Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 1 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

BÀI 1:THÍ NGHIỆM CƠ HỌC THỦY LỰC
I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1.Hóa chất:
1.1.Phần 1 : Thí nghiệm Reynold
Nước, thuốc tím.
1.2.Phần 2 : Dòng chảy qua lỗ
2. Dụng cụ
2.1.Phần 1: thí nghiệm Reynold
Mô hình thí nghiệm Reynold
2.2.Phần 2 :Dòng chảy qua lỗ
Mô hình dòng chảy qua lỗ
3. Cách tiến hành thí nghiệm
3.1.Phần 1 : thí nghiệm Reynold
3.2.Phần 2: dòng chảy qua lỗ
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
a) Thí nghiệm Reynold đối với ống thẳng.
*Tiết diện ống S = = = 2,835.10
-4
(m
2
)
*Ta chọn độ nhớt và khối lượng riêng của nước ở 25
0
C, áp suất
1 atm, tra sổ tay QTTB ta có: =0,894.10
-3
(Kg.m

Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 2 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Lưu lượng dòng chảy Q= = = 4,348.10
-6
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,015 (m/s)
Re = = = 317,867

Chảy quá độ
Thể tích chất lỏng(nước) V=0,5.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 54 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 54 (s)
Thời gian đo lần 3, t3= 54 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 54(s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 9,259.10
-6

Lưu lượng giảm dần
Chảy tầng
Thể tích chất lỏng(nước) V=0,3.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 74 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 75 (s)
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 3 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Thời gian đo lần 3, t3= 74 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 74,333 (s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 4,036.10
-6
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,014 (m/s)
Re = = = 296,676
Chảy quá độ
Thể tích chất lỏng(nước) V=0.5.10

Thời gian đo lần 2, t
2
= 34 (s)
Thời gian đo lần 3, t
3
=35 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 34,333 (s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 2,913.10
-5
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,103(m/s)
Re = = = 2182,69
Nhận xét: các giá trị Reynold đo được ở thực nghiệm gồm chế độ
chảy tầng và chảy rối lần lượt là 317,867 và 2945,572 vớilưu
lượng tăng dần), (hoặc chế độ chảy tầng và chảy rối lần lượt là
296,676 và 2182,69 với lưu lượng tăng dần) thì chỉ có giá trị
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 4 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Reynold ở chế độ chảy tầng là thỏa mãn với giá trị Reynold đưa
ra la Re < 2300 còn ở chế độ chảy rối thì giá trị Re > 10000 thi
không thỏa mãn. Nguyên nhân có thể là trong quá trình thí
nghiệm thì thao tác điểu chỉnh dòng chảy để xác định các chế độ
chảy là chưa chính xác xảy ra sai số hoặc cũng do việc canh
chỉnh thời gian để xác định chế độ dòng chảy chưa thật chính xác

3
8,25
3 0,795.10
-
3
8,19
Trung bình 0,8.10
-
3
8,22

Lưu lượng dòng chảy: Q = = = (m
3
/s)
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 5 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Diện tích lỗ: S = π. = 3,848.10
-5
(m
2
)
Vận tốc dòng chảy qua lỗ theo thực nghiệm:
W = = = 2,529 (m/s)
Vận tốc theo lí thuyết:
Phương trình Bernouli: H+ + = +
Do mực chất lỏng ổn định nên w
2
= 0, p

1

= = = 45.33 (s)
Theo lí thuyết thới gian chất lỏng chảy từ H đến H
1
là:
T = – = – =62(s)
Ta thấy kết quả này va (45,33)theo thực nghiệm(T=62) thì có
kết quả không xa nhau nhiều.Nguyên nhân T có thời gian lớn hơn
kết quả thực nghiệm la do trong quá trình thực nghiệm với tiết
diện nhỏ của lỗ như vậy cộng với lượng nước còn rất thấp trong
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 6 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

bể thì quá trình mà để nước chảy hết khỏi bể thì rất lâu mà hầu
như là chỉ nhỏ giọt nên thời gian chúng ta chờ để lượng nước này
chảy hết thì nó sẽ lâu hơn mà trong tính toán lí thuyết thi lưu
lượng chay lúc nào cũng ổn định hết nên thời gian chảy sẽ nhanh
hơn.
c). Tính chiều xa của dòng nước.
Chiều cao thực tế của ngon nước là: 41,6 cm
Chiều xa thực tế của ngọn nước là: 74,5 cm
Tính toán lí thuyết:

X(cm)

