Thiết bị chưng cất gián đoạn-ks.phanquangthoai -phan quang thoai-phanquangthoai@yahoo pptx

Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

MỤC LỤC
1. MỤC ðÍCH 2
2. PHÚC TRÌNH 2
2.1.

Kết quả ño ñược
3
2.2.

Tính toán
3
2.2.1.

Lượng sản phẩm ñỉnh và ñáy thu ñược
3
2.2.2.

Tính tỉ số hoàn lưu cục bộ rồi suy ra tỉ số hoàn lưu toàn phần
5
2.2.3.

Vẽ sơ ñồ xác ñịnh số mâm lý thuyết
6
2.2.4.

Tính hiệu suất tổng quát của tháp
7
3. NHẬN XÉT 7
3.1.

Nhận xét của Bùi Rạng ðông
8
3.1.1.

Hệ ñẳng phí là gì ? ðặc ñiểm của hệ ñó? Cách khắc phục?
8
3.1.2.

Ý nghĩa của việc hoàn lưu? Vì sao tỉ số hoàn lưu càng lớn thì nồng ñộ sản
phẩm ñỉnh càng cao? Có thể bỏ qua hoàn lưu ñược không? Vì sao?
9
3.1.3.

Phù kế
9
3.2.

Nhận xét của Võ Phương Ghil
11
3.2.1.

Giữa chưng cất gián ñoạn và chưng cất liên tục có gì giống và khác
11
3.2.2.

Tháp chưng cất
11
3.2.3.

Nhận xét về ưu khuyết ñiểm của từng loại tháp
12
3.3.

Nhận xét của Ngô Chí Tiềm
13
3.3.1.

Thiết bị ngưng tụ
13
3.3.2.

Hệ thống chưng cất chân không
13
3.3.3.

Hiệu suất của quá trình
14
3.4.

Nhận xét của Nguyễn Trung Tín
15
3.4.1.

Sự lôi cuốn của chất lỏng
15

3.4.2.

Hiệu suất
15
3.4.3.

Phương pháp chưng cất
15
3.5.

Nhận xét của Nguyễn Lê Huyền Trân
16
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

3.5.1.

Tại sao thiết bị gia nhiệt J1 lại ñặt ở ngoài nồi ñun C1 mà không ñặt trong
C1?
16
3.5.2.

Tại sao phải làm lạnh hai lần ở hệ thống ngưng tụ dạng xoắn E1 và thiết bị
E2?
16
3.5.3.

Tại sao ở giửa tháp có một van xả? Công dụng của van xả ñó là gì?
16
4. TÀI LIỆU THAM KHẢO 17
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

CHƯNG CẤT GIÁN ðOẠN
1. MỤC ðÍCH
Khảo sát quá trình phân riêng hỗn hợp hai cấu tử bằng phương pháp chưng cất. Sự ảnh
hưởng của tỉ số hoàn lưu dến hiệu suất chưng cất.
2. PHÚC TRÌNH
2.1. Kết quả ño ñược
Bảng 2.1.1: Kết quả
Nhập liệu Sản phẩm ñáy Sản phẩm ñỉnh
Nhiệt ñộ 29ºC Nhiệt ñộ 33ºC Nhiệt ñộ 31.5ºC
R = 1
ðộ rượu 43 ðộ rượu 42 ðộ rượu 95
Bảng 2.1.2: Thiết bị ngưng tụ
Nhiệt ñộ nước vào: 29.5ºC
Nhiệt ñộ nước ra: 30.4ºC
Lưu lượng nước: 100 L/h
2.2. Tính toán
Bảng 2.2.1: Chuyển ñổi ñộ rượu về 15
ºC
Nhập liệu Sản phẩm ñáy Sản phẩm ñỉnh
ðộ rượu trên phù kế 43.0 42.0 95.0
ðộ rượu về 15

ºC
37.1 34.4 88.4
Phần trăm thể tích (%V) 37.1 34.4 88.4
2.2.1. Lượng sản phẩm ñỉnh và ñáy thu ñược
Chọn căn bản tính là 1h
Gọi: F là lượng nhập liệu ban ñầu (mol)
D là lượng sản phẩm ñỉnh (mol)
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

