MIXER VÀ SPLITER ( trộn và tách)

ĐỀ TÀI:

MIXER VÀ SPLITER
GVHD
: Thầy Trịnh hoài Thanh
Nhóm SVTH:
An Thị Thùy Dung
60600316
Hà Quang Khoa
60601109
Nguyễn Hùng Ngọc Li
60601222
Lê Phú Quốc Bảo
60600119
Lê Trần Minh Thy
60602460
Trần Minh Huy
60600912
Trương Thế Cường 60500367


1)

Mixer


Mixer kết hợp hai hay nhiều dòng vào một
dòng sản phẩm duy nhất. Áp lực ngõ ra có thể
được điều khiển theo ý muốn.



Áp suất đầu vào được giả định là áp suất nhỏ
nhất của dòng nhập liệu. Pro/II sẽ tự động tính
nhiệt độ, áp suất, trạng thái pha cho từng dòng
sản phẩm




Phương trình cân bằng vật chất cho 1 cấu tử



Trong đó:





Fi: Lưu lượng dòng nhập liệu thứ i
Zi: Thành phần cấu tử trong dòng nhập liệu thứ
i
Fo: lưu lương dòng sản phẩm
Zo: thành phần cấu tử trong dòng sản phẩm




 

Nguyên lý:


Khuấy trộn là quá trình cung cấp năng lượng để tạo ra một
dòng chảy thích hợp trong thiết bị nhằm làm giảm sự
không đồng nhất trong chất lỏng. Đó là sự chênh lệch về
nồng độ, độ nhớt, nhiệt độ ở những điểm khác nhau trong
lòng chất lỏng.



Khuấy trộn trong môi trường lỏng thường được ứng dụng
rộng rãi trong các ngành công nghiệp hoá chất, thực phẩm
để tạo dung dịch huyền phù, nhũ tương, để làm tăng cường
quá trình truyền nhiệt, truyền khối phản ứng hoá học..



Người ta có thể khuấy trộn chất lỏng bằng cơ khí, bằng khí
nén (sục khí) hoặc tuần hoàn chất lỏng.


- Có 3 cách vận hành : liên tục (ổn định) , gián
đoạn và bán liên tục.






Quá trình trộn là hoàn toàn, do đó hỗn hợp phản ứng
đồng nhất về nhiệt độ và thành phần trong tất cả các
phần của thiết bị và giống dòng ra của sản phẩm.
Người ta giả thiết rằng ở đầu vào của thiết bị phản
ứng, nồng độ của tác chất giảm một cách đột ngột và
đúng bằng nồng độ của mọi điểm trong toàn thể tích
của thiết bị và nồng độ của dòng sản phẩm ra.


Sự thay đổi nồng độ của tác chất từ đầu
vào đến đầu ra của thiết bị




Xét trường hợp đơn giản chỉ có một dòng nhập liệu
và một dòng sản phẩm và tính chất của các dòng này
không thay đổi theo thời gian:


Hai số hạng đầu trong phương trình cân
bằng là không đổi :




Lượng tác chất nhập vào thể tích V của thiết bị phản
ứng là FAo(1-xAo).Δt
lượng tác chất ra khỏi thiết bị phản ứng là F Ao(1-xAf).Δt



Vì hỗn hợp phản ứng trong bình có
nhiệt độ và thành phần đồng nhất, nên
vận tốc phản ứng là không đổi và được
xác định với nhiệt độ và thành phần của
dòng sản phẩm và bằng (-rA ).V.Δt .



Vì thiết bị phản ứng hoạt động liên tục và ổn
định nên không có sự tích tụ tác chất trong
thiết bị, vì vậy số hạng thứ tư bằng 0




Vậy phương trình vật chất viết cho thiết bị phản ứng
khuấy trộn hoạt động ổn định trong khoảng thời gian Δt
là :

FAo(1-xAo).Δt − FAo (1-xAf).Δt − (-rA ).V.Δt = 0
Hay:




Trong đó :
 xAo và xAf - Độ chuyển hóa của tác chất trước khi

vào thiết bị và sau khi ra khỏi thiết bị ;
 v - lưu lượng của dòng nguyên liệu (l/h)
 Nếu dòng nguyên liệu chứa cấu tử A hoàn toàn
chưa chuyển hóa, nghĩa là xAo = 0 thì :






Splitter được sử dụng để tách một hay hỗn hợp dòng đầu
vào thành hai hay nhiều hơn dòng sản phẩm đồng nhất
về thành phần và pha.
Phương trình cân bằng vật chất cho 1 cấu tử




