báo cáo kết quả thí nghiệm quá trình thiết bị có đán án

Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 1 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

BÀI 1:THÍ NGHIỆM CƠ HỌC THỦY LỰC
I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1.Hóa chất:
1.1.Phần 1 : Thí nghiệm Reynold
Nước, thuốc tím.
1.2.Phần 2 : Dòng chảy qua lỗ
2. Dụng cụ
2.1.Phần 1: thí nghiệm Reynold
Mô hình thí nghiệm Reynold
2.2.Phần 2 :Dòng chảy qua lỗ
Mô hình dòng chảy qua lỗ
3. Cách tiến hành thí nghiệm
3.1.Phần 1 : thí nghiệm Reynold
3.2.Phần 2: dòng chảy qua lỗ
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
a) Thí nghiệm Reynold đối với ống thẳng.
*Tiết diện ống S = = = 2,835.10
-4
(m
2
)
*Ta chọn độ nhớt và khối lượng riêng của nước ở 25
0
C, áp suất
1 atm, tra sổ tay QTTB ta có: =0,894.10
-3
(Kg.m

-1
.s
-1
) và
=997,048(Kg/m
3
)
Ta có: v = = = 8,966.10
-7
(m
2
/s) .

Lưu lượng tăng dần
Chảy tầng
Thể tích chất lỏng(nước) V=0,3.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 68 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 69 (s)
Thời gian đo lần 3, t3= 70 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 69(s)

Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 2 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Lưu lượng dòng chảy Q= = = 4,348.10
-6
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,015 (m/s)
Re = = = 317,867

Chảy quá độ
Thể tích chất lỏng(nước) V=0,5.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 54 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 54 (s)
Thời gian đo lần 3, t3= 54 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 54(s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 9,259.10
-6

(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,033 (m/s)
Re = = = 699,308
Chảy rối
Thể tích chất lỏng(nước) V=1.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 26 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 25 (s)
Thời gian đo lần 3, t
3
= 25 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 25,333 (s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 3,947.10
-5
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,139 (m/s)
Re = = = 2945,572

Lưu lượng giảm dần
Chảy tầng
Thể tích chất lỏng(nước) V=0,3.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 74 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 75 (s)
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 3 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Thời gian đo lần 3, t3= 74 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 74,333 (s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 4,036.10
-6
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,014 (m/s)
Re = = = 296,676
Chảy quá độ
Thể tích chất lỏng(nước) V=0.5.10

-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
= 55 (s)
Thời gian đo lần 2, t
2
= 57 (s)
Thời gian đo lần 3, t3= 56 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = =56 (s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 8.929.10
-6
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,031 (m/s)
Re = = = 656,926
Chảy rối
Thể tích chất lỏng(nước) V=1.10
-3
( m
3
)
Thời gian đo lần 1, t
1
=34(s)

Thời gian đo lần 2, t
2
= 34 (s)
Thời gian đo lần 3, t
3
=35 (s)
Thời gian đo trung bình, t
tb
= = = 34,333 (s)
Lưu lượng dòng chảy Q= = = 2,913.10
-5
(m
3
/s)
Vận tốc dòng chảy W = = = 0,103(m/s)
Re = = = 2182,69
Nhận xét: các giá trị Reynold đo được ở thực nghiệm gồm chế độ
chảy tầng và chảy rối lần lượt là 317,867 và 2945,572 vớilưu
lượng tăng dần), (hoặc chế độ chảy tầng và chảy rối lần lượt là
296,676 và 2182,69 với lưu lượng tăng dần) thì chỉ có giá trị
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 4 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Reynold ở chế độ chảy tầng là thỏa mãn với giá trị Reynold đưa
ra la Re < 2300 còn ở chế độ chảy rối thì giá trị Re > 10000 thi
không thỏa mãn. Nguyên nhân có thể là trong quá trình thí
nghiệm thì thao tác điểu chỉnh dòng chảy để xác định các chế độ
chảy là chưa chính xác xảy ra sai số hoặc cũng do việc canh
chỉnh thời gian để xác định chế độ dòng chảy chưa thật chính xác

