Quá trình và thiết bị truyền chất

Tham khảo tài liệu quá trình và thiết bị truyền chất, khoa học tự nhiên, hoá học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quá trình và thiết bị truyền chất 4 CHÆÅNG I NHÆÎNG ÂËNH LUÁÛT CÅ BAÍN CUÍA CÄNG NGHÃÛ HOAÏ HOÜC I. Mäüt säú khaïi niãûm vaì âënh nghéa: 1. Nàng suáút: Nàng suáút thiãút bë, phán xæåíng hay nhaì maïy, ... laì säú læåüng saín pháøm taûo ra (hay nguyãn liãûu chãú biãún) trãn mäüt âån vë thåìi gian. Nãúu G laì troüng læåüng, Vs laì thãø têch (saín pháøm hay nguyãn liãûu), τ laì thåìi gian thç nàng suáút P bàòng : G Vs P= hay P = τ τ 3 P coï thãø tênh bàòng T/s, kg/h, m /s, ... 2. Cäng suáút: Q laì nàng suáút täúi âa coï thãø âaût âæåüc cæåìng âäü laìm viãûc I cuía thiãút bë laì nàng suáút cuía thiãút bë tênh cho âån vë cuía mäüt âaûi læåüng âàûc træng (thãø têch, diãûn têch, kêch thæåïc, ...). Vê duû nãúu V laì thãø têch cuía thiãút bë thç coï thãø biãøu diãùn cæåìng âäü bàòng: P G I= = V τ ×V I coï thãø tênh bàòng T/h.m , m3/h.m2 (theo diãûn têch cuía thiãút bë). 3 3. Tiãu phê: Nguyãn liãûu, næåüc, nàng læåüng, ... laì læåüng nguyãn liãûu, næåïc, nàng læåüng, ... tiãu hao âãø taûo ra âån vë saín pháøm. Vê duû Tnguyãn liãûu/Tsaín pháøm; m3 næåïc/T; kwh/m3 4. Âäü chuyãøn hoaï: Âäü chuyãøn hoaï nguyãn liãûu A (taïc cháút) laì tyí lãû giæîa læåüng taïc cháút A âaî chuyãøn hoaï vaì læåüng ban âáöu. ÅÍ thåìi âiãøm τ, V laì thãø têch cuía hãû thäúng taïc duûng, GA laì troüng læåüng cháút A, CA laì näöng âäü cuía cháút A vaì XA laì âäü chuyãøn hoaï cuía cháút A. - ÅÍ thåìi âiãøm ban âáöu τo = 0, caïc âaûi læåüng trãn coï trë säú tæång æïng Vo, GAo, CAo vaì XAo. - ÅÍ thåìi âiãøm τ1 cháút A âaî chuyãøn hoaï hoaìn toaìn thç caïc trë säú tæång æïng laì V1, GA1, CA1 vaì XA1= 1. Nãúu coï nhiãöu taïc cháút A, B, C, ... thç mäùi cháút coï âäü chuyãøn hoaï cuía mçnh XA, XB, XC, ... Theo âënh nghéa åí thåìi âiãøm τ, âäü chuyãøn hoaï laì: G − GA G −G X A = Ao hay X = o (1) G Ao Go Go − G Nãúu tênh theo pháön tràm thç X % = 100 × Go G = Go (1 − X ) Tæì (1) ta coï: (2) 5 G Go = (1 − X ) Chia 2 vãú cho Vo ta coï: Vo Vo Go G = Co ⇒ = C o (1 − X ) Vç Vo Vo - Nãúu hãû thäúng laì cháút loíng hay dung dëch (thãø têch V thay âäøi khäng âaïng kãø), hay laì khê maì täøng thãø têch khäng thay âäøi trong quaï trçnh chuyãøn hoaï thç: G G = = C vaì C = C o (1 − X ) (3) Vo V - Nãúu trong chuyãøn hoaï thãø têch thay âäøi vaì V = γVo thç: G G G = = o (1 − X ) V γVo γVo C C = o (1 − X ) hay (4) γ Nhæng γ biãún âäøi theo thåìi gian τ nãn duìng khäng tiãûn. Ngæåìi ta duìng khaïi niãûm âäü thay âäøi tæång âäúi β cuía thãø têch hãû khi chuyãøn hoaï âaî hoaìn toaìn (X=1): V − Vo V1 β= 1 = −1 Vo Vo V1 = Vo (1 + β ) ⇒ Vê duû trong quaï trçnh: 2H2 + O2 = 2H2O 2 1 β = −1 = − Ta coï: 3 3 5. Hiãûu suáút saín pháøm: Hiãûu suaït saín pháøm thu âæåüc φs laì tyí lãû giæîa læåüng saín pháøm thæûc tãú thu âæåüc Gs vaì læåüng täúi âa thu âæåüc Gmax (nãúu chuyãøn hoaï hoaìn toaìn): ...