Bài giảng Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 5 - Nguyễn Minh Tân

Bài giảng "Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 5 - Nguyễn Minh Tân" được biên soạn với các nội dung chính sau: Phân riêng hệ lỏng không đồng nhất bằng phương pháp (lực ly tâm); Ứng dụng của quá trình ly tâm; Máy lắng ly tâm; Cấu tạo máy ly tâm;... 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 5 - 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 Máy$ly$tâm Máy$ly$tâm Khái niệm cơ bản Phân riêng hệ lỏng không đồng nhất bằng phương pháp (lực ly tâm ) Phương pháp ly tâm có thể tiến hành bằng: - Xyclon lỏng Huyền phù được đưa vào xyclon với vận tơcs lớn theo phương tiếp tuyến, chuyển động xoáy tròn, được phân riêng nhờ chênh lệch khối lượng riêng - Máy lắng ly tâm Lắng trong trường lực ly tâm với thùng liền không đục lỗ dùng phân riêng hệ có chênh lệch khối lượng riêng Lắng ly tâm gồm 2 quá trình vật lý: lắng hạt rắn và nén bã Máy lọc ly tâm Lọc trong trường lực ly tâm với thùng liền có đục lỗ Lọc ly tâm gồm 3 quá trình vật lý: tạo bã, nén bã và tách chất lỏng còn lại trong bã Ứng dụng của quá trình ly tâm: - Làm sạch các chất lỏng khác nhau - Tách các hạt rắn ra khỏi dung dịch Phân riêng đường kính và mật rỉ, tách dung môi và hợp chất lỏng còn lại trong bột PVC,… Máy$lắng$ly$tâm Máy$lắng$ly$tâm Yếu tố phân ly Kp Dung dịch trong thùng quay theo thùng do chịu tác dụng của lực ly tâm Pz = mb D! $ 2 !2 2 b= % = n D b = r! 2 2 & 30 # 1800 u !n u !n 2mu2 D = = = = Pz = = m! 2 = mr! 2 r 30 r 30 D 2 m: Khối lượng cửa vật thể chuyển động, kg r: Bán kính chuyển động, m u: Vận tốc vòng, m/s ω: Vận tốc góc, v/ph b: Gia tốc, m2/s Yếu tố phân ly: tỉ lệ giữa lực ly tâm và trọng lực Pz b 2 n 2 D rn 2 KP = = = ! 2 !1 G g g 1800 900 g n: 4000 – 1500v/ph Kp: 300 – 50000 Bề mặt chất lỏng trong thùng OM G = MK Pz G OM = r Pz 900 Grn 2 OM = Pz = n2 900 Phương trình đường Parabol: y 2 = 2 Px 2 2 Cụ thể: & 30 # 1 & 30 y # y = 2$ ! x 2 x= $ ! % n 2% n Tại điểm K Pz dL r! 2 r! 2 tg = = = dL = dr G dr g g Lấy tích phân 2 !2 ! dL = g ! rdr L= 2g R2 + C C: hằng số tích phân đặc trưng cho điều kiện của điểm xét nằm phía trên của gờ thùng Bề mặt chất lỏng trong thùng Bán kính phần đáy thùng không chứa chất lỏng _ C 2g r0 = !2 Thể tích Parabol xoay trong thùng Vx = ! L (L C )$ 2 g dL o # 2 # 2g L 2 Vx = 2 ! LC 2 Thể tích phần thùng chứa chất lỏng VF = VT ! Vx = R 2L ! Vx Mức chất lỏng trong thùng lúc đầu VF Lx = Vì VF = R 2!L !R Cấu$tạo$máy$ly$tâm Phân loại máy ly tâm Phân loại theo phương pháp phân ly: Máy ly tâm thường (Kp < 3500), ly tâm cao tốc Phân loại theo công dụng: Máy ly tâm dùng tách huyền phù có phan phân tán là hạt tinh thể hoặc tách nước của vật liệu rắn ngậm nước Máy ly tâm dùng phân riêng huyền p ù khó lọc hoặc lắng trong huyền phù có nồng độ thấp Máy ly tâm dùng phân riêng nhũ tương Phân loại theo phương pháp tháo bã: Tháo bã bằng tay, bằng vít tải, bằng dao cạo, băng thanh gạt thủy lực Phân loại theo cấu tạo chỗ tựa: Máy ly tâm kiểu đứng, kiểu treo Phân loại theo vị trí của trục: Máy ly tâm nằm ngang, thẳng đứng, nằm nghiêng Phân loại theo phương thức làm việc: Máy ly tâm làm việc gián đoạn hoặc liên lục Máy$ly$tâm$làm$việc$gián$đoạn Máy ly tâm ba chân Thùng lọc có đường kính đến 1500mm Kp= 430 - 965 Ưu điểm: Làm việc ổn định Nhược điểm: Cạo bã bằng tay ổ trục và bộ phạn truyền động dễ bị ...