hoặc 1 phần khách quan nữa cũng là do thiết bị tiến hành thí
nghiệm.Đồng thời khoảng cách giao động của từng chế độ khá
cao lên khó để chọn mức chuẩn chính xác vv…nên dẫn đến sai số
khi tính toán.
b) Dòng chảy trong đường gấp khúc
Dòng chảy ở đoạn ống gấp khúc ở trạng thái chảy tầng thì dòng
chảy sau đoạn gấp khúc vẫn ở trạng thái chảy tầng. Vì dòng chảy
chế độ chảy tầng với vận tốc tương đối nhỏ, lên trở lực qua
đường gấp khúc nhỏ lên ảnh hường không lớn so với định hướng
dòng chảy tầng (vẫn nằm trong khoảng của dòng chảy tầng)
c) Dòng chảy trong ống có đường kính khác nhau
Đoạn đầu tiên của đường ống nước ở chế độ chảy tầng khi chảy
qua đường ống có kích thước nhỏ hơn thì dòng chảy vẫn ở chế độ
chảy tầng. Vì chúng ta có thể biết dòng chảy đang chảy ở ống có
đường kính lớn sang đường kình nhỏ hơn thì vận tốc dòng chảy
tăng đồng thời trở lực qua đường gấp khúc cũng tăng cho lên vận
tốc của dòng chảy không tăng đáng kể (vẫn nằm trong khoảng
của chế độ giao động chảy tầng).

Phần 2: Dòng chảy qua lỗ
a).Sự chảy qua lỗ khi chất lỏng ổn định
STT V(m
3
) T(s)
1 0,8.10
-
3
8,23
2 0,805.10
-

3
8,25
3 0,795.10
-
3
8,19
Trung bình 0,8.10
-
3
8,22

Lưu lượng dòng chảy: Q = = = (m
3
/s)
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 5 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Diện tích lỗ: S = π. = 3,848.10
-5
(m
2
)
Vận tốc dòng chảy qua lỗ theo thực nghiệm:
W = = = 2,529 (m/s)
Vận tốc theo lí thuyết:
Phương trình Bernouli: H+ + = +
Do mực chất lỏng ổn định nên w
2
= 0, p

1
= p
2

H = → w
1
= = = 3,192 (m/s)
Ta thấy kết quả thực nghiệm có vận tốc dòng chảy nhỏ hơn giá trị
lí thuyết tới 1,3 lần nguyên nhân la do áp suất tác động nên khi
mực chất lỏng thay đổi thì nó cũng ảnh hưởng tới vận tốc dòng
chảy, mực chất lỏng càng lớn thì vận tôc dòng chảy càng mạnh
và ngược lại.
b).Sự chảy qua lỗ khi chất lỏng thay đổi
Các số liệu ban đầu ta thu được là:
· Diện tích mặt thoáng : S
0
=0,185.0,185 =0,034 (m
2
)
· H =52(cm)= 52.10
-2
(m)
· H
1
=32 (cm)= 32.10
-2
(m)
· d=0,007 (m)

Thời gian mực chất lỏng chảy từ vị trí H tới H

1

= = = 45.33 (s)
Theo lí thuyết thới gian chất lỏng chảy từ H đến H
1
là:
T = – = – =62(s)
Ta thấy kết quả này va (45,33)theo thực nghiệm(T=62) thì có
kết quả không xa nhau nhiều.Nguyên nhân T có thời gian lớn hơn
kết quả thực nghiệm la do trong quá trình thực nghiệm với tiết
diện nhỏ của lỗ như vậy cộng với lượng nước còn rất thấp trong
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 6 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

bể thì quá trình mà để nước chảy hết khỏi bể thì rất lâu mà hầu
như là chỉ nhỏ giọt nên thời gian chúng ta chờ để lượng nước này
chảy hết thì nó sẽ lâu hơn mà trong tính toán lí thuyết thi lưu
lượng chay lúc nào cũng ổn định hết nên thời gian chảy sẽ nhanh
hơn.
c). Tính chiều xa của dòng nước.
Chiều cao thực tế của ngon nước là: 41,6 cm
Chiều xa thực tế của ngọn nước là: 74,5 cm
Tính toán lí thuyết:

