Bài giải BT chưng luyện

BÀI TẬP CHƯNG LUYỆN Một số công thức cần nhớ hướng dẫn giải BÀI TẬP CHƯNG LUYỆN trường đại học bách khoa hà nội viện công nghệ sinh học công nghệ thực phẩm quá trình thiết bị 3 phần chưng luyện phương trình đoạn chưng đoạn luyện

BÀI TẬP CHƯNG LUYỆN Một số công thức cần nhớ Một số công thức cần nhớ Chuyển đổi thứ nguyên: kg/h sang kmol/h ngược lại 𝐹(𝑘𝑔 ℎ) F (kmol/h) = = F (kg/h)* 𝑀𝐹 (𝑘𝑔 𝑘𝑚𝑜𝑙) 𝑃(𝑘𝑔 ℎ) P (kmol/h) = = P (kg/h)* 𝑀𝑃 (𝑘𝑔 𝑘𝑚𝑜𝑙) 𝑊(𝑘𝑔 ℎ) W (kmol/h) = = W (kg/h)* 𝑀𝑤 (𝑘𝑔 𝑘𝑚𝑜𝑙) 𝑎𝐹 1−𝑎𝐹 + 𝑀1 𝑀2 𝑎𝑃 1−𝑎𝑃 + 𝑀1 𝑀2 𝑎𝑊 1−𝑎𝑊 + 𝑀1 𝑀2 MF , MP , Mw - Khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp nguyên liệu vào, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy, kg/kmol MF = xF * M1+ (1- xF) * M2 MP = xP * M1+ (1- xP) * M2 Mw = xw * M1+ (1- xw) * M2 (kg/kmol) (kg/kmol) (kg/kmol) M1, M2 - Khối lượng phân tử cấu tử hỗn hợp, kg/kmol xF, xP , xw - Nồng độ nguyên liệu vào, sản phẩm đỉnh, SP đáy (phần mol) aF, aP , aw - Nồng độ nguyên liệu vào, SP đỉnh, SP đáy (phần khối lượng) Một số công thức cần nhớ X Sơ đồ hệ thống chưng luyện GX Một số công thức cần nhớ Một số công thức cần nhớ X X X X X X L L = F/P; RX = GX/P GX - lượng chất lỏng hồi lưu tháp, kmol/h F, P - lượng nguyên liệu vào sản phẩm đỉnh, kmol/h Bài 6: Tháp chưng luyện liên tục để tách hỗn hợp hai cấu tử B-T với số liệu sau:    Năng suất theo hỗn hợp đầu F = kg/s Nồng độ cấu tử dễ bay hơi: Trong hỗn hợp đầu: aF = 35% khối lượng Trong sản phẩm đỉnh: aP = 98% khối lượng Trong sản phẩm đáy: aW = 1,7% khối lượng Xác định lượng sản phẩm đỉnh P (kg/s) Bài 7: Hỗn hợp hai cấu tử B-X tách nhờ hệ thống chưng luyện liên tục (B cấu tử dễ bay hơn) Biết: - Lượng hỗn hợp đầu: F = 5000 kg/h Các thành phần nồng độ: xF = 45% mol; xP = 98% mol; xW = 1,5% mol Khối lượng phân tử: MB = 78 kg/kmol; MX = 106 kg/kmol Tính lượng sản phẩm đỉnh P đáy W (kmol/h) Bài 8: Đường làm việc đoạn chưng đoạn luyện tháp chưng luyện hỗn hợp B-T là: Đoạn luyện: y = 0,273x + 0,263 Đoạn chưng: y = 1,25x – 0,0188 Xác định thành phần sản phẩm đáy (%mol) Bài 9: Dùng tháp chưng luyện để tách hỗn hợp metanol - nước với suất tính theo hỗn hợp đầu F = 8,45 tấn/h chứa lượng metanol 4,3 tấn/h Biết nồng độ sản phẩm đỉnh xP = 0,995 phần mol nồng độ sản phẩm đáy xW = 0,002 phần mol Hỗn hợp đầu vào tháp nhiệt độ sôi Cần xác định lượng metanol sản phẩm đỉnh sản phẩm đáy Bài 10: Một hỗn hợp có nồng độ cấu tử dễ bay 24% mol chưng để thu sản phẩm đỉnh có thành phần 95% mol sản phẩm đáy 3% mol Lượng vào thiết bị ngưng tụ 850 kmol/h Lượng