Đang tải... (xem toàn văn)
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 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. Axetandehit là một chất lỏng dễ bay hơi, sôi ở 210, hòa tan vô hạn trong nước. tương đối độc, tạo thành hỗn hợp nổ với không khí trong giới hạn nồng độ từ 45% thể tích. Axetandehit được dùng để sản xuất axit axetic, andehit axetic, nbutyl andehit, nbutanol, 2etylhexanol, etylaxetat, cloral, piridin…vv. Hiện nay các sản phẩm này được điều chế từ các phương pháp khác nhau thuận lợi hơn: axit axetic bằng cacbonyl, nbutyl andehit, nbutanol qua hidrofomyl hóa propilen. Vì vậy Axetandehit hiện nay ít dùng. Người ta có thể điều chế Axetandehit từ hai nguồn nguyên liệu chính là axetilen và etilen. Ngoài ra có thể đề hiđro hóa etanol hoặc oxi hóa ankan. Benzen là hợp chất vòng thơm,đó là một chất lỏng không màu,có mùi thơm đặc trưng ,nhẹ hơn nước(H2 O),tan nhiều trong các dung môi hữu cơ đồng thời là một dung môi tốt cho nhiều chất như Iôt (I2 ),lưu huỳnh (S),chất béo....t0s=80,10C ở 1 at,đông đặc ở t0đ=5,50C,tỷ khối d204 =0,879. +Về mặt hóa học ,Benzen là một hợp chất vòng bền vững ,tương đối dễ tham gia phản ứng thế,khó tham gia các phản ứng cộng,oxi hóa.Đặc tính hóa học này gọi là tính thơm. +Về ứng dụng:dùng điều chế nitro_benzen,anilin,tổng hợp phẩm nhuộm,dược phẩm...,Clobenzen là dung môi tổng hợp DDT, hexacloaran(thuốc trừ sâu) Stiren(monome để tổng hợp chất dẻo) và nhiều sản phẩm quan trọng khác...Benzen còn được dùng làm dung môi... Nguồn cung cấp Benzen cho công nghiệp là nhựa chưng cất , than đá,hexan và toluen của dầu mỏ.Khi nung than béo ở nhiệt độ cao để luyện than cốc được nhựa than đá.Trong nhựa than đá có chứa rất nhiều các chất hữu cơ khác nhau khi chưng cất phân đoạn thu được Benzen.
Trờng ĐHCN Hà Nội Đồ án môn QT& TB Khoa Công Nghệ Hoá Học Mục Lục Phần I 3 Giới thiệu chung 3 1.1.Mở đầu : 3 1.2.Sơ đồ dây chuyền công nghệ và chế độ thuỷ động của tháp : 6 1.3. Chế độ thuỷ động của tháp đệm: 8 1.4. Ưu nhợc điểm của tháp đệm : 8 1.5. Bảng kê các ký hiệu thờng dùng trong bản đồ án: 9 Phần II 9 Tính toán thiết bị chính 10 2.1. Tính toán cân bằng vật liệu cho toàn thiết bị : 10 2.2. Xác định số bậc thay đổi nồng độ: 12 2.3. Tính đờng kính tháp chng luyện: 27 2.4. Tính chiều cao tháp: 40 2.5. Tính trở lực của tháp đệm : 53 2.6.Tính cân bằng nhiệt lợng : 55 Phần III Tính toán cơ khí 62 3.1. Tính các đờng ống dẫn: 62 3.2. Tính chiều dày của thân tháp hình trụ: 66 3.3. Tính đáy và nắp thiết bị: 71 3.4. Chọn bích ghép : 74 3.5. Tính lới đỡ đệm, đĩa phân phối chất lỏng: 75 3.6. Tính chọn tai treo và chân đỡ: 75 Phần IV 78 Tính toán thiết bị phụ 78 4.1. Tính toán thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu: 79 4.2. Tính bơm và thùng cao vị : 86 Phần V : Kết Luận 98 Tài liệu tham khảo 99 Phần I Giới thiệu chung 1.1.Mở đầu : Chng là phơng pháp dùng để tách các hỗn hợp chất lỏng (cũng nh 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 phơng pháp chng khác nhau nh chng gián đoạn, chng liên tục, chng đơn giản, và chng đặc biệt (chng luyện hỗn hợp đẳng phí, chng phân tử, chng bằng hơi nớc trực tiếp, chng trích ly). GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 3- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Đồ án môn QT& TB Khoa Công Nghệ Hoá Học Ngày nay, chng đợc ứng dụng rộng rãi để tách