Bài 1 thời gian lưu

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC
BỘ MÔN MÁY – THIẾT BỊ
------------------------- --------------------------
BÁO CÁO THỰC HÀNH
BỘ MÔN :
KỸ THUẬT PHẢN ỨNG
GVHD : PHẠM VĂN HƯNG
SVTH : PHÙNG MINH TÂN
LỚP: DHHO7 MSSV: 11046851
NHÓM : 1 TỔ : 1
HỌC KÌ : 2 NĂM HỌC : 2013 -2014

2
BÀI 1:THỜI GIAN LƯU
1.1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
 Khảo sát thời gian lưu của hệ thống bình khấy mắc nốt tiếp theo mô hình
dãy hộp.
 Xác định hàm phân bố thời gian lưu chất thực với phổ thời gian lưu lý
thuyết.
 Tìm hiểu các cận của mô hình dãy hộp và thông số thống kê của mô hình
thí nghiệm
1.2. BẢNG SỐ LIỆU
Xác định thông số ban đầu:
Thông số D0 T0 (%) h0 (m) d (m)
Giá trị 0.0555 88 0.01 0.12
a. Hệ một bình làm việc liên tục:
 Đường kính d (m) : 0.12
 Chiều cao h1 (m) : 0.105
 Lưu lượng v (l/s) : 23 l/ph= 0.383 l/s
Bảng kết quả thí nghiệm hệ một bình làm việc liên tục:
STT τ(s) Ti (%) STT τ(s) Ti (%)
1 0 82 12 330 93.4
2 30 84.1 13 360 95.2
3 60 85.4 14 390 96
4 90 86 15 420 96.3

3
5 120 86.7 16 450 96.5
6 150 88 17 480 97
7 180 89 18 510 97.6
8 210 89.4 19 540 98.3
9 240 90.2 20 570 99.2
10 270 91.3 21 600 99.5
11 300 92.9 22 630 100
b. Hệ hai bình làm việc liên tục:
 Đường kính d (m) : 0.12
 Chiều cao h1 (m) : 0.105
 Chiều cao h2 (m) : 0.105
 Lưu lượng v (l/s) : 23 l/ph =0.383 l/s
Bảng kết quả thí nghiệm hệ haibình làm việc liên tục:
STT τ(s) Ti (%) STT τ(s) Ti (%)
1 0 99.9 11 300 93.9
2 30 98.6 12 330 94.7
3 60 97.2 13 360 96.6
4 90 96.3 14 390 97.7
5 120 94.5 15 420 98.4
6 150 93.9 16 450 99.3
7 180 92.7 17 480 99.5
8 210 91.6 18 510 99.6
9 240 90.2 19 540 99.9
10 270 91.2 20 570 100

4
1.3. CÔNG THỨC TÍNH
1.3.1. Tính thời gian lưu trung bình
Thực nghiệm: với k là số lần lấy mẫu định kỳ đối với hệ.




 k
i
i
k
i
ii
C
tC
t
1
1
vì D= kC nên




 k
i
i
k
i
ii
D
tD
t
1
1
Với D là mật độ quang: D = 2-lg (T% ) với T%:là độ truyền suốtđo bắng máy
so màu.
Lý thuyết:


V

với V: tổng thể tích hệ thống khảo sát: hdV .
4
2
 (lít)
 Đường kính: d=120 mm
 Chiều cao: 105 mm
V1 = 3.14*D2*H1/4 = 1186.92
V2= V1+ 3.14*D2*H2/4= 2373.84
 Lưu lượng: v = 0.383 l/s : lưu lượng dòng chảy ( lưu lượng phải đo lại do
lưu lượng kế không chuẩn xác)
1.3.2. Tính thời gian lưu
 Thực nghiệm:
t
ti
i  với ti là thời gian lấy mẫu thứ i, i = 1÷k

5
 Lý thuyết:

 it
 với  là thời gian lưu trung bình trong lý thuyết
1.3.3. Tính hàm đáp ứng
 Thực nghiệm:
00 D
D
C
C
C ii
ni  với i = 1,2,…k
 Lý thuyết:
inn
i
n
ni e
n
n
C 
 

 1
)!1(
Mật độ quang: D = 2 – lg (T% ) với T là độ truyền suốt : (%)
Mật độ quang ban đầu của hệ n bình khuấy:
n
D
D n
0
0 
Với: n là số bình khuấy mắc nối tiếp
D0 là mật độ quang
1.4. XỬ LÝ SỐ LIỆU:
1.4.1. Hệ một bình khuấy liên tục:
 Tính mẫu
STT τ(s) Ti (%)
10 270 91.3
 D0 = 2 – lg (T%) = 2-lg(88) = 0.0555
 D10 = 2-lg(T10)=2-lg(91.3)=0.0395

