tính toán và thiết kế bản đồ án thiết kế tháp chưng luyện liên tục hai câú tử benzen và tooluen

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Lời nói đầu Chng cất là phơng pháp dùng để tách các hỗn hợp lỏng cũng nh các hỗn hợp khí - lỏng thành các cấu tử riêng biệt, dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Chúng ta có thể thực hiện nhiều biện pháp chng cất khác nhau nh ch- ng cất gián đoạn, chng cất liên tục, chng cất đơn giản, chng cất đặc biệt. Khi chng cất, hỗn hợp đầu có bao nhiêu cấu tử thì ta thu đợc bấy nhiêu cấu tử sản phẩm. Theo đề bài thì hỗn hợp đầu gồm 2 cấu tử là Benzen và Toluen nên đợc gọi là chng cất hỗn hợp 2 cấu tử. Trong phần đồ án này hỗn hợp hai cấu tử Benzen Toluen đợc phân tách thành hai cấu tử riêng biệt nhờ phơng pháp chng cất liên tục với tháp chng luyện là loại tháp đệm, làm việc ở áp suất thờng (1at) với hỗn hợp đầu vào ở nhiệt độ sôi. Sau quá trình chng cất, ta thu đợc sản phẩm đỉnh là cấu tử có độ bay hơi lớn hơn (Benzen) và một phần rất ít cấu tử có độ bay hơi bé hơn (Toluen). Sản phẩm đáy gồm hầu hết các cấu tử khó bay hơi (Toluen) và một phần rất ít cấu tử dề bay hơi (Benzen). Trong suốt quá trình tính toán và thiết kế bản đồ án thiết kế tháp chng luyện liên tục hai câú tử Benzen và Tooluen đã hoàn thành với các nội dung sau: Phần I: Sơ đồ công nghệ và các chế độ thuỷ động của tháp. Phần II: Tính toán, thiết kế thiết bị chính. Phần III: Tính toán cân bằng nhiệt lợng. Phần VI: Tính toán cơ khí. Phần V: Tính toán các thiết bị cần thiết. Phần IV: Kết luận và nhận xét. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Sơ đồ dây chuyền công nghệ và chế độ thuỷ động của tháp I. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất. (hình 1): Nguyên liệu đầu đợc chứa trong thùng chứa (1) và đợc bơm (2) bơm lên thùng cao vị (3). Mức chất lỏng cao nhất và thấp nhất ở thùng cao vị đợc khống chế bởi của chảy tràn. Hỗn hợp đầu từ thùng cao vị (3) tự chảy xuống thiết bị đun nóng hỗn hợp đầu (4), quá trình tự chảy này đợc theo dõi bằng đồng hồ lu lợng. Tại thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu (4) (dùng hơi nớc bão hoà), hỗn hợp đầu đợc gia nhiệt tới nhiệt độ sôi, sau khi đạt tới nhiệt độ sôi, hỗn hợp này đợc đa vào đĩa tiếp liệu của tháp chng luyện loại tháp đệm (5). Trong tháp, hơi đi từ dới lên tiếp xúc trực tiếp với lỏng chảy từ trên xuống, tại đây xảy ra quá trình bốc hơi và ngng tụ nhiều lần. Theo chiều cao của tháp, càng lên cao thì nhiệt độ càng thấp nên khi hơi đi qua các tầng đệm từ dới lên, cấu tử có nhiệt độ sôi cao sẽ ngng tụ. Quá trình tiếp xúc lỏng hơi trong tháp diễn ra liên tục làm cho pha hơi ngày càng giầu cấu tử dễ bay hơi, pha lỏng ngày càng giầu cấu tử khó bay hơi. Cuối cùng trên đỉnh tháp ta sẽ thu đợc hầu hết là cấu tử