Báo cáo thực hành truyền khối - Pdf 14

[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
BÀI 1: ĐỘNG LỰC HỌC SẤY
1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
 Khảo sát quá trình sấy đối lưu vật liệu là giấy lọc trong thiết bị sấy bằng không khí
được đun nóng nhằm
 Xác định đường cong sấy .
 Xác định đường cong tốc độ sấy .
 Giá trị độ ẩm tới hạn , tốc độ sấy đẳng tốc N, hệ số sấy K.
2. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
2.1 kết quả thí nghiệm
Bảng 1: Số liệu thí nghiệm ở mức vận tốc khí 2 m/s, 50
o
C
stt τ (ph) Gi (g) tư (0C) tk 0C
1 0 145 37 46
2 3 135 39 49
3 6 130 37 47
4 9 120 38 48
5 12 115 35 44
6 15 113 32 42
7 18 112 28 39
8 21 110 26 38
9 24 108 24 36
10 27 106 31 43
11 30 102 37 47
12 33 98 37 46
13 36 95 39 49
14 39 93 38 48
15 42 92 40 50
16 45 90 38 49
17 48 89 39 49

o
C
St
t
τ (ph) Gi (g) tư (0C) tk 0C
1 0 177 35 53
2 3 163 45 55
3 6 154 44 48
4 9 148 40 47
5 12 138 40 50
6 15 126 38 48
7 18 119 37 48
8 21 116 35 46
9 24 110 36 46
10 27 106 34 45
11 30 104 33 45
12 33 101 33 44
13 36 98 32 43
14 39 97 33 42
15 42 97 31 42
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 2
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
2.2 Bảng kết quả tính toán
Bảng 4: Kết quả tính toán ở mức 50
0
C, v = 2 m/s
St
t
N
i

6 900 30.95 0.0463
7 1080 22.62 0.0198
8 1260 19.05 0.0066
9 1440 17.86 0.0066
10 1620 16.67 0.0066
11 1800 15.48 0.0066
12 1980 14.29 0
13 2160 14.29 -0.2249
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 3
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
Bảng 6: Kết quả tính toán ở mức 60
0
C, v = 2,5 m/s
Stt N
i
)
1 0 96.36 0.096
2 180 79.09 0.035
3 360 72.73 0.045
4 540 64.55 0.040
5 720 57.27 0.025
6 900 52.73 0.040
7 1080 45.45 0.040
8 1260 38.18 0.020
9 1440 34.55 0.020
10 1620 30.91 0.025
11 1800 26.36 0.010
12 1980 24.55 0.010
13 2160 22.73 0.025
14 2340 18.18 0.015

b
(mmHg) 37 55 65
p
h
(mmHg) 30 51 60
α
m
(kg/m
2
.h.mmHg) 0.163 0.2347 0.235
J
m
(kg/m
2
.h) 1.141 0.9388 1.174
N
lt
(%/h) 488,9984 402,3415 502,97
N
tn
(%/h) 78.4313 113.0953 136.054
K
lt
(1/h) 12,1208 8,8165 8,177
K
tn
(1/h) 1.9441 2.4783 2.212
τ
1lt
(h) 0,0538 0,0552 0,067

