THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÁP CHÓP CHƯNG LUYỆN HỖN HỢP METANOL – NƯỚC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÁP CHÓP CHƯNG LUYỆN HỖN HỢP METANOL – NƯỚC Sinh viên thực hiện: Đinh Thị Phương Thảo MSSV: 20175196 Lớp: MT03 – K62 Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Kiêm Thủy Hà Nội, 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Viện KH CN Môi trường Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ tên sinh viên: Đinh Thị Phương Thảo MSSV: 20175196 Lớp: MT-03 Khoá: K62 I Đầu đề thiết kế: Thiết kế hệ thống tháp chóp chưng luyện hỗn hợp Metanol – Nước II Các số liệu ban đầu: Hỗn hợp cần tách : Metanol - Nước Lưu lượng hỗn hợp đầu (kg/h) 4000 Nồng độ cấu tử dễ bay vào tháp : 35% mol Nhiệt độ hỗn hợp vào tháp : Nhiệt độ sôi Áp suất làm việc : atm Tỷ số hồi lưu: Mô theo số điều kiện Nồng độ sản phẩm đỉnh (tính theo cấu tử dễ bay hơi) 96% mol Nồng độ sản phẩm đáy (tính theo cấu tử dễ bay hơi) 1,5% mol Thiết bị chưng luyện loại : Tháp chóp III Các phần thuyết minh tính tốn Mở đầu Tính tốn thiết kế hệ thống tháp chưng luyện (đường kính, chiều cao, trở lực tháp) Tính tốn thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu Tính hệ thống bơm hỗn hợp đầu Tính chọn khí Kết luận IV Các vẽ đồ thị: Bản vẽ sơ đồ dây chuyền khổ A3 A4 Bản vẽ tháp hấp chưng luyện khổ A1 V Giáo viên hướng dẫn: TS Vũ Kiêm Thủy VI Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: 19/ /2020 VII Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 29/ /2020 Cán hướng dẫn thiết kế Vũ Kiêm Thủy MỤC LỤC MỤC LỤC………………… …………………………………………… … -2PHẦN 1: MỞ ĐẦU…………………………………………………….………….-4PHẦN 2: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ………………………………………………… -6PHẦN 3: TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH…………………………… ……… -83.1 Tính cân vật liệu…………………………………………………… …-83.1.1 Tính cân vật liệu …………………………………………………… -83.1.2 Xác định số hồi lưu …………………………………………………….-93.2 Tính tốn đường kính tháp ……………………………………………… -133.2.1 Tính đường kính đoạn luyện ……………………………… ………… -133.2.2 Tính đường kính đoạn chưng …………………………………………….-163.3 Chiều cao tháp chóp …………………………………………………… …-193.3.1 Tính hệ số khuếch tán ……………………………………………………-193.3.2 Độ nhớt pha lỏng …………………………………………………….-213.3.3 Độ nhớt pha ………………………………………………… …-213.3.4 Số đĩa thực tế …………………………………………… …………… -22PHẦN 4: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG ……………………………… -254.1 Tính cân nhiệt lượng thiết bị đun nóng hỗn hợp đầu …………… -254.1.1 Nhiệt lượng đốt mang vào ……………………………………………-254.1.2 Nhiệt lượng hỗn hợp đầu mang vào ………………………………… -254.1.3 Nhiệt lượng hỗn hợp đầu mang …………………………………….-264.1.4 Nhiệt lượng nước ngưng mang …………………………………… -264.1.5 Nhiệt lượng môi trường xung quanh lấy …………………………… -264.2 Cân nhiệt lượng tháp chưng luyện ……………………………… -264.2.1 Nhiệt lượng hỗn hợp đầu mang vào ………………………………… -274.2.2 Nhiệt lượng đốt mang vào đáy tháp ………………………………-274.2.3 Nhiệt lượng lượng lỏng hồi lưu mang vào ……………………… ….-274.2.4 Nhiệt lượng mang đỉnh tháp …………………………………-284.2.5 Nhiệt lượng sản phẩm đáy mang ………………………………… -284.2.6 Nhiệt lượng nước ngưng mang …………………………………….-294.2.7 Nhiệt lượng môi trường xung quanh lấy …………………………… -294.3 Cân nhiệt lượng thiết bị tụ ……………………………… -294.3.1 Nếu ngưng tụ hồi lưu ……………………………………………… -294.3.2 Nếu ngưng tụ hoàn toàn ………………………………………………….-304.4 Cân nhiệt lượng thiết bị làm lạnh ……………………………… -304.4.1 Nếu thiết bị ngưng tụ lượng hồi lưu ………………………… -304.4.2 Nếu ngưng tụ hoàn toàn thiết bị ngưng tụ …………………… -30PHẦN 5: TÍNH CHỌN CƠ KHÍ VẬT LIỆU PHỤ TRỢ…… ……………….-315.1 Tính khí ……………………………………………………………… -315.1.1 Tính chọn đường kính ống nối ……………………………………-312 5.1.2 Tính chiều dày thành tháp, đáy tháp nắp tháp ………………… ……-335.1.3 Chọn bích nối thân tháp với đáy, nắp tháp ống nối ………….-375.1.4 Tính chọn, tra cứu kết cấu đĩa chóp …………………………… ……-405.1.5 Tính chọn cấu đỡ tháp …………………………………………-465.2 Tính trở lực tháp chóp ……………………………………………… … -525.2.1 Trở lực đĩa khô ………………………………………………………-535.2.2 Trở lực lớp chất lỏng khơng chứa khí đĩa tạo ΔPL …………….