Trả lời: Chưng cất là quá trình tách các cấu tử của một hỗn hợp lỏng hay lỏng-khí thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp (ở cùng điều kiện). + Hiệu suất mâm tổng quát E0: là hiệu suất đơn giản khi sử dụng nhưng kém chính xác nhất là tỉ số giữ số mâm lí tưởng và số mâm thực cho toàn tháp.

+ Hiệu suất mâm Murphree: tỉ số giữa sự biến đổi nồng độ pha hơi qua một mâm vơi sự biến đổi nồng độ cực đại có thể đạt được khi pha hơi rời mân cân bằng với pha lỏng rời mâm thứ n. Nếu tỉ số hoàn lưu ( R) thấp, nồng độ sản phẩm đỉnh giảm thì sản phẩm lấy ra nhiều.Cho nên tỷ số hoàn lưu ( R) thích hợp đảm bảo đủ lớn để năng xuất lấy ra nhiều.

CỘT CHÊM

Giá trị σ tuỳ thuộc vào loại, kích thước, cách thức sắp xếp vật chêm (xếp ngẫu nhiên hay theo thứ tự) và độ lớn của lưu lượng lỏng L. Khi cột chêm bị ngập lụt, chất lỏng chiếm toàn bộ khoảng trống trong phần chêm, các dòng chảy bị xáo trộn mãnh liệt, hiện tượng này rất bất lợi cho sự hoạt động của cột chêm.Gọi giá trị của GL tương ứng với trạng thái này là GL. Zhavoronkov kết luận rằng trạng thái ngập lụt xảy ra khi hai nhóm số sau có sự lien hệ nhất định với nhau cho mỗi cột.

Do đó sự liên hệ giữa Π1,Π2 trên giản đồ logΠ1- logΠ2 sẽ xác định một giản đồ lụt của cột chêm, phần giới hạn hoạt động cảu cột chêm ở dưới đường này. - Vòng Raschig: hình trụ rỗng bằng sứ hoặc kim loại, nhựa, có đường kính bằng chiều cao(kích thước từ 10- 100mm). Trả lời: Phải có diện tích bề mặt riêng lớn,có độ rỗng lớn để giảm trở lực chop pha khí và phải bền.

Trả lời: Trong thí nghiệm có điểm cần lưu ý sau: Trong quá trình đo độ giảm ỏp của cột ướt, cần canh giữ mức lỏng ở đỏy cột luụn ổn định ở ắ chiều cao đáy bằng cách chỉnh van7. Nếu cho ít nước thì khí ít tiếp xúc vói dung môi,và có nhiều bọt khí thí số liệu đo dược sẽ bị sai. Trả lời: Vì để xác định giới hạn khả năng hoạt động của cột là từ điểm gia trong đến điểm ngập lụt.

Giá trị tùy thuộc vào loại, kích thước, cách thức sắp xếp vật chêm (xếp ngẫu nhiên hay theo thứ tự) và độ lớn của lưu lượng lỏng L. Tháp chêm làm việc ở chế độ chân không là tốt nhất.nhưng không thể vận hành cho thực tế.Vì thực tế sẽ mau làm dòng lỏng đạt đến điểm lụt.

LỌC KHUNG BẢN

Lượng nước lọc thu được trên một đơn vị diện tích bề mặt vách ngăn lọc trên một đơn vị thời gian gọi là tốc độ lọc. − Đồ thị biễu diễn quá trình lọc không ổn định do quá trình thao tác của sinh viên không chính xác , không nắm vững qui tắc vận hành thiết bị và thời gian lấy mẫu. − Diện tích bề mặt lọc lớn , có thể dễ dàng thay đổi các màng lọc theo từng loại dung dich lọc khác nhau.

− Bỏ qua sai số trong quá trình tiến hành thí nghiệm , ta có thể thấy được khi tăng áp suất thì lượng nước trên một đơn vị diện tích lọc tăng và lưu lượng dung dịch lọc cũng tăng theo. − Qua phương trình ta thấy được khi tốc độ lọc không thay đổi áp suất lọc biến thiên tuyến tính theo thời gian lọc. Trả lời: lọc sử dụng để phân riêng hay tách các hỗn hợp không đồng nhất (lỏng – rắn) hay nhũ tương thành hai hệ rắn lỏng khác nhau.

Trả lời: các phương pháp tạo chênh lệch áp suất khi lọc là: Làm dày hay làm mỏng vách lọc bằng lớp bã lọc,Thay đổi vận tốc chảy của lưu chất.Tạo áp lực bên lọc hay đặt máy hút bên sản phẩm. Lọc chân không thì bề mặt lọc được đổi mới liên lục (cạo bã liên tục).Lọc ép thị phải tạo lớp bã đủ dày để tạo thành áo lọc. - Cấu tạo: Máy lọc khung bản gồm có một dãy các khung và bản cùng kích thước xếp liền nhau, giữa khung và bản có vải lọc.Huyền phù được đưa vào rảnh dưới tác dụng của áp suất rồi vào khoảng trống của khung.

- Nguyên lý hoạt động: cho huyền phù vào 1 bên vách ngăn rồi tạo ra trên bề mặt lớp huyền phù áp suất P1, Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản được nối liền tạo thành ống dẫn nhô ra để ghép với hệ thống cấp liệu. - Ưu điểm:Bề mặt lọc lớn.Dịch lọc trong và loại bỏ được nấm men.Tấm đỡ có thể thay thế dễ dàng.