Thiết kế tháp chưng cất hệ nước – acid acetic

LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp thế giới và nước nhà, các ngành công nghiệp cần rất nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao. Các phương pháp được sử dụng để nâng cao độ tinh khiết: trích ly, chưng cất, cô đặc, hấp thu Tùy theo đặc tính yêu cầu của sản phẩm mà ta có sự lựa chọn phương pháp thích hợp. Đồ án môn học Quá trình và Thiết bị là một môn học mang tính tổng hợp trong quá trình học tập của các kỹ sư hoá- thự c phẩm tương lai. Môn học giúp sinh viên giải quyết nhiệm vụ tính toán cụ thể về: yêu cầu công nghệ, kết cấu, giá thành của một thiết bị trong sản xuất hoá chất - thực phẩm. Đây là bước đầu tiên để sinh viên vận dụng những kiến thức đã học của nhiều môn học vào giải quyết những vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tổng hợp. Nhiệm vụ của ĐAMH là thiết kế tháp chưng cất hệ nước – acid acetic hoạt động liên tục với nâng suất nhập liệu: 0,8 m3/h có nồng độ 88% khối lượng nước ,thu được sản phẩm đỉnh có nồng độ 99,5% khối lượng nước, sản phẩm đáy 70% khối lượng nước. Đối với hệ nước – acid acetic là hệ 2 cấu tử tan lẫn hoàn toàn, có nhiệt độ sôi cách xa nhau, nên ta dùng phương pháp chưng cất để thu được nước có độ tinh khiết cao. Trong qua trình chưng cat ta thu sản phảm day với nơng do nhỏ de phục vụ cho nganh cơng nghiep sản xuat cao su Em chân thành cảm ơn các quí thầy cô bộ môn Máy & Thiết Bị, thầy Hoang Minh Nam, các bạn sinh viên đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em rất mong sự góp ý, chỉ dẫn của quí thầy cô.

doc58 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 28/12/2012 | Lượt xem: 3071 | Lượt tải: 10download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế tháp chưng cất hệ nước – acid acetic, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MUÏC LUÏC LÔØI MÔÛ ÑAÀU CHÖÔNG I : TOÅNG QUAN I . LYÙù THUYEÁT VEÀ CHÖNG CAÁT 1 . Phöông phaùp chöng caát 2 . Thieát bò chöng caát: II . GIÔÙI THIEÄU SÔ BOÄ NGUYEÂN LIEÄU 1 . Nước 2 . Acid acetic 3 . Hoãn hôïp Nước – Acid acetic III . COÂNG NGHEÄ CHÖNG CAÁT HEÄ NƯỚC – ACID ACETIC CHÖÔNG II : CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT I . CAÙC THOÂNG SOÁ BAN ÑAÀU II . XAÙC ÑÒNH SUAÁT LÖÔÏNG SAÛN PHAÅM ÑÆNH VAØ SAÛN PHAÅM ÑAÙY III . XAÙC ÑÒNH TÆ SOÁ HOAØN LÖU THÍCH HÔÏP 1 . Tæ soá hoaøn löu toái thieåu 2 . Tæ soá hoaøn löu thích hôïp IV . PHÖÔNG TRÌNH ÑÖÔØNG LAØM VIEÄC – SOÁ MAÂM LYÙ THUYEÁT 1 . Phöông trình ñöôøng noàng ñoä laøm vieäc cuûa ñoaïn caát 2 . Phöông trình ñöôøng noàng ñoä laøm vieäc cuûa ñoaïn chöng 3 . Soá maâm lyù thuyeát CHÖÔNG III :TÍNH TOAÙN –THIEÁT KEÁ THAÙP CHÖNG CAÁT I . ÑÖÔØNG KÍNH THAÙP 1 . Ñöôøng kính ñoaïn caát 2 . Ñöôøng kính ñoaïn chöng II.TRÔÛ LÖÏC CUÛA MAÂM 1 . Caáu taïo maâm loã 2 . Ñoä giaûm aùp cuûa pha khí qua moät maâm 3 . Kieåm tra ngaäp luït khi thaùp hoaït ñoäng : III . TÍNH TOAÙN CÔ KHÍ CUÛA THAÙP 1 . Beà daøy thaân thaùp : 2 . Ñaùy vaø naép thieát bò : 3 . Bích gheùp thaân, ñaùy vaø naép : 4 . Ñöôøng kính caùc oáng daãn – Bích gheùp caùc oáng daãn : 5 . Tai treo vaø chaân ñôõ: CHÖÔNG IV : TÍNH TOAÙN THIEÁT BÒ TRUYEÀN NHIEÄT- THIEÁT BÒ PHUÏ I . CAÙC THIEÁT BÒ TRUYEÀN NHIEÄT 1 . Thieát bò ngöng tuï saûn phaåm ñænh 2 . Thieát bò laøm nguoäi saûn phaåm ñænh 3 . Noài ñun gia nhieät saûn phaåm ñaùy 4 . Thieát bò trao ñoåi nhieät giöõa nhaäp lieäu vaø saûn phaåm ñaùy 5 . Thieát gia nhieät nhaäp lieäu II. TÍNH BAÛO OÂN CUÛA THIEÁT BÒ III . TÍNH TOAÙN BÔM NHAÄP LIEÄU 1 . Tính chieàu cao boàn cao vò 2 . Choïn bôm CHÖÔNG V : GIAÙ THAØNH THIEÁT BÒ I . TÍNH SÔ BOÄ GIAÙ THAØNH CUÛA THIEÁT BÒ II . KEÁT LUAÄN TAØI LIEÄU THAM KHAÛO LÔØI MÔÛ ÑAÀU Ngaøy nay cuøng vôùi söï phaùt trieån vöôït baäc cuûa neàn coâng nghieäp theá giôùi vaø nöôùc nhaø, caùc ngaønh coâng nghieäp caàn raát nhieàu hoaù chaát coù ñoä tinh khieát cao. Caùc phöông phaùp ñöôïc söû duïng ñeå naâng cao ñoä tinh khieát: trích ly, chöng caát, coâ ñaëc, haáp thu… Tuøy theo ñaëc tính yeâu caàu cuûa saûn phaåm maø ta coù söï löïa choïn phöông phaùp thích hôïp. Ñoà aùn moân hoïc Quaù trình vaø Thieát bò laø moät moân hoïc mang tính toång hôïp trong quaù trình hoïc taäp cuûa caùc kyõû sö hoaù- thöï c phaåm töông lai. Moân hoïc giuùp sinh vieân giaûi quyeát nhieäm vuï tính toaùn cuï theå veà: yeâu caàu coâng ngheä, keát caáu, giaù thaønh cuûa moät thieát bò trong saûn xuaát hoaù chaát - thöïc phaåm. Ñaây laø böôùc ñaàu tieân ñeå sinh vieân vaän duïng nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc cuûa nhieàu moân hoïc vaøo giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà kyõû thuaät thöïc teá moät caùch toång hôïp. Nhieäm vuï cuûa ÑAMH laø thieát keá thaùp chöng caát heä nước – acid acetic hoaït ñoäng lieân tuïc vôùi naâng suaát nhaäp lieäu: 0,8 m3/h coù noàng ñoä 88% khoái löôïng nước ,thu ñöôïc saûn phaåm ñænh coù noàng ñoä 99,5% khoái löôïng nước, saûn phaåm ñaùy 70% khoái löôïng nước. Ñoái vôùi heä nước – acid acetic laø heä 2 caáu töû tan laãn hoaøn toaøn, coù nhieät ñoä soâi caùch xa nhau, neân ta duøng phöông phaùp chöng caát ñeå thu ñöôïc nước coù ñoä tinh khieát cao. Trong qua trình chưng cat ta thu sản phảm day với nông do nhỏ de phục vụ cho nganh công nghiep sản xuat cao su Em chaân thaønh caûm ôn caùc quí thaày coâ boä moân Maùy & Thieát Bò, thaày Hoang Minh Nam, caùc baïn sinh vieân ñaõ giuùp em hoaøn thaønh ñoà aùn naøy. Em raát mong söï goùp yù, chæ daãn cuûa quí thaày coâ.  CHÖÔNG I : TOÅNG QUAN. I . LYÙù THUYEÁT VEÀ CHÖNG CAÁT: 1 . Phöông phaùp chöng caát : Chöng caát laø qua ùtrình phaân taùch hoãn hôïp loûng (hoaëc khí loûng) thaønh caùc caáu töû rieâng bieät döïa vaøo söï khaùc nhau veà ñoä bay hôi cuûa chuùng (hay nhieät ñoä soâi khaùc nhau ôû cuøng aùp suaát), baèng caùch laëp ñi laëp laïi nhieàu laàn quaù trình bay hôi - ngöng tuï, trong ñoù vaät chaát ñi töø pha loûng vaøo pha hôi hoaëc ngöôïc laïi. Khaùc vôùi coâ ñaëc, chöng caát laø quaù trình trong ñoù caû dung moâi vaø chaát tan ñeàu bay hôi, coøn coâ ñaëc laø quaù trình trong ñoù chæ coù dung moâi bay hôi. Khi chöng caát ta thu ñöôïc nhieàu caáu töû vaø thöôøng thì bao nhieâu caáu töû seõ thu ñöôïc baáy nhieâu saûn phaåm. Neáu xeùt heä ñôn giaûn chæ coù 2 heä caáu töû thì ta thu ñöôïc 2 saûn phaåm: saûn phaåm ñænh chuû yeáu goàm goàm caáu töû coù ñoä bay hôi lôùn (nhieät ñoä soâi nhoû ), saûn phaåm ñaùy chuû yeáu goàm caáu töû coù ñoä bay hôi beù(nhieät ñoä soâi lôùn) .