các hỗn hợp: + Dầu mỏ, các tài nguyên đợc khai thác ở dạng lỏng. + Không khí hóa lỏng. + Quá trình tổng hợp hữu cơ thờng cho sản phẩm ở dạng hỗn hợp chất lỏng. Ví dụ: sản xuất metanol, etylen + Công nghệ sinh học thờng cho sản phẩm là hỗn hợp chất lỏng nh etylic-nớc từ quá trình lên men. Khi chng, hỗn hợp đầu chứa bao nhiêu cấu tử thì ta thu đợc bấy nhiêu cấu tử sản phẩm. Để có thể thu đợc sản phẩm đỉnh tinh khiết ta tiến hành chng nhiều lần hay còn gọi là chng luyện. GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 4- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trêng §HCN Hµ Néi §å ¸n m«n QT& TB Khoa C«ng NghÖ Ho¸ Häc Axetandehit là một chất lỏng dễ bay hơi, sôi ở 21 0 , hòa tan vô hạn trong nước. tương đối độc, tạo thành hỗn hợp nổ với không khí trong giới hạn nồng độ từ 4-5% thể tích. Axetandehit được dùng để sản xuất axit axetic, andehit axetic, n-butyl andehit, n- butanol, 2-etylhexanol, etylaxetat, cloral, piridin…vv. Hiện nay các sản phẩm này được điều chế từ các phương pháp khác nhau thuận lợi hơn: axit axetic bằng cacbonyl, n-butyl andehit, n-butanol qua hidrofomyl hóa propilen. Vì vậy Axetandehit hiện nay ít dùng. Người ta có thể điều chế Axetandehit từ hai nguồn nguyên liệu chính là axetilen và etilen. Ngoài ra có thể đề hiđro hóa etanol hoặc oxi hóa ankan. Benzen là hợp chất vòng thơm,đó là một chất lỏng không màu,có mùi thơm đặc trưng ,nhẹ hơn nước(H 2 O),tan nhiều trong các dung môi hữu cơ đồng thời là một dung môi tốt cho nhiều chất như Iôt (I 2 ),lưu huỳnh (S),chất béo t 0 s =80,1 0 C ở 1 at,đông đặc ở t 0 đ =5,5 0 C,tỷ khối d 20 4 =0,879. +Về mặt hóa học ,Benzen là một hợp chất vòng bền vững ,tương đối dễ tham gia phản ứng thế,khó tham gia các phản ứng cộng,oxi hóa.Đặc tính hóa học này gọi là tính thơm. +Về ứng dụng:dùng điều chế nitro_benzen,anilin,tổng hợp phẩm nhuộm,dược phẩm ,Clobenzen là dung môi tổng hợp DDT, hexacloaran(thuốc trừ sâu) Stiren(monome để tổng hợp chất dẻo) và nhiều sản phẩm quan trọng khác Benzen còn được dùng làm dung môi Nguồn cung cấp Benzen cho công nghiệp là nhựa chưng cất , than đá,hexan và toluen của dầu mỏ.Khi nung than béo ở nhiệt độ cao để luyện than cốc được nhựa than đá.Trong nhựa than đá có chứa rất nhiều các chất hữu cơ khác nhau khi chưng cất phân đoạn thu được Benzen. GVHD : NguyÔn ThÕ H÷u - 5- Sv : §oµn ThÞ TriÒu Líp : LT C§§H Ho¸ 3 – K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Đồ án môn QT& TB Khoa Công Nghệ Hoá Học 1.2.Sơ đồ dây chuyền công nghệ và chế độ thuỷ động của tháp : 1.2.1.Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất. (hình 1): Hơi đốt Nớc ngng 1 2 3 4 5 10 6 7 8 9 Hơi đốt Nớc lạnh Nớc Nớc ngng 11 11 Nớc lạnh Nớc Chú thích : 1- Thùng chứa hỗn hợp đầu 2- Bơm 3- Thùng cao vị 4- Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 5- Tháp chng luyện 6- Thiết bị ngng tụ hồi lu 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 nớc ngng GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 6- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Đồ án môn QT& TB Khoa Công Nghệ Hoá Học 1.2.2.Thuyết minh sơ đồ : Hn hp Axetandehit-Benzen l mt hn hp lng hũa tan hon ton vo nhau theo mi t l.Ap sut hi ca cu t s gim i v ỏp sut chung ca hn hp,nhit sụi ca hn hp cng nh thnh phn cu t trong hi s thay i theo thnh phn cu t trong dung dch. Ta cú t o s Axetandehit =21<t o