dễ bay hơi (Benzen) và một phần rất ít cấu tử khó bay hơi (Toluen). Hỗn hợp hơi này đợc đi vào thiết bị ngng tụ (6) và tại đây nó đợc ngng tụ hoàn toàn (tác nhân là nớc lạnh). Một phần chất lỏng sau ngng tụ cha đạt yêu cầu đợc đi qua thiết bị phân dòng (7) để hồi lu trở về đỉnh tháp, phần còn lại đợc đa vào thiết bị làm lạnh (8) để làm lạnh đến nhiệt độ cần thiết sau đó đi vào thùng chứa sản phẩm đỉnh (10). Chất lỏng hồi lu đi từ trên xuống dới, gặp hơi có nhiệt độ cao đi từ dới lên, một phần cấu tử có nhiệt độ sôi thấp lại bốc hơi đi lên, một phần cấu tử khó bay hơi trong pha hơi sẽ ngng tụ đi xuống. Do đó nồng độ cấu tử khó bay hơi trong pha lỏng ngày càng tăng, cuối cùng ở đáy tháp ta thu đợc hỗn hợp lỏng gồm hầu hết là cấu tử khó bay hơi (Toluen) một phần rất ít cấu tử dễ bay hơi (Benzen), hỗn hợp lỏng này đợc đa ra khỏi đáy tháp, qua thiết bị phân dòng, một phần đợc đa ra thùng chứa sản phẩm đáy (11), một phần đợc tận dụng đa vào nồi đun sôi đáy tháp (9) dùng hơi nớc bão hoà. Thiết bị (9) này có tác dụng đun sôi tuần hoàn và bốc hơi hỗn hợp đáy (tạo dòng hơi đi từ dới lên trong tháp). Nớc ngng của thiết bị gia nhiệt đợc tháo qua thiết bị tháo nớc ngng (12). Tháp chng luyện làm việc ở chế độ liên tục, hỗn hợp đầu vào và sản phẩm đợc lấy ra liện tục. II. Chế độ thuỷ động của tháp đệm: Trong tháp đệm có 3 chế độ thuỷ động là chế độ chảy dòng, chế độ quá độ và chế độ xoáy. Khi vận tốc khí bé, lực hút phân tử lớn hơn và vợt lực lỳ. Lúc này quá trình chuyển khối đợc xác định bằng dòng khuyếch tán phân tử. Tăng vận tốc lên lực lỳ Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 trở nên cân bằng với lực hút phân tử. Quá trình chuyển khối lúc này không chỉ đợc quyết định bằng khuyếch tán phân tử mà cả bằng khuyếch tán đối lu. Chế độ thuỷ động này gọi là chế độ quá độ. Nếu ta tiếp tục tăng vận tốc khí lên nữa thì chế độ quá độ sẽ chuyển sang chế độ xoáy. Trong giai đoạn này quá trình khuyếch tán sẽ đ- ợc quyết định bằng khuyếch tán đối lu. Nếu ta tăng vận tốc khí lên đến một giới hạn nào đó thì sẽ xảy ra hiện tợng đảo pha. Lúc này chất lỏng sẽ chiếm toàn bộ tháp và trở thành pha liên tục, còn pha khí phân tán vào trong chất lỏng và trở thành pha phân tán. Vận tốc khí ứng với thời điểm này gọi là vận tốc đảo pha. Khí sục vào lỏng và tạo thành bọt vì thế trong giai đoạn này chế độ làm việc trong tháp gọi là chế độ sủi bọt. ở chế độ này vận tốc chuyển khối tăng nhanh, đồng thời trở lực cũng tăng nhanh. Trong thực tế, ta thờng cho tháp đệm làm việc ở chế độ màng có vận tốc nhỏ hơn vận tốc đảo pha một ít vì quá trình chuyển khối trong giai đoạn sủi bọt là mạnh nhất, nhng vì trong giai đoạn đó ta sẽ khó khống chế quá trình làm việc. * Ưu điểm của tháp đệm: + Hiệu suất cao vì bề mặt tiếp xúc pha lớn. + Cấu tạo tháp