phần 3 các định luật về cân bằng pha

Câu 1: Quy tắc pha Giss và Các định luật về cân bằng pha , định
luật Henry và định luật Raoult
Quy tắc pha Gibs cho phép biết được đối với một hệ nhất định có thể thay đổi
bao nhiêu yếu tố mà cân bằng pha trong hệ không bị phá hủy.
Gọi: C – là số bậc tự do
Φ – số pha của hệ
K – Số cấu tử độc lập của hệ
n – Số yếu tố bên ngoài ảnh hưởng lên cân bằng của hệ
→C=k-Φ+n
Đối với quá trình chuyển khối, yếu tố bên ngoài ảnh hưởng lên cân bằng của hệ là p
và t → n = 2
C=k–Φ+2
Tùy theo số bậc tự do mà hệ có thể là bậc 0 (C = 0), C = 1, C = 2, C > 2
 Các định luật cân bằng pha
o Định luật Henry: Áp suất riêng phần của chất khí trên chất lỏng tỷ lệ thuận với nồng
độ phần mol x của nó trong dung dịch.
𝑝𝑖 = 𝛹. 𝑥𝑖
Mặt khác, nếu 𝑦𝑖 ∗ là nồng độ cân bằng của cấu tử I trong hỗn hợp khí và
áp suất chung là P thì 𝑃𝑖 = 𝑦 ∗ 𝑖 . 𝑃
→ 𝑦∗ =

𝛹
𝑃

𝑥𝑖 ↔ 𝑦 ∗ = 𝑚. 𝑥

Định luật Henry chỉ đúng với chất khí. Ứng dụng trong tính toán quá trình hấp thụ


o Định luật Raoult: Áp suất riêng phần với cấu tử i trong dung dịch bằng áp suất hơi
bão hòa của cấu tử đó (ở cùng nhiệt độ) nhân với nồng độ phần mol của nó trong

dung dịch.

𝑝𝑖 = 𝑝𝑖 𝑏ℎ . 𝑥
𝑝𝑖 – Áp suất hơi riêng phần của cấu tử i trong hỗn hợp hơi
𝑝𝑖 𝑏ℎ - Áp suất hơi bão hòa của cấu tử i ở cùng nhiệt độ
𝑥𝑖 – nồng độ của cấu tử i trong dung dịch
Mặt khác, 𝑝𝑖 = 𝑦 ∗ . 𝑃
∗

→ 𝑦 =

𝑝𝑖 𝑏ℎ
𝑃

𝑥𝑖

Theo định luật Dalton: 𝑃 = 𝑝1 + 𝑝2
Hay 𝑃 = 𝑝1 𝑏ℎ . 𝑥 + 𝑝2 𝑏ℎ . (1 − 𝑥)
𝑝1 𝑏ℎ và 𝑝2 𝑏ℎ - Áp suất hơi riêng phần của cấu tử 1 và 2
𝑝1 𝑏ℎ

∗

→ 𝑦𝑖 =
𝛼=

𝑝1 𝑏ℎ
𝑝2 𝑏ℎ

𝑝1 𝑏ℎ .𝑥+ 𝑝2 𝑏ℎ .(1−𝑥)

𝑥

- là độ bay hơi tương đối của cấu tử i trong hỗn hợp khí đó

→ 𝑦𝑖 ∗ =

𝛼𝑥
1 + 𝑥(𝛼−1)


Câu 2: Phương trình cân bằng vật liệu trong thiết bị truyền chất
Xét cho một nguyên tố bề mặt dF phương trình cân bằng có dạng:
𝐺𝑥 𝑑𝑋 = −𝐺𝑦 𝑑𝑌

Nếu biểu diễn trên toàn bộ bề mặt F sẽ là: 𝐺𝑥 (𝑋𝑐 − 𝑋𝑑 ) = 𝐺𝑦 (𝑌𝑑 − 𝑌𝑐 )
Nếu xét ở tiết diện bất kỳ có nồng độ X, Y thì:
𝐺𝑥 (𝑋 − 𝑋𝑑 ) − 𝐺𝑦 (𝑌 − 𝑌𝑐 )
𝑌=

