Quá trình thẩm thấu quá trình trích ly truyền khí và oxy hóa

Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level ‹#› Click to edit Master title style LOGO TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCMKHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG QUÁ TRÌNH THẨM THẤU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY TRUYỀN KHÍ VÀ OXY HÓA GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Mai Nhóm SVTH: Nhóm 7 Lớp: 03DHMT2 DANH SÁCH NHÓM STT HỌ VÀ TÊN MSSV NHIỆM VỤ 1 Nguyễn Đỗ Hồng Hạc 2009120020 Tổng hợp, làm slide 2 Võ Minh Thư 2009120022 Truyền khí và oxy hóa làm slide 3 Lê Thị Thương 2009120064 Quá trình trích ly 4 Dương Anh Tuấn 2009120044 Quá trình thẩm thấu MỤC LỤC QUÁ TRÌNH THẨM THẤU 1 QUÁ TRÌNH TRÍCH LY 2 TRUYỀN KHÍ VÀ OXY HÓA 3 4 I. Quá trình thẩm thấu Thẩm thấu là gì? Thẩm thấu là một hiện tượng tự nhiên. Nước bao giờ cũng chuyển dịch từ nơi có nồng độ muối khoáng thấp đến nơi có nồng độ cao hơn. Quá trình diễn ra cho đến khi nồng độ muối khoáng từ 2 nơi này cân bằng. I. Quá trình thẩm thấu Chất lỏng được vận chuyển từ nơi có nồng độ chất hoà tan thấp đến nơi cao hơn để cân bằng nồng độ của hệ. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng thẩm thấu, hiện tượng này ngược với quá trình khuếch tán phân tử. Thẩm thấu là một hiên tượng, một khi có sự khác biệt nồng độ làm cho dung môi đi xuyên qua một màng có tính chất thấm dung môi tốt hơn chất tan, màng đó gọi là màng bán thấm. I. Quá trình thẩm thấu I. Quá trình thẩm thấu QUÁ TRÌNH THẨM THẤU NGƯỢC - RO Khi áp suất tăng lên, áp suất thẩm thấu ở phía dung dịch của màng như hình vẽ, sẽ có dòng dung dịch chuyển ngược, dung môi sẽ di chuyển từ dung dịch qua màng vào phía nước sạch. Đây là thẩm thấu ngược. Định nghĩa thẩm thấu ngược là một tiến trình thẩm thấu ở đó nước di chuyển theo chiều ngược lại trong thẩm thấu tự nhiên. Nước từ nơi sạch đến nơi có nồng độ muối cao hơn Áp suất cao đẩy nước qua màng, đến nơi tinh khiết Để thực hiện quá trình thẩm thấu ngược, người ta dùng một áp lực đủ mạnh để đẩy ngược nước từ nơi có hàm lượng muối/ khoáng cao “thấm” qua một loại màng đặc biệt để đến nơi không có hoặc có ít muối/ khoáng hơn. I. Quá trình thẩm thấu   I. Quá trình thẩm thấu Ý nghĩa Có ý nghĩa quan trọng trong công nghệ sinh học tế bào. Nhờ có hiện tượng thẩm thấu mà nước được vận chuyển từ rễ lên ngọn. Áp dụng trong nhiều hoạt động công nghiệp. I. Quá trình thẩm thấu II. Quá trình truyền khí và sự tiêu thụ oxy Khái niệm Chất lỏng từ nơi có nồng độ chất tan cao "thấm" qua 1 loại màng đặc biệt để đến nơi không có hoặc là có nồng độ chất tan thấp hơn nhờ một áp suất. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng thẩm thấu ngược. Loại áp suất đso được gọi là áp suất động lực. II. Quá trình truyền khí và sự tiêu thụ oxy Sự truyền khí từ pha khí sang pha lỏng và ngược lại đóng 1 vai trò quan trọng trong các quá trình tự nhiên đối với môi trường và công nghệ môi trường. Trong công nghệ xử lý nước cấp, nước ngầm được sục khí để oxy hoá các dạng khử của Fe, Mn và làm giảm nồng độ các khí như CO2 và H2S. Trong hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí, oxy không khí được chuyển vào hỗn hợp nước/bùn hoạt tính bằng máy thổi khí. Xác định kích thước của bể và máy thổi khí trong những yếu tố quan trọng để thiết kế hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí. II. Quá trình truyền khí và sự tiêu thụ oxy Trong những nguồn nước măt bị nhiễm chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học, sự cạn kiệt lượng oxy hoà tna trong nước dẫn đến hiện tượng truyền oxy tự nhiên từ môi trường kk xung quanh vào nguồn nước,. Bên cạnh đó, thành phần khí khác như CO2, N2, NH3, H2S, CH4 cũng có ý nghĩa quan trọng trong lĩn vự khoa học môi trường II. Quá trình truyền khí và sự tiêu thụ oxy Nguyên tắc Áp suất động lực phải lớn hơn áp suất thẩm thấu, tốc độ vận chuyển dung môi tỷ lệ thuận với áp suất động lực. II. Quá trình truyền khí và sự tiêu thụ oxy Ứng