6
(D/D0) TN = 0.0395/0.0555 = 0.712
087.0
31.3096
27010
10 


t
lt
525.1
1.177
27010
10 
t
t
tn
  91649.0087.0
!9
10
)!1(
/ 10*087.09
10
1


 
 ee
n
n
DD inn
i
n
ilt


Bảng 1.4.1: Hệ một bình khuấy liên tục
STT τ(s) Ti (%) Di (D/Do)TN θTN (D/Do)LT θLT
1 0 82 0.0862 1.552 0 1 0
2 30 84.1 0.0752 1.355 0.169 0.99036 0.01
3 60 85.4 0.0685 1.235 0.339 0.98081 0.019
4 90 86 0.0655 1.180 0.508 0.97135 0.029
5 120 86.7 0.0620 1.116 0.678 0.96199 0.039
6 150 88 0.0555 1 0.847 0.95271 0.048
7 180 89 0.0506 0.912 1.016 0.94352 0.058
8 210 89.4 0.0487 0.877 1.186 0.93443 0.068
9 240 90.2 0.0448 0.807 1.355 0.92542 0.078
10 270 91.3 0.0395 0.712 1.525 0.91649 0.087
11 300 92.9 0.0320 0.576 1.694 0.90766 0.097
12 330 93.4 0.0297 0.534 1.863 0.89890 0.107
13 360 95.2 0.0214 0.385 2.033 0.89024 0.116
14 390 96 0.0177 0.319 2.202 0.88165 0.126
15 420 96.3 0.0164 0.295 2.372 0.87315 0.136
16 450 96.5 0.0155 0.279 2.541 0.86473 0.145
31.3096
383.0
92.1186

v
V
 1.177
766.0
7.135
t

7
17 480 97 0.0132 0.238 2.71 0.85639 0.155
18 510 97.6 0.0106 0.190 2.88 0.84814 0.165
19 540 98.3 0.0074 0.134 3.049 0.83996 0.174
20 570 99.2 0.0035 0.063 3.219 0.83186 0.184
21 600 99.5 0.0022 0.039 3.388 0.82384 0.194
22 630 100 0 0 3.557 0.81590 0.203
1.4.2.Hệ haibình khuấy liên tục.
 Tính mẫu
STT τ(s) Ti (%)
10 270 91.2
- D0 = 2 – lg (T0) = 2-lg(88) = 0.0555
n’=V2/V1=2373.84/1186.92 = 2
D0,2=D0/n’= 0.0555/2 = 0.0278
- D10 = 2-lg(T10)=2-lg(91.2)=0.04001
(D/D0)TN = 0.04001/0.0278 = 1.441
63.6192
383.0
84.2373

v
V
 16.230
3335.0
76.76
t

8
044.0
63.6192
27010
10 


t
lt
173.1
16.230
27010
10 
t
t
tn
  160.0044.0
!9
10
)!1(
/ 044.0*109
10
1


 
 ee
n
n
DD inn
i
n
ilt


Bảng 1.4.2: Hệ hai bình khuấy liên tục
STT τ(s) Ti (%) Di (D/Do)TN θTN (D/Do)LT θLT
1 0 99.9 0.00043 0.016 0 0 0
2 30 98.6 0.00612 0.221 0.130 0.019 0.005
3 60 97.2 0.01233 0.444 0.261 0.038 0.01
4 90 96.3 0.01637 0.590 0.391 0.056 0.015
5 120 94.5 0.02457 0.885 0.521 0.075 0.019
6 150 93.9 0.02733 0.985 0.652 0.092 0.024
7 180 92.7 0.03292 1.186 0.782 0.11 0.029
8 210 91.6 0.03810 1.373 0.912 0.127 0.034
9 240 90.2 0.04479 1.614 1.043 0.143 0.039
10 270 91.2 0.04001 1.441 1.173 0.160 0.044
11 300 93.9 0.02733 0.985 1.303 0.176 0.048
12 330 94.7 0.02365 0.852 1.434 0.192 0.053
13 360 96.6 0.01502 0.541 1.564 0.207 0.058
14 390 97.7 0.01011 0.364 1.694 0.222 0.063
15 420 98.4 0.00700 0.252 1.825 0.237 0.068
16 450 99.3 0.00305 0.110 1.955 0.251 0.073
17 480 99.5 0.00218 0.078 2.085 0.266 0.078
18 510 99.6 0.00174 0.063 2.216 0.279 0.082
19 540 99.9 0.00043 0.016 2.346 0.293 0.087
20 570 100 0 0 2.477 0.306 0.092

9
1.5 ĐỒ THỊ :
1.5.1 Đồ thị một bình khuấy liên tục:
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
(D/D0)TN - θTN
(D/Do)TN qTN
0.00000
0.20000
0.40000
0.60000
0.80000
1.00000
1.20000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
(D/D0)LT - θLT
(D/Do)LT qLT