Ñoái vôùi heä nước – acid acetic saûn phaåm ñænh laø nước, saûn phaåm ñaùy chuû yeáu goàm acid acetic vaø moät ít nước. Caùc phöông phaùp chöng caát: ñöôïc phaân loaïi theo: AÙp suaát laøm vieäc : chöng caát aùp suaát thaáp, aùp suaát thöôøng vaø aùp suaát cao. Nguyeân taéc cuûa phöông phaùp naøy laø döïa vaøo nhieät ñoä soâi cuûa caùc caáu töû, neáu nhieät ñoä soâi cuûa caùc caáu töû quaù cao thì ta giaûm aùp suaát laøm vieäc ñeå giaûm nhieät ñoä soâi cuûa caùc caáu töû. Nguyeân lyù laøm vieäc: lieân tuïc, giaùn ñoaïn(chöng ñôn giaûn) vaø lieân tuïc. * Chöng caát ñôn giaûn(giaùn ñoaïn): phöông phaùp naøy ñuôïc söû duïng trong caùc tröôøng hôïp sau: + Khi nhieät ñoä soâi cuûa caùc caáu töû khaùc xa nhau. + Khoâng ñoøi hoûi saûn phaåm coù ñoä tinh khieát cao. + Taùch hoãn hôïp loûng ra khoûi taïp chaát khoâng bay hôi. + Taùch sô boä hoãn hôïp nhieàu caáu töû. * Chöng caát hoãn hôïp hai caáu töû (duøng thieát bò hoaït ñoäng lieân tuïc) laø quaù trình ñöôïc thöïc hieän lieân tuïc, nghòch doøng, nheàu ñoaïn. Phöông phaùp caát nhieät ôû ñaùy thaùp: caáp nhieät tröïc tieáp baèng hôi nöôùc: thöôøng ñöôïc aùp duïng tröôøng hôïp chaát ñöôïc taùch khoâng tan trong nöôùc . Vaäy: ñoái vôùi heä nước – acid acetic, ta choïn phöông phaùp chöng caát lieân tuïc caáp nhieät giaùn tieáp baèng noài ñun ôû aùp suaát thöôøng. 2 . Thieát bò chöng caát: Trong saûn xuaát thöôøng söû duïng raát nhieàu loaïi thaùp nhöng chuùng ñeàu coù moät yeâu caàu cô baûn laø dieän tích beà maët tieáp xuùc pha phaûi lôùn ,ñieàu naøy phuï thuoäc vaøo ñoä phaân taùn cuûa löu chaát naøy vaoø löu chaát kia . Thaùp chöng caát raát phong phuù veà kích côõ vaø öùng duïng ,caùc thaùp lôùn nhaát thöôøng ñöôïc öùng duïng trong coâng nghieäp loïc hoaù daàu. Kích thöôùc cuûa thaùp : ñöôøng kính thaùp vaø chieàu cao thaùp tuyø thuoäc suaát löôïng pha loûng, pha khí cuûa thaùp vaø ñoä tinh khieát cuûa saûn phaåm. Ta khaûo saùt 2 loaïi thaùp chöng caát thöôøng duøng laø thaùp maâm vaø thaùp cheâm. Thaùp maâm: thaân thaùp hình truï, thaúng ñöùng phía trong coù gaén caùc maâm coù caáu taïo khaùc nhau ñeå chia thaân thaùp thaønh nhöõng ñoaïn baèng nhau, treân maâm pha loûng vaø pha hôi ñöïôc cho tieáp xuùc vôùi nhau. Tuøy theo caáu taïo cuûa ñóa, ta coù: * Thaùp maâm choùp : treân maâm boá trí coù cheùp daïng:troøn ,xuù baép ,chöõ s… * Thaùp maâm xuyeân loã: treân maâm boá trí caùc loã coù ñöôøng kính (3-12) mm. Thaùp cheâm(thaùp ñeäm): thaùp hình truï, goàm nhieàu ñoaïn noái vôùi nhau baèng maët bích hay haøn. Vaät cheâm ñöôïc cho vaøo thaùp theo moät trong hai phöông phaùp: xeáp ngaãu nhieân hay xeáp thöù töï. * So saùnh öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa caùc loaïi thaùp :    Thaùp cheâm.  Thaùp maâm xuyeân lo.ã  Thaùp maâm choùp.   Öu ñieåm:  - Ñôn giaûn.  - Hieäu suaát töông ñoái cao.  - Hieäu suaát cao.      - Trôû löïc thaáp.  - Hoaït ñoäng khaù oån ñònh.  - Hoaït ñoäng oån ñònh.         - Laøm vieäc vôùi chaát loûng baån.      Nhöôïc ñieåm:  - Hieäu suaát thaáp.  - Trôû löïc khaù cao.  - Caáu taïo phöùc taïp.      - Ñoä oån ñònh keùm.  - Yeâu caàu laép ñaët khaét khe -> laép ñóa thaät phaúng.  - Trôû löïc lôùn.      - Thieát bò naëng.     - Khoâng laøm vieäc vôùi chaát loûng baån.   Nhaän xeùt:ta nhan thay thap chem don giản dẽ sử dụng nhat. Vaäy: Chöng caát heä nước – acid acetic ta duøng thaùp maâm xuyeân loã hoaït ñoäng lieân tuïc ôû aùp suaát thöôøng, caáp nhieät giaùn tieáp ôû ñaùy thaùp, nhaäp lieäu sau khi trao ñoåi nhieät với thiet bi gia nhiet nhap lieu,san pham day dược làm nguội để thu sản phẩm chính, sản phẩm đỉnh được dẫn vào nồi đun để tạo hơi nước quá nhiệt cấp nhiệt cho nhập liệu và nồi đun đáy tháp. II . GIÔÙI THIEÄU SÔ BOÄ NGUYEÂN LIEÄU : Nguyeân lieäu laø hoãn hôïp bezen – acid acetic. 1 . NƯỚC: Nước: laø chaát loûng khoâng maøu, không ùmuøi,la dung môi hoa tan tốt cá hợp chất phan cực,năng hơn dung môi hữu cơ, khoâng hoa tan dung môi hữu cơ,…nước soâi ôû 1000C vaø ñoâng ñaëc ôû 00C. 2 . Acid acetic: Acid acetic: laø moät loaïi acid quan troïng nhaát trong caùc loaïi acid höõu cô. Noù reû neân ñöôïc öùng duïng roäng raõi vaø laø hoaù chaát cô baûn ñeå ñieàu cheá nhieàu hôïp chaát quan troïng. Acid acetic ñöôïc öùng duïng trong caùc nghaønh : + Laøm daám aên. + Ñaùnh ñoâng muû cao su + Laøm chaát deûo tô luïa xeluloza acetat . + Laøm phim aûnh khoâng nhaïy löûa. + Laøm chaát keát dính polyvinyl acetat . + Laøm phaåm maøu, döôïc phaåm, nöôùc hoa toång hôïp. 3 . Hoãn hôïp Nước-Acid acetic: Ta coù baûng thaønh phaàn loûng (x) – hôi (y) vaø nhieät ñoä soâi cuûa hoãn hôïp Nước-Acid acetic 760 mmHg: x(%phaân mol)  0  5  10  20  30  40  50  60  70  80  90  100   y(%phaân mol)  0  9.2  16.7  30.3  42.5  53  62.6  71.6  79.5  86.4  93  100   t(oC)  118.1  115.4  113.8  110.1  107.5  105.8  104.4  103.3  102.1  101.3  100.6  100    III. COÂNG NGHEÄ CHÖNG CAÁT HEÄ NƯỚC-ACID ACETIC: * Sô ñoà qui trình coâng ngheä chöng caát heä nước-acid acetic:  Chuù thích : Boàn chöùa nguyeân lieäu . Bôm. Boàn cao vò . Baåy hôi . Löu löôïng keá . Van . Thaùp chöng caát . Thieát bò ngöng tuï saûn phaåm ñænh . Boä phaän chænh doøng . Thieát bò laøm nguoäi saûn phaåm ñænh . Boàn chöùa saûn phaåm ñænh . Noài ñun . Ñun soâi nhaäp lieäu baèng saûn phaåm ñaùy . Aùp keá . Nhieät keá . * Thuyeát minh qui trình coâng ngheä: Hoãn hôïp nước-acid acetic coù noàng ñoä nước 88% ( theo khoái löôïng) , nhieät ñoä khoaûng 25 0C taïi bình chöùa nguyeân lieäu (1) ñöôïc bôm (2) bôm leân boàn cao vò (3). Töø ñoù ñöôïc ñöa ñeán thieát bò gia nhieät (13) ( trao ñoåi nhieät vôùi saûn phaåm ñaùy). ÔÛ ñaây, hoãn hôïp ñöôïc gia nhieät ñeán nhieät ñoä 100,17270C . Sau ñoù, hoãn hôïp ñöôïc ñöa vaøo thaùp chöng caát (7) ôû ñóa nhaäp lieäu. Treân ñóa nhaäp lieäu, chaát loûng ñöôïc troän vôùi phaàn loûng töø ñoaïn caát cuûa thaùp chaûy xuoáng. Trong thaùp hôi, ñi töø döôùi leân gaëp chaát