CHUYẾN KHỐI KHÍ LỎNG
MỤC TIÊU :
Nghiên cứu ảnh hưởng của kiểu bộ cánh, đường kính, tốc độ (công suất) và lưu lượng khí tới hệ số chuyển khối lượng trong hệ khí/lỏng. THIẾT BỊ CẦN THIỂT : Lực kế phòng thí nghiệm và bàn nâng Nước máy Bình đường kính 18"(457 mm) với bốn tấm chắn rộng 1,5” (38 mm) Bộ cánh R100 đường kính 6"(152 mm), bộ cánh A200 đường kính 6"(152 mm) Hệ cung cấp không khí sạch
Lưu lượng kế con quay (để đo lưu lượng không khí) Vành phun hoặc ống phun (xem các hình V I-1 và VI-2) Natri suníĩt, Na2S 03
Coban clorua, CoCl2. 6H20
Hóa chất thử dùng trong phân tích oxi hòa tan (Biến thể azit của phương pháp Winkler - xem Các phương pháp tiêu chuẩn dề kiềm tra nước và nước thải - Mục 421B, Xuất bản lấn thứ 15 (tiếng Anh)).
Máy phân tích oxi hòa tan (phương pháp thay thế để đo oxi hòa tan - nếu dùng phương pháp này, không cần ho'a chất thử để hiệu chuẩn máy đo oxi hòa tan). Các chai mẫu thử oxi hòa tan 60 ml (cẩn 8 hoặc 10 chai) dùng cho phương pháp
hóa học phân tích oxi hòa tan - không cần nếu dùng máy đo oxi hòa tan.
THÀO LUẬN :
Một cách để minh hoạ hệ số chuyển khối lượng như hàm của các biến khuấy trộn là đo tốc độ chuyển oxi hòa tan trong nước máy đối với các điều kiện khác nhau.
Bằng cách đầu tiên loại oxi hòa tan khỏi nước, sau đó nạp lại và lẩy mẫu trong một thời gian cho tới khi nước bão hòa oxi hòa tan, có thể xác định được hệ sô chuyển khôi lượng và tốc độ chuyển oxi.
CÁCH LÀM :
Đưdng kinh ngoai nhó hdn đường kinh bộ cánh 1 inst)
Vãnh _ L Ò -^ -E l ~ỴĨ" 16 lô~ ệ iỊệ". ■ pưỡng kihh đũdng ông 1rong 1j 2 " ÍL ông hò' ôhg đưdng kihh trong 1/z' Hình VÌ-2
Hệ số chuyển khối Kg;ì thường được viết như hàm của công suất tiêu thụ của bộ cánh tạo bọt khí và lưu lượng khí. Hơn nữa, công suất tiêu thụ của bộ cánh tạo bọt khí thường được viết như công suất trên thể tích đơn vị, Pg/V và lưu lượng khí như vận tốc khí bề mật f : pao . mol __ Kca = --- - V--- = FiPg/V, f) (mã lực) (ft )(atm) /• = Q trong đó f = vận tốc khí bề mật, ft/s Q = lưu lượng khí ft3/s
A - diện tích tiết diện thùng, ft và Pg/V = công suất bộ cánh tạo bọt khí (mã lực)/1000 galon.
Các biến chạy thứ khuyến nghị đôi với mỗi bộ cánh cấn thử cho ở bảng V I-1 .
B ảng VI-1.
Công suăt bộ cảnh (lòm thỏar k h í)
(mă ldc/1000 galon) > 9 ÍV Vận tốc khí b ĩ m ật (ft.s) to 0,001 0,003 0,01 0,02 2,0 11 11 " 3,0 " " 4,0 " CÁCH LÀM II :
Đổ nước máy vào tới mức chất lỏng 18"{457 mm) trong thùng thử đường kính 18"(457 mm). Thêm 2,0 ppm Co++. Chất này cần để xúc tác phản ứng giữa SO j= và oxi hòa tan. Đo nhiệt độ nước và xác định nống độ oxi hòa tan cân bằng ở bão hòa. (Điều này có thể thực hiện bàng cách làm nước bão hòa không khí, lấy mẫu và phân tích oxi hòa tan, hoặc xem các bảng độ hòa tan oxi trong các phương pháp chuẩn kiểm tra nước và nước thải, xuất bản lần thứ 15 (tiếng Anh).
Đặt lưu lượng khí nhiều f — 0,001 và công suất máy trộn phun khí ở 1,0 mã lực/1000 galon.
Tính lượng hợp thức của natri sunfit cẩn để loại oxi hòa tan từ nước trong thùng thử. Nhân giá trị đó với 1,2 tới 1,5* và hòa tan lượng Na2S 0 4 đó trong thùng. Bát đáu lấy mẫu ở chỉ báo đầu tiên của ống thông hơi khi dùng máy đo oxi hòa tan (hoặc trong vòng vài giây thêm suníĩt khi dùng phương pháp Winkler). Tiếp tục lấy mẫu và ghi thời gian và oxi hòa * Sừ dụng 1.2 đối vói lưu lượng khí thắp vá mức công suất tháp và 1,5 đối vói lưu
tan đối với mỗi mẫu cho tới khi xuất hiện bão hòa. Tính Kq3 đối với các điều kiện thử. (Chú ý : lượng sunfit vượt quá lượng hợp thức cần thiết cho phản ứng hoàn toàn là cẩn thiết vì hệ sẽ được thoát khí trước khi rút ra mẫu đẩu tiên. Nếu không có sunfit dư, đặc biệt ở tốc độ thông hơi cao, sự bão hòa oxi hòa tan có thể xuất hiện trước khi lấy các mẫu. Điều này đặc biệt đúng nếu dùng phương pháp Winker vi không có cách xác định nhanh nào khi bát đẩu thông khí. Khi sử dụng máy đo oxi hòa tan, vấn đễ này giảm đến tối thiểu vì máy đo sẽ chỉ báo thông khí (hút) ngay lập tức. Tuy nhiên, cho dùng phương pháp Winkler hay máy đo oxi hòa tan thì vẫn cần sunfït dư vì một số suníĩt bị oxi hóa trước khi bắt đẩu lấy mẫu).
Lặp lại cách làm đối với các vận tốc khí bể mặt và các công suất làm thoát khỉ của bộ cánh cho ở bảng V I-1. Lập tương quan K c ,d như hàm của Pg/V và f.
Sử dụng bộ cánh A200 đường kính 6"(152 mm), lặp lại các phép thử và lập mối tương quan của các dữ liệu. Hãy so sánh các kết quả đối với hai bộ cánh.
CHỦ Ý : Để giải thích lý thuyết chuyển oxi trong nước sạch (ngược lại với nước thải) tham khảo các phương pháp chuẩn để kiểm tra và nước thải, xuất bản lần thứ 15 (tiếng Anh).