đơn giản. + Trở lực trong tháp không lớn lắm. + Giới hạn làm việc tơng đối rộng. * Nhợc điểm. + Khó làm ớt đều đệm. + Tháp cao quá thì phân phối chất lỏng không đều. * Bảng kê các ký hiệu thờng dùng trong bản đồ án: - F: Lợng hỗn hợp đầu, kg/h (hoặc kg/s, kmol/h) - P: Lợng sản phẩm đỉnh, kg/h (hoặc kg/s, kmol/h) - W: Lợng sản phảm đáy, kg/h (hoặc kg/s, kmol/h) - Các chỉ số F, P, W, A, B : tơng ứng chỉ đại lợng đó thuộc về hỗn hợp đầu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy của Axeton và Benzen. - a: nồng độ phần khối lợng, kg axeton/kg hỗn hợp - x: nồng độ phần mol, kmol axeton/kmol hỗn hợp - M: Khối lợng mol phân tử, kg/kmol - à: độ nhớt, Ns/m 2 - : khối lợng riêng, kg/m 3 - Các chỉ số A, B, x, y, hh : tơng ứng chỉ đại lợng thuộc về cấu tử axeton, benzen, thành phần lỏng, thành phần hơi và hỗn hợp. - Ngoài ra các ký hiệu cụ thể khác đợc định nghĩa tại chỗ. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Phần IIi Tính toán thiết bị chính I. Tính cân bằng vật liệu: 1. Tính toán cân bằng vật liệu: - Phơng trình cân bằng vật liệu chung cho toàn tháp. F = P + W [II 144] - Đối với cấu tử dễ bay hơi Fa F = Pa p + Wa w [II 144] - Lợng sản phẩm đỉnh là: wp wF aa aa FP = . Trong đó: F: năng suất tính theo hỗn hợp đầu, kg/s hoặc kg/h a F , a p , a w : lần lợt là nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong hỗn hợp đầu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy, phần khối lợng Đầu bài cho F = 3,5 kg/s hay F = 3,5.3600 = 12.600kg/h. Vậy ta có lợng sản phẩm đỉnh là: 800.2 02,098,0 02,028,0 .12600. = = = wp wF aa aa FP kg/h - Lợng sản phẩm đáy là: W = F - P = 12.600 2.800 = 9.800 kg/h 2. Đổi nồng độ phần khối l ợng sang nồng độ phần mol của a F , a p , a w : áp dụng công thức B B A A A A M a M a M a x + = [II 126] Trong đó: Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 a A, a B : nồng độ phần khối lợng của Benzen và Toluen M a, M B : khối lợng mol phân tử của Benzen và Toluen Với 78 66 == HCA MM kg/kmol 92 87 == HCB MM kg/kmol Thay số liệu vào ta có: ( ) B F A F A F F M a M a M a x + = 1 314,0 92 28,01 78 28,0 78 28,0 = + = phần mol ( ) B P A P A P P M a M a M a x + = 1 983,0 92 98,01 78 98,0 78 98,0 = + = phần mol ( ) B w A w A w w M a M a M a x + = 1 024,0 92 02,01 78 02,0 78 02,0 = + = phần mol 3. Tính khối l ợng phân tử trung bình của hỗn hợp đầu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy: Theo công thức: M = x.M A + (1 - x)M B Trong đó: M: Khối lợng phân tử trung bình, kg/kmol x: Nồng độ phần mol - Khối lợng phân tử trung bình của sản phẩm đỉnh: M p = x p .M A + (1 - x p )M B M p = 0,983.78 +(1- 0,983).92 M p = 87,604 kg/kmol - Khối lợng phân tử trung bình của hỗn hợp đầu: M F = x F .M A + (1 - x F )M B M F = 0,314.78 +(1- 0,314).92 M F = 78,238 