𝐺𝑥
𝐺𝑥
𝑥 + 𝑌𝑐 −
𝑋
𝐺𝑦
𝐺𝑦 𝑑

𝐺𝑥 , 𝐺𝑦 – lưu lượng 𝛷𝑥 𝑣à 𝛷𝑦
𝑌𝑑 , 𝑌𝑐 – nồng độ phần mol tương đối trong pha 𝛷𝑦
𝑋𝑐 , 𝑋𝑑 – Nồng độ cuối và nồng độ đầu của pha 𝛷𝑥 , phần mol tương đối

X, Y – nồng độ của pha 𝛷𝑥 𝑣à 𝛷𝑦 ở một tiết diện bất kỳ
Trong mỗi trường hợp cụ thể, các đại lượng 𝐺𝑥 , 𝐺𝑦 , 𝑌𝑑 , 𝑌𝑐 đều cho trước và không
đổi nên phương trình có dạng: 𝑌 = 𝐴𝑥 + 𝐵
→ Phương trình nồng độ làm việc:


∆𝑦 – Động lực quá trình chuyển khối


Câu 3:Biểu diễn quá trình bay hơi trên đồ thị t – x , y cho hỗn
hợp hai cấu tử lý tưởng.

Quan hệ x, y - t
Nếu đạt được nhiệt độ sôi 𝑡𝑠 (điểm C) sẽ băt đầu quá trình bay hơi, có thành
phần hơi 𝑦𝑐 .
Quá trình tiếp tục sẽ làm giảm thành phần cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng
nên nhiệt độ sôi tăng dần. Ví dụ ở trạng thái 𝑡𝑖 (tại điểm E) thành phần pha lỏng là
𝑥𝑖 và pha hơi là 𝑦𝑖 . Cuối cùng đạt đến đường ngưng tụ (điểm H) ứng với nhiệt độ
𝑡𝜏 . Nồng độ pha lỏng 𝑥𝜏 và pha hơi 𝑦𝜏 . Qua biểu diễn của quá trình cho thấy, quá
trình bay hơi hay ngưng tụ của hỗn hợp 2 cấu tử ở áp suất không đổi có quan hệ
chặt chẽ với sự thay đổi của nhiệt độ


Câu 4: Sơ đồ và nguyên tắc làm việc của hệ thống chưng bằ ng hơi nước trư ̣c
tiế p.
Quá trình chưng bằng hơi nước trực tiếp hợp lý nhất là chỉ dùng để tách cấu tử
không tan trong nước khỏi tạp chất không bay hơi, trường hợp này sản phẩm
ngưng sẽ phân lớp cấu tử bay hơi và nước.
Sơ đồ:

Sơ đồ chưng bằng hơi nước trực tiếp
a) Chưng gián đoạn:
1- Nồi chưng;
2- Thiết bị ngưng tụ;
3- Bình phân ly
b) Chưng liên tục, tháp chưng
Nguyên tắc: Khi chưng bằng hơi nước trực tiếp, người ta phun lớp hơi nước qua
lớp chất lỏng bằng một bộ phận phun. Hơi nước có thể là bão hòa hay quá nhiệt.
Trong quá trình tiếp xúc giữa hơi nước và lớp chất lỏng, cấu tử cần chưng sẽ
khuếch tán vào trong hơi. Hỗn hợp hơi nước và cấu tử trong hỗn hợp được ngưng
tụ và tách thành sản phẩm.
Ưu điểm: Giảm được nhiệt độ sôi của hỗn hợp, nghĩa là có thể chưng ở nhiệt
độ thấp hơn nhiệt độ sôi của dòng cấu tử. Điều này rất có lợi với các chất dễ bị
phân hủy cũng như các chất có nhiệt độ sôi cao.


