thiết kế hệ thống chưng cất Nước Axit axetic có năng suất là 1000l trên h, nồng độ nhập liệu là 80% khối lượng nước, nồng độ sản phẩm đỉnh là 99,5% khối lượng nước, nồng độ sản phẩm đáy là 72% khối lượng nước

Trang 2 MỤC LỤC Lời mở đầu . 1 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU . 2 I. Lý thuyết về chưng cất 2 1. Khái niệm . . . 2 2. Các phương pháp chưng cất. . . . 2 3. Thiết bị chưng cất 3 II. Giới thiệu sơ bộ về nguyên liệu. . . . 3 1. Axit axetic . . . 3 2. Nư󰗜c . . . 4 CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ . . . 5 CHƯƠNG III: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 8 I. Các thông số ban đầu. 8 II. Xác định suất lượng sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy thu được . 8 III. Xác định tỉ số hoàn lưu làm việc . . 9 IV. Xác định suất lượng mol các dòng pha . . . 10 CHƯƠNG IV: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT 12 CHƯƠNG V: TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH. . . . 14 I. Đường kính tháp… . 14 II. Chiều cao tháp 18 III. Tr󰗠 l󰗲c tháp 19 IV. B󰗂 dày tháp . 23 V. Bề dày mâm . 25 VI. Bích ghép thân – đáy và nắp 26 VII. Chân đỡ tháp . . . 27 VIII. Tai treo tháp . 28 IX. C󰗮a nối ống dẫn với thiết bị – bích nối các bộ phận của thiết bị và ống dẫn……………. . . . 29 1. Ống nhập liệu 30 2. Ống hơi ở đỉnh tháp. 30 3. Ống hoàn lưu 31 4. Ống hơi ở đáy tháp. 31 5. Ống dẫn lỏng vào nồi đun. . . 31 6. Ống dẫn lỏng ra khỏi nồi đun. . 32 X. Lớp cách nhiệt . . . 33 Lời kết… ……………… . . . 35 Tài liệu tham khảo . 35 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Trang Lời kết… ……………… . . 55 Tài liệu tham khảo . . 55 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Trang 3 Chương 1 LỜI MỞ ĐẦU Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển và cùng với nó là nhu cầu ngày càng cao về độ tinh khiết của các sản phẩm. Vì thế, các phương pháp nâng cao độ tinh khiết luôn luôn được cải tiến và đổi mới để ngày càng hoàn thiện hơn, như là: cô đặc, hấp thụ, chưng cất, trích ly,… Tùy theo đặc tính yêu cầu của sản phẩm mà ta có sự lựa chọn phương pháp phù hợp. Đối với hệ Nước – Axit axetic là 2 cấu tử tan lẫn hoàn toàn, ta phải dùng phương pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết. Ti󰗄u lu󰖮n bài t󰖮p l󰗜n c󰗨a môn k󰗺 thu󰖮t th󰗲c ph󰖪m là một môn họ c mang tính tổng hợp trong quá trình học tập của các kỹ sư Công nghệ Th󰗲c Ph󰖪m tương lai. Đây là bư󰗜c đ󰖨u tiên để sinh viên v󰖮n dụng những kiến thức đã học của nhiều môn học vào giải quyết những vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tổng hợp. Nhiệm vụ của Đồ án này là thiết kế hệ thống chưng cất Nước – Axit axetic có năng suất là 1000l/h, nồng độ nhập liệu là 80% khối lượng nước , nồng độ sản phẩm đỉnh là 99,5% khối lượng nước , nồng độ sản phẩm đáy là 7 2% khối lượng nước. Sử dụng hơi đốt có áp suất 2,5at. Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Trang 4 GIỚI THIỆU I. LÝ THUYẾT VỀ CHƯNG CẤT : 1. Khái niệm :  Chưng cất là quá trình dùng để tách các cấu tử của một hỗn hợp lỏng cũng như hỗn hợp khí lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp (nghĩa là khi ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi bão hòa của các cấu tử khác nhau).  