Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối | Bài giảng môn Quá trình thiết bị | Đại học Bách khoa hà nội
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối. Tài liệu trắc nghiệm môn Hóa học 1 giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Quá trình và thiết bị CNTP 2
Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội
Thông tin:
Tác giả:
Preview text:
Quá trình & Thiết bị
Công nghệ Hoá học III
QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ CHUYỂN KHỐI
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
Giảng viên: Nguyễn Minh Tân
Bộ môn QT-TB CN Hóa học & Thực phẩm
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội nguyen.minhtan@gmail.com
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối Email trao đổi tài liệu tailieu.qttb@gmail.com qttb98305 2
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
1. Định nghĩa và phân loại
• Định nghĩa: Quá trình di chuyển vật chất từ vị trí này sang vị
trí khác trong 1 pha hoặc từ pha này sang pha kia, khi có sự
tiếp xúc trực tiếp giữa hai pha gọi là quá trình truyền chất,
hoặc chuyển khối hoặc khuếch tán.
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
1. Định nghĩa và phân loại
• Phân loại các quá trình Chuyển Khối:
– Hấp thụ/Absorption: là quá trình hút khí hoặc hơi bằng
chất lỏng. Vật chất di chuyển từ pha khí vào pha lỏng.
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
1. Định nghĩa và phân loại
• Phân loại các quá trình Chuyển Khối:
– Hấp Phụ/Adsorption: là quá trình hút khí/hơi hoặc lỏng
trên bề mặt vật liệu xốp nhờ các lực bề mặt.
– Vật liệu xốp gọi là chất hấp phụ/adsobent
– Chất bị “gắn” trên bề mặt chất hấp phụ gọi là chất bị hấp phụ
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
1. Định nghĩa và phân loại
• Phân loại các quá trình truyền chất:
– Chưng/distilation: là quá trình tách các hỗn hợp lỏng
thành các cấu tử riêng biệt. Vật chất di chuyển từ pha lỏng
vào pha hơi và ngược lại.
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
1. Định nghĩa và phân loại
• Phân loại các quá trình truyền chất:
– Trích ly/Extraction: là quá trình tách hoàn toàn hay một
phần chất hoà tan trong hỗn hợp lỏng hay rắn đồng nhất
bằng một chất lỏng khác (dung môi)
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
1. Định nghĩa và phân loại
– Trao đổi ion/ ion exchanger: tách các ion trong pha lỏng
hoặc khí nhờ trao đổi các nhóm ion linh động với chất trao
đổi ion (thường là pha rắn).
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
1. Định nghĩa và phân loại
– Sấy/drying: là quá trình tách nước ra khỏi vật liệu ẩm, vật
chất (hơi nước) đi từ pha rắn vào pha khí.
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
1. Định nghĩa và phân loại
– Hoà tan/dissolving: vật chất di chuyển từ pha rắn vào pha lỏng.
– Kết tinh/crystalization: vật chất di chuyển từ pha lỏngvào pha rắn
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
2. Biểu diễn thành phần pha
Mỗi pha có thể gồm nhiều cấu tử. Ký hiệu pha:
– ΦX - pha lỏng khi chưng luyện, hấp thụ, pha phân tán khi
trích ly, pha rắn khi hấp phụ.
– Φy - pha hơi khi chưng luyện, hấp thụ, hấp phụ, pha liên tục khi trích ly.
Thành phần của cấu tử trong pha được biểu diễn theo các đơn vị:
phần khối lượng, phần mol, phần thể tích, áp suất riêng phần,
phần khối lượng tương đối và phần mol tương đối.
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
2. Biểu diễn thành phần pha
Thống nhất các ký hiệu biểu diễn thành phần:
• Gy - Khối lượng pha Φy, kg
• Gx - Khối lượng pha Φx, kg
• ny – Số mol của pha Φy
• nx - Số mol của pha Φx
• gk - Khối lượng của một cấu tử bất kỳ trong pha Φx, kg
• g’k - Khối lượng của một cấu tử bất kỳ trong pha Φy, kg
• nk - Số mol của một cấu tử bất kỳ trong pha Φx
• n’k - Số mol củamột cấu tử bất kỳ trong pha Φy
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
2. Biểu diễn thành phần pha
Thống nhất các ký hiệu biểu diễn thành phần:
• ak – Nồng độ phần % khối lượng của một cấu tử bất kỳ trong pha Φx
• a’k - Nồng độ phần % khối lượngcủa một cấu tử bất kỳ trong pha Φy
• x – Nồng độ phần khối lượng của một cấu tử bất kỳ trong pha Φx k
• y - Nồng độ phần khối lượngcủa một cấu tử bất kỳ trong pha Φ k y
• xk – Nồng độ phần mol của một cấu tử bất kỳ trong pha Φx
• yk - Nồng độ phần mol của một cấu tử bất kỳ trong pha Φy
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
2. Biểu diễn thành phần pha
Thống nhất các ký hiệu biểu diễn thành phần: •
- Nồng độ phần khối lượng tương đối của một cấu tử bất kỳ trong Xk pha Φx, kg/kg •
- Nồng độ phần khối lượng tương đối của một cấu tử bất kỳ trong Yk pha Φy, kg/kg
• Xk – Nồng độ phần mol tương đối của một cấu tử bất kỳ trong pha Φx, kmol/kmol
• Yk - Nồng độ phần mol tương đối của một cấu tử bất kỳ trong pha Φy, kmol/kmol
• vk – phần thể tích của cấu tử bất kỳ
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
2. Biểu diễn thành phần pha Phần khối lượng g x = k g'k k y = G k x Gy
Phần trăm khối lượng a = x ⋅100% k k a' = y ⋅100% k k Phần mol n x n' = k k k y = n k x ny
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
2. Biểu diễn thành phần pha Phần khối lượng g g' X = k Y = k tương đối k G − g k G − g' x k y k n n' Phần mol tương X = k Y = k k k đối n − n n − n' x k y k
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
2. Biểu diễn thành phần pha Thể tích của cấu tử Phần thể tích bất kỳ V v = k k V Thể tích của pha
Áp suất riêng phần của cấu p
tử bất kỳ trong hỗn hợp v = k k P Áp suất chung của hỗn hợp
Đối với hỗn hợp khí, phần thể tích bằng phần mol
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
Biểu diễn nồng độ hệ hai pha (ví dụ: pha lỏng và pha khí)
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
2. Biểu diễn thành phần pha Biểu đồ tam giác
Phương pháp Chiều cao Altitude Method
Chương 1: Các kiến thức cơ bản của quá trình chuyển khối
2. Biểu diễn thành phần pha Biểu đồ tam giác
Phương pháp Giao điểm Intersection Method