-545.2.3 Tổng trơ lực tháp chưng luyện ………………………………….……-56PHẦN 6: TÍNH TỐN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ …………………………… -576.1 Tính tốn thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu …………………….………………-576.1.1 Tính lượng trao đổi …………………………………………………-586.1.2 Xác định hệ số truyền nhiệt K ……………………………………………-596.1.3 Xác định diện tích bề mặt truyền nhiệt ………………………… ………-646.1.4 Xác định số ống, cách xếp ống thiết bị trao đổi nhiệt …………-646.1.5 Tính lại vận tốc chia ngăn thiết bị ………………………………-646.1.6 Đường kính thiết bị …………………………………………….-656.2 Tính bơm ……………………………………………………………………-646.2.1 Áp suất tồn phần ΔP …………………………………………………….-666.2.2 Tính tốn thơng số bơm li tâm ……………………………………….-72PHẦN 7: KẾT LUẬN ………………………………………………………… -75TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………….-76- PHẦN 1: MỞ ĐẦU Đồ án nhằm giúp sinh viên biết vận dụng kiến thức mơn học “Q trình thiết bị cơng nghệ mơi trường” mơn học khác vào việc tính tốn thiết kế thiết bị số thiết bị phụ hệ thống Các kĩ sử dụng tài liệu tham khảo (tìm, đọc, tra cứu, ghi chép, xếp ), kĩ tính tốn trình bày kết quả, vận dụng quy định để hoàn thiện vẽ kĩ thuật trau dồi Từ giúp sinh viên nhìn nhận vấn đề nói chung cách có hệ thống đặc biệt hiểu sâu sắc nội dung trình bày đồ án để bổ sung kiến thức, cải thiện kĩ phục vụ cho công việc kĩ sư tương lai Nhiệm vụ đồ án thiết kế hệ thống chưng cất methanol tháp chóp có suất 4000 kg/h, nhập liệu nhiệt độ sôi với nồng độ 35% , sản phẩm đỉnh có nồng độ 96%, sản phẩm đáy có nồng độ 1,5% mol Hệ thống gia nhiệt nước có áp suất at Metylic chất lỏng khơng màu, tan vơ hạn nước, có mùi đặc trưng, độc Một lượng nhỏ methanol gây mù lịa, lượng lớn gây tử vong Methanol có cơng thức phân tử CH3OH, phân tử lượng 32 đvC Metylic hòa tan với nước, alcohol, ester, ether, ketol hầu hết dung mơi hữu Do đó, metylic thường dùng làm dung môi nguyên liệu để sản xuất chất hữu khác với số lượng lớn Metylic có lực đặc biệt với Carbon dioxide hydrogen sulfide, xem dung môi q trình làm khí Rectisol Mang tính phân cực tự nhiên, methanol thường tạo hỗn hợp cộng phị với nhiều hợp chất Mettylic làm giảm nhiệt độ hình thành hydrate khí tự nhiên, nên sử dụng chất chống đông đường ống Metylic dùng để sản xuất formaldehyde, chiếm khoảng 40% lượng tiêu thụ methanol giới Tại Mỹ, vai trò metylic tăng cao sử dụng nhiên liệu oxygenated với MTBE Một ứng dụng quan trọng khác methanol sản xuất acid acetic; ngồi ra, cịn dùng làm dung mơi hóa chất trung gian Ngồi methanol cịn dùng làm ngun liệu sản xuất hóa chất khác, dimethyl terephthalate (DMT), methyl methacrylate, methylamine, methyl halogenur Ứng dụng ứng dụng nông nghiệp, phun trực tiếp vào trồng để kích thích phát triển Chưng cất trình dùng để tách cấu tử hỗn hợp lỏng hỗn hợp khí lỏng thành cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay khác cấu tử hỗn hợp Thay đưa vào hỗn hợp pha để tạo nên tiếp xúc hai pha trình hấp thụ nhả khí, q trình chưng cất, pha tạo nên bốc ngưng tụ Khi chưng cất ta thu nhiều sản phẩm thường cấu tử thu nhiêu sản phẩm Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu tử có độ bay lớn phần cấu tử có độ bay bé Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay bé phần cấu tử có độ bay lớn Đối với hệ metylic – nước sản phẩm đỉnh chủ yếu methanol, sản phẩm đáy chủ yếu nước Các phương pháp chưng cất thường phân loại dựa vào áp suất làm việc ( áp suất thấp, áp suất thường, áp suất cao), nguyên lý làm việc (chưng cất đơn giản, chưng nước trực tiếp, chưng cất) hay dựa vào phương pháp cấp nhiệt (trực tiếp hay gián tiếp) Việc lựa chọn phương pháp chưng cất tùy thuộc vào tính chất lý hóa sản phẩm Đối với hệ methanol nước ta chọn phương pháp chưng cất liên tục, cấp nhiệt gián tiếp nồi đun áp suất thường PHẦN 2: SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ Chú thích: 1-Thùng chứa hỗn hợp đầu 5-Tháp chưng luyện 2-Bơm 6-Thiết bị ngưng tụ hồi lưu 3-Thùng cao vị 7-Thiết bị làm lạnh sản phẩm đỉnh 