X(cm)

0 8 14 20 26 32 38 44 50 56
Y(cm)

0 1,9 3,2 5,3 7,4 10,6

13,8

17,5

22 26,2


Thay y= 41,6 vào phương trình y= 0,4711x- 2,7771
ta được chiều xa của ngọn nước tinh theo lí thuyết là 94,2(cm)
Nhận xét: so sánh với kết quả thực tế thì kết quả lí thuyết là
(94,2cm) không lớn hơn nhiều so với kết quả thực tế (74,5 cm)
nên trong nhiều trường hợp ta có thể áp dụng phương pháp này
để tính chiều xa trong thực tế mà sai số thi không đáng kể.
III. TRẢ LỜI CÂU HỎI :
v Mực chất lỏng thay đổi ảnh hưởng đến thí nghiệm Reynold là
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 7 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

- Khi vận tốc nhỏ dòng mực chuyển động như một sợi chỉ xuyên suốt trong
ống vì chất lỏng chuyển động từng lớp song song thì được gọi là chế độ chảy
tầng
- Khi tăng vận tốc đến giới hạn nào đó,các lớp chất lỏng bắt đầu có hiện
tượng gợn sóng do đó dòng mực cũng bị dao động tương ứng và chế độ này
gọi là chảy quá độ.
- Tiếp tục tăng vận tốc lưu chất thì các lớp chất lỏng chuyển động theo mọi
phương do đó dòng mực bị hòa trộn hoàn toàn trong lưu chất .Trường hợp
này goi là chế độ chảy rối.

v Các sai số có thể mắc phải trong thí nghiệm Reynolds :
- Sai số về thời gian
- Sai số vì việc quan sát độ cao của mực chất lỏng
v Các sai số có thể mắc phải trong thí nghiện dòng chảy qua lỗ :
- Sai số khi đo các thông số liên quan như mực cao chất lỏng H, H
1
, đường
kính lỗ d, thời gian T, thể tích V
- Sai số dụng cụ
- Sai số tính toán do làm tròn
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 8 SVTH:NHóm 5- Ca ST5


BÀI 2: THÍ NGHIỆM TRÍCH LY RẮN - LỎNG
I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
1. Hóa chất.
Nước, Trà túi lọc.
2. Dụng cụ.
Ống sinh hàn, bình cầu, bình chiết, bếp gia nhiệt, cân phân tích, tủ
sấy.
3. Cách tiến hành thí nghiệm
3.1 Chuẩn bị mẫu
Làm khô nguyên liệu bằng cách sấy nguyên liệu ở 100-105
0
C đến khối
lượng không đổi, để nguội trong bình hút ẩm. Cắt 1 mảnh giấy lọc kích
thướt 8 x 10cm, gấp thành bao nhỏ, sấy ở 105
0