kg/kmol Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 - Khối lợng phân tử trung bình của sản phẩm đáy: M w = x w .M A + (1 - x w )M B M w = 0,024.78 +(1- 0,024).92 M w = 91,664 kg/kmol 4. Đổi đơn vị của F, P, W từ kg/h sang kmol/h: ( ) hkmol M hkgF F F /05,161 238,78 600.12/ === ( ) hkmol M hkgP P p /96,31 604,87 800.2/ === ( ) hkmol M hkgW W w /91,106 664,91 9800/ === 5. L ợng hỗn hợp đầu trên một đơn vị sản phẩm đỉnh : 04,5 96,31 05,161 === P F f II. Xác định số bậc thay đổi nồng độ: 1. Xác định R min dựa trên đồ thị y x : Dựng đờng cân bằng theo số liệu đờng cân bằng tra trong bảng phần cân bằng lỏng hơi và nhiệt độ sôi của hai cấu tử ở 760mmHg (phần trăm số mol) của Benzen và Toluen ta có bảng sau: [II 145] Bảng 1 x 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 y 0 11,8 21,4 38 51,1 61,9 71,2 79 85,4 91 95,9 100 t o C 110,6 108,3 106,1 102,2 98,6 95,2 92,1 89,4 86,8 84,4 82,3 80,2 - Từ số liệu trong bảng trên ta vẽ đồ thị đờng cân bằng lỏng (x) hơi (y) (hình 1), với giá trị của x F = 0,314 ta dóng lên đờng cân bằng và tìm đợc giá trị y * F = 0,525% - R min : lợng hồi lu tối thiểu đợc tính theo công thức FF Fp x xy yx R = * * min [II 158] y * F : nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong pha hơi cân bằng với nồng độ trong pha lỏng x F của hỗn hợp. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 => 17,2 314,0525,0 525,0983,0 * * min = = = FF Fp x xy yx R 2. Tính chỉ số hồi l u thích hợp : R th : chỉ số hồi lu thích hợp đợc tính theo tiêu chuẩn thể tích tháp nhỏ nhất. Cơ sở của việc chọn R th theo tiêu chuẩn thể tích tháp nhỏ nhất là: V = H.S H: tỷ lệ với N lt G = W.S = P.(R + 1) S tỷ lệ với R + 1 V = H.S tỷ lệ với N lt (R + 1) Giá thành tháp tỷ lệ với V, mà V tỷ lệ với N lt (R + 1), giá thành tháp thấp nhất ứng với thể tích tháp nhỏ nhất. Vì vậy cần phải chọn chế độ làm việc thích hợp cho tháp, tức là R th . Trong đó: V: là thể tích của tháp H: chiều cao của tháp S: tiết diện của tháp N lt : số bậc thay đổi nồng độ (số đĩa lý thuyết) ứng với mỗi giá trị của R > R min ta dựng đợc một đờng làm việc tơng ứng và tìm đợc một giá trị N lt (Các đồ thị từ 3 ữ7 là đồ thị xác định số đĩa lý thuyết) Từ đó ta có bảng số liệu sau. Bảng 2 R x 2,28 2,932 3,915 5,553 8,83 B 0,249 0,246 0,24 0,23 0,208 N lt 22 21 20 19 18 N lt (R x + 1) 84,7 81,9 80 79,23 82,8 Xây dựng đồ thị quan hệ giữa R x N lt (R x +1). Qua đồ thị ta thấy, với R x = 2,93 thì N lt (R x + 1) là nhỏ nhất hay thể tích tháp nhỏ nhất. Vậy ta có R th = 2,93 (Đồ thị 8). 