Câu 5: Sơ đồ hệ thống chưng đơn giản liên tục ? Cân bằng vật liệu ?
Nếu độ bay hơi tương đối của các cấu tử trong hỗn hợp lớn, người ta tiến hành
chưng đơn giản, tức cho bốc 1 lần liên tục

Hỗn hợp đầu vào có nồng độ 𝑥𝐹 của cấu tử dễ bay hơi sẽ được đun tới nhiệt độ sôi
t trong vùng hơi lỏng với nồng độ hơi 𝑦𝐷 > 𝑥𝐹 và nồng độ 𝑥𝑊 < 𝑥𝐹 . Khi đó một
lượng hơi D bay lên cân bằng nhiệt động với lượng lỏng W
Theo sơ đồ trên:
Cân bằng vật liệu
𝐹 =𝑊+𝑃
𝐹. 𝑥𝐹 = 𝑊. 𝑥𝑊 + 𝑃. 𝑥𝑃 ;
𝑥𝐹 − 𝑥𝑃
𝑊=
𝑥𝑊 − 𝑥𝑃

→ {
𝑥𝐹 − 𝑥𝑃
𝑃=𝐹−
𝑥𝑊 − 𝑥𝑃
𝑊
𝑦𝐷 − 𝑥𝐹
=
= tan 𝛼
𝐷
𝑥𝐹 − 𝑥𝑊

(𝑃. 𝑥𝑃 = 𝐷. 𝑦𝐷 )


Câu 6. Sơ đồ hệ thống thiết bị chưng luyện liên tục
3
2

1

P,𝑥𝑝

4

Nguyên lý:

W,
𝑥𝑤

Hơi nước được đun sôi từ (1) sẽ được đưa qua tháp chưng luyện 2 phần hơi tiếp tục

được đưa sang (3) để ngưng tụ thành chất lỏng và tách ra 1 lượng được quay lại (2)
hồi lưu.
Từ (3) chất lỏng sẽ được chuyền đến (4) đun thành hơi quay lại (2) để hồi lưu tiếp
xúc lỏng qua các đĩa.


Câu 7: Phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn chưng và đoạn luyện
của tháp chưng luyện liên tục
* Đoạn luyện
Cân bằng vật liệu ở vị trí bất kì của đoạn
luyện
D0  L0  P

D0.y  L0.x  P.x p

Từ 2 phương trình trên rút ra:
L0
P
y
.x 
. x (1)
P  L0
P  L0 P
L
Gọi 0  R là chỉ số hồi lưu, ta có:
P
R
1
y
.x 

.x
(2)
R 1
R 1 P
x
R
Hoặc y  Ax  B với A 
; B P
R 1
R 1
Phương trình (2) là phương trình đường nồng độ làm việc ở đoạn luyện. Nó có dạng
đường thẳng và góc nghiêng 1 như hình:
L
R
tg1 
 0
R  1 D0
Cắt trục tung y tại điểm m:
x
 y x 0  R P 1  m
Tại y = x có x P  yD , tức đi qua điểm y  x P
trên đường chéo. Điều này thể hiện quan hệ
giữa nồng độ của pha lỏng ở một tiết diện bất
kì trên đoạn luyện và nồng độ pha hơi ở cùng
tiết diện phụ thuộc vào chỉ số hồi lưu và nồng
độ của sản phẩm đỉnh. Trong trường hợp hồi
lưu hoàn toàn lượng sản phẩm đỉnh thì:
L
L0  D0 , 0  1, 1  45
D0

P = 0 và R 
Có nghĩa không thu được sản phẩm đỉnh và đường làm việc trùng với đường chéo.