W là lượng sản phẩm ñáy (mol)
Cân bằng vật chất cho toàn hệ thống:
F = D + W (1)
Cân bằng vật chất cho cấu tử dễ bay hơi:
F.x
F
= D.x
D
+ W.x
W
(2)
Ta có ñộ rượu a ra phần mol x:







−
+
=
a
a1
M
M
ρ
ρ
1
1
x
N
R
R
N

Ở 15ºC ρ
N
= 999.68 kg/m
3
; ρ
R
= 793.25 kg/m
3

Suy ra:
0.155
0.371

0.3711
18
46
793.25
999.68
1
1
x
F
=






−
×+
=

0.703
0.884
0.8841
18
46
793.25
999.68
1
1
x

D
=






−
×+
=
0.14
0.344
0.3441
18
46
793.25
999.68
1
1
x
W
=






−

×+
=
Phân tử lượng trung bình hỗn hợp:
M
hh
= (1 - 0.155)×18 + 0.703×46 = 47.55 ñv.C
Phần khối lượng:
0.067
0.155)(1
18
46
0.155
0.155
)x(1
M
M
x
x
x
R
N
R
R
R
R
=
−+
=
−+
=

Khối lượng riêng của hỗn hợp:
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

)x(1ρρx
ρρ
ρ
RRNR
NR
hh
−+
×
=

3
hh
kg/m 982.55
0.067)793.25(1999.680.067
793.25999.68
ρ =
−+×
×
=⇔

Suy ra khối lượng hỗn hợp:
m

hh
= ρ
hh
.V
hh
= 982.55×0.005 = 4.913 kg
Với V
hh
= 5 L
Số mol của hỗn hợp:

mol 103.321000
47.55
4.913
M
m
n
hh
hh
hh
=×==

Từ (1) & (2) ta có hệ phương trình:



=
=
⇒




×=+
=+
mol 100.567W
mol 2.753D
0.155103.320.14W0.703D
103.32WD

Vậy số mol sản phẩm ñỉnh thu ñược là 2.753 mol và số mol sản phẩm ñáy thu ñược là
100.567 mol.
2.2.2. Tính tỉ số hoàn lưu cục bộ rồi suy ra tỉ số hoàn lưu toàn phần
Tỉ số hoàn lưu cục bộ ñược tính theo công thức:
NDRD
i
i
).D.rx(1.D.rx
Q
R
−+
= (*)
Trong ñó:
Q
i
= Q
R
- Q
C

Q

R
= 483 W (nhiệt cung cấp cho nồi ñun)
Q
C
= F.C.t
F = 100 L/h (lượng nước qua thiết bị ngưng tụ)
Dựa vào bảng thông số vật lý của nước trên ñường bão hòa, Bảng tra cứu cơ sở nhiệt
công nghiệp nội suy ta có: C = 4.174 (kJ/kg.ñộ)
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

Khối lượng riêng của nước ở
C29.95
2
30.429.5
t
o
=
+
=
là ρ
N
= 995.61 kg/m
3

Ta có:
( )

W103.89C0.9
Ckg.
J
4174
m
kg
995.61
s
m
3600
10100
Q
o
o3
33
C
=×








×







×








×
=
Khi ñó Q
i
= Q
R
- Q
C
= 483 - 103.89 = 379.11 W = 1364.78 kJ/h
Tra bảng nhiệt hóa hơi của một số chất thông dụng, sách tra cứu - Phan Văn Thơm.
Ở nhiệt ñộ TI 1 = 84.8ºC ta có:
r
R
= 903.208 kJ/kg
r
N
= 2295.50 kJ/kg
Tính D (kg):
Ta có:

m
D
= n.M
hh
= 2.753[0.703×46 + (1 - 0.703)×18] = 103.74 g/h = 0.10374 kg/h
(Chọn căn bản tính là 1h)
Từ (*) ta ñược tỉ số hoàn lưu cục bộ:
9.99
2295.50.103740.703)(1903.2080.103740.703
1364.78
R
i
=
××−+××
=