dụng Lọc nước ngọt từ nước mặn hay nước lợ. Loại bỏ các chất hữu cơ tan. Tái chế nước thải. III. QUÁ TRÌNH TRÍCH LY Trích ly là quá trình tách một hoặc một số chất tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một chất lỏng khác (dung môi). Quá trình trích ly có hai dạng là trích ly chất lỏng và trích ly chất rắn. Chất hòa tan trong chất lỏng: trích ly lỏng – lỏng. Chất hòa tan trong chất rắn: trích ly rắn – lỏng. III. QUÁ TRÌNH TRÍCH LY Yêu cầu đối với dung môi Tính chất hoà tan chọn lọc. Có khối lượng riêng phải khác xa khối lượng riêng của dung dịch. Không độc với người, không ăn mòn thiết bị. Rẻ, dễ kiếm. III. QUÁ TRÌNH TRÍCH LY Ứng dụng Tách các cấu tử quý. Thu được dung dịch có nồng độ đậm đặc (trích ly lỏng-lỏng). Tách hỗn hợp hòa tan hoàn toàn hay một phần vào nhau thành cấu tử riêng biệt. III. QUÁ TRÌNH TRÍCH LY Các thông số ảnh hưởng đến quá trình trích ly Trực tiếp: ảnh hưởng của loại dung môi, các phương thức và loại trích ly, ảnh hưởng của bản chất nguyên liệu. Gián tiếp: ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi, nhiệt độ trích ly, ảnh hưởng của gradient nhiệt độ. III. Quá trình trích ly Quá trình trích ly chất lỏng Trích ly chất lỏng là quá trình tách chất hoà tan trong chất lỏng bằng 1 chất lỏng khác ( dung môi) không hoà tan. Sau quá trình trích ly, hổn hợp thu được sẽ được đem chưng cất để thu hồi dung môi và sử dụng lại. Ứng dụng: sử dụng rộng rãi trong nghiệp hoá chất, thực phẩm, lọc hoá dầu và hoá dược. III. Quá trình trích ly Các giai đoạn trích ly chất lỏng Trộn lẫn 2 lưu thể: cấu tử phân bố chuyển từ dung dịch vào dung môi, cho đến khi cân bằng. Tách 2 pha: gồm dung dịch trích và pha Raphinat. Hoàn nguyên dung môi. III. Quá trình trích ly Ưu điểm: Thích hợp đối với các chất dễ phân hủy nhiệt độ cao. Tách được dung dịch có nhiệt độ sôi nhau. Tiết kiệm khi trích ly dung dịch loãng. Nhược điểm: Chi phí cao, khó vận hành. Các phương pháp trích ly chất lỏng Trích ly theo một đoạn Trích ly theo nhiều đoạn giao dòng Trích ly liên tục nhiều đoạn nghich dòng Trích ly liên tục nghịch dòng có hoàn lưu III. Quá trình trích ly III. Quá trình trích ly Quá trình trích ly lỏng-lỏng Trích ly lỏng-lỏng là kỷ thuật phân tách dựa vào độ hoà tan khác nhau (hay còn gọi là sự hoà tan có chọn lọc) của các cấu tử trong nguyên liệu lỏng đồng nhất vào trong một dung môi thích hợp. TRÍCH LY LỎNG-LỎNG Trích ly Dung dịch đầu F=A+B Dung môi S Pha Raphinat P B(A,S) Hoàn nguyên Dung dịch Raphinat R=B(A) Dung môi S Dung dịch trích E=A(B) Hoàn nguyên Pha trích Q S+A(B) III. Quá trình trích ly Quá trình trích ly chất rắn Trích ly chất rắn là quá trình hoà tan chọn lựa một hay nhiều cấu tử trong chất rắn bằng cách cho chất rắn tiếp xúc với dung môi lỏng. QT trích ly chất rắn phụ thuộc vào cấu tạo bề mặt và kích thước của chất rắn. Nhiệt độ trich ly càng cao càng tốt. QT trích ly chất rắn có thể thực hiện gián đoạn, bán liên tục hoặc liên tục. Ứng dụng: sử dụng trong CN luyện kim. III. Quá trình trích ly Các phương pháp trích ly chất rắn Trích ly một bậc. Trích ly nhiều bậc giao dòng. Trích ly nhiều bậc ngược dòng. Các phương pháp trích ly chất rắn Trích ly một bậc: là quá trình bao gồm giai đoạn trộn chất rắn với dung môi trích và sau đó là tách pha Các phương pháp trích ly chất rắn Trích ly nhiều bậc giao dòng: là lặp lại phép tính cho từng bậc với pha rắn di từ bậc trước sang bậc sau. Các phương pháp trích ly chất rắn Trích ly nhiều bậc ngược dòng: quá trình nhất thiết phải hoạt động liên tục để đạt trạng thái cân bằng. Một số hình ảnh về thiết bị trích ly TRÍCH LY MỘT BẬC TRÍCH LY NHIỀU BẬC BỘ KHUẾCH TÁN THIẾT BỊ KHUẾCH TÁN MÁY TRÍCH LY DẠNG VÍT ĐỨNG MÁY TRÍCH LY HAI VÍT NẰM NGANG THIẾT BỊ TRÍCH LY DẠNG ROTO THIẾT BỊ TRÍCH LY DẠNG ROTO Tài liệu tham khảo Quá trình và thiết bị công nghệ hoá học và thực phẩm, Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh, NXB Đại học quốc gia TP.HCM. Khảo sát hệ dung môi, phương pháp và nhiệt độ trích ly ( Thank You !