Đang tải... (xem toàn văn)
1.1. Mở Đầu. Chưng là phương pháp dùng để tách các hỗn hợp chất lỏng (cũng như các hỗn hợp khí đã hóa lỏng) thành những cấu tử riêng biệt, dựa trên độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Chúng ta có thể thực hiện nhiều phương pháp chưng khác nhau như chưng gián đoạn, chưng liên tục, chưng đơn giản, và chưng đặc biệt (chưng luyện hỗn hợp đẳng phí, chưng phân tử, chưng bằng hơi nước trực tiếp, chưng trích ly). Ngày nay, chưng được ứng dụng rộng rãi để tách các hỗn hợp: + Dầu mỏ, các tài nguyên được khai thác ở dạng lỏng. + Không khí hóa lỏng. + Quá trình tổng hợp hữu cơ thường cho sản phẩm ở dạng hỗn hợp chất lỏng. Ví dụ: sản xuất metanol, etylen… + Công nghệ sinh học thường cho sản phẩm là hỗn hợp chất lỏng như etylicnước từ quá trình lên men. Khi chưng, hỗn hợp đầu chứa bao nhiêu cấu tử thì ta thu được bấy nhiêu cấu tử sản phẩm. Để có thể thu được sản phẩm đỉnh tinh khiết ta tiến hành chưng nhiều lần hay còn gọi là chưng luyện. Trong quá trình sản xuất Axeton thường kèm theo rất nhiều sản phẩm phụ là Nước. Vì vậy, nồng độ cũng như độ tinh khiết của Axeton không được cao. Trong phần đồ án này sẽ trình bày thiết kế tháp chưng luyện liên tục loại tháp đệm để phân tách hỗn hợp Axeton – Nước. Hỗn hợp đầu gồm 2 cấu tử là Axeton và Nước nên được gọi là chưng luyện hỗn hợp 2 cấu tử. Axeton – Nước được phân tách thành hai cấu tử riêng biệt nhờ phương pháp chưng luyện liên tục với tháp chưng luyện là loại tháp đệm, làm việc ở áp suất thường (1at) với hỗn hợp đầu vào được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi. Sau quá trình chưng luyện, ta thu được sản phẩm đỉnh là cấu tử có độ bay hơi lớn hơn (Axeton) và một phần rất nhỏ cấu tử khó bay hơi hơn (Nước). Sản phẩm đáy gồm chủ yếu cấu tử khó bay hơi (Nước) và một phần rất ít cấu tử dễ bay hơi (Axeton). Trong suốt quá trình tính toán và thiết kế, được sự hưóng dẫn trực tiếp và sự giúp đỡ nhiệt tình của ……cũng như với sự nỗ lực và cố gắng của bản thân bản đồ án thiết kế tháp chưng luyện liên tục loại tháp đệm để phân tách Axeton – Nước với các thông số như nội dung đề tài được giao của em đã được hoàn thành với nội dung sau: 1.2. Thuyết minh dây chuyền sản xuất. Nguyên liệu đầu được chứa trong thùng chứa (1) và được bơm (2) bơm lên thùng cao vị (3). Mức chất lỏng cao nhất ở thùng cao vị được khống chế bởi cửa 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 được theo dõi bằng van và đồng hồ đo lưu lượng. Tại thiết bị đun nóng hỗn hợp đầu (4) (dùng hơi nước bão hoà), hỗn hợp đầu được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi. Sau khi đạt đến nhiệt độ sôi, hỗn hợp này được đưa vào đĩa tiếp liệu của tháp chưng luyện loại tháp đệm (5). Trong tháp, pha lỏng đi từ trên