Đồ án tính toán hệ thống chưng luyện hệ hai cấu tử rượu metylic nước

Âäư ạn män hc - Chỉng luûn liãn tủc häùn håüp rỉåüu metylic - nỉåïc Pháưn 1 : MÅÍ ÂÁƯU I.L thuút vãư chỉng luûn Chỉng l phỉång phạp dng âãø tạch cạc häùn håüp cháút lng cng nhỉ cạc häùn håüp khê lng thnh cạc cáúu tỉí riãng biãût dỉûa vo âäü bay håi khạc nhau ca cạc cáúu tỉí trong häùn håüp ,nghéa l khi åí cng mäüt nhiãût âäü thç ạp sút håi ca cạc cáúu tỉí khạc nhau. Khi chỉng ta thu âỉåüc nhiãưu sn pháøm v thỉåìng bao nhiãu cáúu tỉí s cọ báúy nhiãu sn pháøm .Âäúi våïi trỉng håüp häùn håüp chỉng chè gäưm hai cáúu tỉí thç sn pháøm âènh gäưm cáúu tỉí cọ âäü bay håi låïn v mäüt pháưn ráút êt cáúu tỉí cọ âäü bay håi bẹ cn sn pháøm âạy gäưm cáúu tỉí cọ âäü bay håi bẹ v mäüt pháưn ráút êt cáúu tỉí cọ âäü bay håi låïn. Trong sn xút cọ ráút nhiãưu phỉång phạp chỉng nhỉ chỉng âån gin ,chỉng bàòng håi nỉåïc trỉûc tiãúp ,chỉng chán khäng v chỉng luûn .Ty thüc vo âiãưu kiãûn sàơn cọ , tênh cháút häùn håüp , u cáưu vãư âäü tinh khiãút sn pháøm m ta chn phỉång phạp chỉng cho thêch håüp . - Chỉng âån gin dng âãø tạch cạc häùn håüp gäưm cạc cáúu tỉí cọ âäü bay håi ráút khạc nhau .Phỉång phạp ny thỉåìng dng âãø tạch så bäü v lm sảch cáúu tỉí khi tảp cháút. - Chỉng bàòng håi nỉåïc trỉûc tiãưp dng tạch cạc häùn håüp gäưm cạc cháút khọ bay håi v tảp cháút khäng bay håi ,thỉåìng dng trong trỉåìng håüp cháút âỉåüc tạch khäng tan vo nỉåïc - Chỉng chán khäng dng trong trỉåìng håüp cáưn hả tháúp nhiãût âäü säi cáúu tỉí .Vê dủ nhỉ trỉåìng håüp cạc cáúu tỉí trong häùn håüp dãù bë phán hy åí nhiãût âäü cao hay trỉåìng håüp cạc cáúu tỉí cọ nhiãût âäü säi quạ cao. - Chỉng luûn l phỉång phạp phäø biãún nháút âãø tạch hon ton häùn håüp cạc cáúu tỉí dãù bay håi cọ tênh cháút ha tan mäüt pháưn hồûc ha tan hon ton vo nhau. Chỉng luûn åí ạp sút tháúp dng cho cạc häùn håüp dãù bë phán hy åí nhiãût âäü cao v häùn håüp cọ nhiãût âäü säi cao. Chỉng luûn åí ạp sút cao dng cho cạc häùn håüp khäng họa lng åí ạp sụát thỉåìng. Chỉng luûn åí ạp sút thỉåìng (ạp sút khê quøn ) dng cho häùn håüp khäng thüc cạc trỉåìng håüp trãn. Ngỉåìi ta tiãún hnh chỉng luûn häùn håüp cáưn chỉng trong thạp chỉng luûn ,thạp gäưm nhiãưu âéa ,trãn mäùi âéa xy ra quạ trçnh chuøn khäúi giỉỵa pha lng v pha håi. Håi âi tỉì dỉåïi lãn qua cạc läø ca âéa ,lng âi tỉì trãn xúng theo cạc äúng chy chuưn, näưng âäü cạc cáúu tỉí v nhiãût âäü säi åí mäùi âéa thay âäøi theo chiãưu cao ca thạp .Do âọ mäüt phn cáúu tỉí dãù bay håi chuøn tỉì pha lng vo pha håi v mäüt pháưn êt hån chuøn tỉì pha håi vo pha lng , làûp lải nhiãưu láưn bäúc håi v ngỉng tủ nhỉ thãú , hay nọi mäüt cạch khạc ,våïi mäüt säú âéa tỉång ỉïng , cúi cng åí trãn âènh thạp ta thu âỉåüc cáúu tỉí dãù bay håi åí dảng ngun cháút v åí thạp ta thu âỉåüc cáúu tỉí khọ bay håi åí dảng ngun cháút . Quạ trçnh chỉng luûn âỉåüc thỉûc hiãûn trong thiãút bë loải thạp lm viãûc liãn tủc hồûc giạn âoản. Åí âáy ta s thiãút kãú hãû thäúng chỉng luûn thạp chọp lm viãûc liãn tủc våïi häùn håüp chỉng l rỉåüu mãtylic v nỉåïc.Khi chỉng luûn liãn tủc , häùn håüp âáưu âỉåüc âỉa vo