loûng töø treân xuoáng . ÔÛ ñaây, coù söï tieáp xuùc vaø trao ñoåi giöõa hai pha vôùi nhau. Pha loûng chuyeån ñoäng trong phaàn chöng caøng xuoáng döôùi caøng giaûm noàng ñoä caùc caáu töû deã bay hôi vì ñaõ bò pha hôi taïo neân töø noài ñun (12) loâi cuoán caáu töû deã bay hôi . Nhieät ñoä caøng leân treân caøng thaáp, neân khi hôi ñi qua caùc ñóa töø döôùi leân thì caáu töû coù nhieät ñoä soâi cao laø nöôùc seõ ngöng tuï laïi, cuoái cuøng treân ñænh thaùp ta thu ñöôïc hoãn hôïp coù caáu töû nước chieám nhieàu nhaát ( coù noàng ñoä 99,5% theo khoái löôïng ). Hôi naøy ñi vaøo thieát bò ngöng tuï (8) vaø ñöôïc ngöng tuï moät phaàn ( chæ ngöng tuï hoài löu). Moät phaàn chaát loûng ngöng ñöôïc ñöa qua boàn chöùa saûn phaåm ñænh (11). Phaàn coøn laïi cuûa chaát loûng ngöng ñöôïc hoài löu veà thaùp ôû ñóa treân cuøng vôùi tyû soá hoaøn löu toái öu . Moät phaàn caáu töû coù nhieät ñoä soâi thaáp ñöôïc boác hôi, coøn laïi caáu töû coù nhieät ñoä soâi cao trong chaát loûng ngaøy caøng taêng. Cuoái cuøng, ôû ñaùy thaùp ta thu ñöôïc hoãn hôïp loûng goàm haàu heát laø caáu töû khoù bay hôi ( acid acetic). Hoãn hôïp loûng ôû ñaùy coù noàng ñoä nước laø 70% theo khoái löôïng, coøn laïi laø acid acetic. Dung dòch loûng ôû ñaùy ñi ra khoûi thaùp, moät phaàn ñöôïc ñun, boác hôi ôû noài ñun (12) cung caáp laïi cho thaùp ñeå tieáp tuïc laøm vieäc, phaàn coøn laïi ñöôïc đưa qua thiết bị ngưng tụ sản phẩm đáy(10) trao ñoåi nhieät vôùi nước làm mát , nhieät ñoä cuûa saûn phaåm ñaùy sau khi trao ñoåi nhieät laø 400C . Heä thoáng laøm vieäc lieân tuïc cho ra saûn phaåm ñænh laø nước, saûn phaåm ñaùy laø acid acetic sau khi trao ñoåi nhieät vôùi nươc làm mát ñöôïc ñöa vaøo boàn chöùa.  CHÖÔNG II : CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT . Kyù hieäu caùc ñaïi löôïng: Kí hiệu  YÙ nghĩa  Đơn vị   Caân bằng vật chất     Năng suất nhập liệu theo khối lượng  kg/h     Năng suất nhập liệu theo số mol  kmol/h     Suất lượng sản phẩm ñỉnh theo khối lượng  kg/h     Suất lượng sản phẩm đñỉnh theo số mol  kmol/h     Suất lượng sản phẩm ñaùy theo khối lượng  kg/h     Suất lượng sản phẩm ñaùy theo số mol  kmol/h     Nồng ñộ phần mol nhập liệu trong pha lỏng  % mol     Nồng đñộ phần khối lượng nhập liệu trong pha lỏng  % khối lượng     Nồng đñộ phần mol sản phẩm đñỉnh trong pha lỏng  % mol     Nồng đñộ phần khối lượng sản phẩm đñỉnh trong pha lỏng  % khối lượng     Nồng độ phần mol dòng sản phẩm đáy trong pha lỏng  % mol     Nồng đñộ phần khối lượng sản phẩm ñaùy trong pha lỏng  % khối lượng     Nồng ñộ phần mol nhập liệu trong pha hơi  % mol     Nồng ñộ phần khối lượng dòng nhập liệu trong pha hơi  % khối lượng     Nồng đñộ phần mol sản phẩm đñỉnh trong pha hơi  % mol     Nồng ñộ phần khối lượng sản phẩm đñỉnh trong pha hơi  % khối lượng     Nồng đñộ phần mol sản phẩm đñaùy trong pha hơi  % mol     Nồng đñộ phần khối lượng sản phẩm đñaùy trong pha hơi  % khối lượng     Nồng đñộ phần mol trong pha lỏng  % mol     Nồng đñộ phần khối lượng trong pha lỏng  % khối lượng     Nồng ñộ phần mol trong pha hơi caân bằng với pha lỏng  % mol     Nồng đñộ phần khối lượng trong pha hơi caân bằng với pha lỏng  % khối lượng     Khối lượng mol phaân tử bezen  kg/kmol     Khối lượng mol phaân tử acid acetic  kg/kmol     Khối lượng mol phaân tử trung bình  kg/kmol     Suất lượng theo số mol  kmol/h     Suất lượng theo khối lượng  kg/h     Khối lượng mol phaân tử trung bình nhập liệu  kg/kmol     Khối lượng mol phaân tử trung bình sản phẩm đñỉnh  kg/kmol     Khối lượng mol phaân tử trung bình sản phẩm đñaùy  kg/kmol     Nhiệt đñộ soâi của dung dịch  0C     Nhiệt đñộ soâi của nhập liệu  0C     Nhiệt đñộ soâi của sản phẩm đñỉnh  0C     Nhiệt đñộ soâi của sản phaåm đñaùy  0C     Nhiệt đñộ nhập liệu vaøo  0C     Nhiệt đñộ sản phẩm đñỉnh ra  0C     Nhiệt đñộ sản phaåm ñaùy ra  0C     Nhiệt đñộ nước ra  0C     Nhiệt đñộ nước vaøo  0C   Tính số ñĩa thực   Rmin  Chỉ số hoàn lưu tối thiểu    Rth  Chỉ số hoàn lưu thích hợp    f  Chỉ số nhập liệu      Độ bay hơi tương đñối      Độ nhớt  cP     Độ nhớt của hỗn hợp  cP     Độ nhớt của aceton  cP     Độ nhớt của nước  cP     Hiệu suất đñĩa      Hiệu suất đñĩa ở đỉnh      Hiệu suất đñĩa ở ñaùy      Hiệu suất đñĩa ở vị trí nhập liệu      Hiệu suất đñĩa trung bình    Ntt  Số đñĩa thực tế  Đĩa   NttC  Số đñĩa thực tế đñoạn chưng  Đĩa   NttL  Số đñĩa thực tế đñoạn luyện  Đĩa   NttT  Số đñĩa thực tế cả thaùp  Đĩa   Nlt  Số đñĩa lí thuyết  Đĩa   Caân bằng năng lượng   rb  Nhiệt hoùa hơi của bezen  J/kg   ra  Nhiệt hoùa hơi của nước  J/kg   rhh  Nhiệt hoùa hơi của hỗn hợp  J/kg   rh  Nhiệt hoùa hơi của hơi nước baõo hoøa duøng gia nhiệt  J/kg   rD  Nhiệt hoùa hơi của sản phẩm đñỉnh  J/kg   Chh  Nhiệt dung rieâng của hỗn hợp  J/kg   Cb  Nhiệt dung rieâng của benzen  J/kg   Ca  Nhiệt dung rieâng của acid acetic  J/kg   CFv  Nhiệt dung rieâng của nguyeân liệu vaøo  J/kg   CFs  Nhiệt dung rieâng của nguyeân liệu ở trạng thaùi soâi  J/kg   CDs  Nhiệt dung rieâng của sản phẩm đñỉnh ở trạng thaùi soâi  J/kg   CD  Nhiệt dung rieâng trung bình của sản phẩm đñỉnh  J/kg   CWs  Nhiệt dung rieâng trung bình của sản phẩm ñaùy ở trạng thaùi soâi  J/kg   CW  Nhiệt dung rieâng trung bình của sản phẩm đñaùy  J/kg   CN  Nhiệt dung rieâng trung bình của nước  J/kg   I . CAÙC THOÂNG SOÁ BAN ÑAÀU : Naêng suaát nhaäp lieäu:  = 0.8 (m3/h) . Noàng ñoä nhaäp lieäu:  = 88%kl nước. Noàng ñoä saûn phaåm ñænh :  = 99,55%kl nước . Noàng ñoä saûn phaåm ñaùy: = 70 %kl nước. Khoái löôïng phaân töû cuûa nước vaø acid axetic: MN =18, MA =60 . Choïn: + Nhieät ñoä nhaäp lieäu: tF =100,1727oC . + Nhieät ñoä saûn phaåm ñænh: tD =100,0235oC . + Nhieät ñoä saûn phaåm ñaùy sau khi trao ñoåi nhieät: t’W = 40oC . +Traïng thaùi nhaäp lieäu: loûng ,soâi . II . XAÙC ÑÒNH SUAÁT LÖÔÏNG SAÛN PHAÅM ÑÆNH VAØ SAÛN PHAÅM ÑAÙY : Suaát löôïng doøng löu chaát theo khoái löôïng: =.. ,kg/h Suất lượng doøng lưu chất theo mol: = ,kmol/h Chuyeån töø phaàn khoái löôïng sang phaàn mol: xF =  = = 0.9607(phaàn mol bezen ) x =  = = 0.9985 (phaàn mol benzen xW =  = = 0.8861 ( phaàn mol benzen) Tính Mtb : Mtb = xF . Mb + (1- xF ) .Ma = 0.9607*18+(1-0.9607)*60 = 19.6506 ( Kg/Kmol) Mtb = xD . Mb + (1- xD ) . Ma = 0.9985*18 + (1 – 0.9985) * 60 = 18.063 ( Kg/Kmol) Mtb = xW * Mb + (1- xW ) * Ma = 0.8861 * 18 + (1 – 0.8861 ) * 60 = 22.7838( Kg/Kmol) Khối lượng riêng của hỗn hợp nhập liệu:  Suaát löôïng doøng nhaäp lieäu : F =  =  = 33.2695 ( kmol/h ) Phöông trình caân baèng vaät chaát cho toaøn boä thaùp chöng caát :  => == =>D=*F=*33.2695=22.084 (kmol/kg) =>W=F-D=11.1854 (kmol/kg) =D* Mtb=18.063*22.084=467.7115 (kg/h) =W* Mtb=22.7838*11.1854=298.8157 (kg/h) III . XAÙC ÑÒNH TÆ SOÁ HOAØN LÖU THÍCH HÔÏP: 1 . Tæ soá hoaøn löu toái thieåu: Tæ soá hoaøn löu toái thieåu laø cheá ñoä laøm vieäc maø taïi ñoù öùng vôùi soá maâm lyù thuyeát laø voâ cöïc .Do ñoù ,chi phí coá ñònh laø voâ cöïc nhöng chi phí ñieàu haønh (nhieân lieäu ,nöôùc vaø bôm…) laø toái thieåu . Do ñoà thò caân baèng cuûa heä Etanol-Nöôùc coù ñieåm uoán ,neân xaùc ñònh tæ soá hoaøn löu toái thieåu baèng caùch : +Treân ñoà thò caân baèng y-x ,töø ñieåm (0,85;0,85) ta keû moät ñöôøng thaúng tieáp tuyeán vôùi ñöôøng caân baèng taïi ñieåm uoán , caét truïc Oy taïi ñieåm coù yo = 0,26 . +Theo phöông trình ñöôøng laøm vieäc ñoaïn caát , khi xo =0 thì Rmin=  =2,269 Vaäy : tæ soá hoaøn löu toái thieåu : Rmin = 2,269 2. Tæ soá hoaøn löu thích hôïp: Khi R taêng, soá maâm seõ giaûm nhöng ñöôøng kính thaùp ,thieát bò ngöng tuï ,noài ñun vaø coâng ñeå bôm cuõng taêng theo.Chi phí coá ñònh seõ giaûm daàn ñeán cöïc tieåu roài taêng ñeán voâ cöïc khi hoaøn löu toaøn phaàn ,löôïng nhieät vaø löôïng nöôùc söû duïng cuõng taêng theo tæ soá hoaøn löu . Toång chi phí bao goàm : chi phí coá ñònh vaø chi phí ñieàu haønh . Tæ soá hoaøn löu thích hôïp öùng vôùi toång chi phí laø cöïc tieåu . Tuy nhieân ,ñoâi khi caùc chi phí ñieàu haønh raát phöùc taïp ,khoù kieåm soaùt neân ngöôøi ta coù theå tính tæ soá hoaøn löu thích hôïp töø ñieàu kieän thaùp nhoû nhaát .Ñeå tính ñöôïc tæ soá hoaøn löu thích hôïp theo ñieàu kieän thaùp nhoû nhaát (khoâng tính ñeán chi phí ñieàu haønh),ta caàn laäp moái quan heä giöõa tæ soá hoaøn löu vaø theå tích thaùp ,töø ñoù choïn Rth öùng vôùi theå tích thaùp laø nhoû nhaát. Nhaän thaáy ,tieát dieän thaùp tæ leä vôùi löôïng hôi ñi trong thaùp ,maø löôïng hôi laïi tæ leä vôùi löôïng loûng hoài löu trong thaùp ,do trong ñieàu kieän laøm vieäc nhaát ñònh thì GD seõ khoâng ñoåi neân löôïng loûng hoài löu seõ tæ leä vôùi (R+1) ,do ñoù , tieát dieän thaùp seõ tæ leä vôùi (R+1). Ngoaøi ra ,chieàu cao thaùp tæ leä vôùi soá ñôn vò chuyeån khoái mox hay soá maâm lyù thuyeát Nlt .Cho neân ,theå tích laøm vieäc cuûa thaùp tæ leä vôùi tích soá mox*(R+1) .Nhö vaäy, ta coù theå thieát laäp quan heä giöõa R vaø Vthaùp theo quan heä R vaø mox*(R+1) .Töø ñoà thò cuûa quan heä naøy ,ta xaùc ñònh ñöôïc ñieåm cöïc tieåu cuûa mox*(R+1) öùng vôùi tæ soá hoaøn löu thích hôïp R . R  mox  mox*(R+1)   2.496  47.818  167.173   2.723  37.733  140.480   2.973  32.801  130.320   3.023  33.545  134.952    Vaäy : Tæ soá hoaøn löu thích hôïp laø R= 4.4 . IV . PHÖÔNG TRÌNH ÑÖÔØNG LAØM VIEÄCSOÁ MAÂM LYÙ THUYEÁT: 1 . Phöông trình ñöôøng noàng ñoä laøm vieäc cuûa ñoaïn caát : y =  =  =0,8148 .x + 0,1849 2 . Phöông trình ñöôøng noàng ñoä laøm vieäc cuûa ñoaïn chöng : y =  =  = 1,0938 .x – 0,0831 Vôùi : f = = 1,5067 : chæ soá nhaäp lieäu . 3 . Soá maâm lyù thuyeát : Ñoà thò xaùc ñònh soá maâm lyù thuyeát :(Xem hình ôû trang sau ). Töø ñoà thò ,ta coù : 23 maâm bao goàm : 20 maâm caát 1 maâm nhaäp lieäu 3 maâm chöng Toùm laïi ,soá maâm lyù thuyeát laø Nlt = 23 maâm .  CHÖÔNG III :TÍNH TOAÙN –THIEÁT KEÁ THAÙP CHÖNG CAÁT . I . ÑÖÔØNG KÍNH THAÙP :(Dt)  (m) Vtb :löôïng hôi trung bình ñi trong thaùp (m3/h). (tb :toác ñoä hôi trung bình ñi trong thaùp (m/s). gtb : löôïng hôi trung bình ñi trong thaùp (Kg/h). Löôïng hôi trung bình ñi trong ñoaïn chöng vaø ñoaïn caát khaùc nhau.Do ñoù, ñöôøng kính ñoaïn chöng vaø ñoaïn caát cuõng khaùc nhau . Ñöôøng kính ñoaïn caát : a . Löôïng hôi trung bình ñi trong thaùp :  (Kg/h) gd : löôïng hôi ra khoûi ñóa treân cuøng cuûa thaùp (Kg/h). g1 : löôïng hôi ñi vaøo ñóa döôùi cuøng cuûa ñoaïn caát (Kg/h). Xaùc ñònh gd : gd = D.(R+1) =467,7115.(4,4+1) = 2525,6421 (Kg/h) Xaùc ñònh g1 : Töø heä phöông trình :  (III.1) Vôùi : G1 : löôïng loûng ôû ñóa thöù nhaát cuûa ñoaïn caát . r1 : aån nhieät hoaù hôi cuûa hoãn hôïp hôi ñi vaøo ñóa thöù nhaát cuûa ñoaïn caát rd : aån nhieät hoaù hôi cuûa hoãn hôïp hôi ñi ra ôû ñænh thaùp . * Tính r1 : t1 = tF = 100.1727oC , tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] ta coù : Aån nhieät hoaù hôi cuûa nöôùc : rN1 =2201,7868 (KJ/kg) . Aån nhieät hoaù hôi cuûa acid axetic: rA1 = 390,7385 (KJ/kg) . Suy ra : r1 = rN1.y1 + (1-y1).rA1 = 390,7385+1811,.0483y1 Tham khaûo IV (taäp 1) ta coù : Aån nhieät hoaù hôi cuûa nöôùc : rNd = 2256,5573 (KJ/kg) . Aån nhieät hoaù hôi cuûa acid axetic : rRd = 38,9795 (KJ/kg) . Với xD=0.9985 tra đồ thị ta có: yD=0,995 Suy ra : rd = rNd.yD + (1-yD).rAd =2256,5573.0,995 + (1- 0,995).38,9795 = 2245,4694 (KJ/kg) * x1 = xF = 0,9607 Giaûi heä (III.1) , ta ñöôïc : G1 = 2341,0525 (Kg/h) y1 = 0.8991 (phaân khối lượng nước) =>y1=0,9641 g1 = 2808,7641 (Kg/h) Vaäy : gtb =  (Kg/h) b . Toác ñoä hôi trung bình ñi trong thaùp : Toác ñoä của hơi đi trong tháp đệm:  Vôùi : xtb : khoái löôïng rieâng trung bình cuûa pha loûng (Kg/m3) . ytb : khoái löôïng rieâng trung bình cuûa pha hôi (Kg/m3) . tốc dộ sặc(m/s) :tốc dộ làm việc thích hợp(m/s) :bề mặt rieng của dệm(m2/m3) :thể tích tự do của dệm(m3/m3) :dộ nhớt của pha long theo nhiệt dộ trung bình(NS/m2) :dộ nhớt của nước ở 200C(NS/m2) :lượng long trung bình qua tháp(kg/s) :lượng hơi trung bình qua tháp(kg/s) g:gia tốc trọng trường(m/s) Giai phương trình trên ta tìm được tốc độ sặc: Tốc độ làm việc thicchs hợp:  Xaùc ñònh ytb :  Vôùi: + Noàng ñoä phaân mol trung bình : ytb ===0,9796 + Nhieät ñoä trung bình ñoaïn caát : tt===100,0614oC Suy ra : ytb =0,6113 (Kg/m3). Xaùc ñònh xtb : Noàng ñoä phaân mol trung bình : xtb = == 0,9796 Suy ra : =0,9351% . ttb = 100,0614oC , tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)-trang 9], ta coù : xtb =1000,02341 (Kg/m3) Độ nhớt trung bình của pha lõng:  Chọn đệm vòng