10
1.5.2 Đồ thị hai bình khuấy liên tục
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
θTN - θLT
qTN qLT
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
(D/D0)TN - θTN
(D/Do)TN qTN

11
1.6 NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN
1.6.1 Nhận xét về cách lấymẫu
- Trước khi tiến hành thí nghiệm ,ta phải hiệu chỉnh máy so màu bằng mẫu trắng,
mẫu trắng được chứa trong cuvert sạch, không có bọt khí và mực đo phải chạm
vạch đo của cuvert .
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
0.350
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
(D/D0)LT - θLT
(D/Do)LT qLT
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
θTN - θLT
qTN qLT

12
- Khi cho mực đỏ vào bình ta bật cánh khuấy cho mực đỏ phân tán đều rồi mới tiến
hành lấy mẫu đo. Mẫu phải được lấy liên tục và đo với máy so màu .Tiến hành
đo mẫu cho đến khi giá trị của 5 lần đo liên tiếp là bằng nhau thì dừng lại, lấy giá
trị nhỏ nhất làm Do
- Trong quá trình tiến hành thí nghiệm để đo độ truyền suốt T thì mẫu được lấy ra
đo một cách liên tục. Cứ sau khoảng thời gian 30s lấy một lần; mẫu được đựng
trong cuvett, cuvett lấy mẫu phải luôn được giữ sạch không để bị úa màu hay bị
và phải giữ khô ráo. Mỗi lần lấy mẫu xong thì phải tráng cuvert một lần để
tránh sai số. Mỗi lần đo chúng ta cần chuẩn lại máy do quang bằng nước cất để
kết quả thí nghiệm có kết quả chính xác cao. Tuy nhiên các cuvert đo bị dính
màu từ trước nên kết quả đo chính xác không thể thực hiện được
1.6.2 Sosánh 𝜽 𝑻𝑵 và 𝜽 𝑳𝑻 (trong hệ 1 bìnhvà hệ nhiều bình)
Dựa vào kết quả tính toán, ta có thể nhận xét như sau :
- Ta thấy ở hệ một bình và hệ hai bình khuấy liên tục thì 𝜃 𝑇𝑁 > 𝜃𝐿𝑇 nhưng giá trị
chênh lêch không lớn.
- 𝜃 𝑇𝑁 ở hệ khuấy trộn hai bình liên tục nhỏ hơn 𝜃 𝑇𝑁 ở hệ một bình khuấy liên
Chứng tở rằng hệ hai bình khuấy liên tục làm việc có hiệu quả hơn.
1.6.3 Ý nghĩa của việckhảo sát hàm phân bố thời gian lưu là
Việc khảo sát hàm phân bố thời gian lưu giúp chúng ta so sánh được các giá
trị 𝜃 𝑇𝑁 𝜃𝐿𝑇 để thấy được sự khác biệt của chúng, từ đó chúng ta có thể tìm ra

13
nguyên nhân dẫn đến sự khác nhau đó và có thể chọn được hệ thống nào làm việc
hiệu quả hơn để đạt năng suất cao nhất khi đưa hệ thống vào làm việc.
1.6.4 Sai số và nguyên nhân dẫn đến sai số
 Thời gian lấy mẫu không đều.
 Lưu lượng dòng chảy qua các bình khuấy không đều, thể tích giữa các bình
không bằng nhau.
 Chế độ dòng chảy không ổn định do sự xuất hiện của các dòng chảy tù.
 Quá trình khuấy trộn không hoàn toàn, sự phân tán mẫu không đều.
 Cách lấy mẫu không đúng dẫn đến sai số khi đo.
 Thiết bị đo truyền suốt bị nhiễm màu trong quá trình đo mẫu.
 Thiết bị sử dụng lâu ngày bị đóng cạn, vẩn đục, rêu làm cho lưu lượng
chảy không ổn định , mẫu bị đo lẫn tạp chất.
 Các van, lưu lượng kế bị tắt ngẽn làm dòng chảy không đều.
1.6.5 Cách khắc phục sai số:
 Trước khi tiến hành thí nghiệm ta phải kiểm tra lại lưu lượng kế, các van
nếu thấy bị tắc ngẽn, đóng cạn do bị rỉ sét cần phải vệ sinh, thay thế nếu
hư hỏng.
 Đo, tính toán đúng mức lưu lượng của dòng chảy.
 Hiệu chỉnh thiết bị đo độ truyền suốt.
 Lấy mẫu phải chuẩn xác, đúng thời gian qui định.
 Mẫu chứa trong cuvert sạch, không bị nhiễm màu, cần tráng kĩ cuvert khi
lấy mẫu đo mới.

Bài 1 thời gian lưu

More Related Content

What's hot (20)

Viewers also liked (13)

Similar to Bài 1 thời gian lưu (20)

Bài 1 thời gian lưu