*Đoạn chưng
Xuất phát từ phương trình cân bằng vật liệu ở vị trí
bất kì của đoạn chưng (hình bên) ta có:
(1)
Du  Lu  W
Du . y  Lu . x  W.x W
(2)
Từ (1) và (2) rút ra:
Lu
W
y 
. x 
.x
(3)
Lu  W
Lu  W W
Mặt khác: Lu  L0  F
W=F–P
Thay vào phương trình (3) ta có:
L F
FP
y  0
.x 
.x
(4)
L0  P

LP W
F
Thay  f vào phương trình (4) rút
P
ra:
R f
1 f
(5)
y 
. x 
.x
R 1
R 1 W
Hoặc y  A.x  B
R f
1 f
Với A 
, B 
R 1
R 1
Phương trình (5) là phương trình
đường nồng độ làm việc ở đoạn
chưng. Nó là đường thẳng và có góc
nghiêng
Lu
L
tg  2 
 u
Lu  W Du
Và tại điểm x’ = y’ nó đi qua điểm

yW  xW trên đường chéo. Trong trường hợp hồi lưu
hoàn toàn lượng sản phấm đáy bằng không và đường
làm việc trùng với đường chéo.


Câu 8 : Sơ đồ hệ thống chưng gián đoạn ? Cân bằng vật liệu cho chưng
gián đoạn :

Quá trình ngưng hơi được lấy ra ngay và cho ngưng tụ dung dịch lúc đầu F có
thành phần xF đun đến nhiệt độ sôi hơi bốc lên tại điểm P1 ứng với t1.Sau thời
điểm t2 ta được thành phần sản phẩm đỉnh tại P2 về cấu tử khó bay hơi.Cuối cùng ta có chất lỏng còn lại trong bình chưng với
thành phần xW < xF.
Tại thời điểm khác nhau thu được sản phẩm đỉnh cũng có thành phần khác
nhau tại xp1 > xP2 > xP3, thành phần trung bình biểu hị tại điểm P là xP.
Ứng dụng :
- Khi nhiệt độ sôi của hai cấu tử khác xa nhau
- Khi không đòi hỏi sản phẩm có độ tinh khiết cao.
- Tách hỗn hợp lỏng ra khỏi tạp chất không bay hơi.
- Tách hỗn hợp sơ bộ nhiều cấu tử.
* Cân bằng vật liệu.


Tại thời điểm T1 thành phần cấu tử bay hơi trong bình là L.x trong khoảng thời
gian đó sẻ có một lượng nhỏ bốc hơi là dL với thành phần dx.
Nồng độ hơi y ở thời điểm T1 cũng kết tủa sau khoảng thời gian đó là (y- dy)
Phương trình cân bằng vật liệu :
Lx = (L-dL).(x-dx) +dL(y-dy)
Lx = Lx-dLx – Ldx + dLdx +dL.y – dL.dy
Các đạo hàm bậc hai dL.dx và dL.dy rất nhỏ so với các thừa số khác nên bỏ

qua.Rút ra:
dL/L = dx/(y-x)
Tích phân thu được
𝑥𝐹

𝐹
𝑑𝑥
𝑙𝑛 = ∫
𝑊
𝑦−𝑥
𝑥𝑊

F – hỗn hợp đầu
W – sản phẩm đáy sau một mẻ làm việc
xf và xW là nồng độ tương ứng.
để có thể giải bằng phương pháp giải tích phương trình trên cần biết hệ số bay
hơi tương đối của hỗn hợp hai cấu tử và dựa vào phương trình đường cân bằng
theo Raoult để thay:
y

x
1  x(  1)

Vào phương trình trên ta có được:
xF
x
xF
F
dx
1  F dx

dx 
ln


 


W xW 1  x(  1)  x   1  xW x
1

x

xW

Rút ra:

ln

1  xW 
F
1  xF

ln


ln


W   1  xW
1  xF 

Câu 9 : Sơ đồ hệ thống chưng luyện gián đoạn ?