sứ có kích thước:50x50x5 với:  Suy ra :  Tốc độ làm việc thích hợp của tháp :  = 5,4457 (m/s) Vaäy :ñöôøng kính ñoaïn caát : Dcaát == 0,5325 (m). Ñöôøng kính ñoaïn chöng : a . Löôïng hôi trung bình ñi trong thaùp :  (Kg/h) g’n : löôïng hôi ra khoûi ñoaïn chöng (Kg/h). g’1 : löôïng hôi ñi vaøo ñoaïn chöng (Kg/h). Xaùc ñònh g’n : g’n = g1 = 2808,7641 (Kg/h) Xaùc ñònh g’1 : Töø heä phöông trình :  (III.2) Vôùi : G’1 : löôïng loûng ôû ñóa thöù nhaát cuûa ñoaïn chöng . r’1 : aån nhieät hoaù hôi cuûa hoãn hôïp hôi ñi vaøo ñóa thöù nhaát cuûa ñoaïn chöng. Tính r’1 : xW =0,8861 tra ñoà thò caân baèng cuûa heä ta coù : yW =0,9227 Suy ra :  Suy ra :Mtbg’ =18.yW +(1-yW).60=21,2466 (Kg/kmol) t’1 = tW = 100,6266oC , tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù : Aån nhieät hoaù hôi cuûa nöôùc : r’N1 = 2200,5516(KJ/kg) . Aån nhieät hoaù hôi cuûa röôïu : r’R1 = 390,7528 (KJ/kg) . Suy ra : r’1 = r’R1.yW + (1-yW).r’N1 = 1805,4838 (KJ/kg) * Tính r1: r1 = 390,7385+1811,0483.y1 =390,7385+1811,0483.0,7817 =2019,1419(KJ/kmol) * W = 11,1854 (Kmol/h) Giaûi heä (III.2) , ta ñöôïc : x’1 =0,7746(phaân khối lượng acid axetic) G’1 = 3439,9645 (Kgl/h) = g’1 = 3141,1488 (Kg/h) Vaäy : g’tb =  (Kg/h) b . Toác ñoä hôi trung bình ñi trong thaùp : Toác ñoä của hơi đi trong tháp đệm:  Vôùi : xtb : khoái löôïng rieâng trung bình cuûa pha loûng (Kg/m3) . ytb : khoái löôïng rieâng trung bình cuûa pha hôi (Kg/m3) . tốc dộ sặc(m/s) :tốc dộ làm việc thích hợp(m/s) :bề mặt rieng của dệm(m2/m3) :thể tích tự do của dệm(m3/m3) :dộ nhớt của pha long theo nhiệt dộ trung bình(NS/m2) :dộ nhớt của nước ở 200C(NS/m2) :lượng long trung bình qua tháp(kg/s) :lượng hơi trung bình qua tháp(kg/s) g:gia tốc trọng trường(m/s) Giai phương trình trên ta tìm được tốc độ sặc: Tốc độ làm việc thicchs hợp:  Xaùc ñònh ’ytb :  Vôùi: + Noàng ñoä phaân mol trung bình : y’tb ===0,9434 + Nhieät ñoä trung bình ñoaïn chöng : t’tb ===100,3996oC Suy ra : ’ytb =0,6883 (Kg/m3). Xaùc ñònh ’xtb : Noàng ñoä khối lượng trung bình : x’tb = == 0,79 Suy ra : =79% . t’tb = 100,3996oC , tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)-trang 9], ta coù : Khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc : ’N = 957,9608(Kg/m3) Khoái löôïng rieâng cuûa röôïu : ’R = 957,906(Kg/m3) Suy ra :’xtb = =957,9493 (Kg/m3) Độ nhớt trung bình của pha lõng:  Chọn đệm vòng sứ có kích thước:50x50x5 với:  Suy ra :  Tốc độ làm việc thích hợp của tháp : = 5,0424 (m/s) Vaäy :ñöôøng kính ñoaïn caát : Dcaát == 0,5507 (m). Keát luaän : hai ñöôøng kính ñoaïn caát vaø ñoaïn chöng khoâng cheânh leäch nhau quaù lôùn neân ta choïn ñöôøng kính cuûa toaøn thaùp laø : Dt = 0,5416 (m). Khi ñoù toác ñoä laøm vieäc thöïc ôû : + Phaàn caát :  + Phaàn chöng :  II . TRÔÛ LÖÏC CUÛA VA CHIEU CAO THAP ĐỆM CỦA: 1 . Chieu cao phan cat: .  : chieu cao tương đương của một bậc thay đổi nồng độ(m) : toc do của pha khí đi trong tháp : so dĩa lý thuyết => 2 . . Chieu cao phan chưng: .  : chieu cao tương đương của một bậc thay đổi nồng độ(m) : toc do của pha khí đi trong tháp => Chieu cao của tháp đệm:  TRỞ LỰC CỦA THÁP ĐỆM: Đối với đoạn cất: Chuẩn số Reynolds của pha khí trong tháp:  Hệ số trở lực của đệm:  Trở lực của đệm khô:  Trở lực của đệm ướt: Với A:ệ số đối với điểm đảo pha A=3,2 Đối với đoạn cất: Chuẩn số Reynolds của pha khí trong tháp:  Hệ số trở lực của đệm:  Trở lực của đệm khô:  Trở lực của đệm ướt: Với A:ệ số đối với điểm đảo pha A=3,2 Tổng trở lực trên toàn tháp:  CH ỌN Đ ĨA PH ÂN PH ỐI CH ẤT L ÕNG VA L Ư ỚI Đ Ỡ Đ ỆM III . TÍNH TOAÙN CÔ KHÍ CUÛA THAÙP : 1 . Beà daøy thaân thaùp : Vì thaùp chöng caát hoaït ñoäng ôû aùp suaát thöôøng neân ta thieát keá thaân hình truï baèng phöông phaùp haøn giaùp moái (phöông phaùp hoà quang ). Thaân thaùp ñöôïc gheùp vôùi nhau baèng caùc moái gheùp bích. Ñeå ñaûm baûo chaát löôïng cuûa saûn phaåm vaø khaû naêng aên moøn cuûa acid axetic ñoái vôùi thieát bò, ta choïn vaät lieäu cheá taïo thaân thaùp laø theùp khoâng gæ maõ X18H10T. Aùp suaát tính toaùn : Thaùp laøm vieäc ôû aùp suaát khí quyeån, neân ta choïn aùp suaát tính toaùn : Ptt =Pcl + (htl , (N/mm2) Vôùi : Pcl : aùp suaát thuûy tónh do chaát loûng ôû ñaùy (N/mm2). Choïn aùp suaát tính toaùn sao cho thaùp hoaït ñoäng ôû ñieàu kieän nguy hieåm nhaát maø vaãn an toaøn neân : Pcl = (x .g.H =.g.H= Suy ra : Ptt = 16752,7764+ 87217,025 = 103969,8(N/m2) ~0,1039698(N/mm2). Nhieät ñoä tính toaùn : Choïn nhieät ñoä tính toaùn : ttt = tñaùy = 100,6266oC . Tra taøi lieäu tham khaûo [5], öùng suaát tieâu chuaån ñoái vôùi theùp X18H10T : [(]* = 142 (N/mm2). Ñoái vôùi röôïu heä soá hieäu chænh : ( = 0,95 Vaäy : öùng suaát cho pheùp : [(] = (.[(]* =134,9 (N/mm2). Xaùc ñònh beà daøy thaân chòu aùp suaát trong : Ta choïn phöông phaùp cheá taïo thaân laø phöông phaùp haøn hoà quang ñieän baèng tay neân heä soá beàn moái haøn : (h = 0,9 Xeùt tyû soá : =1168,5274 > 25,do ñoù, beà daøy tính toaùn cuûa thaân ñöôïc tính theo coâng thöùc sau :  = 0,2356 (mm). Suy ra : beà daøy thöïc cuûa thaân : St = S’t + C ,(mm). Trong ñoù : C :heä soá boå sung beà daøy, C = Ca + Cb + Cc + Co Vôùi : + Ca : heä soá boå sung do aên moøn hoaù hoïc, phuï thuoäc vaøo toác ñoä aên moøn cuûa chaát loûng. Choïn toác ñoä aên moøn cuûa röôïu laø 0,1 (mm/naêm),thieát bò hoaït ñoäng trong 20 naêm, do ñoù Ca = 2 mm. +Cb : heä soá boå sung do baøo moøn cô hoïc, choïn Cb = 0. +Cc : heä soá boå sung do sai leäch khi cheá taïo, choïn Cc = 0. +Co : heä soá boå sung qui troøn, choïn Co =0,7683 (mm). Suy ra : C = 2 + 0 + 0 + 0,7682 = 2,7683 (mm). Vaäy : St = 0,2356 + 2,7683= 3,004 (mm). * Kieåm tra coâng thöùc tính toaùn vôùi St = 3 (mm) :  = 0,0018 < 0,1 : ñuùng. * Kieåm tra aùp suaát tính toaùn cho pheùp : =0,4424 > Ptt : ñuùng. Vaäy : Beà daøy thöïc cuûa thaân laø St = 3 (mm). 2 . Ñaùy vaø naép thieát bò : Choïn ñaùy vaø naép coù daïng laø ellipise tieâu chuaån, coù gôø baèng theùp X18H10T.  