- Xác định các hệ số lọc theo số liệu thí nghiệm thu được.
3. Thiết bị thí nghiệm
BÀI 5: CHƯNG CẤT
1. Mục đích thí nghiệm
Khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng hoàn lưu và vị trí mâm nhập liệu lên sản phẩm, trạng thái nhiệt động của nhập liệu trên trên số mâm thực, hiệu suất của một cột chưng cất và độ tinh khiết của sản phẩm.
Sinh viên có khả năng trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc và ưu nhược điểm của thiết bị chưng cất cồn hoạt động liên tục.
Vận hành được hệ thống chưng cất.
Tính toán được ảnh hưởng của lưu lượng hoàn lưu và vị trí mâm nhập liệu lên độ tinh khiết của sản phẩm, tính hiệu suất của quá trình chưng cất.
2. Cơ sở lý thuyết
Mô hình mâm lý thuyết là mô hình toán đơn giản nhất dựa trên các cơ sở sau:
a. Cân bằng giữa hai pha lỏng – hơi cho hỗn hợp hai cấu tử
b. Điều kiện động lực học lưu chất lý tưởng trên mâm lý tưởng cho hai pha lỏng– hơi là:
- Pha lỏng phải hòa trộn hoàn toàn trên mâm
- Pha hơi không lôi cuốn các giọt lỏng từ mâm dưới lên mâm trên và đồng thời có nồng độ đồng nhất tại mọi vị trí trên tiết diện
- Trên mỗi mâm luôn đạt sự cân bằng giữa hai pha
2.1 Hiệu suất:
Để chuyển từ số mâm lý thuyết sang số mâm thực ta cần phải biết hiệu suất mâm. Có ba loại hiệu suất mâm được dùng là: Hiệu suất tổng quát, liên quan đến toàn tháp; Hiệu suất mâm Murphree, liên quan đến một mâm; Hiệu suất cục bộ, liên quan đến một vị trí cụ thể trên một mâm
- 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 vàsố mâm thực cho toàn tháp
Số mâm lý tưởng Số bậc thang -1
Eo= =
Số mâm thực Số mâm thực
- 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
yn - yn+1
EM =
y*n - yn+1
trong đó:
yn: nồng độ thực của pha hơi rời mâm thứ n yn+1: nồng độ thực của pha hơi vào mâm thứ n
phả lỏng trên mâm nên dẫn đến khái niệm hiệu cục bộ
- Hiệu suất cục bộ được định nghĩa như sau: y’n – y’n+1
EM =
y’en – y’n+1
trong đó:
y’n: nồng độ pha hơi rời khỏi vị trí cụ thể trên mâm n y’n+1: nồng độ pha hơi mâm n tại cùng vị trí
y’en: nồng độ pha hơi cânbằng với pha lỏng tại cùng vị trí