4-Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 8-Thùng chứa sản phẩm đỉnh 9-Thiết bị gia nhiệt đáy 10-Thùng chứa sản phẩm đáy 11-Thiết bị tháo nước ngưng Thuyết minh sơ đồ công nghệ Hỗn hợp đầu từ thùng chứa bơm bơm liên tục lên thùng cao vị Mức chất lỏng cao thùng cao vị khống chế nhờ ống chảy tràn Từ thùng cao vị, hỗn hợp đầu qua thiết bị đun nóng Tại đây, dung dịch gia nhiệt nước bão hịa đến nhiệt độ sơi Sau đó,dung dịch đưa vào tháp chưng luyện qua đĩa tiếp liệu Tháp chưng luyện gồm phần: phần từ đĩa tiếp liệu trở lên đoạn luyện, từ đĩa tiếp liệu trở xuống đoạn chưng Như vậy, tháp,pha lỏng từ xuống tiếp xúc với pha từ lên Hơi bốc từ đĩa lên qua lỗ đĩa tiếp xúc với pha lỏng đĩa trên, ngưng tụ phần, nồng độ cấu tử dễ bay pha lỏng tăng dần theo chiều cao tháp Vì nồng độ cấu tử dễ bay lỏng tăng nên nồng độ lỏng bốc lên tăng Cấu tử dễ bay có nhiệt độ sơi thấp cấu tử khó bay nên nồng độ tăng nên nhiệt độ sơi dung dịch giảm Tóm lại, theo chiều cao tháp nồng độ cấu tử dễ bay (cả pha lỏng pha hơi) tăng dần, nồng độ cấu tử khó bay (cả pha lỏng pha hơi) giảm dần nhiệt độ giảm dần Cuối đỉnh tháp ta thu hỗn hợp có thành phần hầu hết cấu tử dễ bay đáy tháp ta thu hỗn hợp lỏng có thành phần cấu tử khó bay chiếm tỉ lệ lớn Để trì pha lỏng đĩa đoạn luyện, ta bổ sung dòng hồi lưu ngưng tụ từ đỉnh tháp Hơi đỉnh tháp ngưng tụ nhờ thiết bị ngưng tụ hoàn toàn 6, dung dịch lỏng thu sau ngưng tụ phần dẫn tới hồi lưu trở lại đĩa luyện để trì pha lỏng đĩa đoạn luyện, phần lại đưa qua thiết bị làm lạnh để vào bể chứa sản phẩm đỉnh Chất lỏng đáy tháp tháo đáy tháp,sau phần đun sôi thiết bị gia nhiệt đáy tháp hồi lưu đáy tháp, phần chất lỏng lại đưa vào bể chứa sản phẩm đáy 10 Nước ngưng thiết bị gia nhiệt đước tháo qua thiết bị tháo nước ngưng 11 Như vậy, thiết bị làm việc liên tục (hỗn hợp đầu đưa vào liên tục sản phẩm lấy liên tục) PHẦN 3: TÍNH TỐN KỸ THUẬT THIẾT BỊ CHÍNH 3.1 Tính cân vật liệu: 3.1.1 Tính cân vật liệu: 3.1.1.1 Cân vật liệu tính theo lưu lượng mol: - Khối lượng mol trung bình hỗn hợp đầu: MF = xF.MA + (1-xF).MB = 0,35.32 + (1-0,35).18= 22,9 (kg/kmol) -Khối lượng mol trung bình hỗn hợp sản phẩm đỉnh: MP = xP.MA + (1- xP).MB = 0,96.32 + (1-0,96).18 = 31,44 (kg/kmol) -Khối lượng mol trung bình hỗn hợp sản phẩm đáy: MW = xw.MA + (1-xw).MB = 0,015.32 + (1-0,015).18 = 18,21 (kg/kmol) Ta có: MA = 32: Khối lượng phân tử Metanol MB = 18: Khối lượng phân tử Nước Lưu lượng mol hỗn hợp đầu: 𝐹 4000 GF = = = 174,67 ( kmol/h) = 0,049 (kmol/s) 𝑀𝐹 22,9 Phương trình cân vật liệu cho tồn tháp (kmol/h) GF = GP + Gw Cân vật chất cho cấu tử dễ bay : GF.xF = GP.xP + Gw.xw 𝐺𝐹 ⇒ 𝑥𝑃 −𝑥𝑊 = 𝐺𝑃 𝑥𝐹 −𝑥𝑊 = 𝐺𝑊 𝑥𝑃 −𝑥𝐹 + Lưu lượng mol hỗn hợp sản phẩm đỉnh: GP = GF 𝑥𝐹 −𝑥𝑊 𝑥𝑃 − 𝑥𝑊 = 0,049 0,35−0,015 0,96−0,015 = 0,017 (kmol/s) + Lưu lượng mol hỗn hợp sản phẩm đáy: GW = GF - GP = 0,049 – 0,017 = 0,032 (kmol/s) 3.1.1.2 Cân vật liệu tính theo lưu lượng khối lượng: Công thức chuyển dổi nồng độ mol sang nồng độ phần khối lượng cấu tử dễ bay hơi: 𝑎𝐾 𝑎𝑖 xK = ÷∑ 𝑀𝐾 𝑀𝑖 Trong đó: +) xK: Nồng độ phần mol cấu tử dễ bay +) MK: Khối lượng phân tử cấu tử dễ bay +) aK: Nồng độ phần khối lượng cấu tử hỗn hợp +) Mi: Khối lượng phân tử cấu tử hỗn hợp Từ công thức ta có: 𝑥𝐹 𝑀𝐴 0,35.32 𝑎𝐹𝐴 = (𝑥 = = 0,489 phần khối lượng 𝑀 )+(1−𝑥 ).𝑀 0,35.32+(1−0,35).18 𝐹 𝐴 𝐹 𝐵 ⇒ 𝑎𝐹𝐵 = – 0,489 = 0,511 phần khối lượng Nồng độ phần khối lượng sản phẩm đỉnh 𝑥𝑃 𝑀𝐴 0,96.32 𝑎𝑃𝐴 = = = 0,977 phần khối lượng ).𝑀 𝑥𝑃 𝑀𝐴 +(1−𝑥𝑃 0,96.32+( 1−0,96).18 𝐵 ⇒ 𝑎𝑃𝐵 = – 0,977 = 0,023 phần khối lượng Nồng độ phần khối lượng sản phẩm đáy 𝑥𝑊 𝑀𝐴 0,015.32 𝑎𝑊𝐴 = = = 0,026 phần khối lượng ).