Thay vì đưa vào trong hỗn hợp một pha mới để tạo nên sự tiếp xúc giữa hai pha như trong quá trình hấp thu hoặc nhả khí, trong quá trình chưng cất pha mới được tạo nên bằng sự bốc hơi hoặc ngưng tụ.  Trong trường hợp đơn giản nhất, chưng cất và cô đặc không khác gì nhau, tuy nhiên giữa hai quá trình này có một ranh giới cơ bản là trong quá trình chưng cất dung môi và chất tan đều bay hơi (nghĩa là các cấu tử đều hiện diện trong cả hai pha nhưng với tỷ lệ khác nhau), còn trong quá trình cô đặc thì chỉ có dung môi bay hơi còn chất tan không bay hơi.  Khi chưng cất ta thu được nhiều cấu tử và thường thì bao nhiêu cấu tử sẽ thu được bấy nhiêu sản phẩm. Nếu xét hệ đơn giản chỉ có 2 cấu tử thì ta thu được 2 sản phẩm:  Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi bé và một phần rất ít các cấu tử có độ bay hơi lớn.  Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi lớn và một phần rất ít cấu tử có độ bay hơi bé. Đối với hệ Nước – Axit axetic thì:  Sản phẩm đỉnh chủ yếu là nước.  Sản phẩm đáy chủ yếu là axit axetic. 2. Các phương pháp chưng cất : 2.1. Phân loại theo áp suất làm việc: - Áp suất thấp - Áp suất thường - Áp suất cao 2.2. Phân loại theo nguyên lý làm việc: - Chưng cất đơn giản - Chưng bằng hơi nước trực tiếp - Chưng cất 2.3. Phân loại theo phương pháp cấp nhiệt ở đáy tháp: - Cấp nhiệt trực tiếp - Cấp nhiệt gián tiếp Vậy: đối với hệ Nước – Axit axetic, ta chọn phương pháp chưng cất liên tục cấp nhiệt gián tiếp bằng nồi đun ở áp suất thường. 3. Thiết bị chưng cất : Trong sản xuất thường dùng nhiều loại thiết bị khác nhau để tiến hành chưng cất. Tuy nhiên yêu cầu cơ bản chung của các thiết bị vẫn giống nhau nghĩa là diện tích bề mặt tiếp xúc pha phải lớn, điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của một lưu chất này vào lưu chất kia. Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng ta có các loại tháp mâm, nếu pha lỏng phân tán vào pha khí ta có tháp chêm, tháp phun,… Ở đây ta khảo sát 2 loại thường dùng là tháp mâm và tháp chêm.  Tháp mâm: thân tháp hình trụ, thẳng đứng phía trong có gắn các mâm có cấu tạo khác nhau, trên đó pha lỏng và pha hơi được cho tiếp xúc với nhau. Tùy theo cấu tạo của đĩa, ta có: - Tháp mâm chóp : trên mâm bố trí có chóp dạng tròn, xupap, chữ s… Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Trang 5 - Tháp mâm xuyên lỗ: trên mâm có nhiều lỗ hay rãnh  Tháp chêm (tháp đệm): tháp hình trụ, gồm nhiều bậc nối với nhau bằng mặt bích hay hàn. Vật chêm được cho vào tháp theo một trong hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự. So sánh ưu nhược điểm của các loại tháp: Tháp chêm Tháp mâm xuyên lỗ Tháp mâm chóp Ưu điểm - Cấu tạo khá đơn giản. - Trở lực thấp. - Làm việc được với chất lỏng bẩn nếu dùng đệm cầu có ρ ≈ ρ của chất lỏng. - Trở lực tương đối thấp. - Hiệu suất khá cao. - Khá ổn định. - Hiệu suất cao. Nhược điểm - Do có hiệu ứng thành → hiệu suất truyền khối thấp. - Độ ổn định không cao, khó vận hành. - Do có hiệu ứng thành → khi tăng năng suất thì hiệu ứng thành tăng → khó tăng năng suất. - Thiết bị khá nặng nề. - Không làm việc được với chất lỏng bẩn. - Kết cấu khá phức tạp. - Có trở lực lớn. - Tiêu