thiết kế tháp đệm chưng luyện liên tục hổn hợp ch3cooh và h20

ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang1 Axít CH 3 OOH là một tronh những hợp phần không thể thiếu trông công nghệ thực phẩm cũng như trong một số ngành công nghiệp khác, CH 3 COOH cũng chiếm một vai trò quan trọng trong cuộc sống. Để sản xuất axit CH 3 COOH thì có nhiều phương pháp khác nhau nhưng trong công nghiệp thực phẩm thì nó được sản xuất bằng phương pháp lên men bởi tác nhân vi sinh vật. Để thu được CH 3 COOH tinh khiết có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau nhưng như các phương pháp hoá học, hoá lý…trong công nghiệp để thu được lượng lớn CH 3 COOH với độ tinh khiết theo yêu cầu thì người ta thường sửdụng phương pháp chưng cất. Có nhiều phương pháp chưng cất khác nhau nhưng trong công nghiệp thực phẩm thường sử dụng phương pháp chưng cất liên tục. Nguyên tắc phương pháp là dựa vào nhiệt độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hổn hợp.Về thiết bị thì có nhiều loại khác nhau, tuỳ thuộc vào yêu cầu công nghệ mà người ta ch ọn loại thiết bị phù hợp.Trông công nghệ thực phẩm thiết bị chưng cất thường dùng là thiết bị loại tháp. Nội dung của đồ án này là tính toán thiết kế tháp đệm chưng luyện liên tục hổn hợp hai cấu tử là CH 3 COOH và H 2 O. Các số liệu ban đầu : Năng suất theo hổn hợp đầu: 1800(l/h). Nồng độ hổn hợp đầu là: 75%. Nồng độ sản phẩm đỉnh là : 90%. Nồng độ sản phẩm đáy là: 10%. (Các số liệu trên được cho theo cấu tử dể bay hơi) ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang2 (4) Håi âäút (3) (6) (5) (8) (1) (2) (F) (P) Næåïc ngæng (7) H 2 O H 2 O S Å Â ÄÖ TÄØNG QUAÏT D Á Y CHUYÃÖN CÄNG ÃÛ (9) H 2 O ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang3 Chuong 1 TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 1.Cân bằng vật liệu. Phương pháp cân bằng vật liệu cho toàn tháp G F = G p +G w (kg/h). G F : lưu lượng hổn hợp đầu. G p :lưu lượng hổn hợp đỉnh. G w :lưu lượng sản phẩm đáy. Cân bằng vật liệu cho cấu tử dể bay hơi G F .x F = G P .x p +G w .x w (kg/h). x F :phần mol hổn hợp đầu. x p :phần mol sản phẩm đỉnh. x w :phần mol sản phẩm đáy Theo giả thiết ta có : a F = 0,75: nồng độ của hổn hợp đầu (phần mol). a p = 0,9:nồng độ của sản phẩm đỉnh (phần mol). a w =0,1:nồng độ phần mol khối lượng sản phẩm đáy. Suy ra các giá trị của x F , x p , x w : x F = M a M M A F OH OH a a F F )1( 2 2 − + = 60 25,0 18 75,0 18 75,0 + = 0,91 M O H 2 :phân tử lượng của nước. M A = 60 :Phân tử lượng của CH 3 COOH. x p = 60 1 18 18 aa a PP P − + = 60 1,0 18 9,0 18 9,0 + = 0,968 x w = 60 1 18 18 aa a WW W − + = 60 9,0 18 1,0 18 1,0 + = 0, 27 Lượng sản phẩm đỉnh: (kg/h) G p = G F . aa aa wp wF − − =1853,1. 