Có thể coi tháp chưng luyện gián đoạn nhự là đoạn luyện của tháp chưng luyện
liên tục. Trong hệ thống chưng luyện gián đoạn hỗn hợp đầu được đưa vào đáy
tháp theo từng mẻ. Hỗn hợp đáy được đun nóng bằng hơi gián tiếp đến nhiệt độ sôi
và sau đó giữ cho sôi đều đặn. Hơi tạo thành vào tháp. Quá trình xảy ra ở trong
tháp giống như đoạn luyện trong tháp chưng luyện liên tục. Hơi từ đĩa trên cùng đi
vào thiết bị ngưng tụ. ở đó một phần lỏng được hồi lưu về tháp ở đĩa trên cùng,
phần còn lại đi vào thiết bị làm lạnh để vào thùng chứa sản phẩm. Khi muốn thu
nhiều loại sản phẩn thì đặt nhiều thùng chứa ứng với từng sản phẩm. Sau khi
chưng xong, sản phẩm đáy được tháo ra và cho hỗn hợp đầu vào để tiến hành mẻ
mới. Quá trình trình chưng luyện gián đoạn có thể tiến hành theo hai cách: chưng
luyện gián đoạn có thể tiến hành theo hai cách: chưng luyện gián đoạn với chỉ số
hồi lưu không đổi hoặc với thành phần sản phẩm đỉnh không đổi.


Phương trình làm việc.
𝑦=
Vơi góc nghiên  là:
tg ( ) 

R
R 1

𝑅
1
.𝑥 +
𝑥𝑝

𝑅+1
𝑅+1


10. Cân bằng vật liệu và phương trình đường làm việc của quá trình hấp thụ.

+ Gy – lượng hỗn hợp khí vào thiết bị hấp thụ kmol/h
+ Yđ – nồng độ đầu của hỗn hợp khí kmol/kmol khí trơ
+ Yc – nồng độ cuối của hỗn hợp khí kmol/kmol khí trơ
+ Gx – lượng dung môi vào thiết bị hấp thụ kmol/h
+ Xđ – nồng độ đầu của dung môi kmol/kmol dung môi
+ Gtr – lượng khí trơ kmol/h
Lượng khí trơ được tính theo công thức

Gtr  G y (1  yd )  G y

1
, kmol / h
1  Yd

Phương trình cân bằng vật liệu trong tháp hấp thụ:

Gtr Yd  Yc   Gx  X c  X d 
Lượng dung môi cần thiết:
𝐺𝑥 = 𝐺𝑡𝑟 (

𝑌𝑑 − 𝑌𝑐
𝑘𝑚𝑜𝑙
)
) (

𝑋𝑐 − 𝑋𝑑
ℎ

Lượng dung môi tối thiểu cần dùng trong quá trình hấp thụ


𝐺𝑚𝑖𝑛 = 𝐺𝑡𝑟 (

𝑌𝑑 − 𝑌𝑐
)
𝑋𝑐𝑏.𝑑 − 𝑋𝑑

(

𝑘𝑚𝑜𝑙
)
ℎ

Xcb.d – nồng độ cân bằng ứng với nồng độ đầu của hỗn hợp khí
Nếu tính lượng dung môi theo 1 kg khí trơ ta có lượng dung môi tiêu hao là:
𝐺𝑥
𝑌𝑑 − 𝑌𝑐 𝑘𝑚𝑜𝑙
=
(
)
𝐺𝑡𝑟 𝑋𝑐 − 𝑋𝑑
ℎ

𝑙=

Phương trình cân bằng vật liệu ở thiết diện bất kỳ cảu tháp ta có:
𝐺𝑡𝑟 (𝑌 − 𝑌𝑐 ) = 𝐺𝑥 (𝑋 − 𝑋𝑑 )
→

𝑌=

𝐺𝑥
𝐺𝑥
. 𝑋 + 𝑌𝐶 −
.𝑋
𝐺𝑡𝑟
𝐺𝑡𝑟 𝑑

Hoặc Y=A.X + B
𝐴=

𝐺𝑥
𝐺𝑥
; 𝐵 = 𝑌𝐶 −
.𝑋
𝐺𝑡𝑟
𝐺𝑡𝑟 𝑑

Đó là phương trình đường nồng độ làm việc của thiết bị hấp thụ
Y
Y=f(
X)