thạp åí âéa tiãúp liãûu (nàòm åí pháưn giỉỵa thán thạp ) mäüt cạch liãn tủc , sn pháøm âènh v sn pháøm âạy cng âỉåüc láúy ra liãn tủc. II.Tênh cháút l họa ca rỉåüu mãtylic 1.Tênh cháút l hc: Rỉåüu mãtylic l cháút lng khäng mu,tan vä hản trong nỉåïc cọ mi vë âàûc trỉng , ráút âäüc , chè mäüüt lỉåüng nh xám nháûp vo cå thãø cng cọ thãø gáy m la ,lỉåüng låïn gáy tỉí vong. -Nhiãût âäü säi åí ạp sút khê quøn t 0 s = 64,5 0 C Trang 1 ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc - Khọỳi lổồỹng rióng ồớ 20 0 C = 791,7 Kg/m 3 -ọỹ nhồùt ồớ 20 0 C à = 0,6.10 3 N.s/m 2 =0,6 cp -Hóỷ sọỳ dỏựn nhióỷt ồớ 20 0 C = 0,179kcal/m.h.õọỹ = 0,2082 W/m.õọỹ -Nhióỷt dung rióng ồớ 20 0 C C P = 2570 J/kg.õọỹ -Nhióỷt hoùa hồi r = 262,79 kcal/kg ồớ 64,5 0 C -Nhióỷt õọỹ noùng chaớy t nc = -97,8 0 C 2.Tờnh chỏỳt hoùa hoỹc: Rổồỹu mótylic coù cọng thổùc phỏn tổớ : CH 3 OH H cọng thổùc cỏỳu taỷo : H - C - O - H H phỏn tổớ lổồỹng : 32 õvC Trong phỏn tổớ rổồỹu mótylic coù 3 loaỷi lión kóỳt : C - H , C - O , O - H ,trong õoù hai lión kóỳt sau laỡ lión kóỳt cọỹng hoùa trở phỏn cổỷc ,õoù laỡ do õọỹ ỏm õióỷn cuớa O lồùn hồn cuớa C vaỡ H nón trong caớ hai lión kóỳt õoù cỷp electron goùp chung õóửu lóỷch vóử phờa O laỡm cho nguyón tổớ H trồớ nón linh õọỹng hồn.Rổồỹu mótylic coù khaớ nng tham gia caùc phaớn ổùng sau: - laỡm phaù vồợ lión kóỳt C-OH vồùi sổỷ taùch õi cuớa nhoùm -OH - laỡm phaù vồợ lión kóỳt _-O-H vồùi sổỷ taùch õi cuớa -H. - bở oxy hoùa thaỡnh fomanõóhit : CH 3 OH + CuO HCHO + Cu Rổồỹu mótylic õổồỹc ổùng duỷng õóứ saớn xuỏỳt anõóhytfomic laỡm nguyón lióỷu cho cọng nghóỷ chỏỳt deớo. III.Tờnh chỏỳt lyù hoùa cuớa nổồùc - Nổồùc laỡ chỏỳt loớng khọng maỡu ,khọng muỡi ,khọng vở. - Nhióỷt õọỹ sọi ồớ 760mmHg laỡ 100 0 C. - Hoùa loớng ồớ 0 0 C. - Khọỳi lổồỹng rióng = 997,08 kg/m 3 ồớ 25 0 C. - ọỹ nhồùt à = 0,8937.10 3 N.s/m 2 = 893,7 Cp ồớ 25 0 C - Nhióỷt dung rióng C P = 0,99892 kcal/kg.õọỹ ồớ 25 0 C - Nhióỷt hoùa hồi ồớ aùp suỏỳt khờ quyóứn r = 540 kcal/kg - Nổồùc coù cọng thổùc phỏn tổớ H 2 O ,cọng thổùc cỏỳu taỷo H-O-H - Nổồùc laỡ hồỹp chỏỳt phỏn cổỷc maỷnh, coù thóứ hoỡa tan nhióửu chỏỳt rừn ,loớng ,khờ - Nổồùc cỏửn thióỳt cho sinh hoaỷt hũng ngaỡy ,saớn xuỏỳt nọng nghióỷp ,cọng nghióỷp , xỏy dổỷng , giao thọng vỏỷn taới. - Nổồùc duỡng õóứ õióửu chóỳ oxy. IV.ặu ,khuyóỳt õióứm cuớa phổồng phaùp chổng õộa choùp : ặu õióứm:Taùch õổồỹc saớn phỏứm coù õọỹ tinh khióỳt cao,dóự khọỳng chóỳ quaù trỗnh,bóử mỷt tióỳp xuùc pha tổồng õọỳi lồùn ,trồớ lổỷc khọng cao. Khuyóỳt õióứm:Tióỳp xuùc pha khọng lión tuỷc, cỏỳu taỷo phuùc taỷp. V.Dỏy chuyóửn cọng nghóỷ: Thióỳt kóỳ nhổ hỗnh veợ. Họựn hồỹp õỏửu tổỡ bóứ chổùa 1 õổồỹc bồm 2 bồm lón thuỡng cao vở 3rọửi theo ọỳng dỏựn qua van õióửu chốnh lổu lổồỹng 5 (õióửu chốnh lổồỹng họựn hồỹp õỏửu vaỡo thaùp) õóỳn thióỳt bở õun sọi họựn hồỹp õỏửu 6 .Sổỷ coù mỷt cuớa thuỡng cao vở õaớm baớo cho lổồỹng họựn hồỹp õỏửu vaỡo thaùp khọng dao õọỹng ,trong trổồỡng hồỹp cọng suỏỳt bồm quaù lồùn họựn hồỹp õỏửu seợ theo ọỳng tuỏửn hoaỡn 4 traỡn vóử bóứ chổùa họựn hồỹp õỏửu .Thióỳt bở õun sọi 6 laỡ thióỳt bở trao õọứi