1,09,0 1,075,0 − − = 1505,64 Lượng sản phẩm đáy là: (kg/h) G w =G F - G p = 1853,1-1505,64 = 347,46 Gọi :M là phân tử lượng trung bình của hổn hợp (Kmol/Kg) M =x F . M O H 2 +(1-x F ).M A =0,91.18 + 0,09.60 = 21,78. F: lượng hổn hợp đầu (Kmol/h) ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang4 P:lượng sản phẩm đỉnh W:Lượng sản phẩm đáy. F = M G F = 78,21 1,1853 = 85,08 P =F. xx xx wp wF − − = 85,08. 27,0968,0 27,091,0 − − = 78,01 => W = F-P = 85,05- 78,01 =7,07 2. Xác định chỉ số hồi lưu - số đĩa lý thuyết . Gọi x: nồng độ cấu tử dể bay hơi trong pha lỏng y: nồng độ cấu tử dể bay hơi trong pha hơi. t: nhiệt độ sôi của hổn hợp hai cấu tử ở áo suất 760 mmHg a(% khối lượng) x(phần mol) y(phần mol) Kg/h Kmol/h Nhiệt độ sôi a F = 0,75 x F = 0,91 y F = 0.937 1853,1 85,08 100,6 a p = 0,9 x p = 0,968 y p = 0,9776 1505,64 78,01 100,2 a w = 0,1 x w =0,27 y w = 0,3884 347,46 7,07 108,28 Chỉ số hồi lưu thích hợp: R OPT R OPT = β.R min β: hệ số hiệu chỉnh ; β = (1,2 ÷ 2,5) R min : chỉ số hồi lưư tối thiểu Dựa vào bảng (IX. 2a, trang 148- T 2 ) kết hợp với nội suy ta suy ra : y F = 0,937 là nồng độ cân bằng ứng giá trị x F = 0,91. Suy ra chỉ số hồi lưu tối thiểu là: R min = x y y x F F p p − − = 148,1 91.0937,0 937,0968,0 = − − R min = 1,148 Để xác định số đĩa lý thuyết của tháp bằng cách dựa vào phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn luyện và đoạn chung. Pương trình làm việc của đoạn luyện: y = 1 R OPT + R OPT .x + 1+ R OPT P x Phương trình làm việc của đoạn chung : X = R L R OPT OPT + +1 .y + R L OPT L + −1 . Với: L = P F = 09,1 01,78 08,85 = Mà: R OPT = β.R min : đặt B = 1+ OPT p R x ứng với mổi giá trị của βsẽ là một đĩa lý thuyết N ở bảng sau ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang5 β 1,2 1,4 1,6 1,8 2,1 2,3 2,5 R OPT 1,378 1,607 1,837 2,066 2,411 2,64 2,87 N 17 15 14 13 13 12 11 N(R+1) 38,048 39,105 39,718 39,858 44,343 43,68 42,57 B 0,407 0,371 0,341 0,316 0,284 0,266 0,25 Lập biểu đồ biểu diển sự phụ thuộc N(R+1) và R . Điểm cực tiểu của giá trị N(R+1) ứng với R thích hợp nhất là R x = 1,378. Tương ứng với R x =1,378 thì số đĩa lý thuyết : Của tháp là 17 (đĩa) Đoạn chưng 6 đĩa (11,3) Đoạn luyện 11 đĩa (5,7) Phương trình làm việc đoạn luyện y = 0,579x + 0,407 Phương trình đường làm việc đoạn chưng X = 0,964y + 0,036 3.Xác định số đĩa thực tế Hiệu suất làm việc của tháp được tính theo biểu thức: η=α.μ η:hiệu suất của tháp (%). α: độ bay hơi của h ổn hợp. μ:độ nhớt của hổn hợp: (10 -3 N.S/m 2 ). α= x x y y − − 1 . 