s Benzen=80,10Cnờn bay hi ca Axetandehit > bay hi ca Benzen.Vy suy ra sn phm nh ch yu l Axetandehit v mt phn rt ớt Benzen,ngc li sn phm ỏy li ch yu l Benzen v mt phn rt ớt l Axetandehit C th : Nguyên liệu đầu đợc chứa trong thùng chứa (1) và đợc bơm (2) bơm lên thùng cao vị (3). Mức chất lỏng cao nhất ở thùng cao vị đợc 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 đợc theo dõi bằng van và đồng hồ đo lu lợng. Tại thiết bị đun nóng hỗn hợp đầu (4) (dùng hơi nớc bão hoà), hỗn hợp đầu đợc gia nhiệt đến nhiệt độ sôi. Sau khi đạt đến nhiệt độ sôi, hỗn hợp này đợc đa vào đĩa tiếp liệu của tháp chng luyện loại tháp đệm (5). Trong tháp, pha lỏng đi từ trên xuống tiếp xúc với hơi đợc tạo thành ở thiết bị đun sôi đáy tháp (9) đi từ dới lên, 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 giàu cấu tử dễ bay hơi, pha lỏng ngày càng giàu cấu tử khó bay hơi. Cuối cùng trên đỉnh tháp ta sẽ thu đợc hầu hết là cấu tử dễ bay hơi (Axetandehit) và một phần rất nhỏ cấu tử khó bay hơi (Benzen). Hỗn hợp hơi này đợc đi vào thiết bị ngng tụ hồi lu (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 để hồi lu trở về đỉnh tháp; phần còn lại đợc đa 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 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 (Axetandehit) lại bốc hơi đi lên, một phần cấu tử khó bay hơi (Benzen) 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 (Benzen), một phần rất ít cấu tử dễ bay hơi (Axetandehit). GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 7- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Đồ án môn QT& TB Khoa Công Nghệ Hoá Học 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 (10), một phần đợc tận dụng đa vào thiết bị gia nhiệt đáy tháp (9) dùng hơi nớc 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 dới lên trong tháp). Nớc ngng của các thiết bị gia nhiệt đợc tháo qua thiết bị tháo nớc ngng (11) đi xử lý. Tháp chng luyện làm việc ở chế độ liên tục, hỗn hợp đầu vào và sản phẩm đợc cung cấp và lấy ra liên tục. 1.3. 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 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 đợc 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. 1.4. Ưu nhợc điểm của tháp đệm : * 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. GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 8- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Đồ án môn QT& TB Khoa Công Nghệ Hoá Học * Nhợc điểm : + Khó làm ớt đều đệm. + Tháp cao quá thì phân phối chất lỏng không đều. 1.5. 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 Axetandehit và Benzen. - a: nồng độ phần khối lợng, kg axetandehit/kg hỗn hợp - x: nồng độ phần mol, kmol axetandehit/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 axetandehit, benzen, thành phần lỏng, thành phần hơi và hỗn hợp. - Ngoài ra các ký hiệu cụ thể khác đợc định nghĩa tại chỗ. Phần II GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 9- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Đồ án môn QT& TB Khoa Công Nghệ Hoá Học Tính toán thiết bị chính Các số liệu ban đầu: Hỗn hợp cần tách: Axetandehit benzen. Năng suất hỗn hợp đầu : F = 7,5 tấn/h = 7500 kg/h Nồng độ cấu tử dễ bay hơi : Hỗn hợp đầu (phần khối lợng): = F a 34 % Sản phẩm đỉnh (phần khối lợng): = P a 96 % Sản phẩm đáy (phần khối lợng): = W a 0,5 % Tháp làm việc