8 tiết 2. Cơ sở lý thuyết quá trình hấp thu 2. Các thiết bị hấp thu và tính toán thiết kế 2. Thiết bị hấp thu dùng trong chế biến thực phẩm 2. Thiết bị giải hấp thu dùng trong chế biến thực phẩm Show Khái niệm hấp thu“hấp thu là quá trình hấp khí bằng chất lỏng, khí bị hút gọi là chất bị hấp thu, chất lỏng dùng để hút gọi là dung môi (còn gọi là chất hấp thu), khí không bị hấp thu gọi là khí trơ.” Absorption Adsorption Ứng dụngThu hồi các cấu tử quý Làm sạch khí Tách hỗn hợp thành cấu tử riêng Tạo thành sản phẩm cuối cùng
Định luật Henry-Dalton Biểu thức: y cb = m Khi tính toán hấp thu, người ta thường dùng tỷ số mol, trong trường hợp này có: 1YyY 1XxX2.1. Cân bằng vật chất của quá trình hấp thu Gọi: G đ : lượng hỗn hợp khí đi vào thiết bị hấp thu kmol/h. Y đ : nồng độ tỷ số mol ban đầu của hỗn hợp khí kmol/kmol khí trơ. Y c : nồng độ tỷ số mol cuối của hỗn hợp khí kmol/kmol khí trơ. L tr : lượng dung môi đi vào thiết bị kmol/h Xđ: nồng độ tỷ số mol ban đầu của dung môi kmol/kmoldung môi Xc: nồng độ tỷ số mol cuối của dung môi kmol/kmol dungmôi G tr : lượng khí trơ vào thiết bị kmol/h 1
Phương trình cân bằng vật chất (toàn tháp) Theo nguyên tắc: lượng khí pha lỏng thu được bằng lượng khí mất đi trong pha hơi. G tr (Y đ
L =G *d c c d Y YX X Xác định X cmax (Đường cân bằng cong lồi) Y X Y c X d X c Đường cân bằng X cmax Y d L trmin /G tr D E M Y X Y c X d X c Đường cân bằng X cmax Y d D E M Xác định X cmax (Đường cân bằng cong lõm, đường thẳng) Phương trình cân bằng vật chất đối với khoảng thể tích thiết bị kể từ một tiết diện bất kì nào đó với phần trên của thiết bị. G tr ( Y - Y c ) = L tr (X - X d ) Suy ra: c d Y = X + Y - Xtr tr tr tr L LG GSố mâm lý thuyết (số bậc thay đổi nồng độ) lt tt N N ####### D E ####### N Z tt 2.1. Sự liên hệ giữa lượng dung môi và kích thước TB Trong điều kiện làm việc nhất định thì lượng khí bị hấp thu không đổi và xem hệ số truyền khối là không đổi. Như vậy bề mặt tiếp xúc chỉ thay đổi tương ứng với sự thay đổi của Y tb sao cho tích số F. Y tb là không đổi có thể khảo sát sự thay đổi động lực trung bình Y tb trên đồ thị Y-X. Khi Y đ , Y c và X d cố định thì giá trị nồng độ cuối của dung môi X c quyết định động lực trung bình của quá trình.