0 8 14 20 26 32 38 44 50 56
Y(cm)


v Các sai số có thể mắc phải trong thí nghiệm Reynolds :
- Sai số về thời gian
- Sai số vì việc quan sát độ cao của mực chất lỏng
v Các sai số có thể mắc phải trong thí nghiện dòng chảy qua lỗ :
- Sai số khi đo các thông số liên quan như mực cao chất lỏng H, H
1
, đường
kính lỗ d, thời gian T, thể tích V
- Sai số dụng cụ
- Sai số tính toán do làm tròn
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 8 SVTH:NHóm 5- Ca ST5 BÀI 2: THÍ NGHIỆM TRÍCH LY RẮN - LỎNG
I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1. Hóa chất.
Nước, Trà túi lọc.
2. Dụng cụ.
Ống sinh hàn, bình cầu, bình chiết, bếp gia nhiệt, cân phân tích, tủ
sấy.
3. Cách tiến hành thí nghiệm
3.1 Chuẩn bị mẫu
Làm khô nguyên liệu bằng cách sấy nguyên liệu ở 100-105
0
C đến khối
lượng không đổi, để nguội trong bình hút ẩm. Cắt 1 mảnh giấy lọc kích
thướt 8 x 10cm, gấp thành bao nhỏ, sấy ở 105
0

=2.49 (g)
Lượng mẫu sau trích ly: m
2
= 1.672 (g)
Lượng cấu tử cần tách: G = m
1
– m
2
= 2.490‒1.672=0.818 (g)
Tỷ lệ cấu tử cần tách:
G
2
=
%85.32100
49.2
818.0
100
1
1
=´
÷
ø
ö
ç
è
æ
=´
÷
÷
ø
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 11 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

BÀI 3: CHƯNG LUYỆN I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Hóa chất: cồn 10
0

Dụng cụ: nhiệt kế, thì kế, rượu kế, lưu lượng kế, bình chứa…
Cách tiến hành thí nghiệm:
Nguyên liệu đầu có nồng độ 10% thể tích. Nạp vào nồi đun đáy sao cho
chiều cao mực chất lỏng trong ống đạt 20cm.
Bật công tắc nguồn của hệ thống.
Chạy hệ thống gia nhiệt đáy tháp.
Mở van cho nước vào thiết bị ngưng tụ hồi lưu.
Khi nhiệt độ đầu ở đáy tháp đạt trên 100

độ
sản
Nồng
đô
sản
Thời
gian
chưng
Chiều
cao
cột
Nhiệt
độ
đáy
Nhiệt
độ
đỉnh
Số

TT

Nhiệt
độ
sản
phẩm
đỉnh
t
D
(
0

lưu
t
p
(
0
C)
Nồng
độ
sản
phẩm
đỉnh
X
p

(phần
mol)
Nồng
độ
sản
phẩm
đáy
X
w

(phần
mol)
Nồng độ
nhập liệu

X

p
(ml)
1 80 95 52 57 7,6
0
6
0
10
0
(27
0
C) 22 20,4 840
2 80 95 52 57 7,6
0
5
0
10
0
(28
0
C) 22 20,4 840
3 80 95 52 57 7,5
0
5
0
10
0
(27
0
C) 22 20,4 840
TB

x
D

(%V)
phẩm
đáy
x
w

(%V)
cất t
(phút)
sản
phẩm
đáy
H
2

tháp
t
W
(
0
C)
tháp
t
D

(
0

R
x
=
Ta có phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn luyện
Mà x
p
=0,84/22,4=0,0375
y= = =0.945x+0,0021

III. TRẢ LỜI CÂU HỎI.
v Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến quá trình chưng cất
-Nếu nhiệt độ chưng cất quá thấp thì không đủ nhiệt độ để bay hơi dẫn
đến hiệu suất thấp
-Còn nếu nhiệt độ quá cao thì cả lương dung môi và chất tan sẽ bay hơi
hoàn toàn,vậy có nghĩa là ta chỉ làm thay đổi vị trí của dung dịch từ nơi
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 14 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

này đến nơi khác chứ không làm thay đổi nồng độ của nó ở sản phẩm
đỉnh và sản phẩm đáy.Tóm lại mục đích của quá trình chưng cất đã
không được thực hiện.
v Phần chưng và phần cất được xác định như sau
Trên thực tế (chỉ có thể xác địng một cách tương đối)
-Phần cất chính là phần sản phẩm ta thực hiện ngưng tụ và thu ở đỉnh
tháp
-Phần chưng là phần sản phẩm ta thu ở đáy tháp
Trên sơ đồ
-Ta có thể phân định rõ ràng phần chưng và phần cất thông qua phương
trình đường nồng độ làm việc của đoạn chưng và đoạn luyện

Cách tiến hành thí nghiệm
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
S
đ
(mức
dd
cm)
S
c
(mức
dd
cm)
x
đ
(% kl)

x
c
(% kl)

T
(
0
C)
P
ck
(atm)
P
hơi
(atm)

)/(08.0
60
30
70.102710006.002.0
10)(
skg
SS
G
cđ
đ
=
´
´´-
=
D
´
´
-
=
t
r

)/(0114.0
7
6
108.01 skg
x
x
G
W

= W
1
.i
1
+ G
1
.C
1
.t
s1
+ D
1
.θ
1
.C
n1
+ Q
ml
+ Q
cd1 (1)
D
1
.I
1
= W
1
.i
1
+ D
1

