IV. Câu hỏi chuẩn bị
Bài 5 THÍ NGHIỆM CHƯNG CẤT I.C S LÝ THUY TƠ ỞẾ
1) Đ nh nghĩa v ch ng c t:ị ề ư ấ
Ch ng c t lá quá trình dùng đ tách c u t c a m t h n h p l ng cũng nh h n ư ấ ể ấ ử ủ ộ ỗ ợ ỏ ư ỗ
h p khí-l ng thành các c u t riêng bi t d a vào đ bay h i khác nhau c a các ợ ỏ ấ ử ệ ự ộ ơ ủ
c u t trong h n h p ( c ng đi u ki n).ấ ử ỗ ợ ở ủ ề ệ
Các phương pháp ch ng c tư ấ
- Ch ng c t đ n gi n: d ng đ tách các h n h p g m các c u t có đ bay h i ư ấ ơ ả ủ ể ỗ ợ ồ ấ ử ộ ơ
r t khác nhau. ấ
- Ch ng c t b ng h i nư ấ ằ ơ ước tr c ti p: dùng đ tách các h n h p g m các ch t khóự ế ể ỗ ợ ồ ấ
bay h i và t p ch t không bay h i. ơ ạ ấ ơ
- Ch ng c t: dùng đ tách hoàn toàn h n h p các c u t d bay h i có tính ch t ư ấ ể ỗ ợ ấ ử ễ ơ ấ
hòa tan m t ph n ho c hòa tan hoàn toàn vào nhau. ộ ầ ặ
Đ nh lu t Henryị ậ
Đ i v i dung d ch lý tố ớ ị ưởng áp su t riêng ph n p c a khí trên ch t l ng t l v i ấ ầ ủ ấ ỏ ỷ ệ ớ
ph n mol x c a nó trong dung d ch. ầ ủ ị
y=H.p
Trong đó: H: H ng s Henry. (khi nhi t đ tăng thì H tăng) ằ ố ệ ộ
Đ nh lu t Raoultị ậ
Áp su t riêng ph n c a m t c u t trên dung d ch b ng áp su t h i bão hòa c a ấ ầ ủ ộ ấ ử ị ằ ấ ơ ủ
c u t ( cùng nhi t đ ) nhân v i n ng đ ph n mol c a c u t đó trong dung ấ ử ở ệ ộ ớ ồ ộ ầ ủ ấ ử
d ch. ị
p=pbh.x
Trong đó:
p: áp su t h i riêng ph n c a c u t trong h n h p h i. ấ ơ ầ ủ ấ ử ỗ ợ ơ
pbh: áp su t h i bão hòa c a c u t cùng nhi t đ . ấ ơ ủ ấ ử ở ệ ộ
2) Mô hình mâm lý thuy tế
Mô hình mâm lý thuy t là mô hình toán đ n gi n nh t d a trên các c s sau: ế ơ ả ấ ự ơ ở - Cân b ng gi a hai pha l ng - h i cho h n h p hai c u t . ằ ữ ỏ ơ ỗ ợ ấ ử
- Đi u ki n đ ng l c h c l u ch t lý tề ệ ộ ự ọ ư ấ ưởng trên mâm lý cho hai pha l ng - h i là: ỏ ơ
o Pha l ng ph i hòa tr n hoàn toàn trên mâm. ỏ ả ộ
o Pha h i không lôi cu n các gi t l ng t mâm dơ ố ọ ỏ ừ ưới lên mâm trên và đ ng th i ồ ờ
có n ng đ đ ng nh t t i m i v trí trên ti t di n. ồ ộ ồ ấ ạ ọ ị ế ệ
o Trên m i mâm luôn đ t s cân b ng gi a hai pha. ỗ ạ ự ằ ữ
3) Phân lo i quá trình ch ng c tạ ư ấ
Ch ng c t đ n gi nư ấ ơ ả
Dùng đ tách h n h p l c g m các c u t có nhi t đ sôi r t khác nhau, thông ể ỗ ợ ọ ồ ấ ử ệ ộ ấ
thường người ta s d ng ch ng c t đ n gi n đ tách h n h p r n l l ng trong ử ụ ư ấ ơ ả ể ỗ ợ ắ ơ ử
pha l ng.ỏ
Ch ng c t lôi cu n h i nư ấ ố ơ ước
Dùng đ tách h n h p khó bay h i, c u t có nhi t đ sôi cao so v i đi u ki n ể ỗ ợ ơ ấ ử ệ ộ ớ ề ệ
c u t này không tan trong nấ ử ước. Người ta ti n hành ch ng c t b ng cách cho ế ư ấ ằ
h i nơ ước bão hòa l i qua h n h p l ng c n ch ng c t c u t nào không tan ộ ỗ ợ ỏ ầ ư ấ ấ ử
trong nước sẽ b h i nị ơ ước lôi cu n lên kh i m t thoáng c a h n h p và đi ra ố ỏ ặ ủ ỗ ợ
ngoài theo đường ng d n sau đó ti n hành ng ng t h i nố ẫ ế ư ụ ơ ước bão hòa ta sẽ thu được h n h p l ng g m nỗ ợ ỏ ồ ước và c u t c n tách, hai c u t này không tan vào ấ ử ầ ấ ử
nhau nên tách l p và ta d dàng thu đớ ễ ượ ấ ử ầc c u t c n phân tích.