Suy ra tỉ số hoàn lưu tổng:
R
T
= R + R
i
= 0.5 + 9.99 = 10.49
2.2.3. Vẽ sơ ñồ xác ñịnh số mâm lý thuyết
Vẽ ñồ thị x,y
Từ số liệu cân bằng pha của rượu etylic - nước vẽ ñường cân bằng
x 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
y 0 33.2 44.2

53.1 57.6

61.4 65.4

69.9 75.3 81.8 89.8 100
Phương trình ñường làm việc của ñoạn luyện (ñoạn cất)
D
TT
T
x
1R
1
x
1R
R
y
+
+
+
=

Tỉ số hoàn lưu tổng R
T
= 10.49
0.0610.913x0.703
1
10.49
1
x
1
10.49
10.49

y +=×
+
+
+
=
⇒

ðồ thị ñường làm việc của ñoạn cất ñi qua ñiểm:
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

x = 0 => y = 0.061
x = x
D
=> y = x = x
D
= 0.703
Vẽ số mâm lí thuyết bắt ñầu từ ñiểm x = y = 0.703
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Hình 2.2.1: Sơ ñồ xác ñịnh số mâm lý thuyết
Từ (Hình 2.2.1) suy ra số mâm lý thuyết là 2
2.2.4. Tính hiệu suất tổng quát của tháp
28.57%100
7
2
E
0
=×=

x
W
x
D
y

x

Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

3. NHẬN XÉT
3.1. Nhận xét của Bùi Rạng ðông
3.1.1. Hệ ñẳng phí là gì ? ðặc ñiểm của hệ ñó? Cách khắc phục?
Hệ ñẳng phí là hệ gồm các cấu tử có nhiệt ñộ sôi gần bằng nhau.
ðặc ñiểm của hệ ñẳng phí: Tại ñiểm ñẳng phí, pha lỏng và pha hơi có cùng một
thành phần cấu tử, do ñó nếu ñun sôi hỗn hợp ñẳng phí thì pha hơi sau khi

ngưng tụ sẽ có thành phần giống như pha lỏng ban ñầu. Không thể phân riêng
hoàn toàn các cấu tử này bằng phương pháp chưng cất thông thường.
Khắc phục: Thêm vào hỗn hợp ñẳng phí một cấu tử thứ ba
Ví dụ: ðiểm ñẳng phí của hỗn hợp etanol – nước là ở nồng ñộ 96% etanol và 4%
nước. ðể phá vỡ ñiểm sôi hỗn hợp nhằm thực hiện việc chưng cất thì một lượng
nhỏ benzen có thể thêm vào. Benzen tạo ra ñiểm sôi hỗn hợp cấp ba với nước và
etanol nhằm loại bỏ etanol ra khỏi nước, và ñiểm sôi hỗn hợp cấp hai với etanol
loại bỏ phần lớn benzen. Etanol ñược tạo ra không chứa nước.
Dùng chất hút ẩm cho vào hệ ñể hút bớt nước (nếu chưng cất hệ có nước) do ñó
sau khi chưng sản phẩm ñỉnh thu ñược sẽ có nồng ñộ cao hơn.
Kết hợp phương pháp chưng cất với phương pháp hấp phụ rây phân tử bằng
zeolit 3A ñể giữ các phân tử nước có kích thước nhỏ trong các mao quản zeolit
ñi qua. Sau ñó gia nhiệt ñể ñuổi nước trong mao quản zeolit bay ra.
Chưng cất ở áp suất chân không: khi thay ñổi áp suất thì nhiệt ñộ sôi của các cấu
tử sẽ thay ñổi theo những hướng khác nhau. Lúc ñó ñiểm ñẳng phí sẽ không còn
nữa. Nhưng nếu chưng cất chân không thì rất ñắc tiền, dẫn ñến chi phí cao.
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

