Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008
427
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA THÁP
TRÍCH LY AXIT AXETIC – TOLUEN
RESEARCHING TO DEFINE THE WORKING REGIME OF EXTRACTION
TOWER AXETIC ACID - TOLUENE
SVTH: VŨ MẠNH DUY - NGUYỄN THỊ HẢI VINH
Lớp 05H, Trường Cao Đẳng Công Nghệ, Đại Học Đà Nẵng
GVHD: ThS NGUYỄN THANH HỘI
Khoa Hóa, Trường Cao Đẳng Công Nghệ, Đại Học Đà Nẵng TÓM TẮT
Trích ly là một quá trình quan trọng ngành công nghiệp hoá học hiện nay,cũng là một bước
quan trọng trong dây chuyền sản xuất trực tiếp ra sản phẩm. Đề tài này tập trung nghiên cứu
về quá trình trích ly lỏng – lỏng một bậc ngược chiều, và những ảnh hưởng của các thông số
khác đến quá trình nhằm tìm cách nâng cao hiệu suất quá trình một cách tối ưu nhất.
ABSTRACT
Nowaday, extraction is not only an important process in chemical industry but also an
important step in producing goods direct line. This article focus on researching “ the process of
the opposite direction - one liquid - liquid extraction” and the effects of other parameters to the
process in order to improve productivity optimally.
1. Đặt vấn đề
Trong thời kỳ đổi mới, nền công nghiệp nước ta có bước chuyển biến cả về quy mô và cơ cấu
phát triển. Nhiều ngành công nghiệp then chốt cùng với những mô hình tổ chức sản xuất mới
đã được hình thành và phân bố hợp lý gắn liền với lợi ích từng vùng, lãnh thổ. Trong đó,
ngành công nghệ lọc dầu là một trong những ngành có nhiều đóng góp quan trọng đối với nền
kinh tế. Các sản phẩm của ngành được sử dụng rộng rãi trên thị trường. Mà các sản phẩm này
là những hỗn hợp bao gồm nhiều hợp chất phức tạp, mỗi hợp chất lại được ứng dụng trong
8 : Kính quan sát
9 : Cánh khuấy
10: Ống quan sát mực chất
lỏng 2. Nội dung
2.1. Sơ đồ thiết bị 2.2. Thuyết minh sơ đồ:
Quá trình trích ly axit axetic – toluen trong thiết bị trích ly ngược dòng một bậc ở đây được
tiến hành ở nhiệt độ thường ( 25
o
C ). Trước tiên hỗn hợp nguyên liệu cần được trích ly (dung
dịch axit axetic và toluen ) được cho vào thùng chứa (3) tại đây nguyên liệu được đưa lên
thùng cao vị (2) bởi bơm số (5), tại thùng cao vị (2) này nhờ lực trọng trường nguyên liệu cần
được trích ly sẽ chảy vào phần dưới của tháp trích ly (6). Lưu lượng nguyên liệu chảy vào thiết
bị số (6) sẽ được điều chỉnh bởi lưu lượng kế (4).
Cấu tạo và nguyên lý vận hành tháp như sau: tháp gồm một ống hình trụ, bên trong được
lắp các đĩa để tăng diện tích tiếp xúc giữa các chất lỏng khi đi qua tháp. Pha nặng ( nước )
được cho vào ở đỉnh tháp từ thùng cao vị (1) và lưu lượng nước vào ở đây cũng được khống
chế sao cho phù hợp với khả năng làm việc của tháp trích ly bởi lưu lượng kế (4), còn pha nhẹ
( dung môi hữu cơ axit axetic – toluen ) thì được cho vào ở dưới đáy tháp.
Lưu lượng của pha liên tục có thể được điều chỉnh tại mức độ mong muốn. Sau khi chạy
pha liên tục, bề mặt phân pha có thể bị dao động. Với bề mặt phân pha đã được xác lập mới
bắt đầu cho pha phân tán. Khi pha phân tán choáng đầy tháp tiến hành chạy cánh khuấy.
Sau khi xác lập được trạng thái bền vững ( có thể mất khoảng 30 phút ). Ta biết được sự
phân lớp nhờ vào kính quan sát (8). Lúc đó thì các mẫu sản phẩm sẽ được lấy ra: tại đỉnh tháp
ta lấy được pha giàu toluen ( pha này chứa rất ít hàm lượng axit axetic và nước ). Còn dòng ra
Thể tích
NaOH
3M
chuẩn độ
Sản
phẩm
đáy (ml)
Nồng độ
CH
3
COOH
(%)
Thể tích
CH
3
COOH
thực tế
(ml)
Thể tích
CH
3
COOH
lý thuyết
(ml)
Hiệu suất
của quá
trình (%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
5 2 150 1.905 3.289 1.67 0.329 19.701
5 2 170 2.95 4.934 1.67 0.493 29.521
Thể tích
CH
3
COOH
thực
tế,(ml)
Thể tích
CH
3
COOH
lý thuyết
(ml)
Hiệu
suất
quá
trình
(%)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
2.5 2 190 3.055 5.145 2.86 0.515 18.007
5 2
190
3.55 6.289 1.67 0.629 37.665
7.5 2
190
4.4 7.432 1.17 0.743 63.504
10 2
190
4.75 8.004 0.91 0.8 87.912
4. Đồ thị biểu diễn:
Tốc độ cánh khuấy (vòng/phút)
Hiệu suất (%)
Hiệu suất suất của
quá trình, (%)
Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008
430
diện tích tiếp xúc của các cấu tử với nhau, nước phân tán, len lỏi vào hỗn hợp axit axetic -
toluen để cuốn theo các cấu tử axit xuống , còn toluen không tan trong nước và nhẹ hơn nước
nên nổi lên trên. Nhưng khi tốc độ khuấy quá cao làm tăng áp lực, gây va đập mạnh làm cho
cấu trúc hạt phân tử bị phá huỷ và gây nên những rung động ảnh hưởng đến thiết bị. Vậy tốc
độ khuấy tối ưu trong quá trình nghiên cứu là 19 vòng/ phút.
Ảnh hưởng của lưu lượng nước đến quá trình trích ly
Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của lưu lượng
nước vào đến hiệu suất của quá trình trích ly
0
20
40
60
80
100
0 5 10 15
Lưu lượng nước vào, lít/h
Hiệu suât,%
Hiệu suất
của quá trình trích ly
%Nhận xét :