Ch ng c t tinh khi t h n h p 2 c u tư ấ ế ỗ ợ ấ ử
Đ tăng giá giá thành và đ tinh khi t c a dung môi ngể ộ ế ủ ười ta s d ng quá trình ử ụ
ch ng c t tinh khi t v i 1 nguyên li u là s n ph m c a ch ng c t đ n gi n.ư ấ ế ớ ệ ả ẩ ủ ư ấ ơ ả
4) Phương trình cân b ng v t ch tằ ậ ấ
F= D+W F.xF = D.xD + W.xW
Trong đó: F: Su t lấ ượng nh p li u. ậ ệ D: Su t lấ ượng s n ph m đ nh. ả ẩ ỉ W: Su t lấ ượng s n ph m đáy. ả ẩ xF: N ng đ nh p li u (c a c u t d bay h i) ồ ộ ậ ệ ủ ấ ử ễ ơ xD: N ng đ s n ph m đ nh (c a c u t d bay h i). ồ ộ ả ẩ ỉ ủ ấ ử ễ ơ
xW: N ng đ s n ph m đáy(c a c u t d bay h i). ồ ộ ả ẩ ủ ấ ử ễ ơ
F: Su t lấ ượng nh p li u. ậ ệ
D: Su t lấ ượng s n ph m đ nh. ả ẩ ỉ
W: Su t lấ ượng s n ph m đáy. ả ẩ
xF: N ng đ nh p li u (c a c u t d bay h i) ồ ộ ậ ệ ủ ấ ử ễ ơ
xD: N ng đ s n ph m đ nh (c a c u t d bay h i). ồ ộ ả ẩ ỉ ủ ấ ử ễ ơ
xW: N ng đ s n ph m đáy(c a c u t d bay h i). ồ ộ ả ẩ ủ ấ ử ễ ơ
5) Hi u su tệ ấ
Đ chuy n t s mâm lý thuy t sang s mâm th c ta c n ph i bi t hi u su t ể ể ừ ố ế ố ự ầ ả ế ệ ấ
mâm. Có ba lo i hi u su t mâm đạ ệ ấ ược dùng là: Hi u su t t ng quát, liên quan ệ ấ ổ
đ n toàn tháp; Hi u su t mâm Murphree, liên quan đ n m t mâm; Hi u su t c cế ệ ấ ế ộ ệ ấ ụ
b , liên quan đ n m t v trí c th trên m t mâm. ộ ế ộ ị ụ ể ộ
Hi u su t t ng quát Eệ ấ ổ o: là hi u su t đ n gi n khi s d ng nh ng kén chính xác ệ ấ ơ ả ử ụ ư
nh t, đấ ược đ nh nghĩa là t s gi a s mâm lý tị ỉ ố ữ ố ưởng và s mâm th c cho toàn ố ự
tháp.
0 =
Hi u su t mâm Murphree: là t s gi a s bi n đ i n ng đ pha h i qua m t ệ ấ ỉ ố ữ ự ế ổ ồ ộ ơ ộ
mâm v i s bi n đ i n ng đ c c đ i có th đ t đớ ự ế ổ ồ ộ ự ạ ể ạ ược khi pha h i r i mâm cân ơ ờ
b ng v i pha l ng r i mâm th n. ằ ớ ỏ ờ ứ
= Trong đó:
yn: n ng đ th c c a pha h i r i mâm th n ồ ộ ự ủ ơ ờ ứ
yn+1: n ng đ th c c a pha h i vào mâm th n ồ ộ ự ủ ơ ứ
Nói chung, pha l ng r i mâm có n ng đ không b ng v i n ng đ trung bình c aỏ ờ ồ ộ ằ ớ ồ ộ ủ
pha l ng trên mâm nên d n đ n khái ni m hi u c c b .ỏ ẫ ế ệ ệ ụ ộ
Hi u su t c c b đệ ấ ụ ộ ược đ nh nghĩa nh sau: ị ư
=( y’n – y’n + 1 )/(y’en- y’n + 1 )
Trong đó:
y’n: n ng đ pha h i r i kh i v trí c th trên mâm n ồ ộ ơ ờ ỏ ị ụ ể
y’n+1: n ng đ pha h i mâm n t i cùng v trí. ồ ộ ơ ạ ị
y’en: n ng đ pha h i cânb ng v i pha l ng t i cùng v trí.ồ ộ ơ ằ ớ ỏ ạ ị