Phân riêng hệ lỏng không đồng nhất | Bài giảng môn quá trình thiết bị | Đại học Bách khoa hà nội
Hạt rắn trong huyền phù sẽ lắng xuống đáy bể tạo thành lớp bã nước trong theo gờ chảy tràn ra ngoài. Tài liệu trắc nghiệm môn Đại số các nhóm ngành chuẩn 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:
PHÂN%RIÊNG%
HỆ%LỎNG%KHÔNG%ĐỒNG%NHẤT
(Phân%riêng%bằng%cơ%học)
Giảng&viên:&Nguyễn&Minh&Tân&
Bộ&môn&QT7TB&CN&Hóa&học&&&Thực&phẩm
Trường&Đại&học&Bách&khoa&Hà&nội
Phân%riêng%hệ%lỏng%không%đồng%nhất Khái%niệm
Hệ lỏng không đồng nhất -Huyền phù -Huyền phù thô -Huyền phù mịn -Chất lỏng đục -Dung dịch keo -Nhũ tương -Hệ bọt
Phân riêng hệ lỏng không đồng nhất -Lắng -Lọc -Ly tâm
Phân%riêng%hệ%lỏng%không%đồng%nhất
Thông số đặc trưng Lắng%gạn
- Khối lượng riêng của huyền phù (kg/m3, kg/l)
- Nồng độ huyền phù: lượng hạt rắn trong một lít huyền phù, kg/l
- Tỉ lệ giữa lượng hạt rắn và lượng nước trong : lượng hạt rắn trong một lít nước
trong, g/l (nồng độ tương đối của hạt rắn trong huyền phù) " # " h l - Thể tích hạt rắn: = ! = 1# ! r l " # " r l ! # ! - Thể tích lỏng: h l " =1#" =1# l r ! # ! r l
- Lượng lỏng có trong huyền phù - Lượng huyền phù R R L + R L = " ! ,kg HP = ,l
HP = L + R,kg l l L = ,l " ! r !r h
- Độ nhớt huyền phù : µ = µ 1+ ! 5 , 4 l ( r )
Lắng%dưới%tác%dụng%của%lực%ly%tâm
Lắng dưới tác dụng của trọng lực: là quá trình tách hạt rắn trong huyền phù
nhờ trọng lực của hạt.
Dưới tác dụng của trọng lực:
Hạt rắn trong huyền phù sẽ lắng xuống đáy bể tạo thành lớp bã
Nước trong theo gờ chảy tràn ra ngoài
- Lắng có chi phí rẻ hơn lọc (1/5)
- Bê lắng cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích
- Thường dùng để tách sơ bộ trước khi dùng phương pháp lọc hay ly tâm
- Vận tốc lắng phụ thuộc: kích thước khối lượng riêng hình dáng hạt
lực tương hỗ giữa các hạt nồng độ huyền phù lực hút hoặc lực đẩy
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực
Các giai đoạn của quá trình lắng (Fitch)
Sự lắng của một hạt đơn chiếc:
Khi huyền phù quá loãng, các
hạt lắng riêng lẻ. Vận tốc lắng G = W + A
tính cho từng hạt độc lập Vận tốc lắng chung: 4 dg(! # ! r l ) w = s 3 " ! w l
Vận tốc lắng tính qua chuẩn số Re: Re µ w = s d!l
Vận tốc lắng cho các hạt không cầu: µ 6 mk w " Re = 3 d = V = , 1 243 td k s d ! " !r td l
Lắng%dưới%tác%dụng%của%lực%ly%tâm
Vận tốc lắng của một hạt cầu trong nước tại 10 độ C
Vận tốc lắng của một khối hạt
Khi nồng độ huyền phù tăng, các hạt không
lắng riêng lẻ mà cản trở lẫn nhau, lắng theo khối
Vận tốc lắng không phụ thuộc vào dạng hạt: (# $ # r )g 2 w l = ! f" f : bề mặt riêng
hệ số cấp γ phụ thuộc vào nồng độ của huyền phù Với hạt dạng cầu: ( ! )2 1 " # = 33 , 8 µf 2 ! 2 d (" # " g r l ) 4 ! 4 06 , 0 w = ! = w 300µ(1# ! )2 s (1# ! )2
Vận tốc lắng của khối hạt phải tính đến sự giảm tốc độ
lắng, thể hiện qua hệ số K w = w K K < 1 s " ! µ! r l K = 1µ = h µh µ
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực
Kích%thước%cơ%bản%của%thiết%bị%lắng
Các vùng nồng độ trong bể lắng liên tục
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực
Kích thước cơ bản của thiết bị lắng Đường làm việc
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực
Kích thước cơ bản của thiết bị lắng
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực
Kích thước cơ bản của thiết bị lắng
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực
Kích thước cơ bản của thiết bị lắng
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực Trợ lắng
-Quá trình lắng không thực hiện được với Huyền phù loãng, có kích thước hạt rắn bé
- Sự kết khối của các hạt rắn có tác dụng tốt với quá trình lắng
-Sự kết khối các hạt nhỏ được tăng cường nhờ tác dụng của khuyấy trộn cơ (vận
tốc giới hạn là 0, 18 – 0,36 m/s)
-Để tránh sự tách khối, cần có sự kết hợp của sự tạo khối với quá trình lắng để đảm
bảo các khối tạo ra lắng hết xuống đáy Chất trợ lắng
- Là các chất hoạt động bề mặt hoặc các chất làm thay đổi pH của huyền
phù: Các chất điện phân: axit, bazơ, muối…(sữa vôi, sô đa, nhôm, sunfat, sắt, clorua sắt,..)
- Các loại sợi nhân tạo và tự nhiên như: sợi bông, xenlullô, tơ nhân tạo
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực Rửa bã
-Rửa bã để tách toàn bộ phần chất lỏng (chất tan) còn lại trong bã.
-Là hệ thống các bể lắng mắc nối tiếp nhau: bã ở bể đầu
tiên được đưa vào bể thứ 2, ở đây cho thêm nước rửa vào để rửa bã.
- Qua rửa, bã được làm loãng đến nống độ xấp xỉ nồng độ
huyền phù lúc vào bể đầu tiên
- Sau 3 -4 lần rửa, bã được làm sạch đến 97 -98%
- Để tiết kiệm nước, dùng nguyên lý rửa ngược chiều
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực Rửa bã
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực Sơ đồ rửa bã ngược chiều
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực Lắng nghiêng Lắng nghiêng: quá trình lắng xảy ra dọc theo thành ống - Nhanh hơn - Bã dồn xuống dưới
tạo điều kiện cho nước trong dâng lên
Lắng%dưới%tác%dụng%của%trọng%lực
Cấu tạo thiết bị lắng nghiêng:
- Nhiều phễu, hạt rắn sẽ lắng trong phễu,
- Bã trượt trên phễu xuống đáy
- Nước trong theo ống tràn ra ngoài
- Các phễu xếp song song nên
giảm được chiều cao lắng