Thiết kế tháp mâm chóp chưng cất hỗn hợp benzen toluen có năng suất 200 lh tính theo sản phẩm đỉnh

ĐAMH Quá trình & Thiết bị GVHD : Phan Dinh Tuan BO GIAO DUC VA DAO TAO CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM TRUONG DAI HOC BACH KHOA Độc lập — Tu do — Hạnh phúc ĐỒ ÁN Thành phố Hồ Chí Minh Khoa: Công nghệ Hóa & Thực phẩm Bộ môn: Quá trình và Thiết bị MÔN HỌC: ĐỒ ÁN MÔN HỌC QT&TB MÃ SỐ: 605040 Họ và tên sinh viên: Vũ Tiến Dũng Lớp: HC06MB Ngành (nếu có): Máy & Thiết Bị 1 Đầu dé đồ án: Thiết kế tháp mâm chóp chưng cất hỗn hợp Benzen - Toluen có năng suất 200 I/h tinh theo sản phẩm đỉnh 2 Nhiệm vụ (nội dung yêu cầu và số liệu ban đầu): - Nông độ nhập liéu: % = 40%phần khối lượng - Nồng độ sản phẩm đỉnh: *p = 98% phần khối lượng - Nồng độ sản phẩm đáy: *w = 1% phần khối lượng Nguồn năng lượng và các thông số khác tự chọn 3 N6i dung các phần thuyết minh và tính toán: Xem ở phần mục lục 4 Cac ban vé và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ): Gồm 2 bản vẽ A1: bản vẽ quy trình công nghệ và bản vẽ chi tiết thiết bị 5 Ngày giao đồ án: 6/10/2009 6 _ Ngày hoàn thành đồ án: 18/01/2010 7 Ngày bảo vệ hay chấm: 25/01/2010 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN Ngày 6 tháng 10 năm 2009 (Ký và ghi rõ họ tên) NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) Trang 1 ĐAMH Quá trình & Thiết bị GVHD : Phan Dinh Tuan aR «7 NHAN XET DO A Cán bộ hướng dẫn Nhận xét: Điểm tổng kết: Trang 2 ĐAMH Quá trình & Thiết bị GVHD : Phan Dinh Tuan LOI MO DAU Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển đóng góp to lớn cho nền công nghiệp nước ta nói riêng và thế giới nói chung Một trong những ngành có đóng góp vô cùng to lớn đó là ngành công nghiệp hoá học, đặc biệt là ngành sản xuất các hoá chất cơ bản Hiện nay, các ngành công nghiệp cần sử dụng rat nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao Nhu cầu này đặt ra cho các nhà sản xuất hoá chất sử dụng nhiều phương pháp để nâng cao độ tinh khiết của sản phẩm như: trích ly, chưng cất, cô đặc, hap thu Tuy theo đặc tính yêu cầu của sản phẩm mà ta có sự lựa chọn phương pháp cho phù hợp Đối với hệ benzen - toluen là hệ 2 cầu tử tan lẫn vào nhau, ta chọn phương pháp chưng cất đề nâng cao độ tinh khiết cho benzen Đồ án môn học Quá trình & Thiết bị là một môn học mang tính tổng hợp trong quá trình học tập của các kỹ sư Công nghệ Hoá học tương lai Môn học này giúp sinh viên có thể tính toán cụ thể : quy trình công nghệ, kết câu, giá thành của một thiết bị trong sản xuất hoá chất - thực phẩm Đây là lần đầu tiên sinh viên được vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tông hợp Nhiệm vụ của đỗ án là thiết kế tháp mâm chóp dé chưng cất hỗn hợp Benzen — Toluen ở áp suất thưởng với năng suất theo sản phẩm dinh(Benzene) la 200 lit/h có nông độ 98% phan khối lượng benzen, nồng độ sản phẩm đáy là 99% khối lượng Toluene,Nông độ nhập liệu là 40% khối lượng Benzene, nhập liệu ở trạng thái lỏng sôi Trang 3 ĐAMH Quá trình & Thiết bị GVHD : Phan Dinh Tuan MUC LUE Loi mo dau esoesoeesosessoceöesocesocegeecesocegsoeceesoess6eosesoceeoocesocg66cesocegsoecesesoessesoeeöesoesocegoecesocesesoeeseeesedee 3 CHƯƠNG I1 : TÖNG QUAIN M, =78 g/mol Toluen: C,H,CH, => M, =92 g/mol “ Năng suất sản phẩm đỉnh : D = 2001/h = Néng d6 nhap liéu : xp = 40% phân khối lượng = Néng dé san phẩm đỉnh : xp = 98% phân khối lượng = No6ng d6 san phim day: xw = 99% phân khối lượng = Nhiét dé nhap liéu: nhập liệu ở trạng thái lỏng sôi = Chon: VY Nhiét d6 nhap liệu: try = 94°C *_ Nhiệt độ sản phẩm đáy sau khi lam ngudi: twr = 35°C *« Nhiệt độ dòng nước lạnh đi vào: ty = 30°C v Nhiệt độ dòng nước lạnh di ra: tg = 40°C "Các ký hiệu: v Ƒ,E: suất lượng nhập liệu tính theo kg/h, kmol/h D,D: suất lượng sản phẩm đỉnh tính theo kg/h, kmol/h Y W,W: suat lượng sản phẩm đáy tính theo kg/h, kmol/h v Xi, Xi: ndéng d6 phần mol, phần khối lượng của cấu tử ¡ II XÁC DINH SUAT LUGNG DONG NHAP LIEU VA DONG SAN PHAM DAY: Mp =xp.Mg + (1-xr).Mr= 0,4.78 + (1-0.4).92 = 86.4 kg/kmol Mp =Xp.Mg + (1- Xp).Mr = 0,98.78 + (1-0,98).92 = 78.28 kg/kmol Mw =xw.Mp + (1- xw).Mr = 0,01 78 + (1-0,01).92 =91,86 kg/kmol XR = 0,4 0,4 = 0,44 M, 78 78 x, =— 3 — 1-0,4 ự Xp lox; 92 M, M, XW 0,01 xy =—— 2 —= Tổ — 9 912 Sy, Ixy 001,1-001 M, M, 78 92 Trang 10