Y

𝑡𝑎𝑛𝛼 =

D

𝛼

Y
C

X

X

C

D

X

𝐺𝑥
𝐺𝑡𝑟


Câu 11. Sơ đồ hệ thống hấp thụ có tuần hoan và nhả

1- tháp hấp thụ, 2- Bể chứa, 3 – Bơm, 4- làm lạnh, 5 – Đun nóng, 6- Tháp nhả
Khí được đưa vào ở tháp 1 đến tháp 2 khí trở được đưa ra ngoài.
Chất lỏng ở bể chứa 2 được bơm 3 chuyển sang thiết bị đun nóng số 5 sau đó đưua
sang tháp nhả 6, khí được đưa ra ngoài, dung môi lấy ra ở tháp đáy, chuyển vào bể
chứa 2 được bơm 3 chuyển sang thiết bị đun nóng 5 và chuyền lên thiết bị làm lạnh

4 chuyển vào tháp số 2 nó phụ thuộc vào vòi đưa vào bình chứa 2 được bơm 3 bơm
trở lại tháp 2, 1 phần trích sang tháp 1 làm dòng lỏng.


Câu 12. Cấu tạo tháp đĩa chóp dùng cho chưng luyện và hấp thụ
Tháp đĩa chóp là tháp gồm nhiều đĩa, trên đĩa có lắp nhiều chóp. Trên mỗi đĩa có
ỗng chảy chuyền để vận chuyển chất lỏng từ đĩa này sang đĩa khác. Số ống chảy
chuyền phụ thuộc vào kích thước tháp và lưu lượng chất lỏng. ống chảy chuyền
được bố trí theo nhiều cách. Khí đi từ dưới lên qua ống hơi vào chóp, qua khe chóp
để tiếp xúc với chất lỏng trên đĩa. Chóp có cấu tạo tròn hay dạng khác. Thân chóp
có rãnh tròn, chữ nhật hoặc tam giác để khí đi qua. Hình dạng của rãnh trên chóp
không ảnh hưởng mấy đến quá trình chuyển khối. Chóp được lắp vào đĩa bằng
nhiều cách.


Câu 13)
Nguyên tắc trích ly biểu diễn trên đồ thị tam giác ? Cân bằng vật
liệu của quá trình trích ly
*Nguyên tắc trích ly:
Hỗn hợp hai cấu tử L và M hoàn toàn
tan lẫn vào nhau, ta có thể tách chúng ra
khỏi nhau bằng phương pháp trích ly
nếu chọn được dung môi thứ G thích
hợp. Trên đồ thị tam giác đều ta đặt
dung môi thứ G ở góc phải dưới. Dung
môi đầu L hòa tan hạn chế trong dung
môi thứ đặt ở góc trái dưới. Cấu tử cần
tách (cấu tử phân bố ) M hòa tan hoàn
toàn trong dung môi đầu và trong dung
môi thứ đặt ở đỉnh.

