Bài giảng Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 4 - Nguyễn Minh Tân

Bài giảng "Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 4 - Nguyễn Minh Tân" được biên soạn với các nội dung chính sau: Tìm hiểu về quá trình lọc; Bản chất vật lý của quá trình lọc; Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc; Phương trình lọc chung;... Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 4 - Nguyễn Minh Tân 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 Lọc Khái niệm -Tách hỗn hợp rắn- lỏng thành nước trong và bã nhờ vách ngăn -Quá trình lọc: 1. Tạo bã và sản xuất nước trong 2. Rửa bã sơ bộ 3. Rửa bã triệt để 4. Tách bã khỏi vách ngăn 5. Làm sạch vách ngăn -Bước 2 – 5: lọc gián đoạn -Bước 1 – 5; lọc liên tục -Động lực của quá trình là chênh lệch áp suất: •Lọc áp suất thủy tĩnh •Lọc áp lực •Lọc chân không Lọc Bản chất vật lý của quá trình lọc !h w=k !z k: hằng số lọc h: chiều cao thủy tĩnh của chất lỏng tại chiều cao z của vách ngăn w: vận tốc lọc Lọc Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc Huyền phù: Nồng độ, kích cỡ bề mặt, dạng, tính ỳ, độ phân tán, nhiệt độ , độ nhớt, tính điện ly,… Vách lọc Thể tích mao quản, độ lớn mao quản, trở lực dòng Chênh lệch áp suất Áp suất 2 phía vách lọc, vận tốc dòng qua vách lọc, cấu tạo và trợ lực của lớp bã, dòng chuyển động của chất lỏng Lọc Các$yếu$tố$ảnh$hưởng$đến$quá$trình$lọc Ảnh hưởng của lớp bã Lọc Các$yếu$tố$ảnh$hưởng$đến$quá$trình$lọc •Ảnh hưởng của kích thước hạt rắn •Ảnh hưởng của bề mặt dạng hạt và tính ỳ của hạt •Ảnh hưởng của dòng chảy •Ảnh hưởng của áp suất Lọc Các$yếu$tố$ảnh$hưởng$đến$quá$trình$lọc •Ảnh hưởng của nồng độ huyền phù Lọc Các$yếu$tố$ảnh$hưởng$đến$quá$trình$lọc •Ảnh hưởng của nhiệt độ Lọc PhươngtrìnhHagen– PoiseuillervàD arcy Lớp bã tạo bảo tập hợp hạt, hình thành các mao quản song song với nhau theo hướng dòng chảy Nước trong chảy dòng qua lớp bã d 2# d 2 $p! d 2 $p! Pt Hagen-Poiseuiller V = Fn = F 4 32 µH 32 µH V: thể tích nước trong đi qua lớp bã trong thời gian ! !d 2 F: bề mặt tiết diện của lớp bã 4 k= n: số lượng mao quản tính theo một đơn vị diện tích n = 2 ! 32 ε : độ xốp của lớp bã d d: đường kính mao quản Δp: hiệu số áp suất hai bên vách lọc H: chiều dài mao quản ( chiều cao lớp bã) Pt D arcy µ: độ nhớt của nước trong k: hằng số lọc V p pF! q= =k V =k F! µH µH Lọc Phươngtrìnhlọcchung Lượng bã thu được bằng lượng rắn có trong huyền phù: (1 # )HF! r = V!r r: quan hệ giữa lượng bã pF! và lượng nước trong huyền phù dV F 2 k! r (1 % )$p0 V =k = µH d# Vr!µ Pt D arcy !p0 : tổn thất áp suất qua lớp bã 1 trở lực lớp bã: #= Thay giá trị trở lực k r (1 $ ! ) lớp bã vào pt D arcy và lấy tích phân với !p0 = const V: thể tích nước trong đi qua lớp bã trong thời gian ! F: bề mặt tiết diện của lớp bã n: số lượng mao quản tính theo một đơn vị diện tích ε : độ xốp của lớp bã d: đường kính mao quản Δp: hiệu số áp suất hai bên vách lọc 2 F 2 #$p0 V = 2 H: chiều dài mao quản ( chiều cao lớp bã) µ: độ nhớt của nước trong r!µ k: hằng số lọc : Lọc Tich phân biến đổi từ phương trình cân bằng vật liệu: Phươngtrìnhlọcchung # H CH 2 H ! d# = ! ...