tốn nhiều vật tư, kết cấu phức tạp. Vậy: ta sử dụng tháp mâm xuyên lỗ để chưng cất hệ Nước – Axit axetic. II. GIỚI THIỆU SƠ BỘ VỀ NGUYÊN LIỆU : 1. Axit axetic : 1.1. Tính chất:  Là 1 chất lỏng không màu, có mùi sốc đặc trưng, trọng lượng riêng 1,0497 (ở 20 o C)  Khi hạ nhiệt độ xuống 1 ít đã đông đặc thành 1 khối tinh thể có T o nc = 16,635 – 0,002 o , T o sôi = 118 o C  Tan trong nước, rượu và ete theo bất kỳ tỷ lệ nào  Là 1 axit yếu, hằng số phân ly nhiệt động của nó ở 25 o C là K = 1,75.10 5− Tính ăn mòn kim loại:  Axit axetic ăn mòn sắt.  Nhôm bị ăn mòn bởi axit loãng, nó đề kháng tốt đối với axit axetic đặc và thuần khiết. Đồng và chì bị ăn mòn bởi axit axetic với sự hiện diện của không khí.  Thiếc và một số loại thép nikel – crom đề kháng tốt đối với axit axetic. 1.2. Điều chế: Axit axetic được điều chế bằng cách: 1) Oxy hóa có xúc tác đối với cồn etylic để biến thành andehit axetic, là một giai đoạn trung gian. Sự oxy hóa kéo dài sẽ tiếp tục oxy hóa andehit axetic thành axit axetic. CH 3 CHO + ½ O 2 = CH 3 COOH C 2 H 5 OH + O 2 = CH 3 COOH + H 2 O 2) Oxy hóa andehit axetic được tạo thành bằng cách tổng hợp từ acetylen. Sự oxy hóa andehit được tiến hành bằng khí trời với sự hiện diện của coban axetat. Người ta thao tác trong andehit axetic ở nhiệt độ gần 80 o C để ngăn chặn sự hình thành peroxit. Hiệu suất đạt 95 – 98% so với lý thuyết. Người ta đạt được như thế rất dễ dàng sau khi chế axit axetic kết tinh được. CH 3 CHO + ½ O 2  → C 80 ôû axetat Coban o CH 3 COOH Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Trang 6 3) Tổng hợp đi từ cồn metylic và Cacbon oxit. Hiệu suất có thể đạt 50 – 60% so với lý thuyết bằng cách cố định cacbon oxit trên cồn metylic qua xúc tác. Nhiệt độ từ 200 – 500 o C, áp suất 100 – 200atm: CH 3 OH + CO → CH 3 COOH với sự hiện diện của metaphotphit hoặc photpho – vonframat kim loại 2 và 3 hóa trị (chẳng hạn sắt, coban). 1.3. Ứng dụng: Axit axetic là một axit quan trọng nhất trong các loại axit hữu cơ. Axit axetic tìm được rất nhiều ứng dụng vì nó là loại axit hữu cơ rẻ tiền nhất. Nó được dùng để chế tạo rất nhiều hợp chất và ester. Nguồn tiêu thụ chủ yếu của axit axetic là:  Làm dấm ăn (dấm ăn chứa 4,5% axit axetic).  Làm đông đặc nhựa mủ cao su.  Làm chất dẻo tơ sợi xenluloza axetat – làm phim ảnh không nhạy lửa.  Làm chất nhựa kết dính polyvinyl axetat.  Làm các phẩm màu, dược phẩm, nước hoa tổng hợp.  Axetat nhôm dùng làm chất cắn màu (mordant trong nghề nhuộm)  Phần lớn các ester axetat đều là các dung môi, thí dụ: izoamyl axetat hòa tan được nhiều loại nhựa xenluloza. 2. Nước : Trong điều kiện bình thường: nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị nhưng khối nước dày sẽ có màu xanh nhạt. Khi hóa rắn nó có thể tồn tại ở dạng 5 dạng tinh thể khác nhau. Tính chất vật lý:  Khối lượng phân tử : 18 g / mol  Khối lượng riêng d 4 0 c : 1 g / ml  Nhiệt độ nóng chảy : 0 0 C  Nhiệt độ sôi : 100 0 C Nước là hợp chất chiếm phần lớn trên trái đất (3/4 diện tích trái đất là nước biển) và rất cần thiết cho sự sống. Nước là dung môi phân cực mạnh, có khả năng hoà tan nhiều chất và là dung môi rất quan trọng trong kỹ thuật hóa học. Chương 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Chú thích các kí hiệu trong qui trình: 1. Bồn chứa nguyên liệu. 2. Bơm. 3. Bồn cao vị. 4. Thiết bị đun sôi dòng nhập liệu. 5. Bẩy hơi. 6. Lưu lượng kế. 7. Nhiệt kế. 8. Tháp chưng cất. 9. Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh. Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Trang 7 10. Áp kế. 11. Thiết bị đun sôi đáy tháp. 12. Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy. 13. Bồn chứa sản phẩm đáy. 14. Bộ phận chia dòng. 15. Bồn chứa sản phẩm đỉnh. Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Trang 8 1 2 3 4 8 9 11 12 13 T T P T 5 6 7 10 x = 92% t = 25C Hụi ủoỏt P = 2,5at Nửụực ngửng Nửụực laứm laùnh t = 25C t = 40C Hụi ủoỏt P = 2,5at Nửụực ngửng Nửụực laứm laùnh t = 25C t = 35C x =72% t = 40C Nửụực 14 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Trang 9 Hỗn hợp Nước – Axit axetic có nồng độ nước 80% (theo phần khối lượng), nhiệt độ khoảng 25 0 C tại bình chứa nguyên liệu (1) được bơm (2) bơm lên bồn cao vị (3). Sau đó, hỗ n hợp được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi trong thiết bị đun sôi dòng nhập liệu (4), rồi được đưa vào tháp chưng cất (8) ở đĩa nhập liệu. Trên đĩa nhập liệu, chất lỏng được trộn với phần lỏng từ đoạn luyện của tháp chảy xuố ng. Trong tháp, hơi đi từ dưới lên gặp chất lỏng từ trên xuống. Ở đây, có sự tiếp xúc và trao đổi giữa hai pha với nhau. Pha lỏng chuyển động trong phần chưng càng xuống dưới càng giảm nồng độ các cấu tử dễ bay hơi vì đã bị pha hơi tạo nên từ nồi đun (11) lôi cuốn cấ u tử dễ bay hơi. Nhiệt độ càng lên trên càng thấp, nên khi hơi đi qua các đĩa từ dưới lên thì cấ u tử có nhiệt độ sôi cao là axit axetic sẽ ngưng tụ lại, cuối cùng trên đỉnh tháp ta thu được hỗn hợp có cấ u tử nước chiếm nhiều nhất (có nồng độ 99,5% phần khối lượng). Hơi này đi vào thiết bị ngư ng tụ (9) và được ngưng tụ hoàn toàn. Một phần của chất lỏng ngưng tụ được hoàn lưu về tháp ở đĩa trên cùng. Một phần cấu tử có nhiệt độ sôi thấp được bốc hơi, còn lại cấu tử có nhiệt độ sôi cao trong chất lỏng ngày càng tăng. Cuối cùng, ở đáy tháp ta thu được hỗn hợp lỏng hầ u hết là các cấu tử khó bay hơi (axit axetic). Hỗn hợp lỏng ở đáy có nồng độ nước là 72% phần khối lượng, còn lại là axit axetic. Dung dịch lỏng ở đáy đi ra khỏi tháp vào nồi đun (11). Trong nồi đun dung dịch lỏng một phần sẽ bốc hơi cung cấp lại cho tháp để tiếp tục làm việc, phần còn lại ra khỏi nồi đun đi qua thiết bị làm nguội sản phẩm đáy (12), được làm nguội đến 40 0 C, rồi được đưa qua bồn chứa sản phẩm đáy (13). Hệ thống làm việc liên tục cho ra sản phẩm đỉnh là nước được thải bỏ, sản phẩm đáy là axit axetic được giữ lại. Chương 3 CÂN BẰNG VẬT CHẤT I. CÁC THÔNG S Ố BAN ĐẦU : Chọn loại tháp là tháp mâm xuyên lỗ. Khi chưng luyện dung dịch axit axetic thì cấu tử dễ bay hơi là nước. Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping Trang 10 Hỗn hợp:    =⇒ =⇒ )mol/g(18MOH:Nöôùc )mol/g(60MCOOHCH:axeticAxit N2 A3  Năng suất nhập liệu: G F = 0.5 (m 3 /h)  Nồng độ nhập liệu: x F = 80% (kg nước/ kg hỗn hợp)  Nồng độ sản phẩm đỉnh: x D = 99.5% (kg nước/ kg hỗn hợp)  Nồng độ sản phẩm đáy: x W = 72% (kg nước/ kg hỗn hợp)  Chọn:  Nhiệt độ nhập liệu: t FV = 25 o C  Trạng thái nhập liệu là trạng thái lỏng sôi. Đối với thiết bị đun sôi đáy tháp :  Ap suất hơi đốt : P h = 2.5at Đối với thiết bị làm nguội sản phẩm đáy :  Nhiệt độ sản phẩm đáy sau khi làm nguội: t WR = 40 o C  Nhiệt độ dòng nước lạnh đi vào: t V = 25 o C  Nhiệt độ dòng nước lạnh đi ra: t R = 35 o C Đối với thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh :  Nhiệt độ dòng nước lạnh đi vào: t V = 25 o C  Nhiệt độ dòng nước lạnh đi ra: t R = 40 o C  Các ký hiệu:  G F , F: suất lượng nhập liệu tính theo kg/h, kmol/h.  G D , D: suất lượng sản phẩm đỉnh tính theo kg/h, kmol/h.  G W , W: suất lượng sản phẩm đáy tính theo kg/h, kmol/h.  x i , x i : nồng độ phần mol, phần khối lượng của cấu tử i. II. XÁC ĐỊNH SUẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ĐỈNH và SẢN PHẨM ĐÁY THU ĐƯỢC : Tra bảng kh󰗒i lư󰗤ng riêng c󰗨a nư󰗜c : ⇒ Khối lượng riêng của nước ở 25 o C: ρ N = 996,5 (kg/m 3 ) Tra bảng kh󰗒i lư󰗤ng riêng c󰗨a axit axetic : ⇒ Khối lượng riêng của axit axetic ở 25 o C: ρ AL = 1042,75 (kg/ m 3 ) Áp dụng trong công thức : 75,1042 2 .0 5,996 8 ,01 +=+= A FA N FN hh xx ρρρ ⇒ ρ hh = 1000,5 (kg/ m 3 ) Năng suất nhập liệu : G F = 0,5 (m 3 /h) 1 × 1000 (kg/m 3 ) = 1000 (kg/h) Đun gián tiếp :    += WWDDFF xGxGxG ⇔ FD W WF D WD F xx G xx G xx G − = − = − Nên : G D = , 290,910 00 725,99 72 80 = − − = − − F WD WF G xx xx (kg/h) Và: G W = G F – G D = 1000 – 290,9 = 709,1 (kg/h) III. XÁC ĐỊNH TỈ SỐ HOÀN LƯU LÀM VIỆC : 1. Nồng độ phần mol: Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping [...]... www.foxitsoftware.com/shopping Suất lượng khối lượng của dòng hồn lưu: GL = RGD = 26,11 290,9 = 7595,399 (kg/h) Suất lượng mol của dòng hồn lưu: GL , 759539 L= = 420,5 (kmol/h) M LD 18,063 2 Tại mâm nhập liệu: nHF nLF nHF n’LF F Khối lượng mol của dòng nhập liệu: MF = xF MN + (1 – xF) MA = 0,9303.18 + (1 – 0,9303).60 = 20,9274(kg/ kmol) Suất lượng mol của dòng nhập liệu: G 1000 F= F = = 47,8 (kmol/h)... người ta làm đoạn ống nối, đó là đoạn ống ngắn có mặt bích hay ren để nối với ống dẫn:  Loại có mặt bích thường dùng với ống có đường kính d > 10mm  Loại ren chủ yếu dùng với ống có đường kính d ≤ 10mm, đơi khi có thể dùng với d ≤ 32mm Ống dẫn được làm bằng thép X18H10T Bích được làm bằng thép CT3 , cấu tạo của bích là bích liền khơng cổ 1 Ống nhập liệu: Nhiệt độ của chất lỏng nhập liệu là tFS =... ⇒ Các lỗ trên mâmđều hoạt động IV B DÀY THÁP : 1 Thân tháp: Vì tháp hoạt động ở áp suất thường nên ta thiết kế thân hình trụ bằng phương pháp hàn hồ quang điện, kiểu hàn giáp mối 2 phía Thân tháp được ghép với nhau bằng các mối ghép bích Vì tháp hoạt động ở nhiệt độ cao (>100oC) nên ta phải bọc cách nhiệt cho tháp Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm và khả năng ăn mòn của axit axetic đối với thiết bị,... 