xuống tiếp xúc với hơi được tạo thành ở thiết bị đun sôi đáy tháp (9) đi từ dưới lên, tại đây xảy ra quá trình bốc hơi và ngưng 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 dưới lên, cấu tử có nhiệt độ sôi cao sẽ ngưng tụ. Quá trình tiếp xúc lỏng – hơi trong tháp diễn ra liên tục làm cho pha hơi ngày càng giàu cấu tử dễ bay hơi, pha lỏng ngày càng giàu cấu tử khó bay hơi. Cuối cùng trên đỉnh tháp ta sẽ thu được hầu hết là cấu tử dễ bay hơi (Axeton) và một phần rất nhỏ cấu tử khó bay hơi (Nước). Hỗn hợp hơi này được đi vào thiết bị ngưng tụ hồi lưu (6) và tại đây nó được ngưng tụ hoàn toàn (tác nhân là nước lạnh). Một phần chất lỏng sau ngưng tụ chưa đạt yêu cầu được đi qua thiết bị phân dòng để hồi lưu trở về đỉnh tháp; phần còn lại được đưa vào thiết bị làm lạnh (7) để làm lạnh đến nhiệt độ cần thiết sau đó đi vào thùng chứa sản phẩm đỉnh (8). Chất lỏng hồi lưu đi từ trên xuống dưới, gặp hơi có nhiệt độ cao đi từ dưới lên, một phần cấu tử có nhiệt độ sôi thấp (Axeton) lại bốc hơi đi lên, một phần cấu tử khó bay hơi (Nước) trong pha hơi sẽ ngưng 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 được hỗn hợp lỏng gồm hầu hết là cấu tử khó bay hơi (Nước), một phần rất ít cấu tử dễ bay hơi (Axeton). Hỗn hợp lỏng này được đưa ra khỏi đáy tháp, qua thiết bị phân dòng, một phần được đưa ra thùng chứa sản phẩm đáy (10), một phần được tận dụng đưa vào thiết bị gia nhiệt đáy tháp (9) dùng hơi nước bão hòa. Thiết bị gia nhiệt (9) này có tác dụng đun sôi tuần hoàn và bốc hơi hỗn hợp đáy (tạo dòng hơi đi từ dưới lên trong tháp).
Đồ án QTTB SVTH: MỤC LỤC Phần 1 : Giới Thiệu Chung 1.1. Mở Đầu. Chưng là phương pháp dùng để tách các hỗn hợp chất lỏng (cũng như các hỗn hợp khí đã hóa lỏng) thành những cấu tử riêng biệt, dựa trên độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Chúng ta có thể thực hiện nhiều phương pháp chưng khác nhau như chưng gián đoạn, chưng liên tục, chưng đơn giản, và chưng đặc biệt (chưng luyện hỗn hợp đẳng phí, chưng phân tử, chưng bằng hơi nước trực tiếp, chưng trích ly). Ngày nay, chưng được ứng dụng rộng rãi để tách các hỗn hợp: + Dầu mỏ, các tài nguyên được khai thác ở dạng lỏng. + Không khí hóa lỏng. + Quá trình tổng hợp hữu cơ thường cho sản phẩm ở dạng hỗn hợp chất lỏng. Ví dụ: sản xuất metanol, etylen… + Công nghệ sinh học thường cho sản phẩm là hỗn hợp chất lỏng như etylic-nước từ quá trình lên men. Khi chưng, hỗn hợp đầu chứa bao nhiêu cấu tử thì ta thu được bấy nhiêu cấu tử sản phẩm. Để có thể thu được sản phẩm đỉnh tinh khiết ta tiến hành chưng nhiều lần hay còn gọi là chưng luyện. Trong quá trình sản xuất Axeton thường kèm theo rất nhiều sản phẩm phụ là Nước. Vì vậy, nồng độ cũng như độ tinh khiết của Axeton không được cao. Trong phần