3.1.2. Ý nghĩa của việc hoàn lưu? Vì sao tỉ số hoàn lưu càng lớn thì nồng ñộ sản
phẩm ñỉnh càng cao? Có thể bỏ qua hoàn lưu ñược không? Vì sao?
Ý nghĩa của việc hoàn lưu: Hoàn lưu giúp tăng nồng ñộ sản phẩm ñỉnh, tránh
hiện tượng khô mâm.
Tỉ số hoàn lưu càng lớn thì lượng hổn hợp lỏng sản phẩm ñỉnh ñược ñưa về càng
cao. Hơi từ tháp chưng cất ñi lên thiết bị ngưng tụ tiếp xúc với lượng lỏng hoàn
lưu này. Trong hơi chứa 2 thành phần: phần lớn cấu tử etanol và một phần nhỏ
hơi nước. Dòng hoàn lưu cũng chứa 2 thành phần: etanol và nước ở dạng lỏng.

Do sự tiếp xúc giữa pha hơi và pha lỏng, cấu tử etanol trong hơi sẽ lôi kéo một
lượng etanol trong dung dịch hoàn lưu, ñồng thời hơi nước trong pha hơi sẽ
ñược giữ lại một phần trong dung dịch hoàn lưu. Lượng hơi sau khi tiếp xúc với
dung dịch hoàn lưu sẽ có nồng ñộ cấu tử etanol cao hơn, ñồng thời giảm nồng
ñộ cấu tử nước. Do ñó khi ñược ngưng tụ, nồng ñộ sản phẩm ñỉnh càng tăng lên.
Quá trình tiếp tục, sản phẩm ñỉnh này sẽ ñược hoàn lưu lại, tương ứng sẽ có
nồng ñộ cấu tử etanol cao hơn dòng hoàn lưu ban ñầu. Cứ thế sự tiếp xúc pha
hơi và pha lỏng kèm sự lôi cuốn cấu tử có ñộ bay hơi cao diễn ra liên tục, nồng
ñộ sản phẩm ñỉnh thu ñược càng cao.
Với ý nghĩa của việc hoàn lưu như trên nên nếu bỏ qua hoàn lưu thì nồng ñộ sản
ñỉnh sẽ không cao, hiệu suất chưng cất sẻ thấp.
3.1.3. Phù kế
ðịnh nghĩa: Phù kế là một dụng cụ ño lường ñể xác ñịnh khối lượng riêng của
một chất lỏng. Nó thường ñược làm bằng thủy tinh có hình trụ và một ñầu có
quả bóng chứa thủy ngân hay kim loại nặng ñể giữ nó nằm thẳng ñứng.
Cách ño: Chất lỏng (rượu) ñược rót vào ống ñong, và phù kế ñược thả nhẹ vào
trong ống cho ñến khi nó nổi lơ lửng. Vị trí mà bề mặt chất lỏng tiếp xúc với
phù kế ñược ñánh dấu và ñược so sánh trên thang ño bằng dải vạch ñặt nằm
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

trong phù kế. Khối lượng riêng của chất lỏng ñược ñọc trực tiếp trên thang ño ñó
cũng là ñộ rượu.
Nguyên lý: Nguyên tắc hoạt ñộng của phù kế dựa vào lực ñẩy Ácsimét. Phù kế
nổi cân bằng khi trọng lực của nó bị cân bằng bởi trọng lượng của thể tích chất
lỏng bị nó chiếm chỗ. Nếu khối lượng riêng chất lỏng càng nhẹ, thể tích chiếm
càng lớn và phù kế càng chìm sâu. Trong các chất lỏng nhẹ như dầu hỏa, xăng

và cồn, phù kế chìm sâu hơn các chất lỏng nặng như sữa, axít.
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