nhióỷt ọỳng chuỡm Trang 2 ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc vồùi taùc nhỏn noùng laỡ hồi nổồùc baợo hoỡa . Ra khoới thióỳt bở õun sọi ,họựn hồỹp õỏửu ồớ nhióỷt õọỹ sọi õi vaỡo thaùp 7 ồớ õộa naỷp lióỷu . Saớn phỏứm õốnh ồớ daỷng hồi õổồỹc ngổng tuỷ hoaỡn toaỡn khi õi qua thióỳt bở ngổng tuỷ 8 õóỳn thióỳt bở phỏn taùch họửi lổu 9 ,mọỹt phỏửn saớn phỏứm õốnh họửi lổu trồớ vóử õốnh thaùp,phỏửn coỡn laỷi õi vaỡo thióỳt bở laỡm nguọỹi 10 õổồỹc laỡm laỷnh vaỡ õi vaỡo bóứ chổùa saớn phỏứm õốnh 11.Thióỳt bở ngổng tuỷ 8 vaỡ thióỳt bở laỡm nguọỹi 10 cuợng laỡ thióỳt bở trao õọứi nhióỷt ọỳng chuỡm vồùi taùc nhỏn laỡm nguọỹi laỡ nổồùc laỷnh . Saớn phỏứm õaùy õi ra khoới thaùp ồớ õaùy õổồỹc dỏựn vaỡo bóứ chổùa saớn phỏứm õaùy 12 ,õổồỹc laỡm nguọỹi tổỷ nhión .Saớn phỏứm õaùy ồớ õỏy laỡ nổồùc coù chổùa mọỹt ờt metylic nón õổồỹc xuớ lyù rọửi thaới ra mọi trổồỡng . 13 laỡ thaùp chổùa nổồùc laỡm maùt . 14 laỡ bỗnh phỏn phọỳi hồi õọỳt . Phỏửn 2 : TấNH CNG NGH Caùc kyù hióỷu sổớ duỷng trong quaù trỗnh tờnh toaùn : G F : lổồỹng họựn hồỹp õỏửu G P : lổồỹng saớn phỏứm õốnh G W : lổồỹng saớn phỏứm õaùy a F : nọửng õọỹ phỏửn khọỳi lổồỹng cuớa cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong họựn hồỹp õỏửu a P : nọửng õọỹ phỏửn khọỳi lổồỹng cuớa cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong saớn phỏứm õốnh a W : nọửng õọỹ phỏửn khọỳi lổồỹng cuớa cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong saớn phỏứm õaùy x F : nọửng õọỹ phỏửn mol cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong họựn hồỹp õỏửu. x P : nọửng õọỹ phỏửn mol cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong trong saớn phỏứm õốnh x W : nọửng õọỹ phỏửn mol cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong saớn phỏứm õaùy Cỏỳu tổớ dóự bay hồi A: rổồỹu metylic , cỏỳu tổớ khoù bay hồi B : nổồùc. Chổồng I: TấNH S ẫA I.Tờnh lổồỹng họựn hồỹp : 1.Nọửng õọỹ phỏửn mol: x A = B B A A A A M a M a M a + => x F = 18623238 3238 + = 0,2564 phỏửn mol => x P = 1823298 3298 + = 0,965 phỏửn mol => x W = 1898322 322 + = 0,0113 phỏửn mol 2.Lổu lổồỹng họựn hồỹp õỏửu vaỡ saớn phỏứm õaùy: Phổồng trỗnh cỏn bũng vỏỷt lióỷu cho toaỡn thaùp: F = P + W (1) Vióỳt cho cỏỳu tổớ dóự bay hồi: F.x F = P.x P + W.x W (2) Tổỡ (1) vaỡ (2) suy ra: Trang 3 ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc wP xx F = wF xx P = FP xx W Vỏỷy lổồỹng saớn phaớm õốnh laỡ: P = F. wP wF xx xx = 2000. 0113,0965,0 0113,02564,0 = 514 Kg/h Lổồỹng saớn phỏứm õaùy laỡ: W = F. wP FP xx xx = 2000. 0113,0965,0 2564,0965,0 = 1486 Kg/h Goỹi F M laỡ phỏn tổớ lổồỹng trung bỗnh cuớa họựn hồỹp õỏửu F M = x F .M A + (1-x F ).M B = 0,2564.32 + 0,7436.18 = 21,5896 (g) Lổồỹng họựn hồỹp õỏửu tờnh theo Kmol/h laỡ: F = 5896,21 2000 = 92,637 (Kmol/h) Lổồỹng saớn phỏứm õốnh tờnh theo Kmol/h laỡ: F = F. wP wF xx xx = 92,637. 0113,0965,0 0113,02564,0 =23,808 (Kmol/h) Lổồỹng saớn phỏứm õaùy tờnh theo Kmol/h laỡ: W = F. wP FP xx xx = 92,637. 