𝑀 𝑥𝑊 𝑀𝐴 +(1−𝑥𝑊 𝐵 0,015.32+(1−0,015).18 𝑎𝑊𝐵 = – 0,026 = 0,974 phần khối lượng *Phương trình cân vật liệu cho toàn tháp GF = GP + GW (1) GF : Lưu lượng khối lượng hỗn hợp đầu, kmol/s GP : Lưu lượng khối lượng hỗn hợp sản phẩm đỉnh, kmol/s GW : Lưu lượng khối lượng hỗn hợp sản phẩm đáy, kmol/s *Phương trình cân vật liệu cấu tử dễ bay hơi: GF aF = GP aP + GW aW (2) aF: Nồng độ phần khối lượng cấu tử dễ bay hỗn hợp đầu aP: Nồng độ phần khối lượng cấu tử dễ bay hỗn hợp sản phẩm đỉnh aW: Nồng độ phần khối lượng cấu tử dễ bay hỗn hợp sản phẩm đáy *Từ (1) (2) ta có đẳng thức: 𝐺𝐹 𝐺𝑃 𝐺𝑊 = = 𝑎𝑃 −𝑎𝑤 𝑎𝐹 −𝑎𝑊 𝑎𝑃 −𝑎𝐹 + Lưu lượng khối lượng hỗn hợp sản phẩm đỉnh: GP = GF 𝑎𝐹 −𝑎𝑊 𝑎𝑃 −𝑎𝑊 = 4000 0,489−0,026 0,997−0,026 = 1907,31 (kg/h) + Lưu lượng khối lượng hỗn hợp sản phẩm đáy: GW = GF – GP = 4000 – 1907,31 = 2092,69 (kg/h) 3.1.2 Xác định số hồi lưu Rth 3.1.2.1 Biểu diễn đường cân pha lỏng – Ta có bảng thành phần cân lỏng(x) – hơi(y) nhiệt độ sôi hỗn hợp Metanol – Nước atm sau: x y ts 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 26,8 41,8 57,9 66,5 72,9 77,9 82,5 87 91,5 95,8 100 100 92,3 87,7 81,7 87 75,3 73,1 71,2 69,3 67,6 66 64,5 Bảng 3.1.1.Bảng thành phần cân pha lỏng–hơi nhiệt độ sôi hỗn hợp CH3OH-H2O 𝜌 λ = A CP ρ √ 𝑀 [1 – 132 – I.32] Trong đó: +) CP nhiệt dung riêng đẳng áp hỗn hợp đầu ttb=57,87⁰C Đã tính CP= 3485,2 (J/kg.độ) +) ρ = 868,29 (kg/m3).là khối lượng riêng hỗn hợp lỏng +) M = 22,9 (kg/kmol) khối lượng mol trung bình hỗn hợp đầu +) A hệ số phụ thuộc vào mức độ liên kết chất lỏng Với chất lỏng liên kết (CH3OH-H2O), A = 3,58.10-8 [1 – 123] Thay số: λ = 3,58.10-8 3485,2 868,29 √  Do đó: Pr = 3485,2 0,428 10−3 0,363 868,29 22,9 = 0,363 (W/m.độ) = 4,12 c Tính chuẩn số Nuyxen, xác định hệ số cấp nhiệt α2:  Chuẩn số Nuyxen xác định theo công thức: Nu = 𝛼 𝑙 𝜆 [2 – 11 – V.33] ⇒ α = Nu 𝜆 𝑙 Trong đó: +) α = α2 hệ số cấp nhiệt từ thành ống (W/m2.độ) +) l = dtd = 0,021 (m) kích thước hình học +) λ = 0,363 (W/m.độ) hệ số dẫn nhiệt dung dịch  Do chế độ chảy chất lỏng ống chế độ chảy xoáy nên: Nu = 0,021.ε1.Re0,8.Pr0,43.( 𝑃𝑟 0,25 𝑃𝑟𝑡 [2 – 14 – V.40] ) Trong đó: +) Prt chuẩn số Pran hỗn hợp lỏng tính theo nhiệt độ trung bình tường +) ε1 hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng tỉ số chiều dài l đường kính d ống Do tỉ số V.2 [2 – 15] có ε1 = 62 𝑙 𝑑 > 50 Re = 85206,03 nên tra bảng  Tỉ số 𝑃𝑟 𝑃𝑟𝑡 thể ảnh hưởng dịng nhiệt (đun nóng hay làm nguội) Khi chênh lệch tường dịng nhỏ ( 𝑃𝑟 0,25 𝑃𝑟𝑡 ) ≈ [2 – 15]  Thay số: Nu = 0,021.1 85206,030,8 4,120,43 = 330,99  Do đó: α2 = Nu 𝜆 𝑙 = 330,99 0,363 0,021 = 5721,4 (W/m2.độ) 6.1.2.2 Xác định tổng trở nhiệt thành ống Σr:  Giả thiết lớp cặn bẩn bám bề mặt truyền nhiệt (ở bên thành ống phía đốt phía dung dịch) có bề dày khoảng 0,5 mm có nhiệt trở trung bình - Lớp cặn bẩn phía nước ngưng tụ: r1 = 0,464 10-3 (m2.độ/W) [2 – 4] - Lớp cặn bẩn phía hỗn hợp: r2 = 0,116.10-3 (m2.độ/W) [2 – 4]  Thành ống dày δ = (mm) = 0,002 (m); làm thép CT3 có hệ số dẫn nhiệt λ = 50 (W/m.độ)  Do đó, tổng nhiệt trở thành ống là: Σr = ∑ 𝛿𝑖 𝜆𝑖 𝛿 0,002 𝜆 50 = r1 + + r2 = 0,464 10-3 + + 0,116.10-3 = 6,2 10-4 (m2.độ/W) 6.1.2.3 Xác định hệ số cấp nhiệt nước bão hòa α1:  Khi tốc độ ống nhỏ (Wh < 10 m/s) màng nước ngưng chuyển động dịng hệ số cấp nhiệt α1 nước bão hòa ống thẳng đứng: α = 2,04 A √ ∆ 𝑟 𝑡1 𝐻 [2 – 28 – V.101], (W/m2.độ) Trong đó: +) α = α1 hệ số cấp nhiệt đốt (W/m2.độ) +) A hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ màng nước ngưng tm +) r (J/kg) ẩn nhiệt ngưng tụ đốt +) Δt1 hiệu số nhiệt độ nước ngưng (tn = tbh = 99,1⁰C) nhiệt độ phía thành ống tiếp xúc (tT1) → Δt1 = tbh – tT1 +) H chiều dài ống truyền nhiệt, chọn H = h0 = 1,5 (m) 63  Ứng với nước bão hòa 99,1⁰C, at, tra bảng tính chất hóa lý nước bão hịa phụ thuộc áp suất [1 – 314] có ẩn nhiệt ngưng tụ r = 539,9 (kcal/kg) = 2264.103 (J/kg)  Giả thiết Δt1 = 5,4⁰C → tT1 = tbh – Δt1 = 99,1 – 5,4 = 93,7⁰C  Hệ số A phụ thuộc vào nhiệt độ màng tm=0,5(tT1+tbh)=0,5.(93,7+99,1)=96,4⁰C, tra cứu dựa vào bảng số liệu [2 – 29] ta có: A = 177,2  Do đó: α1 = 2,04 177,2 √ 2264.103 5,4 1,5 = 8311,74 (W/m2.độ)  Tải nhiệt riêng phía đốt: q1 = α1 Δt1 = 8311,74 5,4 = 44883,37 (W/m2)  Hiệu số nhiệt độ phía thành ống là: ΔtT = tT1 – tT2 = Σr q1 = 6,2 10-4 44883,37 = 27,83⁰C ⇒ tT2 = tT1 – ΔtT = 93,7 – 27,83 = 65,87⁰C  Hiệu số nhiệt độ hỗn hợp lỏng thành ống tiếp xúc với hỗn hợp lỏng: Δt2 = tT2 – ttb = 65,87 – 57,87 = 8⁰C  Tải nhiệt riêng phía hỗn hợp CH3OH-H2O: q2 = α2.