Đồ thị đường cong tốc độ sấy

Nhận xét:

-



Độ ẩm càng nhiều thì tốc độ sấy càng nhanh do gradient của ẩm lớn.

Tốc độ sấy ban đầu tăng sau đó giữ trong một thời gian ngắn giảm dần theo

một đường cong phức tạp đến khi tốc độ sấy bằng không.



BÀI 2: THÍ NGHIỆM CHƯNG LUYỆN LIÊN TỤC

I.



MỞ ĐẦU

Chưng luyện là quá trình tách hỗn hợp lỏng thành cấu tử riêng biệt dựa trên

cơ sở độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp.

Quá trình chưng luyện được tiến hành trong các thiết bị loại tháp đĩa và

tháp đệm. Khi làm việc, hơi đi từ dưới lên tiếp xúc với chất lỏng chảy từ trên

xuống và hơi sẽ ngưng tụ lại cấu tử khó bay hơi, nhiệt tỏa ra do quá trình

ngưng tụ này sẽ làm bay hơi một lượng cấu tử dễ bay hơi. Vì vậy, khi lặp lại

nhiều lần bốc hơi và ngưng tụ như thế, trong hơi sẽ giàu cấu tử dễ bay hơi, còn

trong lỏng sẽ giàu cấu tử khó bay hơi. Nói một cách khác, với chiều cao tháp

thích hợp (số đĩa tương ứng), cuối cùng trên đỉnh tháp ta thu được sản phẩm

có nồng độ cấu tử dễ bay hơi cao và ở đáy tháp ta thu được sản phẩm giàu cấu

tử khó bay hơi. Nồng độ các cấu tử thay đổi theo chiều cao của tháp và do đó

nhiệt độ sôi cũng thay đổi theo chiều cao của tháp tương ứng với sự thay đổi

nồng độ.

Hệ thống chưng luyện liên tục loại tháp chóp với những đặc tính kỹ thuật

như sau:

Đường kính tháp D = 120 mm.

Số đĩa của tháp đoạn luyện N1 = 7.

Số đĩa của tháp đoạn chưng N2 = 5.

Mỗi đĩa có một chóp, một ống chảy chuyền nằm trong tháp.



II.



MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

1. Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý làm việc tháp chưng luyện liên tục loại tháp

chóp.

2. Tìm hiểu vận hành và chế độ làm việc của tháp.

3. Tính cân bằng vật liệu trong tháp.

4. Xác định số bậc thay đổi nồng độ (số đĩa lý thuyết) và hiệu suất của tháp.

Do hôm làm thí nghiệm bị mất điện nên em lấy số liệu của nhóm thứ



III.



QUÁ TRÌNH THÍ NGHIỆM

1. Vẽ sơ đồ tháp chưng luyện



2. Mô tả quá trình thí nghiệm

a) Nguyên lý hoạt động của tháp

- Nguyên liệu được bơm vào tháp → qua lưu lượng kế để xác định lưu



-



-



-



lượng bơm vào (không qua cao vị)→ vào bình gia nhiệt nguyên liệu đầu

→ chảy vào đĩa tiếp liệu → chảy xuống qua ống chảy tràn.

Dưới tháp cũng được gia nhiệt → hơi đi lên trao đổi chuyển khối, truyền

nhiệt với lỏng ở trên.

Thiết bị ngưng tụ dạng ống chùm → lỏng được đi xuống và chia thành 2

ngả (1 ngả quay trở lại tháp hồi lưu, 1 ngả đi xuống lấy sản phẩm).

Sản phẩm đi vào làm mát → thu sản phẩm đỉnh.

Có 2 bộ làm mát: 1 bộ làm mát sản phẩm đỉnh, 1 bộ làm mát sản phẩm

đáy.

 Chú ý:

Thông thường, có thùng cao vị lấy thế năng tạo áp lực đẩy vào tháp

nhưng do điều kiện phòng thí nghiệm nên thí nghiệm trên không có

thùng cao vị → nguyên liệu không được đồng đều.

Nồng độ hồi lưu = Nồng độ sản phẩm đỉnh. Sản phẩm lấy ra có nồng độ

cao nhất ở điểm đẳng phí → sau điểm đẳng phí sẽ không còn phân tách

được nữa (điểm đẳng phí là điểm giao giữa đường cong cân bằng và



đường thẳng y = x, nghĩa là nồng độ cồn pha hơi = nồng độ cồn pha

lỏng).

- Trên đường hồi lưu có lắp ống cao su không thẳng mà vòng → tạo trở

lực lớn → tránh hơi trong tháp đi ra đường không mong muốn, tạo điều

kiện tối ưu để hơi cồn đi lên theo đường thẳng.

- Nồng độ dòng hồi lưu bao giờ cũng cao hơn nồng độ ở đĩa → ý nghĩa:

bù lỏng và bù lượng cồn. Lỏng hồi lưu tràn vào đĩa ở dưới.

b) Phân tích quá trình truyền nhiệt – chuyển khối

- Quá trình truyền nhiệt: hơi sục từ dưới lên có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ



lỏng → hơi truyền nhiệt sang lỏng bằng cách ngưng tụ → giải phóng ra

nhiệt từ ẩn nhiệt hóa hơi. Hơi đĩa dưới đi lên truyền nhiệt cho đĩa trên →

hơi sẽ truyền nhiệt cho lỏng qua các đĩa.

- Quá trình chuyển khối: di chuyển vật chất nhờ sự chênh lệch về nồng độ

và áp suất:

• Chênh lệch nồng độ: nồng độ cồn trong pha lỏng < nồng độ cồn trong

pha hơi mà cồn vẫn khuyếch tán lên trên do đường cân bằng là khả

năng tối đa có thể đạt được nhưng quá trình chuyển khối xảy ra với

tháp nhanh nên nồng độ cồn pha hơi không bao giờ đạt đến cân bằng,

nó vẫn tiếp tục khuyếch tán đi vào → do nồng độ cồn pha hơi chưa

đạt đến trạng thái cân bằng nên cồn tiếp tục đi lên → mấu chốt: so

sánh nồng độ cồn pha hơi và nồng độ cồn tại giá trị cân bằng có thể

đạt được tối đa.

• Quá trình chuyển khối xảy ra trên: bề mặt thoáng của



chất lỏng và trong chất lỏng, nhưng trong chất lỏng

chuyển khối xảy ra mãnh liệt hơn vì có 1 dòng hơi đi

từ dưới lên sục qua lỏng.

Nồng độ cấu tử dễ bay hơi của pha hơi II cao hơn pha

hơi I → khuyếch tán từ pha lỏng vào pha hơi II <

khuyếch tán từ pha hơi I vào pha lỏng do sự chênh

lệch so với nồng độ pha hơi cân bằng do lỏng tạo ra

→ nơi nào có sự chênh lệch lớn hơn sẽ chuyển khối

mạnh hơn.



3. Số liệu thí nghiệm



Bảng số liệu thí nghiệm