C, đến khối lượng không
đổi, để nguội trong bình hút ẩm, cân bao giấy. Ghi nhận sợi chỉ và bao
giấy đã sấy khô hoàn toàn.
Cân chính xác trên cân phân tích 1 mẫu chè khoảng 2 gam cho vào túi
giấy trên và dùng chỉ buộc lại.
3.2 Chuẩn bị mẫu trong thiết bị chưng cất
Đặt bình cầu lên bếp đun, nước chứa ½ bình
Lắp bình chiết khớp với miệng bình đun
Đặt bao giấy vào đáy bình chiết
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 9 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Lắp ống sinh hàn vào bình chiết
Lắp hệ thống nước làm mát cho ống sinh hàn
Cho nước chảy vào, kiểm tra hoạt động ống sinh hàn
3.3 Tiến hành chiết.
Sau khi lắp hệ thống bật nguồn điện và đun sôi tiến hành chiết liên tục
cho đến khi màu của nước nhạt dần và đến trong thì kết thúc quá trình
trích ly.
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
· Lượng mẫu trước trích ly: m
1
=2.49(g)
· Lượng mẫu sau trích ly: m
2
=1.672(g)
III. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Lượng mẫu trước trích ly: m
1

=2.49 (g)
Lượng mẫu sau trích ly: m
2
= 1.672 (g)
Lượng cấu tử cần tách: G = m
1
– m
2
= 2.490‒1.672=0.818 (g)
Tỷ lệ cấu tử cần tách:
G
2
=
%85.32100
49.2
818.0
100
1
1
=´
÷
ø
ö
ç
è
æ
=´
÷
÷
ø

ö
ç
ç
è
æ
m
G

VI. TRẢ LỜI CÂU HỎI.
v Cơ chế của quá trình trích ly rắn-lỏng:
Trích ly là phương pháp dùng một dung môi (đơn hay hỗn hợp) để
tách lấy một chất hay một nhóm các chất từ hỗn hợp cần nghiên cứu.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 10 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Cơ chế
-Dung môi thâm nhập vào mao quản của chất rắn
-Hòa tan hoặc phản ứng hóa học với các cấu tử cấn tách
-Chất hòa tan và dung môi sẽ khuếch tán từ vật rắn vào dung dịch
v Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly rắn-lỏng:
- Hình dạng,kích thước,thành phần hóa học chất rắn,cấu trúc bên trong
của chất rắn như kích thước,hình dạng,cách sắp xếp của mao quản,…và
độ tan của dung môi.
- Các cấu tử hòa tan không hoàn toàn
- Chất rắn còn tồn tại một số tạp chất cơ học
- Nhiệt độ, áp suất,….

Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 11 SVTH:NHóm 5- Ca ST5




BÀI 3: CHƯNG LUYỆN


I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Hóa chất: cồn 10
0

Dụng cụ: nhiệt kế, thì kế, rượu kế, lưu lượng kế, bình chứa…
Cách tiến hành thí nghiệm:
Nguyên liệu đầu có nồng độ 10% thể tích. Nạp vào nồi đun đáy sao cho
chiều cao mực chất lỏng trong ống đạt 20cm.
Bật công tắc nguồn của hệ thống.
Chạy hệ thống gia nhiệt đáy tháp.
Mở van cho nước vào thiết bị ngưng tụ hồi lưu.
Khi nhiệt độ đầu ở đáy tháp đạt trên 100

0
C dung dịch ở trong bình cầu
bắt đầu sôi.
Đợi cho sản phẩm đỉnh xuất hiện (khoảng 80
0
C) thì ta mở van hồi lưu sản
phẩm đỉnh ( độ mở van khoảng 50%) bắt đầu tính thời gian chưng cất.
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 12 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Khi các thong số ổn định thì tiến hành đo sản phẩm đỉnh, lượng nguyên
liệu đầu, nhiệt độ sản phẩm đáy, nhiệt độ đỉnh, đáy , đĩa tiếp liệu và nhiệt
độ đầu vào, chiều cao mực chất lỏng trong ống thủy tinh lúc bắt đầu và
kết thúc.
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM




Chiều
cao cột
nguyên
Nồng
độ
nguyên
Lượng
sản
phẩm
Nồng

độ
sản
Nồng
đô
sản
Thời
gian
chưng
Chiều
cao
cột
Nhiệt
độ
đáy
Nhiệt
độ
đỉnh
Số

TT

Nhiệt
độ
sản
phẩm
đỉnh
t
D
(
0

C)
Nhiệt
độ
sản
phẩm
đáy
t
w

(
0
C)
Nhiệt
độ
hỗn
hợp
đầu
vào
tháp
t
F
(
0
C)
Nhiệt
độ
sản
phẩm
đỉnh
hồi

lưu
t
p
(
0
C)
Nồng
độ
sản
phẩm
đỉnh
X
p

(phần
mol)
Nồng
độ
sản
phẩm
đáy
X
w

(phần
mol)
Nồng độ
nhập liệu

X

F

(phần mol)
Chiều
cao
mực
chất
lỏng
lúc
đầu
h
F

(m)
Chiều
cao
mực
chất
lỏng
lúc
sau
h
w

(m)
Lượng
sản
phẩm
đỉnh
V

p
(ml)
1 80 95 52 57 7,6
0
6
0
10
0
(27
0
C) 22 20,4 840
2 80 95 52 57 7,6
0
5
0
10
0
(28
0
C) 22 20,4 840
3 80 95 52 57 7,5
0
5
0
10
0
(27
0
C) 22 20,4 840
TB

80 95 52 57 7,57
0

5,3
0
10
0
(27,3
0
C)

22 20,4 840
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 13 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

liệu đầu
H
1
(mm)

liệu
đầu x
F
(%V)
đỉnh D
(ml)
phẩm
đỉnh

x
D

(%V)
phẩm
đáy
x
w

(%V)
cất t
(phút)
sản
phẩm
đáy
H
2

tháp
t
W
(
0
C)
tháp
t
D

(
0

C)
220 10 840 5,3 7,57 25 204 95 80

Tính toán
Thể tích nguyên liệu đầu F(ml)
F=πR
2
h=π.0,15
2
.0,22=0.01555( m
3
)

=15.55(l)
Cân bằng vật chất:tính lượng sản phẩm đáy
F=W+P → W = F- P =15.55 - 0,84=14,71(l)
Lượng sản phẩm đáy tính từ H
2


= πR
2
H
2
= .0,15
2
.0,204= 0,01442 (m
3
)=14,42 (l)
Tính số đĩa lí thuyết

R
x
=
Ta có phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn luyện
Mà x
p
=0,84/22,4=0,0375
y= = =0.945x+0,0021

III. TRẢ LỜI CÂU HỎI.
v Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến quá trình chưng cất
-Nếu nhiệt độ chưng cất quá thấp thì không đủ nhiệt độ để bay hơi dẫn
đến hiệu suất thấp
-Còn nếu nhiệt độ quá cao thì cả lương dung môi và chất tan sẽ bay hơi
hoàn toàn,vậy có nghĩa là ta chỉ làm thay đổi vị trí của dung dịch từ nơi
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 14 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

này đến nơi khác chứ không làm thay đổi nồng độ của nó ở sản phẩm
đỉnh và sản phẩm đáy.Tóm lại mục đích của quá trình chưng cất đã
không được thực hiện.
v Phần chưng và phần cất được xác định như sau
Trên thực tế (chỉ có thể xác địng một cách tương đối)
-Phần cất chính là phần sản phẩm ta thực hiện ngưng tụ và thu ở đỉnh
tháp
-Phần chưng là phần sản phẩm ta thu ở đáy tháp
Trên sơ đồ
-Ta có thể phân định rõ ràng phần chưng và phần cất thông qua phương
trình đường nồng độ làm việc của đoạn chưng và đoạn luyện

v Áp suất làm việc của hệ thống là bao nhiêu và tại sao biết ?
- Áp suất làm việc của hệ thống là 760mmHg và tương đương 1atm(áp
suất khí quyển).Vì ở đây nhiệt độ bay hơi của cả dung môi và chất tan
đều không quá cao( 100
0
C) nên không cần giảm áp suất để làm giảm
nhiệt độ sôi của chất tan và dung môi.







Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 15 SVTH:NHóm 5- Ca ST5









BÀI 4: THÍ NGHIỆM CÔ ĐẶC
I. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
Hóa chất
Dụng cụ

Cách tiến hành thí nghiệm
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
S
đ
(mức
dd
cm)
S
c
(mức
dd
cm)
x
đ
(% kl)

x
c
(% kl)

T
(
0
C)
P
ck
(atm)
P
hơi
(atm)

W
nước
ngưng

(lít)
Nạp liệu lần 1 18.6 5.7 6
0

7
0

64 0.68 1 0.96
III. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN.
a. Cân bằng vật chất (Nồi 2).
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 16 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

S
đ
= 40.26,5.18,6 = 0.020m
3

S
c
= 40.26,5.5,7 = 0.006 m
3

(
)

)/(08.0
60
30
70.102710006.002.0
10)(
skg
SS
G
cđ
đ
=
´
´´-
=
D
´
´
-
=
t
r

)/(0114.0
7
6
108.01 skg
x
x
G
W

c
đ
đ
=
÷
ø
ö
ç
è
æ
-´=
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
-´=

b. Cân bằng năng lượng (Nồi 2).
Phương trình cân bằng nhiệt lượng
D
1
.I
1

+ Gđ.Cđ.t
đ

= W
1
.i
1
+ G
1
.C
1
.t
s1
+ D
1
.θ
1
.C
n1
+ Q
ml
+ Q
cd1 (1)
D
1
.I
1
= W
1
.i
1
+ D
1

.C
n1.
θ
1 (*)
)/(01.0
301211.261301.0588.2678
1
11
skgD
DD
=Þ
´´+´=´


Trong đó
Q
ml
+ Q
cd1
=5%( D
1
.i
’
+ Gđ.Cđ.t
đ


)/(01.0
211.2613
)13001.06416.108.0()3026.108.0588.267801.0(95.0

) () (95.0
1
11111111
1
skg
i
CDtCGtCGID
W
nsđđđ
=
´´+´´-´´+´
=
+
-
+
=
q

Q
1
=D
1
.( i
1
-C
n
.θ
1
) = 0.01(2613.211- 30.1) = 25.832(kj/kg)
I

1
= 2678.588 kj/kg (hàm nhiệt của hơi đôt)
i
1
= 2613.211kj/kg (hàm nhiệt của hơi thứ)
W lượng hơi thứ
C
d
= 1,26(kj/kg.do)
C
1
= 1,16 (kj/kg)
C
n
=1 (nhiệt dung riêng của nước ở 30
0
C)
θ
1
: Nhiệt độ nước ngưng
0
C
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 17 SVTH:NHóm 5- Ca ST5



VI. TRẢ LỜI CÂU HỎI
v Giải thích tại sao nhiệt độ sôi của dung dịch ở 2 nồi khác nhau

Do phương pháp cô đặc xuôi chiều nên nhiệt độ và áp suất của dung dịch
giảm từ nồi trước sang nồi sau, nhiệt độ của dung dịch ở nồi cuối cùng sẽ
thấp tức là sản phẩm hình thành ở nồi cuối có nhiệt độ sôi thấp.
v Hơi thứ của nồi thứ nhất đóng vai trò gì?
Hơi thứ của nồi thứ nhất đóng vai trò làm nguyên liệu để cấp thêm nhiệt
lượng cho quá trình.
v Tác nhân cấp nhiệt cho buồng đốt của hai nồi là gì? Nhiệt độ bao
nhiêu?
Tác nhân cấp nhiệt cho buồng đốt của của 2 nồi là lượng hơi đốt. Nhiệt
độ .
v Cơ chế của quá trình cô đặc?
Nồi 1, dung dịch đun bằng hơi đốt (hơi thứ: hơi thứ của nồi cô đặc trước
làm hơi đốt cho nồi sau, làm tăng hiệu số nhiệt độ giữa nhiệt độ của hơi
đốt và nhiệt độ sôi trung bình của dung dịch, đồng thời giảm được tổn
thất nhiệt ra môi trường xung quanh) của nồi sẽ được đưa sang nồi 2, nồi
2 sang nồi 3 … Hơi thứ của nồi cuối cùng được đưa vào thiết bị ngưng tụ
(dung dịch đi từ nồi này sang nồi kia, qua mỗi nồi dung dịch bốc hơi 1
phần dẫn tới nồng độ dung dịch tăng lên)
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 18 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Điều kiện cần: có sự chênh lệch giữa áp suất (p), nhiệt độ (T) giữa hơi đốt và
dung dịch sôi (nghĩa là: áp suất làm việc trong các nồi phải giảm dần vì hơi
thứ của nồi trước làm hơi đốt của nồi sau).

