Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Tối ưu hoá hệ thống tách hỗn hợp nhiều cấu tử Etanol - nước và các tạp chất nhận được bằng phương pháp lên men

Mục đích của Luận án là nghiên cứu tối ưu hoá quá trình phân tách hệ nhiều cấu tử nhằm nâng cao hiệu quả phân tách, giảm số lượng thiết bị, lựa chọn một lộ trình tách hợp lý, giảm tiêu hao nguyên vật liệu và năng lượng là vấn đề thiết thực và cấp bách hiện nay. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Tối ưu hoá hệ thống tách hỗn hợp nhiều cấu tử Etanol - nước và các tạp chất nhận được bằng phương pháp lên men B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG I H C BÁCH KHOA HÀ N I ----------------- Cao Th Mai DuyênT I U HOÁ H TH NG TÁCH H N H P NHI U C UT ETANOL - N C VÀ CÁC T P CH T NH N C B NG PH NG PHÁP LÊN MEN LU N ÁN TI N S K THU T Hà N i – 2010 B GIÁO D C VÀ ÀO T O TR NG I H C BÁCH KHOA HÀ N I ----------------- Cao Th Mai DuyênT I U HOÁ H TH NG TÁCH H N H P NHI U C UT ETANOL - N C VÀ CÁC T P CH T NH N C B NG PH NG PHÁP LÊN MENChuyên ngành: Quá trình và Thi t b Công ngh Hoá h cMã s : 62.52.77.01 LU N ÁN TI N S K THU T NG IH NG D N KHOA H C PGS. TS Nguy n H u Tùng Hà N i - 2010 L I CAM OAN Tôi xin cam oan ây là công trình nghiên c u c a riêng tôi. Các s li u, k tqu c nêu trong lu n án là trung th c và ch a t ng c cá nhân hay t ch ckhoa h c nào công b trong b t k công trình nào khác trong và ngoài n c. Cao Th Mai Duyên L IC M N Tr c tiên, tôi xin chân thành c m n PGS. TS Nguy n H u Tùng, Th y ãt n tình h ng d n, giúp ! tôi trong su t quá trình nghiên c u và hoàn thi n lu nán. Xin chân thành c m n các Th y Cô Vi n ào t#o sau #i h c, các Th yCô và các $ng nghi p trong B% môn Quá trình – Thi t b Công ngh Hóa và Th cph&m ã óng góp các ý ki n chuyên môn, ã t#o m i iu ki n thu n l i và nhi ttình giúp ! tôi hoàn thành các n%i dung nghiên c u. Tôi c(ng xin c m n Trung tâm giáo d)c và phát tri*n S+c ký – Tr ,ng #ih c Bách Khoa Hà N%i, Công ty c ph n c$n r u và các s n ph&m t nhiên, Nhàmáy r u L#c H$ng ã giúp ! tôi r t nhiu trong vi c ti n hành các thí nghi m vàphân tích s li u. Cu i cùng, tôi xin c m n gia ình và b#n bè ã luôn %ng viên, giúp ! tôiv t qua m i khó kh-n, hoàn thành công vi c nghiên c u. Cao Th Mai Duyên. M CL C Trang ph bìa L i cam oan M cl c Danh m c các ký hi u, các ch vi t t t Danh m c các b ng Danh m c các hình v , th M u 1 Ch ng 1 – T NG QUAN 2 1.1. H dung d ch nhi u c u t 2 1.2. K thu t tách dung d ch nhi u c u t 5 1.3. T i u hoá quá trình tách dung d ch nhi u c u t 7 1.3.1. L a ch n ch tiêu t i u hoá 7 1.3.2. Phân tích ch tiêu t i u hoá v n ng l ng tiêu hao trong quá trình tách 9 h n h p nhi u c u t Ch ng 2 – PH NG PHÁP NGHIÊN C U 18 2.1. Xây d ng mô hình t ng quát c!a tháp ch ng luy n nhi u c u t 18 2.1.1.Xác nh cân bng pha l#ng - h i c!a h dung d ch nhi u c u t 19 2.1.1.1. Xác nh cân bng pha c!a h dung d ch nhi u c u t bng ph ng pháp 20 th c nghi m 2.1.1.2. Xác nh cân bng pha c!a h dung d ch nhi u c u t bng ph ng pháp 21 l p mô hình 2.1.1.2.1. L a ch n mô hình 21 ! 27 ! # $ % & ! ( ! ) * + , 30 2.1.2. Các mô hình g n úng c!a tháp ch ng luy n nhi u c u t và ph ng pháp 31 gi i mô hình 2.1.3.Mô hình t ng quát c!a tháp ch ng luy n 32 2.1.4 . Các ph ng pháp gi i các ph ng trình MESH 40 2.1.4.1. Các ph ng pháp chia nh# bài toán 41 2.1.4.1.1. Ph ng pháp tính l n l t t$ %a sang %a 41 2.1.4.1.2. Các ph ng pháp chia nh# bài toán có s d ng ma tr n ba ng 43chéo 2.1.4.2. Ph ng pháp tính t$ trong ra ngoài 54 2.2. Ki&m chng s phù h p c!a mô hình tháp ch ng luy n nhi u c u t bng th c 56 nghi m 2.2.1. Quá trình l y m(u và các ph ng pháp phân tích 56 2.2.1.1. Xác nh n ng ) etanol bng ph ng pháp t* tr ng 56 2.2.1.2. Xác nh n ng ) các t+p ch t trong m(u c n bng ph ng pháp s c ký 57 khí 2.2.2. Xác nh n ng ) etanol, nhi t ), n ng ) c!a m)t s c u t t+p ch t trên 59 các %a c!a tháp ch ng luy n th c t . 2.2.2.1. Các k t qu xác nh phân b n ng ) c n và nhi t ) d c theo chi u 60 cao c!a tháp 2.2.2.2. So sánh các k t qu phân b n ng ) m)t s t+p ch t trong tháp 62 Ch ng 3 – K,T QU- NGHIÊN C U 68 3.1. Nghiên cu phân lo+i các c u t có trong dung d ch etanol - n .c s n xu t bng 68 ph ng pháp lên men 3.1.1. Nghiên cu hành vi c!a các t+p ch t c!a h bng ph ng pháp th c nghi m 68 3.1.1.1. Xác nh thành ph n t+p ch t ...