0113,0965,0 2564,0965,0 = 68,829 (Kmol/h) II.Xaùc õởnh sọỳ õộa cuớa thaùp 1. ổồỡng cong cỏn bũng - õọử thở t-x-y theo thổỷc nghióỷm: Goỹi x,y laỡ nọửng õọỹ mol phỏửn cuớa thaỡnh phỏửn loớng vaỡ hồi cuớa rổồỹu mótylic (tờnh theo phỏửn mol) t ( 0 C) laỡ nhióỷt õọỹ sọi cuớa họựn hồỹp hai cỏỳu tổớ (ồớ 760 mmHg). Theo baớng IX.2a-Sọứ tay QT&TBCN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2, trang 149 ,ta coù: X 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Y 0 26,8 41,8 57,9 66,5 72,9 77,9 82,5 87 91,5 95,8 100 T 100 92,3 87,7 81,7 78 75,3 73,1 71,2 69,3 67,6 66 64,5 Dổỷa vaỡo baớng sọỳ lióỷu naỡy ta veợ õọử thở õổồỡng cong cỏn bũng cuớa họựn hồỹp rổồuỷ metylic vaỡ nổồùc (Hỗnh 1) vaỡ õọử thở bióứu dióựn õổồỡng cong sọi (Hỗnh 2) . Theo õọử thở õổồỡng cỏn bũng ta xaùc õởnh õổồỹc y * F = 0,64 phỏửn mol laỡ nọửng õọỹ cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong pha hồi cỏn bũng vồùi pha loớng trong họựn hồỹp õỏửu. Theo õọử thở õổồỡng cong sọi ta xaùc õởnh õổồỹc nhióỷt õọỹ sọi cuớa họựn hồỹp õỏửu t s F =89 0 C ,cuớa saớn phỏứm õốnh t s P = 65,5 0 C ,cuớa saớn phỏứm õaùy t s W = 97 0 C . Chố sọỳ họửi lổu tọỳi thióứu õổồỹc xaùc õởnh bũng cọng thổùc : R xmin = F F F P xy yx * * = 2564,064,0 64,0965,0 = 0,847 Hỗnh veợ 1,2,3: Trang 4 ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc 2. Xaùc õởnh R X thờch hồỹp : Vióỷc xaùc õởnh R X thờch hồỹp ta laỡm nhổ sau: Lỏỳy vaỡi giaù trở R X > R Xmin , vồùi mọựi giaù trở R X õaợ lỏỳy ta tờnh x P /(R X +1) laỡ giaù trở tung õọỹ cuớa õổồỡng nọửng õọỹ laỡm vióỷc , veợ õổồỡng laỡm vióỷc õoaỷn chổng vaỡ õoaỷn luyóỷn ,tổỡ õoù xaùc õởnh sọỳ õộa lyù thuyóỳt N ổùng vồùi mọựi giaù trở R X .Lỏỷp õọử thở vồùi truỷc tung laỡ N.(R X +) ,truỷc hoaỡnh laỡ R X (Hỗnh 3). Tổỡ õọử thở ,xaùc õởnh õióứm cổỷc tióứu , tổỡ õióứm cổỷc tióứu suy ra R X thờch hồỹp . R Xopt = 1,6 Tổỡ R X thờch hồỹp ,veợ laỷi õổồỡng nọửng õọỹ laỡm vióỷc õoaỷn chổng vaỡ õoaỷn luyóỷn vaỡ xaùc õởnh õổồỹc sọỳ õộa lyù thuyóỳt. N lt = 14 (õộa) (4 õộa chổng vaỡ 10 õộa luyóỷn). 3. Phổồng trỗnh õổồỡng nọửng õọỹ laỡm vióỷc: oaỷn chổng : x = w XX X x RL L y LR R . 1 . 1 + + + + Vồùi L laỡ lổồỹng họửn hồỹp õỏửu tờnh trón 1 õồn vở saớn phỏứm õốnh, L= 891,3 808,23 637,92 == P F => x = 0113,0. 6,1891,3 1891,3 . 891,36,1 16,1 + + + + y = 0,474.y + 0,0059 oaỷn luyóỷn: x = 1 . 1 + + + X P X X R x x R R = 16,1 965,0 . 16,1 6,1 + + + x = 0,615.x + 0,371 4. Xaùc õởnh sọỳ õộa thổỷc tóỳ : Sọỳ õộa thổỷc tóỳ õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc : N tt = tb lt N Vồùi tb à laỡ hióỷu suỏỳt trung bỗnh cuớa thióỳt bở,laỡ haỡm cuớa õọỹ bay hồi tổồng õọỳi vaỡ õọỹ nhồùt à cuớa họựn hồỹp à = f(,). = x x y y 1 . 1 ọỹ nhồùt: lgà hh =n.lgà 1 + (1-n)lgà 2 n laỡ nọửng õọỹ cỏỳu tổớ thổù nhỏỳt n -1 laỡ nọửng õọỹ cỏỳu tổớ thổù hai à 1 ,à 2 laỡ õọỹ nhồùt hai cỏỳu tổớ. = tb = .( 3 1 1 + 2 + 3 ) Vồùi 1 laỡ hióỷu suỏỳt ổùng vồùi õộa trón cuỡng 2 laỡ hióỷu suỏỳt ổùng vồùi õộa tióỳp lióỷu Trang 5 ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc 3 laỡ hióỷu suỏỳt ổùng vồùi õộa cuọỳi cuỡng *ặẽng vồùi õộa tióỳp lióỷu : ọỹ bay hồi: F = 156,5 2564,0 2564,01 . 64,01 64,01 . 