3. Ph ơng trình đ ờng nồng độ làm việc của đoạn luyện : 11 + + + = x P x x R X x R R y [II 148] Trong đó: Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 y: là nồng độ phần mol của cấu tử dễ bay hơi trong pha hơi đi từ dới lên. x: là nồng độ phần mol của cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng chảy từ đĩa xuống. R x : chỉ số hồi lu. Thay số liệu vào ta có. 193,2 983,0 193.2 93,2 11 + + + = + + + = x R X x R R y x P x x L y L = 0,75x + 0,25 4. Ph ơng trình đ ờng nồng độ làm việc của đoạn ch ng : w xx x x R f x R fR y 1 1 1 + + + = [II.158] Trong đó: 84,2 81,107 95,306 === P F f : lợng hỗn hợp đầu tính cho 1kmol sản phẩm đỉnh. Thay số liệu vào ta có. 024,0. 193,2 104,5 193,2 04,593,2 1 1 1 + + + = + + + = xx R f x R fR y w xx x C y c = 2,028x 0,0247 III. Tính đ ờng kính tháp ch ng luyện : Đờng kính tháp đợc xác định theo công thức ( ) tb yy tb g D . 0188,0= , m [II - 181] Trong đó: g tb : lợng hơi trung bình đi trong tháp, kg/h. ( y . y ) tb : tốc độ hơi trung bình đi trong tháp, kg/m 2 .s Vì lợng hơi và lợng lỏng thay đổi theo chiều cao của tháp và khác nhau trong mỗi đoạn nên ta phải tính lợng hơi trung bình cho từng đoạn. 1. Đ ờng kính đoạn luyện : a. Xác định lợng hơi trung bình đi trong đoạn luyện: Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Lợng hơi trung bình đi trong đoạn luyện tính gần đúng bằng trung bình cộng của lợng hơi đi ra khỏi đĩa trên cùng của tháp và lợng hơi đi vào đĩa dới cùng của đoạn luyện. 2 1 gg g d tb + = , kg/h [II - 181] Trong đó: g tb : lợng hơi trung bình đi trong đoạn luyện, kg/h. g đ : lợng hơi đi ra khỏi đĩa trên cùng của tháp, kg/h. g l : lợng hơi đi vào đĩa dới cùng của tháp, kg/h. * Lợng hơi ra khỏi đỉnh tháp: g đ = G R + G p = G p (R x +1) [II 181] g đ = 2800(2,93 + 1) g đ = 11.004 kg/h * Lợng hơi đi vào đoạn luyện: Lợng hơi g 1 , hàm lợng hơi y 1 và lợng lỏng G 1 đối với đĩa thứ nhất của đoạn luyện đợc xác định theo hệ phơng trình. g 1 = G 1 + G p (1) g 1 .y 1 = G 1 .x 1 + G p .x p (2) [II - 182] g 1 .r 1 = g đ .r đ (3) Trong đó: y 1 : hàm lợng hơi đi vào đĩa 1 của đoạn luyện, phần khối lợng. G 1 : lợng lỏng đối với đĩa thứ nhất của đoạn luyện. r 1 : ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa. r đ : ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp hơi đi ra khỏi đỉnh tháp. x 1 = x F = 0,314 phần khối r 1 = r a .y 1 + (1-y 1 ).r b [II - 182] Với r a , r b : ẩn nhiệt hoá hơi của các cấu tử nguyên chất là Benzen và Toluen ở t 0 1 = t F . Từ x 1 = x F = 0,314 tra đô thị lỏng hơi hình 9 ta đợc t 0 1 = t f = 97,6 0 C Với t 0 1 = 97,6 0 C nội suy theo bảng I.212 trong [I 254] ta đợc; 66,380 66 == HCa rr kJ/kg. 64,369 87 == HCb rr kJ/kg. Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 r 1 = 380,66.y 1 + (1 - y 1 ).369,64 r 1 = 11,02y 1 + 369,64 kJ/kg. r đ = r a .y đ + (1 y đ ).r b [II - 182] Với r a , r b : ẩn nhiệt hoá hơi của các cấu tử nguyên chất là Benzen và Toluen ở t 0 2 = t p . Từ x p = 0,983 tra đồ thị lỏng hơi hình 9 ta đợc t p = 82,6 0 C. y đ : hàm lợng hơi đi ra khỏi đỉnh tháp, phần khối lợng. y đ = y p = x p = 0,95 phần khối lợng. Với t 0 2 = t P = 82,6 0 C nội suy theo bảng I.212 trong [I 254] ta đợc: 65,391 66 == HCa rr kJ/kg. 18,377 87 == HCb rr kJ/kg. r đ = 391,65.0,98 + (1 - 0,98).377,18 r đ = 391,36 kJ/kg. Thay các giá trị đã tính đợc vào hệ phơng trình trên ta đợc g 1 = G 1 + 2800 g 1 .y 1 = 0,314G 1 + 2800.0,98 g 1 (11,02y 1 + 369.64) = 11004.391,36 = 4306525,44 Giải hệ phơng trình ta đợc: g 1 = 30012,06 kg/h G 1 = 27212,06 kg/h y 1 = 0,345 phần khối lợng Thay y 1 = 0,345 vào r 1 ta đợc: r 1 = 11,02.0,345 + 369,64 = 373,4419 kJ/kg Vậy lợng hơi trung bình đi trong đoạn luyện là: 03,20508 2 06,3001211004 2 1 = + = + = gg g d L tb kg/h. b. Tính khối lợng riêng trung bình * Khối lợng riêng trung bình đối với pha hơi đợc tính theo 273. .4,22 ).1(. 11 T MyMy BtbAtb y tb + = , kg/m 3 . [II - 183] Trong đó: [...]... Chế độ chảy màng, chế độ quá độ, chế độ xoáy và chế độ sủi bọt ở chế độ sủi bọt thì pha lỏng chiếm toàn bộ thể tích tự do và nh vậy pha lỏng là pha liên tục Nếu tăng tốc độ lên thì tháp bị sặc Trong phần tính toán này ta tính tốc độ hơi của tháp dựa vào tốc độ sặc của tháp Tốc độ hơi đi trong tháp đệm = (0,8 ữ 0,9)s [II 187] Với s là tốc độ sặc, m/s đợc tính theo công thức Y = 1,2e-4X Với s2. d ... trên xuống và pha hơi đi từ dới lên chuyển động ngợc chiều có thể xảy ra bốn chế độ thuỷ động; Chế độ chảy màng, chế độ quá độ, chế độ xoáy và chế độ sủi bọt ở chế độ sủi bọt thì pha lỏng chiếm toàn bộ thể tích tự do và nh vậy pha lỏng là pha liên tục Nếu tăng tốc độ lên thì tháp bị sặc Trong phần tính toán này ta tính tốc độ hơi của tháp dựa vào tốc độ sặc của tháp Tốc độ hơi đi trong tháp đệm =... d Ta có ày = àhh đợc tính theo M hh m1 M A m2 M B = + à hh àA àB [I 85] Trong đó: Mhh, MA, MB: khối lợng phân tử của hỗn hợp và cấu tử Benzen và Toluen àhh, àA, àB: độ nhớt của hỗn hợp và cấu tử Benzen và Toluen m1, m2: nồng độ của Benzen và Toluen tính theo phần thể tích Đối với hỗn hợp khí thì nồng độ phần thể tích bằng nồng độ phần mol, nên m 1 = y1, m2 = y2 = 1 - y1 Thay vào ta có: y1 M A + (1... 0,0184 Vậy cách chọn đệm và đờng kính tháp của đoạn luyện nh vậy là chấp nhận đợc yêu cầu của bài toán và phù hợp với quá trình tính toán 2 Đờng kính đoạn chng: a Lợng hơi trung bình đi trong tháp g ' tb g ' n + g '1 = 2 [II - 182] Trong đó: gn: lợng hơi đi ra khỏi đoạn chng, kg/h g1: lợng hơi đi vào đoạn chng, kg/h Vì lợng hơi đi ra khỏi đoạn chng bằng lợng hơi đi vào đoạn luyện (gn= g1) nên ta có... với kết quả tính toán đợc và sơ với điều kiện thực tế thì ta lấy đờng kính phần chng là 1,6 m và đệm nh đã chọn là hợp lý VI Tính chiều cao tháp: - Đối với tháp đệm, chiều cao làm việc của tháp hay chiều cao lớp đệm đợc xác định theo công thức: H = hđv.my (m) [II 175] Trong đó: hđv: chiều cao của một đơn vị chuyển khối, m my: số đơn vị chuyển khối xác định theo nồng độ pha hơi 1 Tính chiều cao đoạn luyện: ... hơi, 0K P: áp suất chung của hơi, P = 1at MA = 78: khối lợng phân tử của cấu tử Benzen MB = 92: khối lợng phân tử của cấu tử Toluen vA, vB: thể tích mol của hơi Benzen và Toluen , cm3/nguyên tử v A = vC6 H 6 = 96 cm3/nguyên tử v B = vC7 H 8 = 118 cm3/nguyên tử t 0 y tb Phần trớc ta đã tìm đợc nhiệt độ trung bình của pha hơi trong đoạn luyện là = 93,50 C , vậy T = 335,27450K Vậy ta có: 0,0043.10 4.(360)1,5... Tel (: 0918.775.368 3 Tính chiều cao của toàn tháp: H = HL + HC + H1 + H2 + H3 Trong đó: HL, HC: chiều cao đoạn luyện và đoạn chng, m H1: khoảng cách không gian phần đỉnh tháp để đặt đĩa phân phối chất lỏng và ống hồi lu sản phẩm đỉnh, m H2: khoảng cách không gian giữa đoạn chng và đoạn luyện để đặt đĩa tiếp liệu và ống dẫn hỗn hợp đầu, m H3: khoảng cách không gian cho hồi lu đáy và để đặt ống hồi lu... tơng ứng và theo đờng làm việc của đoạn chng y = 2,028x - 0,0247 ta xác định đợc y Bảng 5 y* 0,045 0,118 0,214 0,295 0,38 0,447 0,511 0,525 X 0,024 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,314 - y 0,02 0,05 0,148 0,236 0,318 0,397 0,465 0,488 Từ bảng số liệu trên ta vẽ đồ thị 1 y (đồ thị hình 10) Từ đồ thị ta y y * tính đợc diện tích phần gạch chéo là S = 8,225 (Xem đồ thị 10) - Với tỷ lệ trục hoành 1.100 và tỷ... à2 = 0,586 cP b= 0,2 0,586 3 866 = 0,0161 Hệ số khuyếch tán của lỏng ở 20oC là: Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 1.10 6 D20 = ( 1 1 + M1 M 2 A.B à 2 v 1/ 3 1 +v , m2/s ) [II 133] 1/ 3 2 2 Trong đó: A, B: hệ số liên hợp kể đến ảnh hởng của Benzen và Toluen Do Benzen và Toluen là những chất lỏng không liên kết nên A = 1; B = 1 1.10 6 D20 = - ( 1 1 + 78 92 ) 1/ 3... liệu trong bảng IX.2a, [II-145] ta đL ợc t 0 xtb = 87,6 C 0 ứng với t0 = 87,60C Nội suy theo bảng I.2 trong [I-9] ta đợc: xtb1 = 795,64 kg/m3 xtb2 = 790,4 kg/m3 Vậy khối lợng riêng trung bình của lỏng trong đoạn luyện là: atb 1 atb1 1 0,63 1 0,63 = 1 + = + xtb xtb1 xtb2 795,64 790,4 xtb = 793,69 kg/m3 c Tính tốc độ hơi đi trong tháp: Đối với tháp đệm khi chất lỏng chảy từ trên xuống và pha hơi . trình tính toán và thiết kế bản đồ án thiết kế tháp chng luyện liên tục hai câú tử Benzen và Tooluen đã hoàn thành với các nội dung sau: Phần I: Sơ đồ công nghệ và các chế độ thuỷ động của tháp. Phần. tháp. Phần II: Tính toán, thiết kế thiết bị chính. Phần III: Tính toán cân bằng nhiệt lợng. Phần VI: Tính toán cơ khí. Phần V: Tính toán các thiết bị cần thiết. Phần IV: Kết luận và nhận xét. . cấu tử thì ta thu đợc bấy nhiêu cấu tử sản phẩm. Theo đề bài thì hỗn hợp đầu gồm 2 cấu tử là Benzen và Toluen nên đợc gọi là chng cất hỗn hợp 2 cấu tử. Trong phần đồ án này hỗn hợp hai cấu tử