Nhaän thaáy: coâng thöùc tính toaùn beà daøy thaân, ñaùy vaø naép chòu aùp suaát trong laø nhö nhau. Neân choïn beà daøy cuûa ñaùy vaø naép laø Sñ = Sn = 3 (mm). Caùc kích thöôùc cuûa ñaùy vaø naép ellipise tieâu chuaån, coù gôø(taøi lieäu tham khaûo [4(taäp 2)]: + Ñöôøng kính trong: Dt = 550 (mm). + ht =137 (mm). + Chieàu cao gôø: hgôø = h = 25 (mm). +Dieän tích beà maët trong: Sñaùy = 0,37 (m2). chiều day day va nắp elip của thiết bị chui ap suất trong:  Hệ số thứ nguyen:  Do ở day va nắp thiết bị co khoet lỗ với dường kính khác nhau nên ta co các bề mặt riêng khác nhau: đường kính lỗ ở nắp:d=0,25=>k=0,675  đường kính lổ ở đáy: d=0,08=>k=0,8375  C=Ca+Cb+Cc+Co(tính tương tự như thân thiết bị ta có) Do S’ đáy và nắp khác nhau không đáng kể nên ta chọn bề dày đáy và nắp băng nhau: S=3(mm) kiểm tra áp suất dư tính toán: Bề dày đáy cần thoả mãn điều kiện sau:  Ap suất cho phép tính theo công thức: (thoả) vậy chọn bề day thiết bị:S=3(mm) 3 . Bích gheùp thaân, ñaùy vaø naép : Maët bích laø boä phaän quan troïng duøng ñeå noái caùc phaàn cuûa thieát bò cuõng nhö noái caùc boä phaän khaùc vôùi thieát bò. Caùc loaïi maët bích thöôøng söû duïng: + Bích lieàn: laø boä phaän noái lieàn vôùi thieát bò (haøn, ñuùc vaø reøn). Loaïi bích naøy chuû yeáu duøng thieát bò laøm vieäc vôùi aùp suaát thaáp vaø aùp suaát trung bình. + Bích töï do: chuû yeáu duøng noái oáng daãn laøm vieäc ôû nhieät ñoä cao, ñeå noái caùc boä baèng kim loaïi maøu vaø hôïp kim cuûa chuùng, ñaëc bieät laø khi caàn laøm maët bích baèng vaät lieäu beàn hôn thieát bò. + Bích ren: chuû yeáu duøng cho thieát bò laøm vieäc ôû aùp suaát cao. Choïn bích ñöôïc gheùp thaân, ñaùy vaø naép laøm baèng theùp X18H10T, caáu taïo cuûa bích laø bích lieàn khoâng coå.  Theo taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)- trang 417], öùng vôùi Dt =550(mm) vaø aùp suaát tính toaùn Ptt = 0,1039(N/mm2) ta choïn bích coù caùc thoâng soá sau : Dt  D  Db  D1  h  Bu loâng                  db  Z   (mm)  (caùi)   550  680  630  600  20  20  16   Theo taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)- trang 170], choïn soá maâm giöõa hai maët bích laø 4 maâm.Vaäy, soá bích gheùp thaân-ñaùy-naép laø (15.2) bích Tính kiểm tra bích: Xac dịnh lực nen chiều trục do xiếc bulong.  Qa lực do ap suất trong thiết bị gay ra:  Qk lực cần thiết dể giử kín dệm:  Q1=Qa+Qk=14130,5298(N) Với m:hệ số ap suất rieng.Theo bảng 7.2/192 tai liệu(6) ưng với dệm cao su cứng co vải,day 2mm thì m=1,0 b0: bềrộng dệm,b0=20mm Xac dịnh kực cần thiết dể ep chặc dệm ban dầu:  Với q0: ap suất cần thiết dể lam biến dạng dẻo dệm, tra bảng 7.2/192 tai lieu(6),q0=5,3 Xac dịnh lực tac dụng len 1 bulong:  ứng suất cho phep của vật liệu lam bể bulong: tra bảng 7.5/194 tai liệu(6)  dường kính chan ren của bulong:  vậy bulong va dệm la hợp ly Ñoä kín cuûa moái gheùp bích chuû yeáu do vaät ñeäm quyeát ñònh. Ñeäm laøm baèng caùc vaät lieäu meàm hôn so vôùi vaät lieäu bích. Khi xieát bu loâng, ñeäm bò bieán daïng vaø ñieàn ñaày leân caùc choã goà gheà treân beà maët cuûa bích. Vaäy, ñeå ñaûm baûo ñoä kín cho thieát bò ta choïn ñeäm laø daây amiaêng, coù beà daøy laø 3(mm). 4 . Ñöôøng kính caùc oáng daãn – Bích gheùp caùc oáng daãn : Bích ñöôïc laøm baèng theùp CT3 , caáu taïo cuûa bích laø bích lieàn khoâng coå. a . Vò trí nhaäp lieäu : Suaát löôïng nhaäp lieäu: GF =766,5272 (Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng nhaäp lieäu, tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] ôû tF = 100,1727oC vaø : (F = 958,1589 (Kg/m3). Löu löôïng chaát loûng nhaäp lieäu ñi vaøo thaùp:  = 0,8(m3/h). Choïn vaän toác chaát loûng nhaäp lieäu (töï chaûy töø boàn cao vò vaøo maâm nhaäp lieäu): vF = 0,2 (m/s). Ñöôøng kính oáng nhaäp lieäu: dF =  (m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng nhaäp lieäu: dF = 0,040 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lF = 40 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn nhaäp lieäu: Dt  Db  Dn  D  D1  h  Bu loâng                     db  Z   (mm)  (caùi)   40  100  45  130  80  12  12  4   b . Oáng hôi ôû ñænh thaùp: Suaát löôïng hôi ôû ñænh thaùp: gd = 2525,6421 (Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa hôi ôû ñænh thaùp ñöôïc tính theo coâng thöùc (xaùc ñònh ôû tD = 100,0235oC vaø yD = 0,9813):  = 0,6113(Kg/m3). Löu löôïng hôi ra khoûi thaùp:  = 4131,4748 (m3/h). Choïn vaän toác hôi ôû ñænh thaùp: vh = 25 (m/s). Ñöôøng kính oáng daãn hôi: dh = (m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng daãn hôi: dh = 0,250 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4(taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lh = 250 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn hôi ôû ñænh thaùp: Dt  Db  Dn  D  D1  h  Bu loâng                     db  Z   (mm)  (caùi)   100  335  273  370  312  16  16  12   c . Oáng hoaøn löu: Suaát löôïng hoaøn löu: Ghl = GD.R=2057,9306 (Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng hoaøn löu, tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] ôû tD = 100.0235oC vaø : (hl = 957,9824 (Kg/m3). Löu löôïng chaát loûng hoaøn löu:  = 2,1482 (m3/h). Choïn vaän toác chaát loûng hoaøn löu (töï chaûy töø boä phaän taùch loûng ngöng tuï vaøo thaùp): vhl = 0,2(m/s). Ñöôøng kính oáng hoaøn löu: dhl = (m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng hoaøn löu: dhl = 0,060 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lhl = 60 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn hoaøn löu: Dt  Db  Dn  D  D1  h  Bu loâng                     db  Z   (mm)  (caùi)   70  130  76  160  110  12  12  4   d . Oáng daãn hôi vaøo ñaùy thaùp: Suaát löôïng hôi vaøo ñaùy thaùp: g’1 = 3141,1488 (Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa hôi vaøo ñaùy thaùp ñöôïc tính theo coâng thöùc (xaùc ñònh ôû tW = 100,6266oC vaø yW = 0,9227):  = 0,6883 (Kg/m3). Löu löôïng hôi ra khoûi thaùp:  = 4563,676 (m3/h). Choïn vaän toác hôi vaøo ñaùy thaùp: vhd =30 (m/s). Ñöôøng kính oáng daãn hôi: dhd = (m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng daãn hôi: dhd = 0,25 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lhd = 250 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn hôi vaøo ñaùy thaùp: Dt  Db  Dn  D  D1  h  Bu loâng                     db  Z   (mm)  (caùi)   250  335  273  370  312  16  16  12   e . Oáng daãn chaát loûng ôû ñaùy thaùp: Suaát löôïng chaát loûng vaøo noài ñun: G’1 =3439,9645 (Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng chaát loûng vaøo noài ñun, tra taøi lieäu tham khaûo [4(taäp 1)] ôû tW = 100,6266oC vaø x’1=0,7745: (L = 957,9493 (Kg/m3). Löu löôïng chaát loûng vaøo noài ñun:  = 3,5909 (m3/h). Choïn vaän toác chaát loûng vaøo noài ñun (chaát loûng töï chaûy vaøo noài ñun): vL = 0,2 (m/s). Ñöôøng kính oáng daãn chaát loûng: dL==0,0797(m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng daãn: dL = 0,080 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lL = 80 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn chaát loûng ôû ñaùy thaùp: Dt  Db  Dn  D  D1  h  Bu loâng                     db  Z   (mm)  (caùi)   50  150  89  185  128  16  16  4   f . Oáng daãn chaát loûng töø noài ñun (saûn phaåm ñaùy): Suaát löôïng saûn phaåm ñaùy: GW = 298,8157(Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa saûn phaåm ñaùy, tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] ôû tW= 100,6266oC vaø xW=0,8861: (W = 957,4551 (Kg/m3). Löu löôïng saûn phaåm ñaùy:  = 0.3121(m3/h). Choïn vaän toác saûn phaåm ñaùy (chaát loûng töï chaûy): vW = 0, 2 (m/s). Ñöôøng kính oáng daãn saûn phaåm ñaùy: dW==0,0235(m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng daãn: dW = 0,030 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lW = 30 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn saûn phaåm ñaùy: Dt  Db  Dn  D  D1  h  Bu loâng                     db  Z   (mm)  (caùi)   32  90  38  120  18  12  12  4   5 . Tai treo vaø chaân ñôõ: Tính troïng löôïng cuûa toaøn thaùp: Khoái löôïng cuûa moät bích gheùp thaân: (theùp X18H10T: (X18H10T = 7900 (Kg/m3)). m1 =  = 18,144(Kg). Khoái löôïng cuûa moät maâm: (theùp X18H10T: (X18H10T = 7900 (Kg/m3)). m2 = = .0,552.0,0018.0,7.7900 =1,955(Kg). Khoái löôïng cuûa thaân thaùp: m3 = .(D2ng –D2t).Hthaân . (X18H10T = = 531,808 (Kg). Khoái löôïng cuûa ñaùy (naép) thaùp: m4 = Sñaùy .(ñaùy . (X18H10T = 0,31 . 0,003 . 7900 = 7,347 (Kg). Khoái löôïng cuûa toaøn thaùp: m = 30.m1+53.m2+m3+2.m4=1193,537(Kg). Suy ra troïng löôïng cuûa toaøn thaùp: P = m.g = 11708,598 (N). Chaân ñôõ thaùp: Choïn chaân ñôõ: thaùp ñöôïc ñôõ treân boán chaân. Taûi troïng cho pheùp treân moät chaân: Gc = = 0,293.104 (N). Ñeå ñaûm baûo ñoä an toaøn cho thieát bò, ta choïn: Gc = 0,5.104 (N).  Caùc kích thöôùc cuûa chaân ñôõ: (tính baèng mm) L  B  B1  B2  H  h  s  l  d   160  110  135  195  240  145  10  55  23   Tai treo: Choïn tai treo: tai treo ñöôïc gaén treân thaân thaùp ñeå giöõ cho thaùp khoûi bò dao ñoäng trong ñieàu kieän ngoaïi caûnh. Ta choïn boán tai treo, taûi troïng cho pheùp treân moät tai treo laø Gt = 0,293.104 (N). Ñeå ñaûm baûo ñoä an toaøn cho thieát bò, ta choïn: Gt = 0,5.104 (N). Choïn taám loùt tai treo khi gheùp vaøo thaân coù kích thöôùc sau: + Chieàu daøi taám loùt: H = 260 (mm). + Chieàu roäng taám loùt: B = 140 (mm). +Beà daøy taám loùt laø 6 (mm).  Caùc kích thöôùc cuûa tai treo: (tính baèng mm) L  B  B1  H  S  l  a  d   100  75  85  155  6  40  15  18   CHÖÔNG IV: TÍNH TOAÙN THIEÁT BÒ TRUYEÀN NHIEÄT- THIEÁT BÒ PHUÏ. I . CAÙC THIEÁT BÒ TRUYEÀN NHIEÄT: Caân baèng nhieät löôïng cho toaøn thaùp chöng caát: QF + Qñ = QW + QD + Qnt + Qm (IV.1) Trong ñoù: Qnt : nhieät löôïng ngöng tuï do hôi saûn phaåm day ngöng tuï thaønh loûng. Choïn hôi saûn phaåm day ngöng tuï hoaøn toaøn thaønh loûng. Qnt =G W.(R+1). . rW , (KJ/h). Xaùc ñònh rD (aån nhieät hoaù hôi cuûa saûn phaåm ñænh): Tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ôû tW= 100,6266 ta coù: Aån nhieät hoaù hôi cuûa nöôùc: rN = 2436,7176 (KJ/kg). Aån nhieät hoaù hôi cuûa röôïu: rA = 361,3208 (KJ/kg). Suy ra: rW = rN .+(1-).rA = 2436,7176.0,7+(1-0,7).361,3208 = 2426,34 (KJ/kg). Vaäy: Qnt =298,8156.(4,4+1) 2426,34=1702,2411 (KJ/ s). QF : nhieät löôïng do hoãn hôïp röôïu nhaäp lieäu mang vaøo thaùp. QF = GF .HF =GF .cF .(tF –to ) ,(KJ/h). Choïn nhieät ñoä chuaån: to = 30oC. ÔÛ oC , tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù nhieät dung rieâng cuûa röôïu: cR =3925,1974 (J/kg.ñoä). Suy ra: cF = .cR +(1-).4186 =(1-88%).3976,0725+(88%).4186 = 3973,0725(J/kg.ñoä). Vaäy: QF = 766,5272..3973,0725.(100,1727-30) = 269699,063 (KJ/h). QW : nhieät löôïng do saûn phaåm ñaùy mang ra töø noài ñun. QW = GW .HW =GW.cW .(tW –to ) ,(KJ/h). Choïn nhieät ñoä chuaån: to = 20oC. Do saûn phaåm ñaùy chöùa nhieàu nöôùc neân nhieät dung rieâng cuûa saûn phaåm ñaùy coù theå tính gaàn ñuùng theo coâng thöùc sau: cW = (1-).4186=(1- 0,0029).4186= 4173,861 (J/kg.ñoä). Vaäy: QW = 42,477. 18,032 .4173,861 .(100-20)=255753,898(KJ/h). QD : nhieät löôïng do saûn phaåm ñænh mang ra töø boä phaän taùch hoaøn löu. QD = GD .HD =D.MD .cD .(tD –to ) ,(KJ/h). Choïn nhieät ñoä chuaån: to = 20oC. ÔÛ oC , tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù nhieät dung rieâng cuûa röôïu: cR =2830,25 (J/kg.ñoä). Suy ra: cD = .cR +(1-).4186 =0,935.2882,25+(1-0,935).4186 = 3033,613(J/kg.ñoä). Vaäy: Töø (IV.1), ta ñöôïc: QF = 5,600 .41,8 .3033,613 .(78,5-20) =41537,988 (KJ/h). Qm : nhieät löôïng toån thaát ra moâi tröôøng xung quanh. Choïn: Qm = 0,05.Qñ Vaäy: nhieät löôïng caàn cung caáp cho noài ñun ôû ñaùy thaùp: Qñ = .(QW + QD + Qnt – QF ) =(255753,898+41537,988+879211,642-269699,063) = 954531,016 (KJ/h) = 265,148 (KW). Choïn: + Nhieät ñoä nguyeân lieäu ban ñaàu: t’F = 28oC. + Nhieät ñoä saûn phaåm ñænh sau khi laøm nguoäi: t’D = 35oC. + Nhieät ñoä saûn phaåm ñaùy sau khi trao ñoåi nhieät vôùi nguyeân lieäu ban ñaàu: t’W = 60oC. 1 . Thieát bò ngöng tuï saûn phaåm ñænh: Choïn thieát bò ngöng tuï voû – oáng loaïi TH ñaët naèm ngang. Oáng truyeàn nhieät ñöôïc laøm baèng theùp X18H10T, kích thöôùc oáng: 25x2, chieàu daøi oáng laø L = 3 (m). Choïn nöôùc laøm laïnh ñi trong oáng vôùi nhieät ñoä ñaàu: t1 = 27oC, nhieät ñoä cuoái: t2 = 45oC. Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa nöôùc laøm laïnh ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbN = =36oC: + Nhieät dung rieâng: cN = 4,187(KJ/kg.ñoä). + Khoái löôïng rieâng: (N = 996,9 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: (N = 0,737.