1 = = F F F F x x y y ọỹ nhồùt : vồùi t S F = 89 0 C lgà F = OHFOHCHF xx 23 lg).1(lg àà + = 0,2564.lg0,33 + (1 - 0,2564).lg0,3202 = -0,491 => à F = 0,323 (Cp) Tờch à F . F = 0,323.5,156 = 1,665 .Tra õọử thở hỗnh IX.11 trang 171Sọứ tay QT&TB CN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2 ta õổồỹc hióỷu suỏỳt cuớa õộa tióỳp lióỷu 2 = 44 %. *ặẽng vồùi õộa trón cuỡng : ọỹ bay hồi : P = 777,1 965,0 965,01 . 98,01 98,01 . 1 = = P P P P x x y y ọỹ nhồùt : vồùi t S P = 65,5 0 C lgà P = OHPOHCHP xx 23 lg).1(lg àà + = 0,965.lg0,49 + (1 - 0,965).lg0,4324 = -0,3117 => à P = 0,488 (Cp) Tờch à F . F = 0,488.1,777 = 0,88 .Tra õọử thở hỗnh IX.11 trang 171Sọứ tay QT & TB CN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2 ta õổồỹc hióỷu suỏỳt cuớa õộa trón cuỡng 1 = 50 %. *ặẽng vồùi õộa cuọỳi cuỡng: ọỹ bay hồi: W = 608,7 0113,0 0113,01 . 08,01 08,01 . 1 = = w w w w x x y y ọỹ nhồùt : vồùi t S W = 97 0 C lgà W = OHwOHCHw xx 23 lg).1(lg àà + = 0,0113.lg0,293 + (1 - 0,0113).lg0,293 = -0,533 => à W = 0,293 (Cp) Tờch à F . F = 0,293.7,608 = 2,23 .Tra õọử thở hỗnh IX.11 trang 171 Sọứ tay QT & TB CN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2 ta õổồỹc hióỷu suỏỳt cuớa õộa trón cuỡng 3 = 40 %. Vỏỷy hióỷu suỏỳt trung bỗnh: tb = 3 1 ( 1 + 2 + 3 ) = 3 1 (44 + 50 + 40) = 44,667 (%) Sọỳ õộa thổỷc tóỳ laỡ : N tt = 3,31100. 667,44 14 == tb lt N Vỏỷy thuỷc tóỳ phaới choỹn 31 õộa , trong õoù sọỳ õộa õoaỷn chổng laỡ 9 õộa vaỡ sọỳ õộa õoaỷn luyóỷn laỡ 22 õộa . (y F , y P , y W õổồỹc xaùc õởnh tổỡ õọử thở õổồỡng cỏn bũng hỗnh 1) (ọỹ nhồùt cuớa rổồỹu mótylic theo nhióỷt õọỹ õổồỹc tra ồớ Baớng duỡng cho toaùn õọử h.I.18 trang 93 Sọứ tay QT&TB CN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2. Trang 6 Âäư ạn män hc - Chỉng luûn liãn tủc häùn håüp rỉåüu metylic - nỉåïc Âäü nhåït ca nỉåïc theo nhiãût âäü âỉåüc tra åí Bng I.102 trang 94). Chỉång II: TÊNH ÂỈÅÌNG KÊNH THIÃÚT BË Âỉåìng kênh thạp âỉåüc xạc âënh tỉì cäng thỉïc (IX.89) Säø tay QT&TBCN Họa hc : D = tb tb V ωπ .3600. .4 , m Hồûc D = 0,0188. tbyy tb g ).( ωρ , m Trong âọ : V tb - lỉåüng håi trung bçnh âi trong thạp , m 3 /h ω tb - täúc âäü håi trung bçnh âi trong thạp , m/s g tb - lỉåüng håi trung bçnh âi trong thạp ,kg/h (ρ y .ω y ) tb - täúc âäü håi trung bçnh âi trong thạp , kg/m 2 .s I.Âỉåìng kênh âoản luûn: 1. Lỉåüng håi trung bçnh âi trong âoản luûn g tb cọ thãø xem gáưn âụng bàòng trung bçnh cäüng lỉåüng håi âi ra khi âéa trãn cng ca thạp g â v lỉåüng håi âi vo dỉåïi cng g 1 ca âoản luûn : g tb = 2 1 gg d + , kg/h Trong âọ , g â = G R +G P = G P (R X +1) cäng thỉïc IX .92 trang 181 Säø tay QTTB táûp 2. Våïi G R : lỉåüng lng häưi lỉu , kg/h G P : lỉåüng sn pháøm âènh, kg/h R X : chè säú häưi lỉu = > g â = 514(1,6+1) = 1 336,4 kg/h Lỉåüng håi âi vo âéa âáưu tiãn ca âoản luûn âỉåüc xạc âënh theo hãû phỉång trçnh cho åí trang 173 Säø tay QTTB táûp 2 :      = += += dd PP P rgrg xGxGyg GGg 11 1111 11 Trong âọ x 1 = a F = 0,38 (pháưn khäúi lỉåüng) x P = a P = 0,98 (pháưn khäúi lỉåüng) G 1 :lỉåüng lng âéa thỉï nháút âoản luûn r â :áøn nhiãût họa håi ca häùn håüp âi ra khi âènh thạp r 1 :áøn nhiãût họa håi ca häùn håüp âi vo