môn học quá trình và thiết bị truyền khối chương 5

LOGO
Môn h cọ
QTTB TRUY N KH IỀ Ố
CH NG 5ƯƠ
LOGO

Đ nh nghĩaị
H p ph là quá trình hút các ch t trên b m t các v t li u x p ấ ụ ấ ề ặ ậ ệ ố
nh các l c b m t.ờ ự ề ặ

V t li u x p đ c g i là ch t h p phậ ệ ố ượ ọ ấ ấ ụ

Ch t b hút g i là ch t b h p phấ ị ọ ấ ị ấ ụ
Ch ng 5ươ
I. Khái Ni mệ

ng d ngỨ ụ

Tách các ch t tan (đi n ly và không đi n ly) ra kh i ấ ệ ệ ỏ
dung d chị

Tách các khí có hàm l ng th p ra kh i h n h pượ ấ ỏ ỗ ợ

T y màu, t y mùi ẩ ẩ

X lý n c th i, khí th iử ướ ả ả

Tách không khí: tách O
2
đ c 95%, Nượ
2

đ c 99%ượ

S n xu t ch t xúc tácả ấ ấ
Ch ng 5ươ
I. Khái Ni mệ

Phân lo iạ

H p ph hóa h c: do l c hóa tr gây nên t o thành các h p ấ ụ ọ ự ị ạ ợ
ch t khá b n trên b m t nên khó nh ho c chuy n phân t thành ấ ề ề ặ ả ặ ể ử
các nguyên tử

H p ph v t lý: do l c hút phân t Van der Waals tác d ng ấ ụ ậ ự ử ụ
trong kho ng không gian g n sát b m tả ầ ề ặ

Các giai đo n h p phạ ấ ụ

Giai đo n I: khu ch tán t môi tr ng l ng đ n b m t ch t ạ ế ừ ườ ỏ ế ề ặ ấ
h t ch t h p ph .ạ ấ ấ ụ

Giai đo n II: khu ch tán theo các mao qu n đ n b m tạ ế ả ế ề ặ

Giai đo n III: t ng tác h p phạ ươ ấ ụ
Ch ng 5ươ
I. Khái Ni mệ

Yêu c u đ i v i ch t h p phầ ố ớ ấ ấ ụ

Có b m t riêng l nề ặ ớ


Có các mao qu n đ l n đ các phân t h pả ủ ớ ể ử ấ ph đ c đ n ụ ượ ế
b m t nh ng cũng c n đ nh đ lo i các phân t khác ề ặ ư ầ ủ ỏ ể ạ ử
xâm nh p ậ ⇒ có tính ch n l cọ ọ

Có th hoàn nguyên d dàngể ễ

Tu i th cao (kh năng h p ph )ổ ọ ả ấ ụ

B c đ ch u đ c rung đ ng và va đ pề ơ ể ị ượ ộ ậ
Ch ng 5ươ
II. Ch t H p Ph Công Nghi pấ ấ ụ ệ
1. C u trúc x p c a ch t h p phấ ố ủ ấ ấ ụ

Phân lo i c u trúc x pạ ấ ố

Mao qu n nh : ch a hình thành d ng hình h c c a mao ả ỏ ư ạ ọ ủ
qu n, ch là không gian gi a các phân t , có kích th c t ả ỉ ữ ử ướ ừ
0÷15A

Mao qu n trung bình: lo i này chi m nhi u nh t, t o ra ả ạ ế ề ấ ạ
thành ph n chính b m t h p ph . Lo i này di n ra c h p ầ ề ặ ấ ụ ạ ễ ả ấ
ph và ng ng t mao qu nụ ư ụ ả

Mao qu n l n: lo i này t o ra h th ng v n t i ch t r t t t, ả ớ ạ ạ ệ ố ậ ả ấ ấ ố
làm tăng v n t c h p ph , th ng dùng t t trong các c t s c ậ ố ấ ụ ườ ố ộ ắ
ký.
Ch ng 5ươ
II. Ch t H p Ph Công Nghi pấ ấ ụ ệ
1. C u trúc x p c a ch t h p phấ ố ủ ấ ấ ụ


Đ c ch t o t các nguyên li u giàu Cacbon. Quá trình s n ượ ế ạ ừ ệ ả
xu t g m 2 giai đo n: than hóa và ho t hóa.ấ ồ ạ ạ
•
Than hóa nh quá trình nhi t phânờ ệ
•
Ho t hóa b ng cách oxy hóa ch n l c 800÷1000ạ ằ ọ ọ ở
o
C trong
môi tr ng ch a h i n c ho c khí COườ ứ ơ ướ ặ
2