Δt2 = 5721,4 = 45784,41 (W/m2)  Sai số: | 𝑞1−𝑞2 𝑞1 |=| 44883,37−45784,41 44883,37 | = % < 5% Giả thiết đưa chấp nhận Chọn giá trị α1 = 8311,74 (W/m2.độ) lượng nhiệt truyền cho 1m2 ống trung bình: qtb = 𝑞1 +𝑞2 = 44883,37+45784,41 = 45333,89 (W/m2) 6.1.2.4 Xác định hệ số truyền nhiệt K:  K= 1 +∑ 𝑟+ 𝛼1 𝛼2 = 8311,74 +6,2.10−4 + = 1092,78 (W/m2.độ) 5721,4 6.1.3 Xác định diện tích bề mặt truyền nhiệt:  Diện tích bề mặt truyền nhiệt xác định thơng qua phương trình truyền nhiệt: F = 𝑄 ̅̅̅ 𝐾.∆𝑡 234431,9 = 1092,78 41,23 = 5,2 (m2) 64 6.1.4 Xác định số ống, cách xếp ống thiết bị trao đổi nhiệt:  Số ống thiết bị xác định theo công thức: n = 𝐹 𝑓 Trong đó: +) F = 5,2 m2 tổng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt +) f = π dtb h0 diện tích bề mặt ống truyền nhiệt, m2 +) h0 = 1,5 m chiều cao ống truyền nhiệt +) dtb = 𝑑𝑡 +𝑑𝑛 = 25+21 = 23 mm = 0,023 m đường kính trung bình ống truyền nhiệt Thay số: n = 5,2 𝜋 0,023 1,5 = 48 (ống)  Chọn xếp ống theo hình cạnh (kiểu bàn cờ) Quy chuẩn theo bảng số liệu V.II [2 – 48] ta có: - Tổng số ống thiết bị là: n = 61 ống - Số hình cạnh là: ống - Số ống đường xuyên tâm hình cạnh là: b = (ống) - Số ống cạnh hình cạnh: a = 0,5.(b+1) = (ống) [2 – 48 – V.139] 6.1.5 Tính lại vận tốc chia ngăn thiết bị:  Vận tốc lỏng chảy ống cần đạt: ωt = 4.𝑉𝐹 𝜋.𝑑𝑡2 𝑛 Trong đó: +) VF lưu lượng thể tích chất lỏng, (m/s) +) dt = 21mm = 0,021 m đường kính ống Khối lượng riêng hỗn hợp lỏng ttb=57,87⁰C ρ = 868,29 (kg/m3) 𝐹 1,1 𝜌 868,29 Lưu lượng thể tích chất lỏng: VF = = Thay số: ωt = 1,27.10−3 3,14.0,0212 61 = 1,27.10-3 (m3/s) = 0,06 (m/s)  So sánh tốc độ thực cần đạt ωt = 0,06 (m/s) với tốc độ tốc độ lỏng chọn ω = (m/s) Thì ωt < ω nên phải chia ngăn thiết bị để đảm bảo suất truyền nhiệt 65  Số ngăn thiết bị: x = 𝜔 𝜔𝑡 = 0,06 = 33 ngăn Vậy chia không gian ống thành 33 ngăn 6.1.6 Đường kính thiết bị:  Đường kính thiết bị xác định theo công thức: D = t.(b – 1)+ 4.d Trong đó: +) d = dn = 25mm đường kính ống truyền nhiệt +) t bước ống, thường t = 1,2 – 1,5d Chọn t = 1,2d = 30 mm Thay số: D = t.(b – 1) + 4.d = 30.(9 – 1) + 4.25 = 340 mm = 0,34 m 6.2 Tính bơm: Bơm li tâm có nhiều ưu điểm: cung cấp đều, quay với tốc độ nhanh, gắn trực tiếp với động cơ, thiết bị đơn giản, xupap nên bị tắc hư hỏng, phù hợp với nhiều loại chất lỏng, có hỗn hợp CH3OH-H2O Do đó, ta chọn sử dụng bơm li tâm vận chuyển nguyên liệu đến gia nhiệt thiết bị đun sơi hỗn hợp đầu, sau dung dịch tự chảy từ thiết bị gia nhiệt đầu vào tháp Cần xác định chiều cao đặt thiết bị gia nhiệt đầu để đưa chất lỏng vào tháp đĩa tiếp liệu Chiều cao phụ thuộc vào trở lực ống, hay nói cách khác phụ thuộc vào chiều dài ống dẫn  Đoạn ống dẫn từ thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu vào tháp: - Lỏng nhiệt độ tF=81,15⁰C đưa vào tháp với lưu lượng dòng F = 1,1(kg/s) - Khối lượng riêng hỗn hợp: ρF=839,14 (kg/m3) - Lưu lượng thể tích chất lỏng chảy ống: V=1,31 10-3 (m3/s) - Đường kính ống dẫn nhập liệu là: dt(F) = 0,09m = 90 mm - Vận tốc thực tế dòng lỏng: ω = 0,206 (m/s)  Đoạn ống đẩy từ bơm đến thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu: - Lỏng nhiệt độ tF=20⁰C đưa vào tháp với lưu lượng dòng F = 1,1(kg/s) - Khối lượng riêng cấu tử 20⁰C: ρCH3OH= 792 (kg/m3); ρH2O=998 (kg/m3) 66 - Khối lượng riêng lỏng: ρF = 𝑎𝐹 𝜌𝐶𝐻3𝑂𝐻 + 1−𝑎𝐹 𝜌𝐻2𝑂 = 0,489 + 792 1−0,489 998 ⇒ ρF = 885,39 (kg/m3) - Lưu lượng thể tích chất lỏng chảy ống: V = 𝐹 𝜌𝐹 = 1,1 885,39 = 1,24 10-3 (m3/s) - Dựa vào Bảng II.2 [1 – 370], với chất lỏng ống đẩy bơm ω = 1,52,5 (m/s) Chọn vận tốc chất lỏng chảy ống là: ω = (m/s) - Đường kính ống là: dt = √ 𝑉 0,785.𝜔 =√ 1,24 10−3 0,785 = 0,028 (m) = 28 mm 6.2.1 Áp suất toàn phần Δp: Áp suất toàn phần cần để khắc phục sức cản thủy lực hệ thống: Δp = Δpd + Δpm + ΔpH + ΔpC + Δpt + Δpk [1 – 376 – II.53] Trong đó: +) Δpd áp suất động lực học (áp suất cần thiết để tạo tốc độ cho dòng chảy khỏi ống dẫn), N/m2 +) Δpm để khắc phục trở lực ma sát dòng chảy ổn định ống thẳng, N/m2 +) ΔpH áp suất cần thiết để nâng chất lỏng lên cao để khắc phục áp suất thủy tĩnh, N/m2 +) Δpc áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục bộ, N/m2 +) Δpt áp suất cần thiết để khắc phục trở lực thiết bị , N/m2 +) Δpk áp suất bổ sung cuối ống dẫn trường hợp cần thiết, ví dụ đưa chất lỏng vào thiết bị có áp suất cao áp suất khí quyển, để phun chất lỏng tháp đệm, phịng sấy Với hệ thống thiết bị trình bày đồ án này, Δpk = 6.2.1.1 Áp suất động lực học:  Áp suất động lực học tính theo công thức: Δpd = 𝜌.