âéa thỉï nháút âoản luûn r 1 = r a .y 1 +(1-y 1 ).r b r â = r a .y 1 +(1-y â ).r b r a , r b :áøn nhiãût họa håi ca rỉåüu metylic v nỉåïc . y â = a P = 0,98 pháưn khäúi lỉåüng . *Tênh r 1 : häùn håüp âáưu vo thạp åí 89 0 C nãn ta phi tênh r a , r b åí 89 0 C. Theo bng I.212 trang 254 Säø tay QTTB táûp 1 ta cọ: Åí 60 0 C : r a1 = 265 kcal/kg r b1 =579 kcal/kg ÅÍí 100 0 C r a2 = 242 kcal/kg Trang 7 ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc r b2 = 539 kcal/kg = > 23 12 == aaa rrr kcal/kg 40 12 == bbb rrr kcal/kg Cttt 0 12 4060100 === = > 575,0 40 23 == b r a kcal/kg.õọỹ 1 40 40 == t r b kcal/kg.õọỹ Theo phổồng phaùp nọỹi suy ta tờnh r a ,r b ồớ 89 0 C : r a 89 = r a 60 + 325,24829.575,0265)6089.( == t r a kcal/kg r b 89 = r b 60 + 55029579)6089.( == t r b kcal/kg Vỏỷy r 1 = r a .y 1 +(1-y 1 ).r b = 248,325.y 1 + (1-y 1 ).550 = 550 - 301,675.y 1 *Tờnh r õ :hồi õi ra khoới õốnh thaùp ồớ nhióỷt õọỹ 65,5 0 C,tổồng tổỷ nhổ trón: r a 65,5 = r a 60 + 84,2615,5.575,0265)605,65( == t ra kcal/kg r b 65,5 = r b 60 + 5,5735,5579)605,65( == t r b kcal/kg Vỏỷy r õ = r a .y õ + (1- y õ ).r b = 261,84.0,98 +(1-0,98).573,5 = 268,07 kcal/kg Vỏỷy ta coù hóỷ phổồng trỗnh : = == += += 11 11 111 11 .675,301550 748,35824807,268.4,1336. 98,0.51438.0 514 yr rg Gyg Gg Giaới hóỷ ta õổồỹc : = = = = hkgG hkgg kgkcalr luongkhoiphany /54,522 /54,1036 /62,345 )__(6775,0 1 1 1 1 -Lổồỹng hồi trung bỗnh õi trong õoaỷn luyóỷn : g tb = hkg gg d /47,1186 2 54,10364,1336 2 1 = + = + -Lổồỹng loớng trung bỗnh õi trong õoaỷn luyóỷn : G tb = hkg GRGGG XPR /47,672 2 54,5226,1.514 2 . 2 11 = + = + = + -Thaỡnh phỏửn hồi cỏn bũng õi trón õoaỷn luyóỷn : y tb = 83,0 2 6775,098,0 2 1 = + = + yy d phỏửn khọỳi lổồỹng =0,73 phỏửn mol -Phỏn tổớ lổồỹng trung bỗnh cuớa họựn hồỹp hồi : Trang 8 ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc tb M = y tb .M A +(1- y tb ).M B = 0,73.32 + (1-0,73).18 = 28,22 õvC 2. Tọỳc õọỹ hồi trung bỗnh õi trong õoaỷn luyóỷn : ( y y ) tb = 0,065[]. ytbxtb h ,kg/m 2 .s - Cọng thổùc IX.105 trang 184 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2. xtb , ytb :khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh cuớa pha loớng vaỡ pha hồi tờnh theo nhióỷt õọỹ trung bỗnh , kg/m 3 . h : khoaớng caùch caùc õộa trong thaùp,m,vồùi giaù trở h õổồỹc choỹn theo õổồỡng kờnh thaùp . [] : hóỷ sọỳ tờnh õóỳn sổùc cng bóử mỷt. *Tờnh [] ồớ nhióỷt õọỹ trung bỗnh : Nhióỷt õọỹ trung bỗnh trong õoaỷn luyóỷn : t tb = C tt PF 0 25,77 2 5,6589 2 = + = + Theo baớng I.242 trang 300 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1 ta coù sổùc cng bóử mỷt cuớa rổồuỷ vaỡ nổồùc : ớ 60 0 C : a1 = 19,3.10 3 N/m = 19,3 dyn/cm (metylic) b1 = 66,2 dyn/cm (nổồùc) ớ 80 0 c : a2 = 17,6 dyn/cm (metylic) b2 = 62,6 dyn/cm (nổồùc) = > 7,1 12 == aaa dyn/cm 6,3 12 == bbb dyn/cm Cttt 0 12 206080 === => 085,0 20 7,1 == t a dyn/cm.õọỹ 18,0 20 6,3 == t b dyn/cm.