Than có nhi u lo i, trong đó lo i giàu mao qu n nh dùng t t ề ạ ạ ả ỏ ố
cho các quá trình h p ph khí, kèm hi u qu khi h p ph các ch t ấ ụ ệ ả ấ ụ ấ
h u c . Than giàu mao qu n trung bình th ng dùng h p ph trong ữ ơ ả ườ ấ ụ
dung d ch.ị

Than ho t tính th ng dùng 2 d ng: d ng b t dùng khi năng ạ ườ ở ạ ạ ộ
su t nh , d ng viên d hoàn nguyên nên dùng cho năng su t l nấ ỏ ạ ễ ấ ớ

Nh c đi m l n nh t c a than là d cháy và có th gây n .ượ ể ớ ấ ủ ễ ể ổ
Ch ng 5ươ
II. Ch t H p Ph Công Nghi pấ ấ ụ ệ
2. Than ho t tínhạ

Đ c ch t o theo nguyên t c:ượ ế ạ ắ
•
Tác d ng mu i silicat v i axit m nh t o thành t a d i d ng ụ ố ớ ạ ạ ủ ướ ạ
keo polyme t h p t các h t r t nh , ch a nhi u n cổ ợ ừ ạ ấ ỏ ứ ề ướ
•
S y 120÷150ấ ở

o
C làm h t n c t do, đ m 5÷7%, gi i ế ướ ự ộ ẩ ả
phóng không gian gi a các vi h t t o thành các mao qu n.ữ ạ ạ ả

Silicagen là ch t h p ph a n c nên ng d ng l n nh t là ấ ấ ụ ư ướ ứ ụ ớ ấ
tách n c trong không khí, n c trong các ch t l ng ít tan trong ướ ướ ấ ỏ
n c, tách các ch t h u c t dung d ch (trong s c ký, d u m , ướ ấ ữ ơ ừ ị ắ ầ ỏ
th c ph m)ự ẩ

Silicagen b n c h c nhi t đ cao, gi đ c ho t tính nhi t ề ơ ọ ở ệ ộ ữ ượ ạ ở ệ
đ cao (500ộ
o
C)
Ch ng 5ươ
II. Ch t H p Ph Công Nghi pấ ấ ụ ệ
3. Silicagen
Ch ng 5ươ
II. Ch t H p Ph Công Nghi pấ ấ ụ ệ
4. Ch t d o x pấ ẻ ố

Đ c ch t o t các polyme t ng h p nhân t o nh : styren, ượ ế ạ ừ ổ ợ ạ ư
divnyl, benzen polyme, copolyme, fenolformaldehyt-amin

Là các v t li u b m t k n c, không có ho c có c c, tr ng ậ ệ ề ặ ỵ ướ ặ ự ươ
trong các dung môi h u c .ữ ơ

Ái l c h p ph ch y u là l c Van de Waalsự ấ ụ ủ ế ự
Ch ng 5ươ
II. Ch t H p Ph Công Nghi pấ ấ ụ ệ
5. Zeolit


Là d ng khoáng t aluminosilicat, là khoáng t nhiên đ c t ng ạ ừ ự ượ ổ
h p đ phát tri n nh ng đ c tính quý giá c a nó.ợ ể ể ữ ặ ủ

Zeolit đ c g i là “sàng phân t ” nghĩa là tách đ c các ch t ượ ọ ử ượ ấ
d a vào s khác nhau v kích th c phân t .ự ự ề ướ ử

Quá trình tách x y ra nh m ng tinh th t o ra c u trúc gi ng ả ờ ạ ể ạ ấ ố
nh các “l ng”, trên “l ng” có các “c a s ” có kích th c nh t ư ồ ồ ử ổ ướ ấ
đ nh ch cho phép nh ng phân t nh h n đi qua.ị ỉ ữ ử ỏ ơ
Ch ng 5ươ
II. Ch t H p Ph Công Nghi pấ ấ ụ ệ
6. Nhôm oxyt ho t tínhạ

Còn đ c g i là Alumogen đ c t o ra t ng t nh Silicagen ượ ọ ượ ạ ươ ự ư
b ng cách t o t a Al(OH)ằ ạ ủ
3
ng m n c d ng keo, sau đó đ c s y ậ ướ ạ ượ ấ
và nung theo ch đ k thu t nh t đ nh, các phân t n c b đ t ế ộ ỹ ậ ấ ị ử ướ ị ứ
ra, các m ng c u trúc b đ t đo n d c theo các m t liên k t y u, ạ ấ ị ứ ạ ọ ặ ế ế
t o ra c u trúc mao qu n và ho t tính.ạ ấ ả ạ

Alumogen thu c lo i a n c, b n c h c nên dùng t t trong ộ ạ ư ướ ề ơ ọ ố
các l p h p ph chuy n đ ng. Ngoài ra còn đ c dùng trong các ớ ấ ụ ể ộ ượ
c t s c ký, làm ch t mang xúc tác.ộ ắ ấ
LOGO