Hỗn hợp đầu, giả sử gồm hai cấu tử L
và M có thành phần biểu diễn ở F0. Nếu ta thêm dung môi thứ G vào F0 ta được
một hỗn hợp ba cấu tử, mà thành phần của hỗn hợp này được biểu diễn ở điểm nào
đấy nằm trên đường thẳng F0G phụ thuộc vào tỉ lượng G/F0.
Giả sử ở điểm N, hỗn hợp N là hỗn hợp dị thể, không hòa tan vào nhau, phân thành
hai lớp (hai pha). Pha E gồm hầu hết là G, M và một phần L. Pha R gồm hầu hết L,
một phần G và M. Nồng độ của cấu tử cần tách trong pha E là EE lớn hơn trong
pha raphinat là RR .
Tìm cách tách raphinat R ra khỏi dung dịch trích E (thường bằng phương pháp
gạn), rồi thêm dung môi thứ G vào R, ta được một hệ ba cấu tử mới có thành phần
ở N1. Cũng như trên hỗn hợp N1 là hỗn hợp không đồng nhất sẽ phân thành hai pha
(hai lớp): pha raphinat R1 và pha trích E1. Rõ ràng thành phần của dung môi đầu L
trong R1 lớn hơn trong R và nếu tiếp tục làm như thế đồng thời tách dung môi thứ
ra khỏi raphinat thì cuối cùng ta thu được raphinat gồm hầu hết là dung môi đầu.
Còn cấu tử cần tách M có độ tinh khiết tối đa sau khi đã tách hết dung môi G chỉ
đạt được ở điểm Fm, tức là giao điểm của đường tiếp tuyến GEm với cạnh ML. Tuy
nhiên ta có thể thay đổi điều kiện của quá trình như giảm nhiệt độ, chọn dung môi
thứ G để có diện tích vùng dị thể lớn hơn, có độ dốc đường liên hợp lớn hơn thì có
thể thu được cấu tử cần tách tinh khiết hơn.
* Cân bằng vật liệu quá trình trích ly


Phương trình cân bằng vật liệu của quá trình trích ly lỏng – lỏng có dạng:

F+S=R+E=N
Với: F – khối lượng của hỗn hợp đầu (dung
môi đầu L và cấu tử phân bố M), kg/h
S- Khối lượng của hỗn hợp dung môi thứ
(gồm chủ yếu là dung môi thứ G có hòa tan
một ít cấu tử phân bố M và dung môi đầu

L), kg/h
E, R – Khối lượng của pha trích và pha
raphinat (phân lớp không hòa tan vào
nhau), kg/h
Từ đồ thị thình trên ta thấy rằng phương
trình cân bằng vật liệu có thể xem như quá trình trộn lẫn hỗn hợp đầu F với dung
môi có thành phần S được một hỗn hợp ở N. Hỗn hợp có thành phần ở N không
hòa tan vào nhau và phân thành hai lớp: raphinat R và dung dịch trích E ở trạng
thái cân bằng. Từ hình vẽ theo quy tắc đòn bẩy ta có:

S FN
FN

hay S  F
F SN
SN
Tương tự đối với raphinat R và dung dịch trích E:

R EN
EN

hay R  E
E RN
RN
Trong đó FN , SN , EN , RN là các đoạn thẳng đo được trên hình 4.6 cùng thứ
nguyên chiều dài.


Câu 14: cách xác định đường chuẩn trên đồ thị tam giác?
Vùng trong đường cong là dị thể

2 điểm trong vùng dị thể phân làm 2 pha R và E
tuân theo quy tắc đòn bẩy
Từ R1 ,R2,R3 kẻ đường thẳng // MG
Từ E1,E2,E3 kẻ đường thẳng //ML
Khi đó tập hợp các điểm giao là đường chuẩn như
hình vẽ
Đường này cắt đường cân bằng tại điểm tới hạn


Câu 15: sơ đồ trích ly nhiều bậc chéo dòng

Nguyên tắc làm việc như sau: hỗn hợp đầu F dẫn vào thiết bị trích ly 1 được trộn
lẫn với một lượng dung môi thứ GI cho đên khi đạt cân bằng. Tách pha trích Ei ra
còn raphinat bậc 1: R1 dẫn vào thiết bị trích ly 2, được trộn lẫn với một lượng dung
môi thứ G2 mới cho đến khi đạt cân bằng, tách pha trích E2 ra còn raphinat bậc 2:
R2 lại dẫn vào làm nguyên liệu đầu ở thiết bị trích ly 3 và quá trình lại xảy ra tương
tự như trên cho đến khi raphinat đạt được nồng độ theo yêu cầu.
Biểu đồ biểu thị  :

Hỗn hợp đầu được biểu diễn ở điểm F trộn với dung môi G; được biểu diễn ở điểm
N1 Sau khi đạt được cân bằng ta thu được pha trích E1 và pha raphinat R1. Raphinat
bậc một là nguyên liệu đầu của bậc hai, ở đây được trộn với một lượng dung môi
mới G2 nên điểm hỗn hợp N2 nằm trên đoạn thẳng R1G ,... , số đường liên hợp RE
chính là số bậc trong trích ly nhiều bậc chéo dòng.