õọỹ Bũng phổồng phaùp nọỹi suy ta tờnh õổồỹc sổùc cng bóử mỷt cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ 77,25 0 C : a 77,25 = a1 60 + )6025,77( t a = 19,3 - 0,085(77,25 -60) = 17,83 dyn/cm b 77,25 = b1 60 + 095,63)6025,77(18,02,66)6025,77( == t b dyn/cm Sổùc cng bóử mỷt cuớa họựn hồỹp õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc I.76 trang 299 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1: bahh 111 += = > 9,13 . = + = ba ba hh dyn/cm Ta thỏỳy hh < 20 dyn/cm nón choỹn [] = 0,8. *Tờnh khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh : Theo baớng I.2 trang 9 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1 ta coù khọỳi lổồỹng rióng cuớa metylic vaỡ nổồùc : - 60 0 C : a1 = 756 kg/m 3 (metylic) Trang 9 ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc b1 = 983 kg/m 3 (nổồùc) - 80 0 C : a2 = 736 kg/m 3 (metylic) b2 = 972 kg/m 3 (nổồùc) = > 20 12 == aaa kg/m 3 11 12 == bbb kg/m 3 Ct 0 206080 == = > 1 20 20 == t a kg/m 3 .õọỹ 55,0 20 11 == t b kg/m 3 .õọỹ Theo phổồng phaùp nọỹi suy ,tờnh khọỳi lổồỹng rióng cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ 77,25 0 C : 75,73825,17756)6025,77( 60 1 25,77 == += t a aa kg/m 3 ( ) 5,97325,17.55,09836025,77 6025,77 == += t b bb kg/m 3 Khọỳi lổồỹng rióng cuớa họựn hồỹp õổồỹc tờnh theo cọng thổùc I.2 trang 5 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1: b b a a hh xx += 1 Vồùi x a , x b : thaỡnh phỏửn khọỳi lổồỹng trung bỗnh cuớa caùc cỏỳu tổớ x a = 68,0 2 38,098,0 = + phỏửn khọỳi lổồỷng = > x b = 1-x a = 0,32 phỏửn khọỳi lổồỹng = > 3 10.249,1 1 = hh hh = 800,6 kg/m 3 xTB = hh =800,6 kg/m 3 Khọỳi lổồỹng rióng cuớa pha hồi xaùc õởnh theo cọng thổùc I. 3 trang 5 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1: 0 . .273 . 4,22 pT pM yTB = , p = p 0 = 1 982,0 25,77273 273 . 4,22 22,28 = + = yTB kg/m 3 Vỏỷy tọỳc õọỹ trung bỗnh cuớa hồi trong thaùp : hh tbyy 458,1982,0.6,800 8,0.065,0)( == kg/m 2 .s ổồỡng kờnh õoaỷn luyóỷn : D = 0,0188. 4 536,0 .458,1 47,1186 hh = Choỹn h = 0,28 (m) = > D = 0,74 m II.ổồỡng kờnh õoaỷn chổng: 1. Lổồỹng hồi trung bỗnh trong õoaỷn chổng g tb coù thóứ xem gỏửn õuùng bũng trung bỗnh cọỹng lổồỹng hồi õi ra khoới õoaỷn chổng g n vaỡ lổoỹng hồi õi vaỡo õoaỷn chổng g 1 : Trang 10 [...]... vë :mm L B B1 H S L a d 150 120 130 215 8 60 20 30 2 Chn chán âåỵ : Ta chn chán â kiãøu III, våïi ti trng trãn mäüt chán l 14118,75 N nãn ta chn chán âåỵ cọ cạc säú liãûu sau : Ti trng cho phẹp trãn mäüt chán Gcp = 25 000 N > G , Bãư màût âåỵ F = 444.10-4 m2 , Ti trng cho phẹp lãn mäüt màût âåỵ qcp = 560 000 N/m2 , Ti trng thỉûc tãú lãn mäüt chán âåỵ q= L 250 Pháưn 4 : B 180 14118,75 = 317990 N / m 2... âáưu , aA = 0,38 CA ,CB : nhiãût dung riãng ca metylic v nỉåïc åí 25 0C *Nhiãût dung riãng ca metylic åí 250C : Tra bng I.154 trang 172 Säø tay QTTB táûp 1 âỉåüc nhiãût dung riãng ca metylic theo nhiãût âäü : CA20 = 2570 J/kg.