ở áp suất thờng, hỗn hợp đầu đợc gia nhiệt đến nhiệt độ sôi. 2.1. Tính toán cân bằng vật liệu cho toàn thiết bị : 2.1.1. Tính toán cân bằng vật liệu: f x f w x w p x p l x y v x l v y cân bằng vật liệu đối với toàn tháp và với tiết diện bất kì của đoạn chung và đoạn lyện. - Phơng trình cân bằng vật liệu chung cho toàn tháp. F = P + W [II 144] - Đối với cấu tử dễ bay hơi F.a F = P.a p + W.a w [II 144] GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 10- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Đồ án môn QT& TB Khoa Công Nghệ Hoá Học - 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 = 7500 kg/h; a F = 34 % = 0,34; a p = 96% = 0,96; a w = 0,5% = 0,005. Vậy ta có lợng sản phẩm đỉnh là: 89,2630 005,096,0 005,034,0 .7500. = = = wp wF aa aa FP kg/h - Lợng sản phẩm đáy là: W = F - P = 12.600 2630,89 = 4869,11 kg/h 2.1.2. 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: a A, a B : nồng độ phần khối lợng của Axetandehit và Benzen. M a, M B : khối lợng mol phân tử của Axetandehit và Benzen. Với M A = M C2H4O = 44 kg/kmol 78 66 == 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 4773,0 78 34,01 44 34,0 44 34,0 = + = phần mol GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 11- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Đồ án môn QT& TB Khoa Công Nghệ Hoá Học ( ) B P A P A P P M a M a M a x + = 1 977,0 78 96,01 44 96,0 44 96,0 = + = phần mol ( ) B w A w A w w M a M a M a x + = 1 3 10.8295,8 78 005,01 44 005,0 44 005,0 = + = phần mol - Khối lợng phân tử trung bình của hỗn hợp đầu: M F = x F .M A + (1 - x F )M B M F = 0,4773.44 +(1- 0,4773).78 M F = 61,7718 kg/kmol - Khối lợng phân tử trung bình của hỗn hợp sản phẩm đỉnh : M P = x P .M A + (1 - x P )M B M P = 0,977.44+(1-0,977).78 = 44,782 kg/kmol -Khối lợng phân tử trung bình của hỗn hợp sản phẩm đáy : M w = x w .M A + (1 - x w )M B M w = 8,8295.10 -3 .44+(1-8,8295.10 -3 ).78 = 77,6998 kg/kmol + Lợng hỗn hợp đầu tính theo kmol/h: G F= F M F = 7718,61 7500 = 121,415 (kmol/h) + Lợng sản phẩm đỉnh tính theo kmol/h G P = G F WP WF xx xx = 7493,58 10.8295,8977,0 10.8295,84773,0 .415,121 3 3 = (kmol/h) + Lợng sản phẩm đáy tính theo kmol/h G w = G F - G P = 121,415 -58,7493 = 62,6657 kmol/h 2.2. Xác định số bậc thay đổi nồng độ: 2.2.1. 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(x) hơi(y) và nhiệt độ sôi của hai cấu tử ở 760mmHg (phần trăm số mol) của Axetndehit và Benzen. Bảng XI.2a - [II 145] : GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 12- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 [...]... 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 [II 187] s2. d ytb à x Y= g Vd3 xtb à y G X = x G y 1/ 4 y tb x tb 0 ,16 [II 187] 1/ 8 [II 187] Trong đó: đ: bề mặt riêng của đệm, m2/m3 Vđ: thể... Nội Khoa Công Nghệ Hoá Học Đồ án môn QT& TB rb = rC6 H 6 = 418,8429 kJ/kg = 32669,7462 kJ/kmol r1 = 24223,8656.y1 + (1 - y1).32669,7462 r1 = -8445,8806y1 + 32669,7462 kJ/kmol - rđ = ra.yđ + (1 yđ).rb [II - 182] Với ra, rb: ẩn nhiệt hoá hơi của các cấu tử nguyên chất là Axetandehit và Benzen ở t02 = tp Từ xp = 0,977, tra đồ thị lỏng hơi ta đợc tp = 24,296 0C yđ: hàm lợng hơi đi ra khỏi đỉnh tháp, phần... tháp dựa vào tốc độ sặc của tháp Tốc độ hơi đi trong tháp đệm y = (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 ytb à x Y= g.Vd3 xtb à n GVHD : Nguyễn Thế Hữu [II 187] 0 ,16 [II 187] - 32- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Khoa Công Nghệ Hoá Học G X = x G y 1/ 4 y tb x tb Đồ án môn QT& TB 1/ 8 [II 187]... Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Khoa Công Nghệ Hoá Học Đồ án môn QT& TB Y = 1,2e-4.0,3773 = 0,2653 Chọn loại đệm vòng Rasiga bằng sứ đổ lộn xộn Số liệu trong [II 193] Bảng 3 Kích thớc Bề mặt riêng Thể tích tự do Số đệm trong Khối lợng riêng Vđ, m3/m3 0,76 1m3 25.102 xốp, đ, kg/m3 570 đệm, mm đ, m2/m3 30x30x3,5 165 Từ công thức: s2. d ytb à x Y= g Vd3 xtb à y Suy ra;... 1,6108.x 5,3928.10 3 2.3 Tính đờng kính tháp chng luyện: GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 27- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Khoa Công Nghệ Hoá Học gđ n gf gr Đồ án môn QT& TB gp xp xf 2 1 g1 x1 =xf n g1 , y 1 g1 , y =y 1 w g1 , x1 2 1 gw x w Để xác định luợng hơi trung bình đi trong tháp chung luyện Đờng kính tháp đợc xác định theo công thức: D= 4 Vtb 3600. tb D = 0,0188 (m)... vì khi chỉ số hồi lu thích hợp nhỏ thì số bậc của tháp lớn (chiều cao tháp tăng) nhng lợng hơi đốt tiêu tốn lại ít, ngợc lại khi chỉ số hồi lu lớn thì số bậc của tháp nhỏ (chiều cao tháp giảm) nhng lợng hơi đốt tiêu tốn lại lớn Rth: chỉ số hồi lu thích hợp đợc tính theo tiêu chuẩn thể tích tháp nhỏ nhất Rth = Rmin l hệ số hồi lu Ngời ta thờng tính toán Rth dựa trên phơng pháp sau: Khi biết giá trị... Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Khoa Công Nghệ Hoá Học 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 0,67583 0,7114 0,74697 0,78254 0,81811 0,85368 0,582995 0,5709 0,55925 0,5481 0,53737 0,5271 Đồ án môn QT& TB 8 8 7 7 7 7 13,40664 13,6912 12,22879 12,47778 12,72677 12,97576 Xây dựng đồ thị quan hệ giữa Rx Nlt(Rx+1) Qua đồ thị ta thấy, với Rx = 0,74697 thì Nlt(Rx + 1) là nhỏ nhất hay thể tích tháp nhỏ nhất Vậy ta có Rth = 0,74697,... GVHD : Nguyễn Thế Hữu - 36- Sv : Đoàn Thị Triều Lớp : LT CĐĐH Hoá 3 K3 Trờng ĐHCN Hà Nội Khoa Công Nghệ Hoá Học ' tb = y ' tb M A + (1 y ' tb ) M B 22,4.T ' Đồ án môn QT& TB 273 (kg/m3) [II - 183] Trong đó: MA MB: khối lợng phần mol của cấu tử Axetandehit và Benzen T: nhiệt độ làm việc trung bình của tháp, 0K Với y tb = 0,4138 phần mol Nội suy từ số liệu trong bảng IX.2a [II-145] ta đợc C 0 t tbC... hơi đi trong tháp: Đối với tháp đệm khi chất lỏng chảy từ 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... 3600. tb D = 0,0188 (m) g tb ( y y ) tb , m [II - 181] Trong đó: gtb: lợng hơi trung bình đi trong tháp, kg/h (y.y)tb: tốc độ hơi trung bình đi trong tháp, kg/m2.s tb : tốc độ hơi trung bình đi trong tháp, m/s Lợng hơi trung bình đi trong tháp, m3/h 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 2.3.1 Đờng kính . t o s Axetandehit =21<t o s Benzen= 80,10Cnờn bay hi ca Axetandehit > bay hi ca Benzen. Vy suy ra sn phm nh ch yu l Axetandehit v mt phn rt ớt Benzen, ngc li sn phm ỏy li ch yu l Benzen. Nguồn cung cấp Benzen cho công nghiệp là nhựa chưng cất , than đá,hexan và toluen của dầu mỏ.Khi nung than béo ở nhiệt độ cao để luyện than cốc được nhựa than đá.Trong nhựa than đá có chứa rất. hợp đầu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy của Axetandehit và Benzen. - a: nồng độ phần khối lợng, kg axetandehit/ kg hỗn hợp - x: nồng độ phần mol, kmol axetandehit/ kmol hỗn hợp - M: Khối lợng mol phân