Trong đó:
 Fi: Lưu lượng dòng nhập liệu thứ i
 Zi: Thành phần cấu tử trong dòng nhập liệu thứ i
 Fj: lưu lương dòng sản phẩm thứ j
 Zj: thành phần cấu tử trong dòng sản phẩm thứ j










 

Áp suất dòng ra có thể thiết lập theo ý muốn, nhiệt độ
và pha dòng ra được xác định bằng 1 flash đoạn nhiệt.
Với N dòng sản phẩm, splitter đòi hỏi phải khai báo
đặc tính của N-1 dòng sản phẩm.
Mỗi dòng sản phẩm ( ngoại trừ một dòng không cần
khai báo) phải được khai báo lưu lượng của dòng đó.
Dòng sản phẩm còn lại sẽ được tính dựa vào lượng
nhập liệu và lượng của N-1dòng sản phẩm khai báo.








Khi sử dụng quá trình có sử dụng thiết bị khuấy trộn chỉ
có thể đơn giản là quá trình khuấy trộn 2 hay nhiều dòng
nhập liệu nào đó.
Mixer kết hợp hai hay nhiều dòng vào một dòng sản
phẩm duy nhất.
Áp lực ngõ ra có thể được điều khiển theo ý muốn. Nhiệt
độ đầu ra và điều kiện pha luôn được xác định bởi
adiabatic flash từ điều kiện nhập liệu.

Trong thiết bị khuấy trộn thì chúng ta chỉ cần cài đặt thông
số áp suất tổn thất ở option Pressure Drop (thông
thường ta giữ nguyên giá trị mặc định là 0) hay áp suất
đầu ra ở option outlet Pressure.




Khi cài đặt thông số độ tổn thất áp suất hay áp suất đầu
ra thì chúng ta có thể thay đổi đơn vị bằng cách chọn
thẻ tab UOM








Hệ thống nhiệt động trong option thermodynamic
System không lựa chọn trong thiết bị mixer mà
được để ở chế độ mặc định.
Hệ thống nhiệt động của những phương pháp
được sử dụng cho những tính toán máy trộn được
có thể lựa chọn bằng việc chọn một phương pháp
từ hộp danh sách xuống hệ thống nhiệt động trên
cửa sổ mục vào dữ liệu chính Mixer.
PRO / II sẽ tự động đặt điều kiện nhiệt độ và điều
kiện pha cho sản phẩm.







Splitter được sử dụng để tách một hay hỗn hợp dòng đầu
vào thành hai hay nhiều hơn dòng sản phẩm đồng nhất
về thành phần và pha.
Áp suất dòng ra có thể được đặt nếu muốn, và một flash
đoạn nhiệt được sử dụng để xác định nhiệt độ và pha
dòng ra.
Có những tùy chọn sẵn được cung cấp dành cho các
dòng đầu vào không đầy đủ để thỏa mãn các tỉ lệ đầu ra
xác định.


Tùy chọn cho tỉ lệ nhập liệu không đầy đủ:
 Satisfy Each Specification in Order Until Feed is
Exhausted: dòng sản phẩm lúc này bị giới hạn
cùng với giá trị khả dụng của nhập liệu, và những
sản phẩm còn lại được mặc định là “zero rate”
 Satisfy Each Specification and Normalize
Flowrates if Needed: tất cả những đặc tính tỉ lệ sản
phẩm đã thiết lập được thỏa mãn, và những tỉ lệ
tổng hợp được tiêu chuẩn hóa với tổng tỉ lệ nhập
liệu. Sản phẩm với tỉ lệ không xác định được đưa
về “zero flow”



Thiết lập dữ liệu với các dòng sản phẩm đầu ra trong
Product Rate Specification:



Thiết lập dữ liệu cho dòng (Click vào
parameter ở cửa sổ trên)
Xác định giá trị lưu lương của dòng( Click vào
value)








All components: Tất cả
các thành phần có trong
dòng nhập liệu
Selected components :
Lựa chọn những thành
phần có trong dòng nhập
liệu
Wet basis : thiết lập lưu

lượng của 1 dòng sản
phẩm mặc định để máy
tính dòng còn lại . Wet là
cho dòng ở trạng thái
lỏng, Dry là cho dòng ở
trạng thái rắn




Chúng ta cũng có thể chuyển đổi thứ nguyên cho dòng
ra bằng cách click chuột vào đơn vị hiện hành màu xanh
ở cửa sổ cài đặt dữ liệu cho dòng sản phẩm