đồ án này sẽ trình bày thiết kế tháp chưng luyện liên 1 Khoa Công Nghệ Hóa 1 Đồ án QTTB SVTH: tục loại tháp đệm để phân tách hỗn hợp Axeton – Nước. Hỗn hợp đầu gồm 2 cấu tử là Axeton và Nước nên được gọi là chưng luyện hỗn hợp 2 cấu tử. Axeton – Nước được phân tách thành hai cấu tử riêng biệt nhờ phương pháp chưng luyện liên tục với tháp chưng luyện là loại tháp đệm, làm việc ở áp suất thường (1at) với hỗn hợp đầu vào được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi. Sau quá trình chưng luyện, ta thu được sản phẩm đỉnh là cấu tử có độ bay hơi lớn hơn (Axeton) và một phần rất nhỏ cấu tử khó bay hơi hơn (Nước). Sản phẩm đáy gồm chủ yếu cấu tử khó bay hơi (Nước) và một phần rất ít cấu tử dễ bay hơi (Axeton). Trong suốt quá trình tính toán và thiết kế, được sự hưóng dẫn trực tiếp và sự giúp đỡ nhiệt tình của ……cũng như với sự nỗ lực và cố gắng của bản thân bản đồ án thiết kế tháp chưng luyện liên tục loại tháp đệm để phân tách Axeton – Nước với các thông số như nội dung đề tài được giao của em đã được hoàn thành với nội dung sau: 1.2. Thuyết minh dây chuyền sản xuất. Nguyên liệu đầu được chứa trong thùng chứa (1) và được bơm (2) bơm lên thùng cao vị (3). Mức chất lỏng cao nhất ở thùng cao vị được khống chế bởi cửa 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 được theo dõi bằng van và đồng hồ đo lưu lượng. Tại thiết bị đun nóng hỗn hợp đầu (4) (dùng hơi nước bão hoà), hỗn hợp đầu được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi. Sau khi đạt đến nhiệt độ sôi, hỗn hợp này được đưa vào đĩa tiếp liệu của tháp chưng luyện loại tháp đệm (5). Trong tháp, pha lỏng đi từ trên xuống tiếp xúc với hơi được tạo thành ở thiết bị đun sôi đáy tháp (9) đi từ dưới lên, tại đây xảy ra quá trình bốc hơi và ngưng tụ nhiều lần. Theo chiều cao của tháp, càng lên 2 Khoa Công Nghệ Hóa 2 Đồ án QTTB SVTH: cao thì nhiệt độ càng thấp nên khi hơi đi qua các tầng đệm từ dưới lên, cấu tử có nhiệt độ sôi cao sẽ ngưng tụ. Quá trình tiếp xúc lỏng – hơi trong tháp diễn ra liên tục làm cho pha hơi ngày càng giàu cấu tử dễ bay hơi, pha lỏng ngày càng giàu cấu tử khó bay hơi. Cuối cùng trên đỉnh tháp ta sẽ thu được hầu hết là cấu tử dễ bay hơi (Axeton) và một phần rất nhỏ cấu tử khó bay hơi (Nước). Hỗn hợp hơi này được đi vào thiết bị ngưng tụ hồi lưu (6) và tại đây nó được ngưng tụ hoàn toàn (tác nhân là nước lạnh). Một phần chất lỏng sau ngưng tụ chưa đạt yêu cầu được đi qua thiết bị phân dòng để hồi lưu trở về đỉnh tháp; phần còn lại được đưa vào thiết bị làm lạnh (7) để làm lạnh đến nhiệt độ cần thiết sau đó đi vào thùng chứa sản phẩm đỉnh (8). Chất lỏng hồi lưu đi từ trên xuống dưới, gặp hơi có nhiệt độ cao đi từ dưới lên, một phần cấu tử có nhiệt độ sôi thấp (Axeton) lại bốc hơi