𝜔2 , N/m2 [1 – 377 – II.54] 67 Trong đó: +) ρ khối lượng riêng chất lỏng, kg/m3 +) ω tốc độ lưu thể, m/s a) Đoạn ống từ hỗn hợp gia nhiệt hỗn hợp đầu vào tháp:  Các số liệu: ρF = 839,14 (kg/m3); dtb = dt(F) = 0,09 m; ω = 0,206 (m/s)  Thay số: Δpd(1) = 839,14 0,2062 = 17,8 (N/m2) b) Đoạn ống đẩy từ bơm đến thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu:  Các số liệu: ρ = 885,39 (kg/m3); dtb = dt = 0,028 m; ω = (m/s)  Thay số: Δpd(2) = 885,39 22 = 1770,78 (N/m2)  Áp suất động lực học tổng cộng là: Δpd = Δpd(1) + Δpd(2) = 17,8 + 1770,78 = 1788,58 (N/m2) 6.2.1.2 Áp suất để khắc phục trở lực ma sát đường ống thẳng:  Áp suất khắc phục trở lực ma sát đường ống thẳng tính theo cơng thức: Δpm = λ 𝐿 𝜌.𝜔2 𝑑𝑡𝑑 , N/m2 [1 – 377 – II.55] Trong đó: +) λ hệ số ma sát +) L chiều dài ống dẫn, m +) dtd đường kính tương đương ống dẫn, m a) Đoạn ống từ hỗn hợp gia nhiệt hỗn hợp đầu vào tháp:  Các số liệu: ρF = 839,14 (kg/m3); dtb = dt(F) = 0,09 m; ω = 0,206 (m/s)  Xác định hệ số ma sát λ: - Ở nhiệt độ tF = 81,15⁰C, tra sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập trang 90 ta độ nhớt metanol μ1 = 0,235 10-3 N.s/m2, nước là: μ2 = 0,353 10-3 N.s/m2 Nên độ nhớt hỗn hợp là: Lg μhh = xF.lg μ1 + (1 – xF).lg μ2 = 0,35 log(0,235.10-3) + (1 – 0,35) log(0,353.10-3) ⇒ μhh = 0,306 10-3 N.s/m2 = 0,306 cP 𝜔.𝑑 𝜌 0,206 0,09 839,14 - Chuẩn số Reynold: Re = 𝑡𝑑 = = 50842,01 > 104 −3 𝜇 0,306.10 68 - Chế độ chảy dòng chất lỏng ống chế độ chảy xốy Do hệ số ma sát: 𝜆 6,81 0,9 = -21.lg[( 𝑅𝑒 ) + ∆ 3,7 ] [1 – 380 – II.65], đó: Δ = 𝜀 𝑑𝑡𝑑 độ nhám tương đối, ε độ nhám tuyệt đối (m) + Chọn ống nguyên ống hàn điều kiện ăn mịn theo bảng II.15 [1 – 381] ta có: ε = 0,2 (mm) Do độ nhám tương đối: Δ = 1,33.10-3 0,9 6,81 ) 50842,01 + Thay số: = -21.lg[( 𝜆 + 1,33.10−3 3,7 ] ⇒ λ = 0,015  Chọn chiều dài đoạn ống L = (m) 𝐿 𝜌.𝜔2  Thay số: Δpm(1) = λ 𝑑𝑡𝑑 = 0,015 0,09 839,14.0,2062 = 8,9 (N/m2) b) Đoạn ống đẩy từ bơm đến thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu:  Các số liệu: ρ = 885,39 (kg/m3); dtb = dt = 0,028 m; ω = (m/s)  Xác định hệ số ma sát λ: - Ở nhiệt độ tF = 20⁰C, tra sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập trang 90 ta độ nhớt metanol μ1 = 0,59 10-3 N.s/m2, nước là: μ2 = 1,0 10-3 N.s/m2 Nên độ nhớt hỗn hợp là: Lg μhh = xF.lg μ1 + (1 – xF).lg μ2 = 0,35 log(0,59.10-3) + (1 – 0,35) log(1,0.10-3) ⇒ μhh = 0,831 10-3 N.s/m2 = 0,831 cP 𝜔.𝑑 𝜌 0,028 885,39 - Chuẩn số Reynold: Re = 𝑡𝑑 = = 59665,27 > 104 −3 𝜇 0,831.10 - Chế độ chảy dòng chất lỏng ống chế độ chảy xốy Do hệ số ma sát: 𝜆 6,81 0,9 = -21.lg[( ) 𝑅𝑒 + ∆ ] [1 – 380 – II.65], đó: Δ = 3,7 𝜀 𝑑𝑡𝑑 độ nhám tương đối, ε độ nhám tuyệt đối (m) + Chọn ống nguyên ống hàn điều kiện ăn mịn theo bảng II.15 [1 – 381] ta có: ε = 0,2 (mm) Do độ nhám tương đối: Δ = 4.10-3 𝜆 6,81 ) 59665,27 + Thay số: = -21.lg[( 0,9 + 4.10−3 3,7  Chọn chiều dài đoạn ống L = 10 (m) 69 ] ⇒ λ = 0,016  Thay số: Δpm(2) = λ 𝐿 𝜌.𝜔2 𝑑𝑡𝑑 = 0,016 10 0,028 885,39 22 = 10118,74 (N/m2)  Áp suất để khắc phục trở lực ma sát ống thẳng tổng cộng đoạn là: Δpm = Δpm(1) + Δpm(2) = 8,9 + 10118,74 = 10127,64 (N/m2) 6.2.1.3 Áp suất để khắc phục trở lực cục bộ:  Áp suất khắc phục trở lực ma sát đường ống thẳng tính theo cơng thức: Δpc = ξ 𝜔2 𝜌 = 𝐿𝑡𝑑 λ.