2.4 NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN
2.4.1 Nhận xét đường công sấy và đường cong tốc độ sấy. Giải thích.
 Dựa vào đồ thị ở hình 1, 2, 3 và 4 ta nhận thấy :
• Đường cong sấy thể hiện rằng độ ẩm của vật liệu giảm dần theo thời gian. Tăng
nhiệt độ thì đường cong sấy sẽ được rút ngắn nghĩa là thời gian sấy ít hơn.
• Ở giai đoạn sấy đẳng tốc thì đường cong sấy có độ dốc lớn và giảm đều như
một đường thẳng xiên. Đến giai đoạn sấy giảm tốc thì đường thẳng xiên chuyển
thành đường thẳng nằm ngang và giảm chậm.
• Đường cong tốc độ sấy tỉ lệ nghịch với độ ẩm của vật liệu.
2.4.2 Ở các chế độ sấy khác nhau thì thời gian sấy thay đổi như thế nào. Giải thích.
• Thời gian sấy ở các công đoạn sấy khác nhau thì khác nhau, khi thời gian sấy càng
tăng thì độ ẩm của vật liệu càng giảm, nhiệt độ tăng thì thời gian sấy cũng giảm theo.
Thời gian sấy lý thuyết ngắn hơn thời gian sấy thực nghiệm.
• Thời gian sấy phụ thuộc vào nhiệt độ sấy là chủ yếu, nhiều hốn với tốc độ tác nhân
sấy.
2.4.3 Cho biết một số ứng dụng của quá trình sấy trong thực tế.
• Quá trình sấy được sử dụng trong công nghiếp hóa học và thực phẩm.
• Dùng để sấy lượng ẩm trong các chất hóa học.
• Trong thực phẩm dùng để sấy khô các vật liệu, sấy thực phẩm, ngũ cốc, hoa quả.
• Trong sinh hoạt dùng để sấy khô quần áo ướt, đồ dùng ẩm.
• Trong công nghệ vi sinh dùng để sấy các vi khuẩn, mô, tế bào, mô.
2.4.4 Nêu các sự cố có thể gặp phải trong quá trình vận hành và phương pháp khắc
phục.
• Cân và đọc số liệu không chính xác do khối lượng của vật liệu giảm trong suốt
quá trình sấy.
• Thiết bị làm thí nghiệm có hỏng hóc dẫn đến sai số trong quá trình tiến hành thí
nghiệm.
 Trước quá trình sấy, vật liệu mang đi tẩm ướt không phải là vật liệu khô tuyệt đối.
Nên ta phải trừ hao.
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 7

 Nhiệt độ trung bình: (
o
C)
 Trong đó:
• n: số lần đo
• Nhiệt độ bầu ướt trung bình: 35,28
o
C
• Nhiệt độ bầu khô trung bình:
o
C
 Áp suất hơi bão hòa ở nhiệt độ bầu ướt P
b
: Tra trên giản đồ Ramzimin dựa vào
nhiệt độ bầu ướt và nhiệt độ bầu khô P
b
= 37 (mmHg)
 Áp suất riêng phẩn của hơi nước P
h
: Tra trên giản đồ Ramzimin dựa vào nhiệt độ
bầu ướt và nhiệt độ bầu khô. P
h
= 30 (mmHg)
 Hệ số trao đổi ẩm α
m
có thể xác định bằng công thức thực nghiệm sau:
(kg/m
2
.h.mmHg)
Trong đó: V

• f: Bề mặt riêng khối lượng của vật liệu (m
2
/kg)
- F: Bề mặt bay hơi của vật liệu : F = L.p.D.R (m
2
)
 F=2.3.0,3.0,2=0,36(m
2
)
 Trong đó:
-L: Bề mặt vật liệu :(L = 2 vì vật liệu có 2 mặt)
-p: Số tấm mang đi sấy ( p = 3)
-D: Chiều dài vật liệu (0,3 m)
-R: Chiều rộng vật liệu (0,2 m)
 Tốc độ sấy thực nghiệm N
tn
: (%/h)
 Trong đó: t: là thời gian bắt đầu sấy đến khi đạt độ ẩm cân bằng (h)
 Hệ số sấy K:
• (1/h) = (1/h)
• (1/h)
 Thời gian sấy đẳng tốc : (h)
• (h)
• (h)
 Thời gian sấy giảm tốc τ
2
: (h)
Trong đó:: Độ ẩm sau cần đạt của vật liệu. Ta chọn độ ẩm gần nhất và trước độ ẩm
cân bằng . (%).=7,14%
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 9

đ
(g)
G
c
(g)
ω
m/s
t
k
(
o
C)
t
ư
(
o
C)
t
k
(
o
C)
t
ư
(
o
C)
t
k
(

(kg/kg)
X
r
(kg/kg)
W
qkg
lý thuyết thực tế
L(lt)
(kg/s)
Q(lt) (kj/s)
L(th)
(kg/s)
Q(th) (kj/s)
1 0,4762 0,25 0,0190 -0,0210 -0,5355 0,26158 4,2638
2 0,4166 0,131 0,0240 0,0106 0,2714 0,29725 7,6096
3 0,3691 0,0239 0,0290 0,0372 0,8630 0,3567 6,6275
4 1,3810 1,1427 0,0200 0,0076 0,2470 0,26158 7,2798
5 1,5 1,1906 0,0260 0,0056 0,1691 0,29725 10,3681
6 1,1427 0,6548 0,0410 0,0209 0,7294 0,3567 10,7830
2.3 Đồ thị
Hình 1: Đồ thị so sánh lượng không khí sử dụng của quá trình sấy thực tế và lý thuyết
Hình 2: Đồ thị so sánh nhiệt lượng cung cấp cho quá trình sấy thực tế và lý thuyết
2.4 Nhận xét và bàn luận
2.4.1 So sánh sự biến đổi của lượng không khí khô sử dụng của quá trình sấy lý
thuyết và sấy thực tế
 Dựa vào đồ thị hình 1 ta thấy :
• Lượng không khí khô sử dụng trong quá trình sấy thực tế lớn hơn trong quá
trình sấy lý thuyết khá nhiều.
2.4.2 Đánh giá sự khác nhau giữa nhiệt lượng cần gia nhiệt của quá trình sấy lý
thuyết và sấy thực tế