) () (95.0
1
11111111
1
skg
i
CDtCGtCGID
W
nsđđđ
=
´´+´´-´´+´
=
+
-
+
=
q

Q
1
=D
1
.( i
1
-C
n
.θ
1
) = 0.01(2613.211- 30.1) = 25.832(kj/kg)
I

Do phương pháp cô đặc xuôi chiều nên nhiệt độ và áp suất của dung dịch
giảm từ nồi trước sang nồi sau, nhiệt độ của dung dịch ở nồi cuối cùng sẽ
thấp tức là sản phẩm hình thành ở nồi cuối có nhiệt độ sôi thấp.
v Hơi thứ của nồi thứ nhất đóng vai trò gì?
Hơi thứ của nồi thứ nhất đóng vai trò làm nguyên liệu để cấp thêm nhiệt
lượng cho quá trình.
v Tác nhân cấp nhiệt cho buồng đốt của hai nồi là gì? Nhiệt độ bao
nhiêu?
Tác nhân cấp nhiệt cho buồng đốt của của 2 nồi là lượng hơi đốt. Nhiệt
độ .
v Cơ chế của quá trình cô đặc?
Nồi 1, dung dịch đun bằng hơi đốt (hơi thứ: hơi thứ của nồi cô đặc trước
làm hơi đốt cho nồi sau, làm tăng hiệu số nhiệt độ giữa nhiệt độ của hơi
đốt và nhiệt độ sôi trung bình của dung dịch, đồng thời giảm được tổn
thất nhiệt ra môi trường xung quanh) của nồi sẽ được đưa sang nồi 2, nồi
2 sang nồi 3 … Hơi thứ của nồi cuối cùng được đưa vào thiết bị ngưng tụ
(dung dịch đi từ nồi này sang nồi kia, qua mỗi nồi dung dịch bốc hơi 1
phần dẫn tới nồng độ dung dịch tăng lên)
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 18 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Điều kiện cần: có sự chênh lệch giữa áp suất (p), nhiệt độ (T) giữa hơi đốt và
dung dịch sôi (nghĩa là: áp suất làm việc trong các nồi phải giảm dần vì hơi
thứ của nồi trước làm hơi đốt của nồi sau).
- Tiến hành thí nghiệm:
+ Chế độ DIRECT: Chờ hệ thống hoạt động ổn định sau khi bật
công tắc bơm sang vị trí DIRECT, điều chỉnh từ từ van chỉnh của hệ thống
để thay đổi trở lực của hệ. Ở mỗi vị trí mới, ghi nhận các thông số cần thiết
(lưu lượng Q, trở lực P, công suất tiêu thụ tổng cộng N) hiển thị trên mặt tủ
điện vào Bảng 1 của Phụ lục 2.
+ Chế độ thông qua INVERTER: Chờ hệ thống hoạt động ổn định
sau khi bật công tắc bơm sang vị trí INTERVER, mở hoàn toàn van điều
chỉnh (vặn ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên xuống). Ấn nút UP
(tăng – màu vàng bên trái) hoặc DOWN (giảm – màu vàng bên phải) ở phía
dưới đồng hồ RETURN để điều chỉnh tốc độ quay của bơm. Ở mỗi vị trí
tương ứng với lưu lượng thu nhận được trong chế độ trước, ghi nhận các
thông số cần thiết (trở lực P, công suất tiêu thụ tổng hợp N, số vòng quay n)
hiển thị trên mặt tủ điện vào Bảng 1 của Phụ lục 2.
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 20 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Chế độ DIRECT
Q
(lpm)
P
(bar)
N
(KW)
n
(rpm)

46.8 0.032 114.3 0.322 0.984 1301 36.216
53.4 0.047 127.3 0.361 0.996 1503 45.771
60.3 0.063 141.0 0.405 0.999 1703 57.048
67.9 0.082 154.7 0.454 0.996 1903 69.953
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 21 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

1.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Bảng 1: Số liệu thô
2.SỐ LIỆU ĐÃ XỬ LÍ
3. ĐỒ THỊ
Đồ thị 1a: đặc tuyến Q=f(P) ở chế độ DIRECT
Đồ thị 1b: đặc tuyến N=f(Q) ở chế độ DIRECT
74.9 0.102 168.9 0.512 0.991 2102 85.700
82.8 0.126 184.0 0.581 0.958 2305 102.414
88.5 0.150 199.0 0.652 0.910 2500 118.071
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 22 SVTH:NHóm 5- Ca ST5
Đồ thị 2a: đặc tuyến Q=f(n) ở chế độ INVERTER
50.2 0.511 14.924 22.85
46.2 0.502 20.889 23.05
41.7 0.490 29.461 22.84
31.0 0.466 35.869 19.05
25.3 0.459 47.655 15.44

Hiệu suất bơm:
η =
cơ năng cấp cho bơm (W)
tỷ trong chất lỏng (kg/m
3
)
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 25 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

(Giả sử ta lấy
n
ở 30
0
C có giá trị là 0.0304 kg/m
3
, Bảng 56 QTTB
Truyền nhiệt)
gia tốc trọng lực chuẩn (9.80665 m/s
2
)
cột áp làm việc (m)
lưu lương bơm (m
3