1 (13-34- QT-TBCNHH II ) Vì hiệu suất thay đổi theo chiều cao tháp nên để xác định hiệu xuất của toàn tháp ta xac định hiệu xuất trung của tháp. Hiệu xuất trung bình của tháp được xác định: η = 3 321 η η η ++ (%) (13-53-QH-TBVNHH II) η1: hiệu suất đĩa trên cùng (%) η2: hiệu suất đĩa tiếp liệu (%) η3: hiệu suất đĩa dưới cùng (%) a)Hiệu suất đĩa trên cùng: Các số liệu đã có X p =0,968 ; y p =0,9776 ; t p =100,2 o C Độ nhớt của CH 3 COOH ở nhiệt độ t 1 40 o C là μ 1 =0,9 (10 -3 .N.S/m 3 ) ở nhiệt độ t 2 là μ 2 =0,56 (10 -3 .N.S/m 3 ). Độ nhớt của nước ở nhiệt độ θ 1 =24 o C là 0,9, θ 2 =49 o C là 0,56 Theo công thức páp lốp: 6,1 4924 8040 21 21 = − − == − − K tt θ θ Độ nhớt của CH 3 COOH ở nhiệt độ t p =100,2 là: ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang6 θ 3 = + − 6,1 1 tt p θ 1 = 4,2 6,1 402,100 + − = 61,625 ( o C) Tra bảng độ nhớt của CH 3 COOH ta có μ 2 100,2 = 0,4617 (10 -3 .N.S/m 3 ) Độ nhớt của H 2 O ở 100,2 o C là : μ 1 100,2 =0,2835(10 -3 .N.S/m 3 ) Độ nhớt của hổn hợp ở 100,2 o C là lg μ 1 hh =x p .lg μ 1 100,2 +(1-x p ).lg μ 2 100,2 =0,968.lg0,2835 + 0,032lg0,4617 lg μ 1 hh = -0,54067; μ 1 hh = 0,288 (10 -3 .N.S/m 3 ) α 1 = 443,1 968,0 032,0 . 0224,0 9776,0 1 . 1 == − − x x y y p p p p η 1 =α 1 . μ 1 hh =1,443.0,288 = 0,4156 b)Hiệu suất của đĩa tiếp liệu Độ nhớt của CH 3 COOH ở 100,6 o C μ 2 100,6 =0,455(10 -3 .N.S/m 3 ) Độ nhớt của nước ở 100,6 o C là μ 1 100,6 = 0,283(10 -3 .N.S/m 3 ) Độ nhớt của hổn hợp ở 100,6 o C là lg μ 2 hh =x F .lg μ 1 100,6 +(1-x F ).lg μ 2 100,6 =0,91.lg0,283 + 0,09lg0,455 lg μ 2 hh = -0,529 ;μ 2 hh =0,296(10 -3 .N.S/m 3 ) α 2 = 47,1 91,0 09,0 . 063,0 937,0 1 . 1 == − − x x y y F F F F η 2 =α 2 . μ 2 hh =1,47.0,296 = 0,435 c)Hiệu suất của đĩa dưới cùng Độ nhớt của CH 3 COOH ở 108,28 o C μ 2 108,28 =0,5304(10 -3 .N.S/m 3 ) Độ nhớt của nước ở 108,28 o C là μ 1 100,6 = 0,2625(10 -3 .N.S/m 3 ) Độ nhớt của hổn hợp ở 108,28 o C là lg μ 3 hh =x w .lg μ 1 108,28 +(1-x w ).lg μ 2 108,28 =0,27.lg0,2625 + 0,73lg0,5304 lg μ 2 hh = -0,5378 ;μ 2 hh =0,4387(10 -3 .N.S/m 3 ) α 3 = 717,1 27,0 73,0 . 6116,0 3884,0 1 . 1 == − − x x y y w w w w η 3 =α 3 . μ 3 hh =1,717.0,4387 = 0,753 Vậy hiệu suất trung bình của tháp là: η= 5345,0 3 4156,0435,0753,0 3 321 = ++ = ++ η η η Từ đây ta tính được số đĩa thực tế là: N tt = 8,31 5345,0 17 == η N lt (đĩa) Như vậy số đĩa thực tế là 32 đĩa Trong đó: Chưng :N c = 21 đĩa Luyện: N l =11 đĩa ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang7 CHƯƠNG II TÍNH KÍCH THƯỚCTHIẾT BỊ I.Tính đường kính thiết bị: D chưng ≥ D luyện Đường kính của thiết bị được xác định theo công thức D = 0,0188. W . y y tb g ρ (m) (IX.90-sô tay T II ) Trong đó : g tb lượng hơi trung bình đi trong tháp ρ y khối lượng riêng trung bình của pha hơi đi trong tháp (Kg/m 3 ) w y vận tốc trung bình của hơi đi trong tháp(m/s) Vì lượng hơi và lượng lỏng thay đổi theo chiều cao tháp và khác nhau trong mỗi đoạn của tháp nên phải tính lượng hơi lỏng cho từng đoạn. 1. Đường kính đoạn luyện. g tb = 2 1 gg d + (IX.91.ST-T II ) g tb : lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện (kg/h, kmol/h) g d : lượng hơi đi ra khỏi điã trên cùng của đoạn luyện. g 1 : lượng hơi đi vào đĩa dưới cùng của đoạn luyện. a)Lượng hơi đi ra khỏi đỉnh tháp. g d = G R +G p = G p (R x +1) (IX.92 ST-T II ). G p : lượng sản phẩm đỉnh (kg/h,kmol/h). G R : lượng chất lỏng hồi lưu (kg/h,kmol/h). R x : Chỉ số hồi lưu. Mà G p = 1505,64.2,378 = 3580,4 (kg/h). b)Lượng hơi đi vào đoạn luyện. Giữa lượng hơi g 1 hàm lượng hơi y 1 và lượng hơi G 1 đối với đĩa thứ nhất của đoạn luyện được xác định theo hệ phương trình cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lượng sau: g 1 =G 1 +G p (1) g 1 .y 1 =G 1 .x 1 +G p .x p (2) g 1 .r 1 =g d .r d (3) trong đó: x 1 = x F = 0,91 r 1 ẩn nhiệt hoá hơi của hổn hợp đi vào đĩa thứ nhất của đoạn luyện (Kcal/kg). r d ẩn nhiệt hóa hơi của hổn hợp đi ra khỏi tháp (Kcal/kg) r 1 =r a .y 1 +(1-y 1 ).r b (đĩa thứ nhất) r d = r a .y d +(1-y 1 ).r b (đĩa trên cùng) trong đó: r a, r b ẩn nhiệt hóa hơi của H 2 O và CH 3 COOH nguyên chất y d nồng độ của H 2 O trong hổn hợp đầu. y 1 hàm lượng hơi đối với đĩa 1 của đoạn luyện. Dựa vào phương pháp nội suy xác định ẩn nhiệt hóa hơi của nước và của CH 3 COOH ở các nhiệt độ khác nhau: Ở 100 o C r 1a =539(kcal/kg) Ở 140 o C r 2a =513(kcal/kg) Ta có ở nhiệt độ t F =100,6 o C (ứng với r d ) ẩn nhiệt hóa hơi của nước là: ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang8 r 3a = 539 - 0,65.0,6 = 538,61 (kcal/kg) ở nhiệt độ t p =100,2 o C (ứng với r d ) ẩn nhiệt hóa hơi của nước là: r 4a = 539 - 0,65.0,2 = 538,87 (kcal/kg) Ẩn nhiệt hóa hơi của CH 3 COOH : r b (kcal/kg) Ở 100 o C có r 1b =97(kcal/kg) Ở 140 o C có r 2b =94,4(kcal/kg) Vậy với nhiệt độ t F =100,6 suy ra r 3b =96,96 (kcal/kg) Với t p =100,2 suy ra r 4b = 96,98(kcal/kg) Suy ra r 1 =538,61.y 1 +(1-y 1 ).96,96 r d = 538,87.0,9776+0,0224.96,98 = 528,97 Giãi hệ 4 phương trình: g 1 =G 1 +G p (1) g 1 .y 1 =G 1 .x 1 +G p .x p (2) g 1 .r 1 =g d .r d (3) r 1 = 538,61.y 1 +(1-y 1 ).96,96 (4) Ta có: y 1 = 0,91 tương ứng: x 1 =0,87, t 1 =100,8 o C G 1 = 296,495(kmol/h) g 1 = 218,485(kmol/h) Lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện g tbl = 066,4033 2 1 = + gg d (kg/h) g d =189,031(kmol/h) Lượng lỏng trung bình trong đoạn luyện G tbl = 2 378,1.01,78495,296 2 . 