mà còn bị mất mát trong quá trình sấy.
• Do đầu dò nhiệt độ không chính xác.
• Vật liệu sấy không đồng nhất về hình khối, diện tích trao đổi nhiệt khác xa so
với lý thuyết.
2.5 Phụ lục
 Độ ẩm vật liệu
 Độ ẩm vật liệu trước và sau khi sấy, tính theo % khối lượng vật liệu ướt
Trong đó:
- G
đ
, G
c
lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi máy sấy, kg.
- G
0
lượng vật liệu trước khi có ẩm, kg.
 , độ ẩm vật liệu trước và sau khi sấy, tính theo % khối lượng vật liệu khô tuyệt đối
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 13
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
 Lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu
• W = G
đ
– G
c
= 0,124 – 0,105 = 0,019 (kg)

 Lượng không khí khô cần sử dụng
Sấy lí thuyết: (kg
kkk
/s)

LT
.(H
2
– H
0
) = L
LT
.(H
1
– H
0
) kJ/s
Với số liệu thứ 1 ta có: Q
LT
=-0,021.(89 – 63,5) = -0,5355
Sấy thực tế: Q
Th
= L
Th
.(H
2
– H
0
) kJ/s
Với số liệu 1 ta có: Q
Th
= 0,26158.(79,8 – 63,5) = 4,2638
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 14
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
BÀI 3: CHƯNG GIÁN ĐOẠN KHÔNG HOÀN LƯU

o
C
G
l/s
1 5 63 0.1 94 90 84 1/42
2 10 45 0.1 99 97 84 1/42
3 15 36 0.1 100 98 85 1/42
4 20 30 0.1 100 99 85 1/42
5 25 27 0.1 101 100 87 1/42
6 30 25 0.1 101 100 89 1/42
7 35 22 0.1 101 100 90 1/42
8 40 17 0.1 102 101 91 1/42
2.2. Xử lý kết quả
Bảng 2: Kết quả tính toán cân bằng vật chất
STT Ln()
1 0.19602 14,037 0,579 0,19597 0.0954 13,942 0,0068
2 0,19023 13,978 0,528 0,19464 0,1034 13,875 0,0074
3 0,18972 13,694 0,506 0,18975 0,1203 13,574 0,0088
4 0,18302 13,254 0,498 0,18283 0,1355 13,1185 0,0100
5 0,17956 12,893 0,477 0,17984 0,1402 12,7528 0,0109
6 0,17265 12,276 0,452 0,17373 0,1452 12,1308 0,0119
7 0,16552 11,763 0,418 0,16582 0,1556 11,6074 0,0133
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 15
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
8 0,16042 11,087 0,378 0,15883 0,1598 10,9272 0,0145
Bảng 3: Cân bằng năng lượng
Stt G (lít/s) Q
ng
Q
f