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: (N = 0,6242 (W/moK). a . Suaát löôïng nöôùc caàn duøng ñeå ngöng tuï saûn phaåm ñænh: GN == 22,6188 (Kg/s). b . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät : Beà maët truyeàn nhieät ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình truyeàn nhieät: Ftb =  ,(m2) (IV.2). Vôùi: + K : heä soá truyeàn nhieät. + (tlog : nhieät ñoä trung bình logarit. Xaùc ñònh (tlog : Choïn kieåu truyeàn nhieät ngöôïc chieàu, neân:  (oK). Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät K: Heä soá truyeàn nhieät K ñöôïc tính theo coâng thöùc:  ,(W/m2.oK) (IV.3). Vôùi: + (N : heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc trong oáng (W/m2.oK). + (R : heä soá caáp nhieät cuûa hôi ngöng tuï (W/m2.oK). + (rt : nhieät trôû cuûa thaønh oáng vaø lôùp caùu. * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc trong oáng: Choïn vaän toác nöôùc ñi trong oáng: vN =2,9, (m/s). Soá oáng trong moät ñöôøng nöôùc: (oáng). Chuaån soá Reynolds :  > 104 : cheá ñoä chaûy roái, coâng thöùc xaùc ñònh chuaån soá Nusselt coù daïng:  Trong ñoù: + (l : heä soá hieäu chænh phuï thuoäc vaøo ReN vaø tyû leä chieàu daøi oáng vôùi ñöôøng kính oáng:ReN=82101,7829 vaø,neân (l =1. + PrN : chuaån soá Prandlt cuûa nöôùc ôû 36oC, neân PrN =4,31. + Prw : chuaån soá Prandlt cuûa nöôùc ôû nhieät ñoä trung bình cuûa vaùch. Suy ra:  Heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc trong oáng: (N =  Nhieät taûi phía nöôùc laøm laïnh:  (W/m2) (IV.4). Vôùi tw2 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi nöôùc (trong oáng). * Nhieät taûi qua thaønh oáng vaø lôùp caùu:  , (W/m2). Trong ñoù: + tw1 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi röôïu (ngoaøi oáng). +  Beà daøy thaønh oáng: (t = 2 (mm). Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: (t = 17,5 (W/moK). Nhieät trôû trung bình cuûa lôùp baån trong oáng vôùi nöôùc saïch: rc = 1/5000 (m2.oK/W). Suy ra: (rt = 1/3181,818 (m2.oK/W). Vaäy: qt = 3181,818.(tw1-tw2) (IV.5) * Heä soá caáp nhieät cuûa hôi ngöng tuï:  Ñaët: A= vôùi [rR]=[J/kg]. Aån nhieät ngöng tuï: rR = rD = 945,465 (KJ/ ;kg). Nhieät taûi ngoaøi thaønh oáng: qR = (R.(100,0235-tw1) = A.(100,0235-tw1)0,75 (IV.6). Töø (IV.4), (IV.5), (IV.6) ta duøng phöông phaùp laëp ñeå xaùc ñònh tw1, tw2 : Choïn: tw1 = 52oC : Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa röôïu ngöng tuï ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbD = oC: + Khoái löôïng rieâng: (R = 974,89 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: (R = 0,4061.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: (R = 0,6645 (W/moK). Khi ñoù: A = 2124,9007 Töø (IV.6): qR = 2124,9007.(100,0235-52,05)0,75 = 38733,764 (W/m2). Xem nhieät taûi maát maùt laø khoâng ñaùng keå: qt = qR =38733,764 (W/m2). Töø (IV.5), ta coù: tw2 = tw1- =39,8765oC Suy ra: ttbw = =oC Tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], Prw = 3,54 Töø (IV.4): qN =  (W/m2). Kieåm tra sai soá: ( = =3,3% < 5% : thoaû. Vaäy: tw1 = 52oC vaø tw2 = 45,9oC. Khi ñoù: (W/m2.oC).  (W/m2.oC). Töø (IV.3): (W/m2.oC). Töø (IV.2), beà maët truyeàn nhieät trung bình:  = 44,1203 (m2). Suy ra chieàu daøi oáng truyeàn nhieät : L’= (m). So vôùi L = 1,5(m) thì soá ñöôøng nöôùc laø (ñöôøng nöôùc). Khi ñoù soá oáng taêng leân 4 laàn: n=26.4 =104 (oáng) ~ choïn n=127(oáng). * Kieåm tra heä soá caáp nhieät cuûa röôïu khi coù keå ñeán söï aûnh höôûng cuûa söï saép seáp, boá trí oáng. Choïn caùch xeáp oáng thaúng haøng, boá trí theo daïng luïc giaùc ñeàu,vaäy vôùi 91 oáng thì ta seáp ñöôïc 9 haøng. Soá oáng trung bình trong 1 haøng: , tra taøi lieäu tham khaûo II, ta coù (tb = 15. Khi ñoù: (R = 15.1384,712 = 12110,98 (W/m2.oC). Tính laïi heä soá truyeàn nhieät K töø CT(IV.3), ta coù: K = 2012,3139 (W/m2.oC). Suy ra: beà maët trung bình: (m2). Khi ñoù: chieàu daøi oáng truyeàn nhieät: L’= < 1,5(m) : thoaû. Vaäy : Thieát bò ngöng tuï saûn phaåm ñænh laø thieát bò truyeàn nhieät voû – oáng goàm n=127(oáng), daøi L=1,5(m). Oáng ñöôïc boá trí theo hình luïc giaùc ñeàu. Neân ta coù soá oáng treân ñöôøng cheùo hình luïc giaùc: b = 13(oáng). Choïn böôùc ngang giöõa hai oáng: t = 1,4.dng = 1,4.0,025 = 0,035 (m). Ñöôøng kính voû thieát bò: Dv = t.(b-1)+4.dng = 0,035(9-1)+4.0,025 = 0,380(m). 2 . Thieát bò laøm nguoäi saûn phaåm ñænh: Choïn thieát bò laøm nguoäi saûn phaåm ñænh laø thieát bò truyeàn nhieät oáng loàng oáng. Oáng truyeàn nhieät ñöôïc laøm baèng theùp X18H10T, kích thöôùc oáng trong: 16x1,6 ; kích thöôùc oáng ngoaøi: 25x2,5. Choïn: + Nöôùc laøm laïnh ñi trong oáng 16x1,6 (oáng trong) vôùi nhieät ñoä ñaàu: t1 = 27oC, nhieät ñoä cuoái: t2 = 45oC. + Saûn phaåm ñænh ñi trong oáng 25x2,5 (oáng ngoaøi) vôùi nhieät ñoä ñaàu:tW = 100,6266oC, nhieät ñoä cuoái: t’W = 40oC. Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa nöôùc laøm laïnh ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbN = =36oC: + Nhieät dung rieâng: cN = 4,187 (KJ/kg.ñoä). + Khoái löôïng rieâng: (N = 996,9(Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: (N = 0,737.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: (N = 0,6242 (W/moK). Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa saûn phaåm ñænh ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbW = oC: + Nhieät dung rieâng: cW= 3,614 (J/kg.ñoä). + Khoái löôïng rieâng: (W = 979,2085 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: (W = 0,4377.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: (W = 0,607 (W/moK). a . Suaát löôïng nöôùc caàn duøng ñeå laøm maùt saûn phaåm ñænh: Suaát löôïng saûn phaåm ñænh: GW =298,8157 (Kg/h) = 0,0830 (Kg/s). Löôïng nhieät caàn taûi: Qt = GW.cW.(tW-t’W) = 0,0830.361,4.(100,6266-40) = (J/s) =0,0001(KJ/s). Suaát löôïng nöôùc caàn duøng: GN == 0,0001049 (Kg/s). b . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät : Beà maët truyeàn nhieät ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình truyeàn nhieät: Ftb =  ,(m2) (IV.7). Vôùi: + K : heä soá truyeàn nhieät. + (tlog : nhieät ñoä trung bình logarit. Xaùc ñònh (tlog : Choïn kieåu truyeàn nhieät ngöôïc chieàu, neân:

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế tháp chưng cất hệ nước – acid acetic.doc