Bài 5 : BƠM LY TÂM
I/ HÓA CHẤT, DỤNG CỤ, CÁCH TIẾN HÀNH:
1/ Hóa chất: Nước
2/ Dụng cụ: Bơm ly tâm, van, đường ống, bồn chứa, hệ thống bảng điều
khiển.
3/ Cách tiến hành:
- Quan sát hệ thống
+Trước giờ thí nghiệm sinh viên quan sát hệ thống, đối chiếu với sơ
đồ
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 19 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

trong Giáo trình.
+Xác định vị trí các nút nhấn, công tắc, đèn báo trên mặt tủ điện
điều khiển.
- Khởi động hệ thống.
- Chuẩn bị thí nghiệm
+ Chuẩn bị đồng hồ bấm giây.
+ Kiểm tra hệ thống.
+ Mở cho nước chảy vào bồn chứa cho đến khi gần tràn thì chỉnh nhỏ
lưu lượng xuống khoảng 1lít/phút để tiết kiệm nước.

- Tiến hành thí nghiệm:
+ Chế độ DIRECT: Chờ hệ thống hoạt động ổn định sau khi bật
công tắc bơm sang vị trí DIRECT, điều chỉnh từ từ van chỉnh của hệ thống
để thay đổi trở lực của hệ. Ở mỗi vị trí mới, ghi nhận các thông số cần thiết
(lưu lượng Q, trở lực P, công suất tiêu thụ tổng cộng N) hiển thị trên mặt tủ
điện vào Bảng 1 của Phụ lục 2.
+ Chế độ thông qua INVERTER: Chờ hệ thống hoạt động ổn định
sau khi bật công tắc bơm sang vị trí INTERVER, mở hoàn toàn van điều
chỉnh (vặn ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên xuống). Ấn nút UP
(tăng – màu vàng bên trái) hoặc DOWN (giảm – màu vàng bên phải) ở phía
dưới đồng hồ RETURN để điều chỉnh tốc độ quay của bơm. Ở mỗi vị trí
tương ứng với lưu lượng thu nhận được trong chế độ trước, ghi nhận các
thông số cần thiết (trở lực P, công suất tiêu thụ tổng hợp N, số vòng quay n)
hiển thị trên mặt tủ điện vào Bảng 1 của Phụ lục 2.
II. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM:


Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 20 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

Chế độ DIRECT
Q
(lpm)
P
(bar)
N
(KW)
n
(rpm)

68.8 0.080 0.557 2855
65.3 0.090 0.547 2873
62.4 0.100 0.535 2880
59.6 0.110 0.530 2885
54.3 0.120 0.521 2892
50.2 0.130 0.511 2901
46.2 0.140 0.502 2903
41.7 0.150 0.490 2906
31.0 0.160 0.466 2915
25.3 0.170 0.459 2918
Chế độ INVERTER
Q
(lpm)
P
(bar)
U
(V)
I
(A)
Cos
n
(rpm)