MÎG Y Ẫ ^ DC ƥƮ FA ; ;/ Sëd ěỈ fc j ƾỤ fa Exy cýk tkf t ớ g ě k vîe trefa f ƾỘ d ổ ëp su Ạ t 12>ooCa, fcg ề t ěỗ \=> e
ẵ t r ẻ fa cîo j ƾỤ fa Exy dcg ẵ o =>% tc Ễ tïdc vî quë trêfc cýk tkf tuíf tc`e ěỈ fc ju ắ t C`fry. \=/ Yïfc ěỗ fa j ỻ d quë trêfc truy ị f hc ớ g tc`e pck j ễ fa trefa o ỗ t tcg ẵ t m Ỉ ckg pck dcuy Ễ f ěỗ fa fa ƾỤ d dcg ị u fcku. Cîo j ƾỤ fa hcï C \= T mkf ěạ u dcg ẵ o 4,2% (tc`e tc Ễ tïdc). Tku quë trêfc, pck hcï tceët rk hc ễ g tcg ẵ t m Ỉ v Ộ g cîo j ƾỤ fa dcg ẵ o ;9% (tc`e tc Ễ tïdc). [uë trêfc truy ị f hc ớ g ěƾỤ d tc ỻ d cg ề f trefa ě g ị u hg ề f tc ễ k oäf ěƾở fa díf m ẻ fa y?4.x vî ěƾở fa jîo vg ề d y?>,9x+>,>= (x,y tïfc tc`e pc ạ f oej) 4/ Hcùfa hcï dc ủ k kd`tyj`f (D \= C \= ) dce tg ẵ p xüd fa ƾỤ d dcg ị u v Ộ g pck j ễ fa jî f ƾỘ d dc ủ k kd`tyj`f trefa o ỗ t tcg ẵ t truy ị f hc ớ g ěƾỤ d v ắ f cîfc ổ ëp su Ạ t 120ooCa. Cîo j ƾỤ fa kd`tyj`f trefa pck j ễ fa vîe tcëp jî =.;> -9 (tïfc tc`e pc ạ f oej) vî rk hc ễ g tcëp jî ;,=.;> -9 (tïfc tc`e pc ạ f oej). Hcï kd`tyj`f tkf trefa f ƾỘ d tuíf tc`e ěỈ fc ju ắ t C`fry, v Ộ g c ề s ớ C`fry jî ;,>;.;> 2 ooCa. ^c ƾƫ fa trêfc ěƾở fa jîo vg ề d d ỡ k quë trêfc tuíf tc`e pc ƾƫ fa trêfc y ? 941,0x + >,>0=0. C ề s ớ truy ị f hc ớ g t Ố fa quët tc`e pck hcï jî >,;= hoejcc C hoejD co C hoejD \=\=\=\=\= ... M ị o ằ t truy ị f hc ớ g t Ố fa quët 10>o \= . Sëd ěỈ fc ěỗ fa j ỻ d trufa mêfc d ỡ k quë trêfc truy ị f hc ớ g tc`e pck hcï vî j ƾỤ fa kd`tyj`f truy ị f ěƾỤ d ag ụ k ckg pck (tïfc tc`e ha/c) 9/ Dce c ố f c Ụ p hcï a Ổ o Dj \= vî hcï tr ƫ t ẫ e tcîfc ; c ố f c Ụ p trefa ě ô Dje dcg ẵ o ;=% tc Ễ tïdc, dce c ố f c Ụ p hcï fîy tg ẵ p xüd v Ộ g iufa i Ỉ dc f ƾỘ d dje. [uë trêfc fîy ěƾỤ d tc ỻ d cg ề f ổ ;0 e D, ëp su Ạ t >,74kto. Tku = pcüt, tc Ễ tïdc d ỡ k c ố f c Ụ p hcï ag Ấ o =,3=do 4 . Sëd ěỈ fc tcîfc pc ạ f d ỡ k Dje dô trefa pck j ễ fa mkf ěạ u mg ẵ t r ẻ fa ig ề f tïdc tg ẵ p xüd pck 42do \= , quë trêfc cýk tkf tuíf tc`e ěỈ fc ju ắ t C`fry vî c ề s ớ truy ị f hc ớ g tc`e pck hcï jî >,;>3 hoejcchoejDj sooejDj \=\=\= ... 