420,5 + 47,8 = 468,3 (kmol/h) nHF = nHD = 436,6 (kmol/h) 3 Tại đáy tháp: nHW nLW W Vì tại đáy tháp nồng độ phần mol của nước trong pha lỏng và pha hơi bằng nhau ⇒ Khối lượng của pha hơi và pha lỏng tại đáy tháp là bằng nhau: MHW = MLW = xW MN + (1 – xW) MA = 0,8955 18 + (1 – 0,8955) 60 = 22,389 (kg/mol) Suất lượng mol của dòng sản phẩm đáy: G 709,1 W= W = 116,4 (kmol/h) M LW 22,389 Và: nLW = n’LF =... nước bão hòa (khơng chứa ẩm) để cấp nhiệt thì: Qđ = G H 2 O rH 2O Vậy lượng hơi nước cần dùng là : G H 2 O = Qđ = 1590,278 (kg/h) rH 2 O Thi t b làm ngu i s n ph m đáy Chọn:  Nước làm lạnh đi trong ống trong với nhiệt độ vào tV = 25oC và nhiệt độ ra tR = 35oC  Sản phẩm đáy đi trong ống ngồi với nhiệt độ vào tWS = 100,6315oC và nhiệt độ ra tWR = 40oC Trang 14 Edited with the trial version of Foxit Advanced... c : ⇒ Ap suất hơi bão hòa của nước PNL = 1,03666 at = 761,945 (mmHg) • Tra hình áp su t hơi bão hòa c a axit axetic : ⇒ Áp suất hơi bão hòa của axit axetic PAL = 415,73 (mmHg) P 761,945 Nên: α L = NL = = 1,833 PAL 413,73 Tại nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện TLL = 100,08oC , • Tra bảng đ nh t c a nư c ⇒ Độ nhớt của nước µNL = 0,2836344 (cP) • Dùng tốn đồ ⇒ Độ nhớt của axit axetic µAL... của hệ Nước – Axit axetic Dựa vào hình 1 ⇒ yF* = 0,9371 x − y * 0,9985 − 0,9371 F Tỉ số hồn lưu tối thiểu: Rmin = D = = 8,9 * y F − x F 0,9371 − 0,9302 Tỉ số hồn lưu làm việc: R = 2,9Rmin + 0,3 = 26,11 IV XÁC Đ NH SU T LƯ NG MOL C A CÁC DỊNG PHA : Coi lưu lượng mol của các dòng pha đi trong mỗi đoạn tháp (chưng và luyện) là khơng đổi 1 Tại đỉnh tháp: nHD L nHD L Vì tại đỉnh tháp nồng độ phần mol của nước. .. 157908,21 (N/m2) = 0,1579(N/mm2)  Hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học của mơi trường: Vì mơi trường axit có tính ăn mòn và thời gian sử dụng thiết bị là trong 20 năm ⇒ Ca = 1 2 = 2 (mm)  Ứng suất cho phép tiêu chuẩn: Vì vật liệu là X18H10T ⇒ [σ]* = 140 (N/mm2)  Hệ số hiệu chỉnh: Vì thiết bị có bọc lớp cách nhiệt ⇒ η = 0,95  Ứng suất cho phép: [σ] = η [σ]* = 133 (N/mm2)  Hệ số bền mối hàn: Vì sử dụng phương... ng riêng c a nư c: ⇒ Khối lượng riêng của nước ở 100,08oC: ρNL = 958,341 (kg/m3) Tra bảng kh i lư ng riêng c a axit axetic : ⇒ Khối lượng riêng của axit axetic ở 100,08oC: ρAL = 957,856 (kg/m3) Áp dụng trong cơng thức : x 1 − xL 1 0,9575 1 − 0,9575 = L + = + ⇒ ρLL = 958,32 (kg/m3) ρ LL ρ NL ρ AL 958,341 957,856 1.2 Khối lượng riêng trung bình của pha hơi trong phần luyện: Nồng độ trung bình của pha... vật liệu cách nhiệt cần dùng: V = π(Dt + 2Sthân + δa).δa H = π.(0.85 + 2 0,003 + 0,01).0,01.14,325 = 0,38973 (m3) Trang 34 Edited with the trial version of Foxit Advanced PDF Editor To remove this notice, visit: www.foxitsoftware.com/shopping LỜI KẾT Với hệ thống chư ng cất Nước – Axit axetic dùng tháp mâm xun lỗ như đã thiết kế, ta thấy bên cạ nh những ư u điểm cũng còn có nhiều nhược điểm Thiết bị có . thống chưng cất Nước – Axit axetic có năng suất là 1000l/ h, nồng độ nhập liệu là 80% khối lượng nước , nồng độ sản phẩm đỉnh là 99,5% khối lượng nước , nồng độ sản phẩm đáy là 7 2% khối lượng nước. .    =⇒ =⇒ )mol/g(18MOH:Nöôùc )mol/g(60MCOOHCH:axeticAxit N2 A3  Năng suất nhập liệu: G F = 0.5 (m 3 /h)  Nồng độ nhập liệu: x F = 80% (kg nước/ kg hỗn hợp)  Nồng độ sản phẩm đỉnh: x D = 99.5% (kg nước/ kg hỗn hợp)  Nồng độ sản. thì:  Sản phẩm đỉnh chủ yếu là nước.  Sản phẩm đáy chủ yếu là axit axetic. 2. Các phương pháp chưng cất : 2.1. Phân loại theo áp suất làm việc: - Áp suất thấp - Áp suất thường - Áp suất