N
(W)
24.3 0.003 80.5 0.216 0.913 704 15.875
31.3 0.010 90.5 0.249 0.939 904 21.160
38.4 0.020 102.0 0.286 0.930 1103 27.130

46.8 0.032 114.3 0.322 0.984 1301 36.216
53.4 0.047 127.3 0.361 0.996 1503 45.771
60.3 0.063 141.0 0.405 0.999 1703 57.048
67.9 0.082 154.7 0.454 0.996 1903 69.953
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 21 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

1.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Bảng 1: Số liệu thô
2.SỐ LIỆU ĐÃ XỬ LÍ
3. ĐỒ THỊ
Đồ thị 1a: đặc tuyến Q=f(P) ở chế độ DIRECT



Đồ thị 1b: đặc tuyến N=f(Q) ở chế độ DIRECT
74.9 0.102 168.9 0.512 0.991 2102 85.700
82.8 0.126 184.0 0.581 0.958 2305 102.414
88.5 0.150 199.0 0.652 0.910 2500 118.071
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 22 SVTH:NHóm 5- Ca ST5



Đồ thị 2a: đặc tuyến Q=f(n) ở chế độ INVERTER

Đồ thị 2b: đặc tuyến N=f(Q) ở chế độ INVERTER
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 23 SVTH:NHóm 5- Ca ST5






Đồ thị 3: đặc tuyến của 2 chế độ DIRECT và INVERTER

Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 24 SVTH:NHóm 5- Ca ST5



Bảng 2: Kết quả tính toán từ bảng 1
So sánh tiêu hao năng lượng
Q×6.10
2
(m
3
/s) N
DIR
(kW) N
INV
(kW) η(%)

50.2 0.511 14.924 22.85
46.2 0.502 20.889 23.05
41.7 0.490 29.461 22.84
31.0 0.466 35.869 19.05
25.3 0.459 47.655 15.44

Hiệu suất bơm:
η =
cơ năng cấp cho bơm (W)
tỷ trong chất lỏng (kg/m
3
)
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Báo cáo thí nghiệm Quá trình thiết bị
GVHD: Nguyễn Quốc Hải Trang 25 SVTH:NHóm 5- Ca ST5

(Giả sử ta lấy
n
ở 30
0
C có giá trị là 0.0304 kg/m
3
, Bảng 56 QTTB
Truyền nhiệt)
gia tốc trọng lực chuẩn (9.80665 m/s
2
)
cột áp làm việc (m)
lưu lương bơm (m
3

/s)
hiệu suất bơm
cột áp làm việc ( ) là tổng của độ chênh cao trình bên đẩy và bên hút và cột
áp tổn thất qua dẩn truyền trong đường ống tính bằng mét. Công suất thường
dùng (10
3
W, kW) hoặc mã lực(hp = kW*0.736).
IV. TRẢ LỜI CÂU HỎI.
1.Các thông số cơ bản về bơm ly tâm.
A.Lưu lượng Q: Lưu lượng là thể tích khối chất lỏng được máy bơm bơm
lên trong một đơn vị thời gian Q ( l/s, m3/s, m3/ h ). Thể tích có thể là m3
hoặc lit, còn thời gian có thể tính là giây -thường đối với máy bơm lớn, hoặc
giờ – thường dùng đối đối với máy bơm nhỏ hoặc thường dùng lưu lượng
cho toàn trạm

B. Cột áp H: Cột áp là công việc được thực hiện trong một đơn vị trọng
lượng nước đi qua phía bên hút nước đế bên thoát nước. H tính bằng foot, m
psig, kg/cm², ….
C. Công suất N: Trên nhãn hiệu máy bơm thường ghi công suất trục máy
bơm. Đó là công suất động cơ truyền cho trục của máy bơm. N tính bằng
Kw, Hp…
D. Nhiệt độ T: Nhiệt độ của chất lỏng hút và môi trường xung quanh. T tính
bằng °C, °F