Câu 16: trích ly nghược chiều:

Cân bằng vật liệu:
Đổì với bậc 1: F +E2=R1 +E1 hay F –E1 =R1 - E2 = P

Đốì vối bậc 2: R1 +E3 = R2+E2 hay R1 -E2 = R2 -E3 = P
Đối với bậc n: Rn-1 +G = Rn+En hay Rn-1 -En=Rn - G = P
Từ phương trình trên ta được:
F=P + E1; R1= P + E2; R2= P+E3; …
Các đường thẳng FE1 ,R2E3 ,… ,RNG gặp nhau tại 1 điểm P. P được gọi là điểm
cực hay điểm làm việc của quá trình trích ly nhiều bặc 1 chiều vì vậy cách xác định
số bậc trích ly dựa vào P:


Trên đường liên hợp đi qua E1 (theo số liệu của đường cân bằng đã cho) ta tìm
được điểm R1 đó là giao điểm của đường liên hợp E1R1 và đưòng cân bằng.
Qua điểm P và R1 ta kẻ một đoạn thẳng kéo dài cắt nhánh phải của đường cân
bằng, đó chính là điểm E2 . Theo số liệu đường cân bằng ta vẽ được đường liên
hợp E2R2 đó chính là bậc trích ly lý thuyết thứ hai
Nối P với R2 kéo dài cắt nhánh phải của đường cân bằng tại điểm E3. Cứ vẽ như
vậy cho đến khi thu được raphinat bậc cuối cùng có thành phần cấu tử phân bố nhỏ
hơn hoặc bằng thành phần theo số liệu kỹ thuật yêu cầu. Số đường liên hợp thu
được (E1R1 ,E2R2 ,E3R3 , v.v.) chính là số bậc lý thuyết của quá trình trích ly nhiều
bậc ngược chiều.


Câu 17: các thông số cơ bản của không khí ẩm
- Độ ẩm tuyệt đối của không khí: là lượng hơi nước chứa trong 1m3 không khí ẩm,
về trị số thì bằng khối lượng riêng của hơi nước ở trong hỗn hợp không khí ẩm,
kí hiệu là  h ; thứ nguyên là kg/m3.
- Độ ẩm tương đối của không khí (mức độ bão hòa của hơi nước ) là: tỉ số tương
đối giữa lượng hơi nước chứa trong 1m3 không khí với lượng hơi nước chứa
trông 1m3 không khí đó đã bão hòa hơi nước ở cùng một nhiệt độ và áp suất, kí
hiệu là  :



h
bh

’

+ Trong đó:

 h - khối lượng riêng của hơi nước trong 1m3

không khí ẩm, kg/m3

bh - khối lượng riêng của hơi nước trong 1m3 không khí đã bão hòa hơi
nước, kg/m3
+ Khi lượng hơi nước tăng đến trạng thái bão hòa ( h  bh ) thì:

  1  max
- Hàm ẩm của không khí ẩm: là lượng hơi nước chứa trong 1kg không khí khô
(kkk); kí hiệu là x; kg/kgkkk ( kg ẩm/ kg không khí khô):

x

h
 kkk

- Nhiệt lượng riêng của không khí ẩm: là tổng nhiệt lượng của kkkvà của hơi nước
ở trong hỗn hợp:
I= Ckkkt + xih ,
J/kg.kkk

Trong đó:
I -nhiệt lượng riêng của không khí ẩm có hàm ẩm x;
Ckkk –nhiệt dung riêng của kkk, J/kg.độ;
t –nhiệt độ không khí;
ih –nhiệt lượng riêng của hơi nước ở nhiệt độ t, J/kg;