1 + = + R GG x p G tbl =202(kmol/h) = 2875,3(kg/h). c) Vận tỗc hơi đi trong đoạn luyện Vận tốc hơi được xác định theo công thức Lg ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ )( w 16,0 3 2 x . μ μ ρ ρρ n x g xtb d ytbd v = A - 6,75. )( )( 8 1 4 1 . ρ ρ x tb ytb g x G G . (Sổ tay II-IX.115) Trong đó : A hằng số A= -0,125. w x : vận tốc đặc pha (m/s). ρ d :Bề mặt tự do của đệm (m 2 /m 3 ). V d : Thể tích tự do của đệm (m 3 /m 3 ). ρ ytb :khối lượng riêng trung bình của hơi.(kg/m 3 ). ρ xtb : Khối lượng riêng trung bình của lỏng (kg/m 3 ). μ x : Độ nhớt của hổn hợp lỏng ở điều kiện trung bình (N.S/m 2 ). μ n : Độ nhớt của nước ở 20 o C (N.S/m 2 ). G y :Lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện (kg/h). G x : Lượng lỏng trung bình đi trong doạn luyện (kg/h). Chọn loại đệm vòng có kích thước chưa có và ρ d =310(m 2 /m 3 ), V d =0,71(m 3 /m 3 ). ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang9 Xác định khối lượng riêng: ρ ytb = )4,100273.(4,22 273].60).1(18.[ + −+ yy tbltbl (IX.102-ST T II ). với y tbl = 9573,0 2 9776,0937,0 2 1 = + = + yy p Suy ra : ρ ytb = 646,0 )4,100273.(4,22 273].60.0427,018.9573,0[ = + + (kg/m 3 ). ρρρ 2 1 1 1 1 1 xtb tb xtb tb xtb aa − += (IX.104a-ST T II ). a tb1 = 775,0 60.08,018.92,0 18.92,0 60).1(18. 18. 11 1 = + = −+ xx x tbtb tb (phần khối lượng ứng với t o trung bình). Với x tb1 : nồng độ trung bình của pha lỏng tương ứng với y tbl =0,9573 ρ xtb1 : Khối lượng riêng của H 2 O tại 100,8 o C (kg/m 3 ). ρ xtb2 : Khối lượng riêng của CH 3 COOH tại 100,8 o C (kg/m 3 ). Dựa vào phương pháp nội suy Ở 100 o C ρ 1 của nước là 958,38 (kg/m 3 ). ρ 1 của CH 3 COOH là 958 (kg/m 3 ). Ở 110 o C ρ 2 của nước là 951 (kg/m 3 ). Khối lượng riêng của nước tại 100,8 o C là ρ xtb1 = (951- 958)/10 .0,8+958,38 = 957,79 Ở 120 o C khối lượng riêng của là ρ 2 = 922(kg/m 3 ). Suy ra khối lượng riêng của CH 3 COOH ở 100,8 o C là ρ xtb2 =(922-958):20.0,8+958 =956,56 Vậy 56,956 225,0 79,957 775,01 += ρ xtb Suy ra ρ xtb =957,51 (kg/m 3 ). Độ nhớt của nước ở 100,8 o C là μ 1 100,8 =0,2819 (10 -3 .N.S/m 2 ) Độ nhớt của CH 3 COOH ở 100,8 o C là μ 2 100,8 =0,4668 (10 -3 .N.S/m 2 ) Lgμ x =0,78.lgμ 1 100,8 +0,13.lgμ 2 100,8 =0,78.lg0,2819 +0,13.lg0,4668 μ x =0,5937 (10 -3 .N.S/m 2 ); μ n = 1,005 (10 -3 .N.S/m 2 ) ở 20 o C Thay các giá trị vào công thức (IX.115-ST II) Ta có : w x = 2,79 (m/s). Vận tốc thực tế chọn là : w L = 0,7. w x =1,954(m/s). Đường kính đoạn luyện là: D L =0,0188. 