𝑑 𝜌 𝜔2 𝑡𝑑 , N/m2 [1 – 37 – II.56] Trong đó: +) ξ hệ số trở lực cục +) Ltd chiều dài tương đương, m a) Đoạn ống từ hỗn hợp gia nhiệt hỗn hợp đầu vào tháp:  Các số liệu: ρF = 839,14 (kg/m3); ω = 0,206 (m/s)  Xác định hệ số ma sát λ: - Ở nhiệt độ ttb = 57,87⁰C, độ nhớt hỗn hợp μ =0,428.10-3 (N.s/m2) - Chuẩn số Reynold: Re = 𝜔 𝑑𝑡𝑑 𝜌 𝜇 = 0,206 0,021 839,14 0,428 10−3 = 8481,59 ⇒ Chế độ chảy dòng chất lỏng chế độ chảy độ: → Hệ số ma sát tính theo cơng thức sau: λ= 0,3164 𝑅𝑒 0,25 = 0,3164 8481,590,25 = 0,033  Thiết bị có chiều dài ống truyền nhiệt là: H = 1,5 m, chia làm 33 ngăn nên thực tế chiều dài đường lỏng: L = 33 1,5 = 49,5 (m) ⇒ Δpc(1) = λ 𝐿 𝑑𝑡𝑑 Δptd = 0,033 49,5 0,021 17,8 = 1384,59 (N/m2) b) Đoạn ống đẩy từ bơm đến thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu:  Các số liệu: ρ = 885,39 (kg/m3); ω = (m/s)  Đoạn ống có lắp van chiều để điều chỉnh lưu lượng bảo vệ bơm, có trở lực ξ1 Lắp thêm lưu lượng kế, có trở lực ξ2=0 70  Chọn van chiều kiểu đĩa khơng có định hướng phía có b/D0 = 0,1, tra bảng II.16-N047 [1 – 400] ξ1 = 0,55  Thay số: Δpc(2) = ξ 𝜔2 𝜌 = 0,55 22 885,39 = 973,93 (N/m2)  Áp suất để khắc phục trở lực cục đoạn là: Δpc = Δpc(1) + Δpc(2) = 1384,59 + 973,93 = 2358,52 (N/m2) 6.2.1.4 Áp suất để khắc phục áp suất thủy tĩnh:  Áp suất khắc phục áp suất thủy tĩnh tính theo cơng thức: ΔpH = ρ.g.H, N/m2 [1 – 377 – II.57] Trong đó: +) ρ áp suất chất lỏng 20⁰, ρ = 885,39 (kg/m3) +) H chiều cao nâng cột chất lỏng, H = 10m  Thay số: ΔpH = 885,39 9,81 10 = 86856,76 (N/m2) 6.2.1.4 Áp suất để khắc phục trở lực thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu:  Áp suất cần thiết để khắc phục thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu Δpt bao gồm: áp suất động lực học Δptd, áp suất ma sát ống truyền nhiệt Δptm, áp suất trở lực cục Δptc, áp suất thủy tĩnh ΔptH a) Áp suất động lực học:  Trong phần tính tốn thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu, tốc độ lỏng thực tế đạt ωt = 0,206 (m/s); khối lượng riêng ttb=57,87⁰C ρ = 839,14 (kg/m3)  Thay số: Δptd = 𝜌 𝜔2 = 839,14 0,2062 = 17,8 (N/m2) b) Áp suất để khắc phục ma sát ống truyền nhiệt:  Các số liệu: ρ = 839,14 (kg/m3); đường kính ống truyền nhiệt dtd = d = 0,021(m); vận tốc lỏng ωt = 0,206 (m/s)  Xác định hệ số ma sát λ: - Ở nhiệt độ ttb = 57,87⁰C, độ nhớt hỗn hợp μ =0,428.10-3 (N.s/m2) - Chuẩn số Reynold: Re = 𝜔 𝑑𝑡𝑑 𝜌 𝜇 = 0,206 0,021 839,14 0,428 10−3 71 = 8481,59 ⇒ Chế độ chảy dòng chất lỏng chế độ chảy độ: → Hệ số ma sát tính theo cơng thức sau: λ= 0,3164 𝑅𝑒 0,25 = 0,3164 = 0,033 8481,590,25  Thiết bị có chiều dài ống truyền nhiệt là: H = 1,5 m, chia làm 33 ngăn nên thực tế chiều dài đường lỏng: L = 33 1,5 = 49,5 (m) ⇒ Δptm = λ 𝐿 𝑑𝑡𝑑 Δptd = 0,033 49,5 0,021 17,8 = 1384,59 (N/m2) c) Áp suất để khắc phục trở lực cục bên thiết bị:  Dòng lỏng chảy thiết bị phải qua ngăn nhiều chỗ đột mở, đột thu 𝜋𝑑 + Tiết diện cửa vào thiết bị (từ ống đẩy bơm): f1= = 3,14 0,0282 = 6,15.10-4 (m2) + Tiết diện cửa thiết bị (dẫn tháp): f2 = 𝜋𝑑 = 3,14 0,092 = 6,36.10-3 (m2) + Giả sử 33 ngăn có tiết diện nhau, tiết diện khoảng trống đầu thiết bị ứng với ngăn là: f3 = 𝜋𝑑 3,14 0,092 = = 1,06 10-3 (m2) + Giả sử 61 ống chia vào 33 ngăn trung bình ngăn có tổng tiết diện ống truyền nhiệt là: f4 = 𝜋𝑑 61 33 = 3,14 0,0212 61 33 = 6,4 10-4 (m2)  Xác định hệ số trở lực cục bộ: + Dòng chảy vào thiết bị gia nhiệt tức đột mở f1/f3=0,6, tra bảng II.16-N011 [1 – 387] ξ1 = 0,16 + Dịng chảy từ ngăn vào ống truyền nhiệt, có 33 ngăn tức đột thu 33 lần với f4/f3=0,6, tra bảng II.16-N013 [1 – 388] ξ2 = 0,25 + Dịng chảy từ ống truyền nhiệt vào ngăn, có 33 ngăn tức đột mở 33 lần với f4/f3=0,6, tra bảng II.16-N011 [1 – 387] ξ3 = 0,16 + Dòng chảy khỏi thiết bị gia nhiệt tức đột mở f3/f2=0,2, tra bảng II.16N011 [1 – 387] ξ4 = 0,64 72 + Tổng hệ số trở lực cục bộ: ξ = ξ1 + 33 ξ2 + 33 ξ3 + ξ4 = 0,16 + 33.0,25 + 33.0,16 + 0,64 = 14,33  Δptc = ξ Δptd = 14,33 17,8 = 255,074 (N/m2) d) Áp suất để khắc phục áp suất thủy tĩnh:  Ống truyền nhiệt cao 1,5m  Thay số: ΔpH = ρ.g.H = 868,29 9,81 1,5 = 12776,89 (N/m2) e) Áp suất để khắc phục trở lực thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu: Δpt = Δptd + Δptm + Δptc + ΔptH = 17,8 + 1384,59 + 255,074 + 12776,89 = 14434,354 (N/m2) 6.2.1.5 Áp suất toàn phần:  Vậy áp suất toàn phần để khắc phục cản hệ thống là: Δp = Δpd + Δpm + ΔpH + ΔpC + Δpt + Δpk = 1788,58 + 10127,64 + 2358,52 + 12776,89 + 14434,354 + = 41485,984 (N/m2) 6.2.2 Tính tốn thơng số bơm li tâm:  Chiều cao toàn phần bơm cần tạo ra: H = ∆𝑝 𝜌.