đi lên, một phần cấu tử khó bay hơi (Nước) trong pha hơi sẽ ngưng 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 được hỗn hợp lỏng gồm hầu hết là cấu tử khó bay hơi (Nước), một phần rất ít cấu tử dễ bay hơi (Axeton). Hỗn hợp lỏng này được đưa ra khỏi đáy tháp, qua thiết bị phân dòng, một phần được đưa ra thùng chứa sản phẩm đáy (10), một phần được tận dụng đưa vào thiết bị gia nhiệt đáy tháp (9) dùng hơi nước bão hòa. Thiết bị gia nhiệt (9) này có tác dụng đun sôi tuần hoàn và bốc hơi hỗn hợp đáy (tạo dòng hơi đi từ dưới lên trong tháp). Nước ngưng của các thiết bị gia nhiệt được tháo qua thiết bị tháo nước ngưng (11) đi xử lý. Tháp chưng luyện làm việc ở chế độ liên tục, hỗn hợp đầu vào và sản phẩm được cung cấp và lấy ra liên tục. 3 Khoa Công Nghệ Hóa 3 Đồ án QTTB SVTH: 1.3. Sơ đồ dây chuyền công nghệ. H¬i ®èt Níc ngng 1 2 3 4 5 10 6 7 8 9 H¬i ®èt Níc l¹nh Níc Níc ngng 11 11 Níc l¹nh Níc * Chú thích: 1- Thùng chứa hỗn hợp đầu 2- Bơm 3- Thùng cao vị 4- Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 5- Tháp chưng luyện 6- Thiết bị ngưng tụ hồi lưu 7- Thiết bị làm lạnh sản phẩm đỉnh 8- Thùng chứa sản phẩm đỉnh 9- Thiết bị gia nhiệt đáy tháp 10- Thùng chứa sản phẩm đáy 11- Thiết bị tháo nước ngưng 1.4. Chế độ làm việc của tháp đệm. Tùy thuộc vào vận tốc khí mà chế độ thủy động trong tháp đệm là chế 4 Khoa Công Nghệ Hóa 4 Đồ án QTTB SVTH: độ dòng, xoáy hay sủi bọt. Chế độ dòng, vận tốc khí còn bé, lực hút phân tử lớn hơn lực ỳ nên chuyển khối được quyết định bằng khuếch tán phân tử. Tăng dần vận tốc đến khi lực ỳ bằng lực phân tử quá trình chuyển khối được quyết định không chỉ bằng khuếch tán phân tử mà còn có khuếch tán đối lưu. Chế độ thủy động chuyển sang chế độ quá độ. Nếu tiếp tục tăng vận tốc khí lên nữa, ta có chế độ xoáy và quá trình chuyển khối được quyết định bởi khuếch tán đối lưu. Đến một giới hạn nào đó của vận tốc khí sẽ xảy ra hiện tượng đảo pha. Lúc này chất lỏng sẽ choán toàn bộ tháp và trở thành pha liên tục, còn khí phân tán vào lỏng và trở thành pha phân tán. Vận tốc khí ứng với điểm đảo pha gọi là vận tốc đảo pha. Do khí sục vào lỏng nên tạo bọt. Theo thực nghiệm thì quá trình chuyển khối ở chế độ sủi bọt là tốt nhất, song trong thực tế tháp đệm chỉ làm việc ở vận tốc đảo pha, vì nếu tăng nữa sẽ rất khó đảm bảo quá trình ổn định. Chế độ này, chất lỏng chảy thành màng bao quanh đệm, nên còn gọi là chế độ màng. Do đó, trong thực tế tháp làm việc ở chế độ màng. 1.5. Ưu, nhược điểm của tháp đệm. 1.5.1. 