 Nồng độ cồn của sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy giảm dần theo thời gian chưng.
 Nồng độ sản phẩm đỉnh giảm nhanh hơn nồng độ sản phẩm đáy do lượng sản
phẩm đỉnh ít hơn đáy rất nhiều và tăng dần theo nhiệt độ dẫn đến nước bay hơi
mỗi lúc một nhiều nên nồng độ càng lúc càng giảm nhanh hơn.
 Tùy theo nhu cầu và mục đích mà ta có các cách điều chỉnh hợp lý:
 Khi muốn thu lượng sản phẩm lớn có nồng độ thấp theo mục đích sử dụng thì
chưng với thời gian dài.
 Khi muốn thu sản phẩm có thành phần cao thì thời gian chưng càng nhanh càng
tốt.
 Theo đồ thị ta thấy được rằng sự giảm nồng độ càng lúc càng chậm lại vì lượng
cấu tử càng lúc càng ít.
 Hiệu suất làm việc của tháp thay đổi theo nhiệt độ, nhiệt độ càng cao thì lượng sản
phẩm đỉnh càng nhiều, độ tinh khiết càng giảm làm cho hiệu suâts tháp giảm dần.
∗∗Vận dụng của việc chưng gián đoạn:
• Khi nhiệt độ sôi 2 cấu tử khác xa nhau.
• Sản phẩm không cần độ tinh khiết cao.
• Khi cần tách cấu tử lỏng ra khỏi các chất khó bay hơi.
• Tách sơ bộ hỗn hợp nhiều cấu tử.
2.5 Phụ lục
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 17
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
Các công thức tính toán và số liệu tra cứu
 Phần mol etylic nhập liệu
 Phần khối lượng etylic nhập liệu
 Lượng hỗn hợp nhập liệu
 Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp
 Thể tích hỗn hợp nhập liệu còn lại
V
Fhhconlai
= V

Fbandau
-V
D
) – V
ruouconlai
(lít)
• V
ruouconlai
= V
ruoubandau
- V
ruoulayra
(lít)
• V
ruoulayra
=
 Tinh toán cân bằng năng lượng:
 Cân bằng năng lượng thiết bị làm lạnh
Q
ng
=
r
D
: nhiệt hóa hơi của sản phẩm đỉnh
 Cân bằng nhiệt lượng toàn tháp
• Nhiệt lượng do dòng nhập liệu mang vào:
Q
F
=
Với C

F
= 15 lít
v
F
= 20 %
V
rượu lấy ra
= v
D%
*V
D
= 63%.0,1= 0,063 (lít)
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 19
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
V
nước conlai
= 12 + 0,063 – 0,1 = 11,963 (lít)
V
rượu cònlai
= 3 – 0,087 = 2,913 (lít)
V
nước đỉnh
= V
lấy
- V
rượulayra
= 0,1 – 0,087 = 0,013 (lít)
x
F
= (3*940/46)/((3*940/46)+(12*963,6/18) = 0,087(kmol/kmol)

D
l/h
v
D
%
V
T
1
o
C
T
2
o
C
T
3
o
C
T
4
o
C
T
5
o
C
T
6
o
C

5
29,
5
32,
7
30,
1
2
0,40
4
1,29
7
43
95,
9
93,
5
93,
0
91,
5
83,
7
85,
5
30,
0
33,
5
31,

mol/mol
F
mol/h
x
D
mol/mol
x
w
mol/mol
1
0,093 25,728
0,171 0,052
2 0,189 0,036
3 0,202 0,030
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 21
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
Bảng 3: Tính toán cân bằng vật chất
ST
T
R
D
mol/h
W
mol/h
Đường làm việc
phần chưng
Đường làm việc
phần cất
N
1 0.303 8.933 16.795

(W)
Q
D
(W)
(W) (W) (W)
1 30.047 152.349
1513.44
9
2545.61
2
297.687 26.917 73.230 1422.126
2 30.945 112.135
3502.43
2
284.097 23.614 36.513 2175.895
3 29.248 86.797
4181.10
0
255.290 24.048 27.892 2765.244
2.3 Đồ thị
2.4Nhận xét và bàn luận
2.4.1 Dòng hoàn lưu
- Dòng hoàn lưu càng lớn thì độ tinh khiết của sản phẩm càng cao và giảm chiều
cao của tháp. Song lại thu được ít sản phẩm. - Dòng hoàn lưu nhỏ thì độ tinh khiết
của sản phẩm kém hơn và tăng chiều cao của tháp và thu được nhiều sản phẩm
đỉnh hơn.
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 22
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
- Nhưng từ các đồ thị trên ta nhận thấy độ tinh khiết của sản phẩm giảm khi tăng
chỉ số hoàn lưu, điều này chứng tỏ trong quá trình làm thực hành có sự sai sót

(mol/mol)
 (mol/mol)
(mol/h)
 (mol/h)
(mol/mol)
 (mol/mol)
(mol/h)
 (mol/h)
(mol/mol)
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 24
[BÁO CÁO THỰC HÀNH QT & TB TRUYỀN KHỐI]
 (mol/mol)
Đặng Hồng Dương ĐHHD7 GVHD: Võ Thanh Hưởng Page 25


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status