lỏng hồi lưu trở lại tháp 670 kmol/h Tính lượng sản phẩm đáy Bài 11: Người ta tiến hành chưng luyện hỗn hợp ethanol-nước thiết bị tháp chưng luyện mâm chóp Thiết bị làm việc với suất 200 kmol sản phẩm đỉnh /giờ Dòng nhập liệu có thành phần 25% khối lượng ethanol Yêu cầu sản phẩm đỉnh có thành phần 98% khối lượng ethanol, sản phẩm đáy có thành phần 97% khối lượng nước a) Tính suất lượng mol dịng nhập liệu dịng sản phẩm đáy b) Tính suất lượng khối lượng dòng nhập liệu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy c) Tính Rmin, Rx biết yF*= 0,51731 Rx= 1,7 Rmin d) Tính suất lượng khối lượng suất lượng mol dịng hồi lưu e) Tính suất lượng khối lượng hỗn hợp khỏi đỉnh thiết bị f) Viết phương trình đường làm việc đoạn chưng đoạn luyện P P P c) Rmin RX = ? P Rx= 1,7 Rmin= 1,7 1,0776 = 1,832 d) Lượng lỏng hồi lưu GX = ? RX = GX/P => GX = P RX = 200 1,832 = 366,4 kmol/h Đổi sang kg/h: GX(kg/h) = GX(kmol/h) [xp.Methanol + (1-xp).Mnước] GX = 16345,85 kg/h e) Lượng khỏi đỉnh tháp Gh =? Gh = GX + P = 16345,85 + 8922,408 = 25268,258 (kg/h) f) Pt đoạn chưng, đoạn luyện + Đoạn luyện: y = 0,6469x + 0,3356 + Đoạn chưng: Với L = F/P = 1814,82/200 = 9,074 => y = 3,851x – 0,034 Bài 12: Người ta tiến hành chưng luyện hỗn hợp methanol-nước thiết bị tháp chưng luyện liên tục, thiết bị làm việc với suất 1200 kg hỗn hợp nhập liệu / Dịng nhập liệu có thành phần 30% khối lượng methanol u cầu dịng sản phẩm đỉnh có thành phần 98% khối lượng methanol, dịng sản phẩm đáy có thành phần 3,5% khối lượng methanol a) Xác định suất lượng khối lượng dòng sản phẩm đỉnh dòng sản phẩm đáy b) Tính suất lượng mol dòng: nhập liệu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy c) Tính Rmin, Rx biết yF*= 0,42727 Rx= 1,5 Rmin d) Tính suất lượng khối lượng suất lượng mol dịng hồi lưu e) Tính suất lượng khối lượng hỗn hợp khỏi đỉnh thiết bị f) Viết phương trình đường làm việc đoạn chưng đoạn luyện P P P P P P P ... (kmol/h) Bài 8: Đường làm việc đoạn chưng đoạn luyện tháp chưng luyện hỗn hợp B-T là: Đoạn luyện: y = 0,273x + 0,263 Đoạn chưng: y = 1,25x – 0,0188 Xác định thành phần sản phẩm đáy (%mol) Bài 9:... (kg/h) f) Pt đoạn chưng, đoạn luyện + Đoạn luyện: y = 0,6469x + 0,3356 + Đoạn chưng: Với L = F/P = 1814,82/200 = 9,074 => y = 3,851x – 0,034 Bài 12: Người ta tiến hành chưng luyện hỗn hợp methanol-nước... hồi lưu trở lại tháp 670 kmol/h Tính lượng sản phẩm đáy Bài 11: Người ta tiến hành chưng luyện hỗn hợp ethanol-nước thiết bị tháp chưng luyện mâm chóp Thiết bị làm việc với suất 200 kmol sản phẩm