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 của tháp tương đối rộng. 1.5.2. Nhược điểm của tháp đệm. + Khó làm ướt đều đệm. 5 Khoa Công Nghệ Hóa 5 Đồ án QTTB SVTH: + Tháp cao quá thì phân phối chất lỏng không đều. 1.6. Bảng kê các ký hiệu thường dùng trong đồ án. - F: Lượng hỗn hợp đầu, kg/h (hoặc kg/s, kmol/h) - P: Lượng sản phẩm đỉnh, kg/h (hoặc kg/s, kmol/h) - W: Lượng sản phảm đáy, kg/h (hoặc kg/s, kmol/h) - Các chỉ số F, P, W : tương ứng chỉ đại lượng đó thuộc về hỗn hợp đầu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy. - a: nồng độ phần khối lượng của cấu tử dễ bay hơi, kg nước/kg hỗn hợp - x: nồng độ phần mol của cấu tử dễ bay hơi, kmol nước/kmol hỗn hợp - M: Khối lượng mol phân tử, kg/kmol - µ: độ nhớt, Ns/m 2 - ρ: khối lượng riêng, kg/m 3 - Các chỉ số A, N, x, y, hh : tương ứng chỉ đại lượng thuộc về cấu tử axeton, nước, thành phần lỏng, thành phần hơi và hỗn hợp. - Ngoài ra, các ký hiệu cụ thể khác được định nghĩa tại chỗ. Phần 2 : Tính toán, thiết kế thiết bị chính. 2.1. Tính toán cân bằng vật liệu toàn tháp. 2.1.1. Tính cân bằng vật liệu. - Phương trình cân bằng vật liệu cho toàn tháp. F = P + W [IX.16 – II.144] 6 Khoa Công Nghệ Hóa 6 Đồ án QTTB SVTH: - Đối với cấu tử dễ bay hơi: F.a F = P.a p + W.a w [IX.17 – II.144] - Lượng sản phẩm đỉnh là: wp wF aa aa FP − − = . [IX.18 – II.144] - Lượng sản phẩm đáy là: W = F – P [IX.19 – II.144] Đầu bài cho: F = 5.8 tấn/h hay F = 5800 Kg/h Vậy ta có lượng sản phẩm đỉnh là: 1734 01.098.0 01.03.0 *5800. = − − = − − = wp wF aa aa FP Kg/h - Lượng sản phẩm đáy là: W = F - P = 5800 – 1734 = 4066 Kg/h * Đổi nồng độ phần khối lượng sang nồng độ phần mol: áp dụng công thức: N N A A A A M a M a M a x + = [VIII.1 – II.126] Với: 58 0 63 == HCA MM Kg/Kmol 18 0 2 == HN MM Kg/Kmol Thay số liệu vào ta có: 7 Khoa Công Nghệ Hóa 7 Đồ án QTTB SVTH: ( ) N F A F A F F M a M a M a x − + = 1 117.0 18 3.01 58 3.0 58 3.0 = − + = phần mol ( ) N P A P A P P M a M a M a x − + = 1 938.0 18 98.01 58 98.0 58 98.0 = − + = phần mol ( ) N w A w A w w M a M a M a x − + = 1 003.0 18 01.01 58 01.0 58 01.0 = − + = phần mol * Tính khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp đầu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy. - Khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp đầu: M F = x F .M A + (1 - x F ).M N M F = 0.117*58 + (1- 0.117)*18 M F = 22.68 Kg/Kmol - Khối lượng phân tử trung bình của sản phẩm đỉnh: M p = x p .M A + (1 - x p ).M N M p = 0.938*58 + (1- 0.938)*18 M p = 55.52 Kg/Kmol - Khối lượng phân tử trung bình của sản phẩm đáy: 8 Khoa Công Nghệ Hóa 8 Đồ án QTTB SVTH: M w = x w .M A + (1 - x w ).M N M w = 0.003*58 + (1- 0.003)*18 M w = 18.12 Kg/Kmol * Đổi đơn vị của F, P, W từ Kg/h sang Kmol/h ( ) hKmol M hkgF F F /73.255 68.22 5800/ === ( ) hKmol M hkgP P p /23.31 52.55 1734/ === ( ) hKmol M hkgW W w /39.224 12.18 4066/ === 2.1.2. Xác định số bậc thay đổi nồng độ. 2.1.2.1. Xác định chỉ số hồi lưu tối thiểu (R min ) Theo số liệu Bảng IX.2a (II.145) thành phần cân bằng lỏng (x) – hơi (y) và nhiệt độ sôi của hỗn hợp 2 cấu tử Axeton – Nước ở 760 mmHg (% mol) ta có bảng sau: Bảng 1 x 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 y 0 60.3 72 80.3 82.7 84.2 85.5 86.9 88.2 90.4 94.3 100 t o C 100 77.9 69.6 64.5 62.6 61.6 60.7 59.8 59 58.2 57.5 56.9 9 Khoa Công Nghệ Hóa 9 Đồ án QTTB SVTH: Từ số liệu trong bảng trên ta vẽ đồ thị đường cân bằng lỏng (x) – hơi (y) [Hình 1], với giá trị x F = 0.117 ta dóng lên đường cân bằng và tìm được giá trị y * F = 0.743 Hình 1: Đồ thị đường cân bằng lỏng – hơi R min được tính theo công thức : FF Fp x xy yx R − − = * * mi n [IX.24 – 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. 10 Khoa Công Nghệ Hóa 10 [...]... 2: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết (B=1.27; Nlt=15) 11 Khoa Công Nghệ Hóa 11 Đồ án QTTB SVTH: Hình 3: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết (B=1.35; Nlt=12) Hình 4: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết (B=1.95; Nlt=8 12 Khoa Công Nghệ Hóa 12 Đồ án QTTB SVTH: Hình 5: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết (B=2.2; Nlt=7) Hình 6: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết (B=5.26; Nlt=5) 13 Khoa Công Nghệ Hóa 13 Đồ án. .. tra cách chọn đệm: d td = ⇒ 4.Vd 4 * 0.71 = = 9.16 *10 − 3 σd 310 m DC 0 8 = = 87 34 d td 9.16 * 10 − 3 Vậy với kết quả tính toán được và so với điều kiện thực tế thì ta lấy đường kính phần chưng và đệm là 0.8 m như đã chọn là hợp lý 2.3 Tính chiều cao tháp Đối với tháp đệm, chiều cao làm việc của tháp hay chiều cao lớp đệm được xác định theo công thức: 35 Khoa Công Nghệ Hóa 35 Đồ án QTTB H = hđv.my... chấp nhận được * Kiểm tra cách chọn đệm d td = ⇒ 4.Vd 4 * 0.71 = = 9.16 *10 − 3 σd 310 m D 0.8 = = 87 34 d td 9.16 *10 − 3 Vậy cách chọn đệm và đường kính tháp của đoạn luyện như vậy là chấp nhận được yêu cầu của bài toán và phù hợp với quá trình tính toán 26 Khoa Công Nghệ Hóa 26 Đồ án QTTB SVTH: 2.2.2 Đường kính đoạn chưng: 2.2.2.1 Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng g ' n + g '1 g tb = 2 ' [IX.96... của tháp Tốc độ hơi đi trong tháp đệm ω = (0.8 ÷ 0.9)ωs [II.187] Với ωs là tốc độ sặc, m/s được tính theo công thức: Y = 1.2e-4X Với [IX.114 - II.187] ω s2.σ d ρ ytb µ x Y= g.Vd3 ρ xtb µ n 1/ 4 G ρy X = x tb G ρ y xtb 0 ,16 [II.187] 1/ 8 [II.187] Trong đó: σđ: bề mặt riêng của đệm, m2/m3 Vđ: thể tích tự do của đệm, m3/m3 32 Khoa Công Nghệ Hóa 32 Đồ án. .. 