3.2. Nhận xét của Võ Phương Ghil
3.2.1. Giữa chưng cất gián ñoạn và chưng cất liên tục có gì giống và khác
ðều là quá trình phân riêng hổn hợp lỏng cũng như hỗn hợp lỏng - khí thành các cấu
tử riêng biệt dựa vào ñộ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp.
Chưng cất gián ñoạn là chưng cất theo từng mẻ. Gia nhiệt cho một hỗn hợp gồm hai
chất A và B ñến khi dung dịch bay hơi phía trên phần lỏng.Trong phần hơi này thì tỉ lệ
giữa A và B sẽ khác với tỉ lệ trong phần lỏng (nghĩa là A sẽ nhiều hơn B). ðiểu này sẽ
làm cho tỉ lệ giữa 2 thành phần luôn thay ñổi trong quá trình chưng cất và thành phần
B sẽ ngày càng tăng lên trong dung dịch.
Chưng cất liên tục. Hỗn hợp chất lỏng sẽ liên tục ñược cho vào quá trình và việc tách
chất ñược liên tục thực hiện theo thời gian. Quá trình này luôn tồn tại thành phần còn
lại ở dưới ñáy và nó chứa các thành phần khó bay hơi nhất trong dung dịch. Có một
ñiều khác biệt ñặc trưng giữa chưng cất liên tục so với chưng cất theo mẻ là nồng ñộ
dung dịch luôn không ñổi theo thời gian.
3.2.2. Tháp chưng cất
Chưng cất là quá trình dùng nhiệt ñể tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu tử
riêng biệt dựa vào ñộ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp ở cùng
một nhiệt ño.
Trong nhiều trường hợp có một tỷ lệ nhất ñịnh của hỗn hợp hai chất lỏng mà
không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất ñược nữa. Các hỗn hợp này
ñược gọi là hỗn hợp ñẳng phí. Nếu muốn tăng nồng ñộ của cồn phải dùng ñến
các phương pháp tinh cất ñặc biệt khác.
Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất sau:

 Tháp chưng cất dùng mâm xuyên lỗ hoặc mâm ñĩa lưới
 Tháp chưng cất dùng mâm chóp
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

 Tháp ñệm (tháp chưng cất dùng vật chêm)
3.2.3. Nhận xét về ưu khuyết ñiểm của từng loại tháp
 Tháp mâm xuyên lỗ
Ưu ñiểm: chế tạo ñơn giản, vệ sinh dễ dàng, trở lực thấp hơn tháp chóp, ít tốn
kim loại hơn tháp chóp.
Nhược ñiểm: yêu cầu lắp ñặt cao: mâm lắp phải rất phẳng, ñối với những tháp
có ñường kính quá lớn, lớn hơn 2.4 m ít dùng mâm xuyên lỗ vì khi ñó chất lỏng
phân phối không ñều trên mâm.
 Tháp chóp
Ưu ñiểm: hiệu suất truyền khối cao, ổn ñịnh, ít tiêu hao năng lượng hơn nên có
số mâm ít hơn.
Nhược ñiểm: chế tạo phức tạp, trở lực lớn.
 Tháp ñệm
Ưu ñiểm: chế tạo ñơn giản, trở lực thấp
Nhược ñiểm: hiệu suất thấp, kém ổn ñịnh do sự phân bố các pha theo tiết diện
tháp không ñều, sử dụng tháp chêm không cho phép ta kiểm soát quá trình
chưng cất theo không gian tháp trong khi ñó ở tháp mâm thì quá trình thể hiện
qua từng mâm một cách rõ ràng, tháp chêm khó chế tạo ñược kích thước lớn ở
qui mô công nghiệp.
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị

phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

3.3. Nhận xét của Ngô Chí Tiềm
3.3.1. Thiết bị ngưng tụ
Thiết bị ngưng tụ có cấu trúc ba lớp gồm: vỏ ngoài, phần trong và ống xoắn. Khi
ñó hơi sẽ ñi trong phần giữa của thiết bị ngưng tụ. Thiết bị ñược cấu tạo như thế
nhằm mục ñích tăng bề mặt tiếp xúc giữa chất giải nhiệt và hơi ñể tăng hiệu quả
trong quá trình giải nhiệt và giảm thất thoát hơi ra môi trường ngoài khi lượng
hơi lớn (do thiết bị thông với bên ngoài).
Nước làm mát sau khi qua thiết bị ngưng tụ ñược cho tiếp qua thiết bị giải nhiệt
sản phẩm E2. Vì những lý do sau:
 Nước cho vào thiết bị ngưng tụ ñể ngưng tụ hơi nhưng với một lượng thích
hợp ñể không làm giảm nhiệt ñộ của dòng sản phẩm ñỉnh xuống dưới nhiệt ñộ
sôi của hỗn hợp ñể ñảm bảo rằng không làm mất ổn ñịnh trong tháp do dòng
hoàn lưu.
 Do ñó ñể tận dụng lượng nước trên ta cho qua thiết bị giải nhiệt kiểu ống
lồng ống (E2), sau khi ra khỏi thiết bị E2 ta thu ñược sản phẩm có nhiệt ñộ thấp
hơn.
 ðể kiểm soát chính xác nhiệt ñộ của dòng hoàn lưu, tại thiết bị ñiều khiển
dòng hoàn lưu EV1 có hệ thống làm lạnh phụ.
3.3.2. Hệ thống chưng cất chân không
Hệ thống gồm V9, P1 và S1 nhằm phục vụ cho quá trình chưng cất chân không
ở một số trường hợp các cấu tử tạo thành hỗn hợp ñẳng phí hay hỗn hợp có nhiệt
ñộ sôi khá cao.
ðây cũng là hệ thống dẫn dòng lỏng ñi ra ở ñỉnh tháp khi xảy ra hiện tượng ngập
lụt.
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị

phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

3.3.3. Hiệu suất của quá trình
Hiệu suất tổng quát của quá trình không cao. ðể khắc phục trường hợp này ta
cần ñiều chỉnh lượng nhiệt cung cấp cho hệ thống (J1). Khi ñiều chỉnh lượng
nhiệt cung cấp cho hệ thống thì nó ảnh hưởng ñến áp suất hơi và lượng hơi trong
hệ thống. Mặc khác, từ kết quả tính toán ta thấy hầu hết lượng hoàn lưu là từ
dòng hoàn lưu cục bộ. Do ñó, khi thay ñổi lượng nhiệt cung cấp cũng ảnh hưởng
ñến chất lượng sản phẩm ñỉnh. Tuy nhiên, nếu áp suất hơi tăng lên và ñồng thời
lượng hơi cũng tăng thì dể gây ra hiện tượng ngập lụt. Vì vậy, cần chọn một giá
trị thích hợp cho lượng nhiệt cung cấp.
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

3.4. Nhận xét của Nguyễn Trung Tín
3.4.1. Sự lôi cuốn của chất lỏng
Trong quá trình thiết bị chưng cất vận hành, quan sát kỹ ta thấy bên trong tháp có hiện
tượng chất lỏng bị pha hơi lôi cuốn từ mâm dưới lên mâm trên. Hiện tượng lôi cuốn
chất lỏng này như vậy làm giảm hiệu suất mâm vì nó mang chất lỏng từ mâm có nồng
ñộ cấu tử dễ bay hơi thấp lên mâm có nồng ñộ cấu tử dễ bay hơi cao. Mặt khác nó có
thể mang cấu tử không bay hơi ñi dần lên phía trên cột làm bẩn sản phẩm ñỉnh.
3.4.2. Hiệu suất
ðể mâm có hiệu suất cao, thì khi hoạt ñộng mức chất lỏng trên mâm và vận tốc khí
phải lớn. Tuy nhiên, ñiều này có thể gây nên sự lôi cuốn cơ học các giọt chất lỏng
trong dòng hơi từ mâm dưới lên mâm trên, làm giảm sự biến ñổi nồng ñộ tạo nên bởi
quá trình truyền khối, và như vậy làm giảm hiệu suất mâm. Mặt khác, nó còn tạo nên