âäü , CA40 = 2670 J/kg.däü Trang 13 Âäư ạn män hc - Chỉng luûn liãn tủc häùn håüp rỉåüu metylic - nỉåïc = > Nhiãût dung riãng ca metylic åí 250C l: 40 20 CA25 = CA20 + C A − C... giỉỵa hai tám chọp tmin = 114,33 mm Khong cạch nh nháút giỉỵa hai chọp l2 = 35 mm Khong cạch nh nháút giỉỵa chọp v äúng chy chuưn l 1 = 75 mm Trang 21 Âäư ạn män hc - Chỉng luûn liãn tủc häùn håüp rỉåüu metylic - nỉåïc II.Kãút cáúu âéa âoản chỉng : 1 Tênh toạn: Cạc cäng thỉïc cọ gêa trë sau âỉåüc tra åí trang 236 Säø tay QTTB táûp 2 : Âỉåìng kênh äúng håi ca chọp dh = 50 mm = 0,05 m Säú chọp phán bäú... chọp gáưn nháút t1 = 147,5 mm Kong cạch giỉỵa hai tám chọp tmin = 114,33 mm Khong cạch nh nháút giỉỵa hai chọp l2 = 35 mm Khong cạch nh nháút giỉỵa chọp v äúng chy chuưn l 1 = 75 mm Pháưn 3 : TÊNH CÅ KHÊ THIÃÚT BË CHÊNH I.Tênh thán thiãút bë chênh : Thạp chỉng luûn åí ạp sụát khê quøn P = 760 mmHg = 1,01.10 5 N/m2 l ạp sút tháúp v trung bçnh nãn chn thán thạp hçnh trủ hn (theo Säø tay QTTB táûp 2... v âạy : Theo bng IX.5 trang 170 Säø tay QTTB táûp 2 ỉïng våïi D t = 800 mm , khong cạch giỉỵa hai âéa l 280 mm thç säú âéa giỉỵa hai màût bêch liãn tiãúp l 4 Våïi 31 âéa ta cọ táút c l 10 bäü bêch näúi thán ,nàõp v âạy Theo bng XIII.27 trang 420 Säø tay QTTB táûp 2 ta chn bêch kiãøu 4 âãø näúi cạc âoản thán thạp , näúi nàõp v näúi âạy Âãø âm bo bêch chëu âỉåüc khi gàûp trỉåìng håüp lm viãûc báút thỉåìng... håüp rỉåüu metylic - nỉåïc λâ = λA.aA + λB.(1-aA) λA ,λB : nhiãût lỉåüng riãng ca metylic v nỉåïc åí âènh thạp aA : pháưn khäúi lỉåüng cáúu tỉí dãù bay håi (metylic) trong sn pháøm âènh ,aA = 0,98 Nnhiãût dung riãng mäüt cáúu tỉí âỉåüc tênh theo: λ = r + C.t våïi r: áøn nhiãût họa håi ca cáúu tỉí âọ.J/kg C :nhiãût dung riãng ca cáúu tỉí åí nhiãût âäü t = t P = 65,50C Nhiãût dung riãng ca metylic åí... 215 B2 290 H 350 h 185 âån vë :mm s 16 L 90 d 27 TÊNH THIÃÚT BË PHỦ I.Tênh toạn thiãút bë ngỉng tủ häưi lỉu : Âãø náng cao kh nàng phán tạch cạc cáúu tỉí trong quạ trçnh phán tạch ta cáưn tảo ra quạ trçnh tiãúp xục giỉỵa pha lng v pha håi,diãưu ny âỉåüc thỉûc hiãûn åí trong thạp Âãø náng cao âäü tinh khiãút ca sn pháøm âènh v âãø trạnh hiãûn tỉåüng khä âéa åí nhỉỵng âéa trãn cng ta cho mäüt pháưn sn... sạt ,sỉía chỉỵa ,lm vãû sinh Trong thiãút bë ny , tạc nhán nọng l håi âi ra tỉì âènh thạp (rỉåüu metylic) cọ âäü tinh khiãút cao nãn ta cho âi bãn ngoi chm äúng , cn tạc nhán lm lảnh l nỉåïc lảnh ta cho âi bãn trong cạc äúng âãø dãù lm vãû sinh khi cạc cháút báøn bạm trong äúng Âãø âm bo truưn nhiãût triãût âãø ,tiãút kiãûm lỉåüng nỉåïc ta cho hai lỉu thãø chuøn âäüng ngỉåüc chiãưu ,håi âi tỉì trãn... Bêch näúi äúng dáùn nỉåïc ngỉng : m7 = m5 = 2,58 kg Váûy täøng cạc loải bêch näúi thán,nàõp ,âạy v äúng dáùn : G6 = m1 +m2 +m3 +m4 +m5 +m6 +m7 = 272,11 kg Täøng khäúi lỉåüng ton thạp : Trang 32 Âäư ạn män hc - Chỉng luûn liãn tủc häùn håüp rỉåüu metylic - nỉåïc G = G1+G2+G3+G4+G5+G6 = 5 647,5 kg VII.Chn tai treo ,chán âåỵ : 1 Chn tai treo : Ta dng 4 tai treo kiãøu VII(Hçnh XIII.21),do âọ ti trng trãn... ca häùn håüp håi âi vo âéa thỉï nháút ca âoản chỉng ,âỉåüc tênh theo cäng thỉïc : r’1= ra.y’1 + (1-y’1).rb våïi y’1 = yW l thnh pháưn cáúu tỉí dãù bay håi (metylic) trong pha håi cán bàòng våïi pha lng trong sn pháøm âạy Dỉûa vo âäư thë âỉåìng cán bàòng (H.1) ỉïng våïi x W= 0,0113 ta cọ yW= 0,08 pháưn mol ỉïng våïi pháưn khäúi lỉåüng : y’1= 0,08.32 = 0,134 0,08.32 + 0,92.18 pháưn khäúi lỉåüng Theo