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 hai bình 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 suốt đo 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

tii 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

CC ii

ni với i = 1,2,…k

Lý thuyết: inn

i

n

ni en

nC

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

DD n

00

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

087.031.3096

2701010

tlt

525.11.177

2701010

t

ttn

91649.0087.0!9

10

)!1(/ 10*087.09

101

een

nDD 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

31.3096383.0

92.1186

v

V 1.177

766.0

7.135t

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 hai bình 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

76.76t

8

044.063.6192

2701010

tlt

173.116.230

2701010

t

ttn

160.0044.0!9

10

)!1(/ 044.0*109

101

een

nDD 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 lấy mẫu

- 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 So sánh 𝜽𝑻𝑵 và 𝜽𝑳𝑻 (trong hệ 1 bình và 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 𝜃𝑇𝑁 > 𝜃𝐿𝑇 nhưng giá trị

chênh lêch không lớn.

- 𝜃𝑇𝑁 ở hệ khuấy trộn hai bình liên tục nhỏ hơn 𝜃𝑇𝑁 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 việc khảo 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 𝜃𝑇𝑁 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.