1+ 1 yc = 4.595x – 0.0108 2.2 Tính đường kính tháp Đường kính tháp được xác định theo công thức: D = 0.0188 g tb ( ρ y ω y ) tb ,m Trong đó: gtb: lượng hơi trung bình đi trong tháp, kg/h (y.y)tb: tốc độ hơi trung bình đi trong tháp, kg/m2.s 16 Khoa Công Nghệ Hóa 16 [IX.90 – II.181] Đồ án QTTB SVTH: Vì lượng hơi và lượng lỏng thay đổi theo chiều cao của tháp và khác nhau trong mỗi đoạn nên ta phải... 1.35 1.95 2.2 5.26 Nlt 15 12 8 7 5 20.95 17.05 12.87 12.02 13.2 Nlt(Rth+ 1) Xây dựng đồ thị quan hệ giữa Rth – Nlt(Rth+1) Qua đồ thị ta thấy, với Rth = 1 thì Nlt(Rth + 1) là nhỏ nhất hay thể tích tháp nhỏ nhất Vậy ta có R th = 1 (Đồ thị hình 7) Hình 7: Đồ thị quan hệ giữa Rth – Nlt(Rth+1) 14 Khoa Công Nghệ Hóa 14 Đồ án QTTB SVTH: 2.1.2.3 Phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn luyện y= Rth XP... [II.182] Với ra, rn : ẩn nhiệt hoá hơi của các cấu tử nguyên chất là Axeton và Nước ở t01 = t0F Từ x1= xF = 0.117 dựa vào Bảng 1 ta vẽ được đồ thị quan hệ x – t0 [Hình 8] ta được t01 = t0F = 68.7 0C Hình 8: Đồ thị quan hệ x- t0 Với t01 = 68.7 0 C nội suy theo Bảng I.212 [I.254] ta được: ra = rC3 H 6O = 509.02 18 Khoa Công Nghệ Hóa kJ/kg 18 Đồ án QTTB rn = r H 2O = 2387 16 SVTH: kJ/kg r1 = 509.02y1 + (1... việc trung bình của pha hơi trong đoạn chưng, 0K ytbc: nồng độ phần mol của Axeton lấy theo giá trị trung bình ytbC = Với y d1 , y c1 y d1 + yc1 2 [II.183] : nồng độ làm việc tại đĩa tiếp liệu và đáy tháp, phần mol y d1 = y’1 = yw = 0.1079 phần mol yc1 = y1 = 0.834 phần mol ⇒ y tbC = 29 Khoa Công Nghệ Hóa y d1 + y c1 2 = 0.1079 + 0.834 = 0.47095 2 phần mol 29 Đồ án QTTB y tbC = 0.47095 Với SVTH: phần... 2 phần mol o t tb : nhiệt độ trung bình của đoạn chưng theo pha lỏng Với xtbC = 0.0629 phần mol Dựa vào đồ thị quan hệ x – t 0 ta được t x0tb = 75.8 0 C Nội suy theo Bảng I.2 [I.9] ta được: ρ xtb1 = 724.67 kg/m3 ρ xtb2 = 974.31 ứng với t x0tb = 75.8 0 C kg/m3 Vậy khối lượng riêng trung bình của lỏng trong đoạn chưng là: 31 Khoa Công Nghệ Hóa 31 Đồ án QTTB atb 1 − atb1 1 = 1 + = ρ xtb ρ xtb1 ρ xtb2... xtb ρ xtb ρ xtb 1 , kg/m3 2 Trong đó: ρ xtb : khối lượng riêng trung bình của lỏng, kg/m3 21 Khoa Công Nghệ Hóa 21 [IX.104a - II.183] Đồ án QTTB ρ xtb1 , ρ xtb2 SVTH: : khối lượng riêng trung bình của Axeton và Nước của pha lỏng lấy theo nhiệt độ trung bình, kg/m3 a tb1 : phần khối lượng trung bình của Axeton trong pha lỏng atb1 = xtb1 = a F + a P 0.3 + 0.98 = = 0.64 2 2 xF + x p 2 = phần khối lượng . phương pháp chưng khác nhau như chưng gián đoạn, chưng liên tục, chưng đơn giản, và chưng đặc biệt (chưng luyện hỗn hợp đẳng phí, chưng phân tử, chưng bằng hơi nước trực tiếp, chưng trích ly). Ngày. thiết kế tháp chưng luyện liên 1 Khoa Công Nghệ Hóa 1 Đồ án QTTB SVTH: tục loại tháp đệm để phân tách hỗn hợp Axeton – Nước. Hỗn hợp đầu gồm 2 cấu tử là Axeton và Nước nên được gọi là chưng. chưng luyện hỗn hợp 2 cấu tử. Axeton – Nước được phân tách thành hai cấu tử riêng biệt nhờ phương pháp chưng luyện liên tục với tháp chưng luyện là loại tháp đệm, làm việc ở áp suất thường