𝑔 = 41485,984 885,39 9,81 = 4,78 (m)  Hiệu suất chung bơm (hiệu suất toàn phần): η = η0 ηtl ηck - Tra bảng II.32 [1 – 439] có hiệu suất thể tích tính đến hao hụt chất lỏng chảy từ vùng áp suất cao đến vùng áp suất thấp chất lỏng rò qua chỗ hở bơm: η0 = 0,85-0,96; hiệu suất thủy lực, tính đến ma sát tọa dịng xốy bơm: ηtl = 0,8-0,85; hiệu suất khí tính đến ma sát khí ổ bi, ổ lót trục: ηck = 0,92-0,96 - Chọn η0 = 0,95; ηtl = 0,85; ηck = 0,95 → η = 0,767  Công suất yêu cầu trục động bơm: N= 𝑄.𝜌.𝑔.𝐻 1000.𝜂 , kW [1 – 439 – II.189] Trong đó: +) Q = V = 1,31 10-3 (m3/s) 73 +) ρ khối lượng riêng chất lỏng 20⁰C, ρ=885,39 (kg/m3) +) H chiều cao toàn phần bơm, m/s; H = 4,78 (m) +) η = 0,767 hiệu suất toàn phần Thay số: N = 1,31 10−3 885,39 9,81 4,78 1000 0,767  Công suất động điện: Ndc = = 0,07 (kW) 𝑁 𝜂𝑡𝑟 𝜂𝑑𝑐 , kW [1 – 439 – II.190] Trong đó: +) ηtr hiệu suất truyền động, chọn ηtr = 0,95 +) ηdc hiệu suất động cơ, chọn ηdc = 0,85 Thay số: Ndc = 0,07 0,95 0,85 = 0,087  Thông thường người ta chọn động điện lớn so với cơng suất tính toán 𝑐 (lượng dư dựa vào khả tải): 𝑁𝑑𝑐 = β.Ndc , kW [1 – 439 – II.191] Tra bảng II.3 [1 – 440] có hệ số dự trữ β = 𝑐 ⇒ 𝑁𝑑𝑐 = β.Ndc = 0,087 = 0,174 (kW) 74 PHẦN 7: KẾT LUẬN Như đồ án, tháp chưng luyện loại đĩa chóp thiết kế với thơng số chính, số hồi lưu R = 1,486, đường kính D = 1,25 m, chiều cao H = 7,19 m (trong đoạn luyện 4,05, đoạn chưng 3,14 m) ứng với 18 đĩa (10 đĩa đoạn luyện đĩa đoạn chưng), tháp dày 10mm, nắp tháp có dạng elip dày 10mm, phân phối chóp đĩa dạng tam giác với 28 chóp đĩa Do đặc điểm trình chưng luyện hệ số phân bố thay đổi theo chiều cao tháp, đồng thời trình truyền nhiệt diễn song song với trình chuyển khối làm cho q trình tính tốn thiết kế trở nên phức tạp Một khó khăn mà tính tốn thiết kế hệ thống chưng luyện gặp phải khơng có cơng thức cho việc tính tốn hệ số động học q trình chưng luyện cơng thức cơng thức chưa phản ánh đầy đủ tác dụng động học, hiệu ứng hóa học, hóa lí mà chủ yếu công thức thực nghiệm, cơng thức tính tốn phần lớn phải tính theo giá trị trung bình, thơng số vật lí chủ yếu nội suy, số kích thước, thơng số có nhiều cách xác định tùy thuộc vào nhà sản xuất, tiêu chuẩn nước cụ thể Liên Xô (cũ), tiêu chuẩn Anh – Mỹ nên khó khăn cho việc tính tốn xác Trong phạm vi khuôn khổ đồ án môn học, thời gian không cho phép đồng thời hạn chế kiến thức lí thuyết thực tế sản xuất lần tiếp xúc với đồ án, trình bày thuyết minh Microsoft Word đặc biệt vẽ lắp thiết bị vẽ tay trình bày giấy A1 nên khơng tránh khỏi bỡ ngỡ, sai sót Em mong giúp đỡ dạy thầy cô môn Qua đồ án em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Vũ Kiêm Thủy quan tâm, giúp đỡ, bảo tận tình giúp em hồn thành đồ án, hiểu rõ môn học, phương pháp thực tính tốn thiết kế, cách tra cứu số liệu xử lí số liệu Em xin chân thành cảm ơn! 75 PHẦN 8: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tập thể tác giả, Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [2] Tập thể tác giả, Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất, tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [3] Nguyễn Hữu Tùng, Kỹ thuật tách hỗn hợp nhiều cấu tử, tập 1: Các nguyên lý ứng dụng, Nhà xuất Bách Khoa, Hà Nội, 2010 [4] Nguyễn Hữu Tùng, Kỹ thuật tách hỗn hợp nhiều cấu tử, tập 2: Tính tốn thiết kế, Nhà xuất Bách Khoa, Hà Nội, 2013 76 ... NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ tên sinh viên: Đinh Thị Phương Thảo MSSV: 20175196 Lớp: MT-03 Khoá: K62 I Đầu đề thiết kế: Thiết kế hệ thống tháp chóp chưng luyện hỗn hợp Metanol – Nước II... mol Thiết bị chưng luyện loại : Tháp chóp III Các phần thuyết minh tính tốn Mở đầu Tính tốn thiết kế hệ thống tháp chưng luyện (đường kính, chiều cao, trở lực tháp) Tính tốn thiết bị gia nhiệt hỗn. .. LIỆU PHỤ TRỢ: 5.1 Tính khí: Tính tốn khí nhằm thiết kế tháp chưng luyện phù hợp với thơng số cơng nghệ q trình Do u cầu thiết kế tháp chóp chưng luyện làm áp suất atm, nhiệt độ làm việc khoảng