ñộ giảm áp lớn cho pha hơi, làm tăng nhiệt ñộ sôi ở nồi ñun. Cuối cùng ñộ giảm áp cao
của pha khí làm cho tháp dẽ bị ngập lụt khi hoạt ñộng.
3.4.3. Phương pháp chưng cất
Chưng cất là phương pháp phổ biến nhất dùng ñể tách hỗn hợp các cấu tử dễ bay hơi
có tính chất hòa tan một phần hoặc hòa tan hoàn toàn với nhau.
Trong trường hợp các cấu tử của hỗn hợp dễ bị phân hủy ở nhiệt ñộ cao hoặc hỗn hợp
có nhiệt ñộ sôi quá cao chưng cất ñược thực hiện ở áp suất thấp. Nếu các cấu tử của
hỗn hợp không hóa lỏng ở áp suất thường, chưng cất ñược thực hiện ở áp suất cao.
Quá trình chưng cất càng dễ thực hiện khi khoảng cách giữa ñường cân bằng và ñường
45
0
càng lớn thì sự sai biệt giữa thành phần pha lỏng và pha hơi càng lớn.
Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

3.5. Nhận xét của Nguyễn Lê Huyền Trân
3.5.1. Tại sao thiết bị gia nhiệt J1 lại ñặt ở ngoài nồi ñun C1 mà không ñặt trong C1?
Thiết bị gia nhiệt J1 ñặt ở ngoài nồi ñun C1 là vì:
Thứ nhất ta thấy hỗn hợp phân tách cần ñược ñun nóng ñều khắp trong bình chứa dung
dịch, chất lỏng ñi từ phía dưới qua ñiện trở ñi lên trên vào trong bình chứa dung dịch
tạo dòng ñối lưu làm dung dịch ñược nung nóng ñều khắp.
Thứ hai, nếu ñặt ñiện trở ở bất kỳ vị trí nào trong bình chứa, thì tại chỗ ñiện trở sẽ có
nhiệt ñộ cao hơn so với các vị trí khác trong bình chứa, sẽ sinh ra ứng suất lớn rất dễ
làm hỏng bình chứa dung dịch nhập liệu ñặc biệt là vật liệu bằng thủy tinh.
3.5.2. Tại sao phải làm lạnh hai lần ở hệ thống ngưng tụ dạng xoắn E1 và thiết bị E2?
Khi ngưng tụ ở hệ thống dạng xoắn E1, thì cho hoàn lưu một phần, ta thấy phần hoàn
lưu này sẽ có nhiệt ñộ cao hơn so với chất lỏng qua hệ thống ngưng tụ ruột gà rồi cho

qua E2, do ñó khi ta hoàn lưu vào trong tháp thì chỉ một lượng nhỏ nhiệt do hơi từ
dưới ñi lên cung cấp thì cấu tử cần pha tách trong phần hoàn lưu sẽ bay hơi theo. Nếu
như ta dùng ñiện trở bảo ôn thì có thể không cần phải ngưng tụ hai lần. Còn phần chất
lỏng là sản phẩm ñáy nên ta cần ngưng tụ hai lần ñể ngưng tụ hoàn toàn hơi thành chất
lỏng.
3.5.3. Tại sao ở giửa tháp có một van xả? Công dụng của van xả ñó là gì?
Ở giữa thân tháp ta thấy có một bộ phận lấy sản phẩm trích ngang. Bộ phận này ñược
dùng trong trường hợp ta chưng cất hệ gồm nhiều cấu tử có nhiệt ñộ sôi khác xa nhau.
Vì ta không thể nào biết chính xác nhiệt ñộ nào là tối ưu cho việc chưng cất cấu tử cần
phân tách, và vì trong hệ có nhiều cấu tử nên rất khó kiểm soát. Ta dùng van này ñể
lấy mẫu hoàn lưu ñể kiểm tra sau ñó ñiều chỉnh nhiệt ñộ thích hợp. Ngoài ra ta còn có
thể kiểm tra khi nào kết thúc quá trình chưng cất cấu tử thứ nhất và ñiều khiển nhiệt ñộ
ñể chưng cất cấu tử tiếp theo.

Phúc trình thí nghiệm quá trình và thiết bị


phanquangthoai@yahoo- upload Trang
17

4. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] ðỗ Văn ðài và tập thể tác giả, “Cơ sở Quá trình và thiết bị CNHH tập
1&2”, NXB ðại học và THCN, Hà Nội 1975.
[2] Vũ Bá Minh - Võ Văn Bang, “Quá trình & Thiết bị CNHH và Thực phẩm
tập 3”, NXB ðH Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, năm 1999.