063,1 646,0.954,1 066,4033 .0188,0 . == ρ yl L L w G (m). ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang10 2. Đường kính đoạn chưng. D c =0,0188. w g ytb ytb tb ' ' ' . ρ (m) a)Lượng hơi đi trong đoạn chưng g ' tb = 2 ' 1 ' gg n + (kg/h). g n ' : lượng hơi đi ra khỏi đọan chưng. (kg/h) g n ' : Lượng hơi đi vào đọa chưng (kg/h) g 1 :lượng đi vào đoạn chưng trừ G F g 1 = g n ' =218,485 (kmol/h) - 85,08(kmol/h) = 5730,599(kg/h) Nên g ' tb = 2 ' 11 gg + Ta có hệ phương trình sau G g G W += , 1 , 1 (1) xG yg xG WW W ' 1 , 1 , 1 += (2) r g r g r g n n 1 1 , , , 1 , 1 == (3) G , 1 : lượng lỏng đi trong đoạn chưng [kmol/h] yy W = , 1 : hàm lượng hơi đi vào đoạn chưng r yy r r b a .1 , 1 , 1 , 1 . ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ −+= : ẩn nhiệt hóa hơi của hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn chưng. r a : ẩn nhiệt hóa hơi của H 2 O ở 108,3 0 C , r a = 534,2 [kcal/kg] r b : ẩn nhiệt hóa hơi của CH 3 COOH ở 108,3 0 C , r b = 96,46 [kcal/kg] r , 1 = 267,18 [kcal/kg] =25644,87 r n , : ẩn nhiệt hóa ơi đi vàođĩa trên cùng của đoạn chưng , r n , = r 1 G W : lượng sản phẩm đáy [kmol/h] Giãi hệ phương trình trên ta có: g , 1 = 161,12 [kmol/h] G , 1 = 168,19 [kmol/h] x , 1 = 0,2843 [phần mol] , nồng độ pha lỏng hơi cân bằng ứng với x , 1 là y * = 0,4058, t * 1 = 107,9 0 C g , 1 = 161,12. [y * 1 .18+(1-y * 1 ).60]=6921,135 [kg/h] G , 1 = 168,19. [x ' 1 .18+(1- x ' 1 ).60] = 8083,11 [kg/h] Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng" = + = + = 2 599,5730153,6921 2 , 11 , gg g tb 6325,867 [kg/h] [...]... = ( ) nhit 108,01 0C : Khi lng riờng ca H2O l , xtb1 = 952,47 [kg/m3] Khi lng riờng ca CH3COOH l 1 suy ra , = xtb a tb 2 , + 1 atb 2 xtb1 Vy , , xtb , xtb 2 = 943,58 [kg/m3] = 944,6 [kg/m3] xtb 2 nht nhit 108,01 0C 0,232 0,284 -3 2 8,01 + 0,284 = 0,263 [10 N.s/m ] 20 108, 01 0,63 0,46 -3 2 nht ca CH3COOH l 2 = 8,01 + 0,46 = 0,528 [10 N.s/m ] 20 108, 01 108, 01 Vy lg = 0,2943 lg + (1... atm 100 , 6 Nhit dung riờng ca CH3COOH 100,6 0C C 2 = 2433,2 [J/kg ] Nhit dung riờng cuar H2O 100,6 0C C1 = 4219,4 [J/kg.õọỹ] Nhit dung riờng ca hn hp ra khi thit b un núng CF= 0,75.4219,4 + 0,25.2433,2 = 3772,85 [J/kg ] Chn nhit ca hn hp u trc khi vo thit b un núng l 28 0C , ta cú : 28 Nhit dung riờng ca nc 28 0C l (ỏp sut kq) C1 = 4181,8 [J/kg ] Nhit dung riờng ca CH3COOH 28 0C l (ỏp sut kq) 28... 