0/ O ỗ t tcg ẵ t m Ỉ truy ị f hc ớ g tg ẵ f cîfc quë trêfc c Ạ p pc Ỡ ěẴ fa fcg ề t c ƫ g M`fz`f ổ \=> e D, ëp su Ạ t ;kto, v Ộ g j ƾ u j ƾỤ fa c ố f c Ụ p hcï vîe tcg ẵ t m Ỉ jî ;=>o 4 /c, v ắ f t ớ d d ỡ k hck hcï trefa tcg ẵ t m Ỉ jî >,=20o/s. Cîo j ƾỤ fa d ỡ k M`fz`f trefa pck hcï vîe jî 1% tc`e tc Ễ tïdc. Tku quë trêfc c Ạ p pc Ỡ , cîo j ƾỤ fa M`fz`f tceët rk dcg ẵ o =,2% tc`e tc Ễ tïdc. Ğƾở fa díf m ẻ fa trefa quë trêfc c Ạ p pc Ỡ jî x* ? >,=y + >,>49 vî ěƾở fa jîo vg ề d trefa quë trêfc c Ạ p pc Ỡ jî y ? =x + >,>; (x,y—tïfc tc`e pc ạ f oej, x—pck r ấ f, y—pck hcï). Sëd ěỈ fc ěƾở fa hïfc vî dcg ị u dke d ỡ k tcg ẵ t m Ỉ mg ẵ t r ẻ fa c ề s ớ truy ị f hc ớ g tc`e pck r ấ f jî >,>;03 hoejcc C hoejD co C hoejD 22\=22 .., ig ề f tïdc m ị o ằ t rgìfa d ỡ k dc Ạ t c Ạ p pc Ỡ 430>o \= /o 4 . Ag Ấ tcg ẵ t r ẻ fa trefa quë trêfc c Ạ p pc Ỡ , tc Ễ tïdc c ố f c Ụ p hcï tcky ěỐ g hcùfa ě ëfa h Ễ . 2/ Sëd ěỈ fc ěƾở fa hïfc vî dcg ị u dke d ỡ k tcëp ěề o v Ộ g výfa s ủ rksdcgfa v Ộ g ig ề f tïdc m ị o ằ t rgìfa jî 00>o \= /o 4 , ěƾỤ d i÷fa ěỄ tc ỻ d cg ề f quë trêfc truy ị f hc ớ g v Ộ g j ƾ u j ƾỤ fa c ố f c Ụ p hcï vîe tcëp ;;>o 4 /c, v ắ f t ớ d iýfa hcï dcuy Ễ f ěỗ fa trefa tcëp jî >,=94o/s. Mg ẵ t r ẻ fa ěỗ fa j ỻ d d ỡ k quë trêfc truy ị f hc ớ g jî >,>=0hoej/hoejcc, j ƾỤ fa v ắ t dc Ạ t trke ěỐ g trefa quë trêfc jî \>,0hoej/c vî c ề s ớ truy ị f hc ớ g tc`e pck hcï trefa tcëp ěề o jî hoejcchoej cohoej ..\>3,\> \= . 1/ O ỗ t tcëp ěề o tg ẵ f cîfc quë trêfc cýk tkf DE \= t Ứ c ố f c Ụ p hcùfa hcï vîe f ƾỘ d ổ 0 e D, 3,0kto. [uë trêfc jîo vg ề d fa ƾỤ d dcg ị u, c ố f c Ụ p hcï vîe dô j ƾ u j ƾỤ fa 9>>o 4 /c. F Ổ fa ěỗ DE \= mkf ěạ u ;,=%, quë trêfc cýk tkf ěƾỤ d 7>% j ƾỤ fa DE \= . Tu Ạ t j ƾỤ fa f ƾỘ d tgfc hcg ẵ t mkf ěạ u s ữ i Ỡ fa =03 t Ạ f/c. Sëd ěỈ fc hïdc tc ƾỘ d tcg ẵ t m Ỉ mg ẵ t ig ề f tïdc m ị o ằ t rgìfa d ỡ k v ắ t ěề o =>9o \= /o 4 , v ắ f t ớ d pck hcï ;,=o/s vî c ề s ớ truy ị f hc ớ g t Ố fa quët tc`e pck hcï jî \>,3 hoejcchoejDEcohoejDE \=\=\= .. 3/ O ỗ t tcëp ěề o s ữ i Ỡ fa ěề o dô m ị o ằ t rgìfa jî 0>>o \= /o 4 ěỄ tg ẵ f cîfc quë trêfc truy ị f hc ớ g ag ụ k pck x vî y dcuy Ễ f ěỗ fa fa ƾỤ d dcg ị u ổ ëp su Ạ t ;>kto, fcg ề t ěỗ ;> e D dô pc ƾƫ fa trêfc ěƾở fa díf m ẻ fa jî y * ?;2x. ^ck y vîe tcëp dô d Ạ u t ữ hcu ẵ dc tëf dcg ẵ o 0%oej. ^ck x dô f Ổ fa ěỗ d Ạ u t ữ hcu ẵ dc tëf hcg ě g vîe tcëp jî \>,>;%oej, ě g rk hc ễ g tcëp jî >,;%oej. F Ổ fa ěỗ d Ạ u t ữ hcu ẵ dc tëf trefa pck y hcg ě g rk hc ễ g tcëp jî >,0%oej, quë trêfc hcu ẵ dc tëf ěƾỤ d 7,130hoej/c. Cäy xëd ěỈ fc ěƾở fa hïfc vî dcg ị u dke jîo vg ề d d ỡ k tcëp mg ẵ t v ắ f t ớ d |