0,25.C2 C1 : nhit dung riờng ca H2O 48 0C , C1 = 4182,9 [J/kg ] C2 : nhit dung riờng ca CH3COOH 48 0C , C2 = 2072,5 [J/kg ] C = 0,75.4182,9 + 0,25.2072,5 = 3655,3 [J/kg ] : khi lng riờng ca cht lng 48 0C c xỏc nh theo cụng thc (IX.104a_s tay II) vi 1 : khi lng ca H2O 48 0C , 1 = 988,96 [kg/m3] : khi lng riờng ca CH3COOH 48 0C , => = 996,15 [kg/m3] 2 = 3,58.10-8.3655,3.996,15 996,15 = 0,466 18... [kg/m3] Khi lng riờng ca CH3COOH 100,6 0C l 2 = 956,92 [kg/m3] Suy ra F = 0,75.957,93 + 0,25.956,92 = 957,7 [kg/m3] d3 = 0,0188 1853,1 = 0,0176[m] 2,2.957,7 Ta chn d3 = 18 [mm] 4 ng kớnh ng thỏo sn phm ỏy Lng sn phm ỏy W = 347,46 [kg/h] Chn vn tc thỏo l 0,4 [m/s] Khi lng riờng ca sn phm ỏy 108,3oC l = 0,1 1+0,9 2 Khi lng riờng ca H2O 108,3 0C [kg/m3] Khi lng riờng ca CH3COOH 108,3 0C [kg/m3]... [kg/h] : lng sn phm nh Rx : ch s hi lu (Rx = 1,378) : nhit lng riờng ca hn hp hi [J/kg] = a1 1 + (1 a1) 2 Vi : a1 , 1 : l nng phn khi v nhit lng riờng ca H2O trong hi 0 2 : nhit lng riờng ca CH3COOH trong hi [J/kg] 100,2 C =r 1 100 , 2 r C 1 100 , 2 1 100 , 2 + C1 100,2 = 538,94 (kcal/kg) = 2256,43.103 [J/kg] 100 , 2 = 4218,87 [J/kg ] 3 3 1 = 2256,43.10 + 4218,87.100,2 = 2679,16.10 [J/kg]... Trang17 N QT&TBCNHH Q = W C t [J/h] C = a C + (1 a ).C W W m: SVTH:NGUYN ANH TUN W 108, 3 2 W 1 2 108 , 3 2 Nhit dung riờng ca H2O 108,3 0C l: 0 C 108, 3 1 = 2,07467 [J/kg ] 108 , 3 Nhit dung riờng ca CH3COOH 108,3 C : C 2 = 2644,18 [J/kg ] a2 :nng phn khi lng ca H2O trong sn phm ỏy CW = 0,1.2074,67 + 0,9.2644,18 = 2587,23 [J/kg ] = 347,46.2587,23.108.3= 97,3573.106 [J/h] 3 Nhit lng do lng hi lu... =0,69524 [10-3.N.s/m2] = 0,5364 [kg/m3] ; x = 944,6 [kg/m3 ] m = 0,69,dtd =0,00916 nht ca pha hi a , h = 0,4058.18 = 0,17 0,4058.18 + 0,5942.60 1 = a ' h y 1 ' + 1 ah 2 Vi 1 ,2 :l nht ca H2O v CH3COOH nhit 108,01oC 1 R e = 0,17 0,83 =>y =0,45 (10-3.N.s/m2) + 0,263 0,528 y = 2,217.0,00916.0,5364 103 = 34,094 0,71.0,45 Thay cỏc giỏ tr vo cụng thc (10_41) ta cú h d td = 34,024 => htd =34,024.0,00916... [kg/m3] =957,51 [kg/m3] nht ca pha hi : 1 = y y a h + 1 1 ah 2 o ah :Nng phn khi lng ca H2O trong pha hi nhit 100,8 C ah = 0,775 1 2 : nht ca H2O 100,80C , 1 = 28,19 [10-3.N.s/m2] : nht ca CH3COOH 100,8 0C , suy ra y 2 = 0,4668 [10-3.N.s/m2] = 0,3095 [10-3.N.s/m2] GVHD:TRN XUN NGCH Trang12 N QT&TBCNHH R = e SVTH:NGUYN ANH TUN 1,954.0,00916.0,646 103 = 52,618 0,71.0,3095 m = 0,81 Thay . đệm chưng luyện liên tục hổn hợp hai cấu tử là CH 3 COOH và H 2 O. Các số liệu ban đầu : Năng suất theo hổn hợp đầu: 1800(l/h). Nồng độ hổn hợp. thiết bị phù hợp. Trông công nghệ thực phẩm thiết bị chưng cất thường dùng là thiết bị loại tháp. Nội dung của đồ án này là tính toán thiết kế tháp đệm