CHƯNG CẤT HAI CẤU TỬ

CHƯNG CẤT HAI CẤU TỬ

CHƯNG CẤT HAI CẤU TỬ

Giới thiệu chung

• Chưng cất là quá trình tách hỗn hợp lỏng thành các cấu tử riêng biệt

bằng cách đun sôi hỗn hợp, tách hơi tạo thành để ngưng tụ

• Cơ sở quá trình

- Cùng áp suất: cấu tử nào có nhiệt độ sôi thấp hơn thì dễ bay hơi hơn

- Cùng nhiệt độ: cấu tử nào có áp suất hơi lớn hơn

thì dễ bay hơi hơn.

• Chưng cất được dùng nhiều

trong nhiều ngành công nghiệp

Chưng cất hai cấu tử

 Giả định về cân bằng pha

 Giả định về nguyên lý và điều

kiện hoạt động

Giả định về cân bằng pha

• Hệ thống chưng cất hai cấu tử được xem như có hệ số bay

hơi tương đối không đổi trong toàn cột và giữa các mâm lý thuyết

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0

Giả định về nguyên lý & điều kiện hoạt động

1.Nhập liệu ở trạng thái lỏng

bão hòa ở đĩa thứ N với tốc độ là F

(mol/phút)

Giả định về nguyên lý & điều kiện hoạt động

Ở đỉnh tháp và TBHL

2

Ở đáy tháp

3.

Giả định về nguyên lý & điều kiện hoạt động

Giả định rằng lượng hơi tích

tụ có thể được bỏ qua trong toàn hệ

4

Giả định về nguyên lý & điều kiện hoạt động

Khi đó, những đường làm việc trên giản đồ McCabe - Thiele quen thuộc là những đường thẳng.

Giả định rằng : rA = rB

cat chung

V = V1 = V2 = V3 = … = VNT

Giả định về nguyên lý & điều kiện hoạt động

FL=3.33Lw(how)1.5

Tốc độ lỏng trong toàn bộ cột sẽ không giống nhau về mặt động lực

học Công thức thường được sử dụng để liên hệ giữa lượng lỏng

tích tụ trên mâm (M) với tốc độ dòng lỏng rời khỏi mâm (Ln):

6

Giả định về nguyên lý & điều kiện hoạt động

Động lực học của thiết bị ngưng

tụ và thiết bị đun sôi sẽ được bỏ qua.

Thiết bị chưng cất

Các loại đĩa thường được sử dụng

Đĩa van

TÍNH TOÁN

Các phương trình liên tục

Thứ nguyên quy ước: [mol/thời gian]

1 Thiết bị ngưng tụ và bể hồi lưu

2 Mâm đỉnh (n=NT)

van

TÍNH TOÁN

D R

V dt

D

dt

x M d

) (

) (

dM

−

=

NT NT

NT NT D

NT

NT Rx L x Vy Vy dt

x M d

− +

−

) (

3 Mâm liền trước mâm đỉnh (n=NT-1)

1 1

d

n n

n L L dt

dM

−

= +1

n n

n n n

n n

n L x L x Vy Vy dt

x M d

− +

−

= +1 +1 −1

) (

L dt

dM

NF NF

NF = +1 − +

Fz Vy

Vy x

L x

L dt

x M

d

NF NF

NF NF NF

NF NF

NF ) = +1 +1 − + −1 − + (

1 2

1 L L dt

dM

−

=

1 1

1 2 2 1

1 )

(

Vy Vy

x L x

L dt

x M

d

B − +

−

=

7 Thiết bị đun sôi và phần đáy cột chưng

8 Thiết bị điều khiển mực lỏng trên phần đáy cột và bể hồi lưu

Đĩa D=f1(MD) B=f2(MB) van

Các phương trình liên tục Thứ nguyên quy ước: [mol/thời gian]

TÍNH TOÁN

B V L dt

x

L dt

x M

d

B B

B ) = 1 1 − − (

Hai ẩn số có thể được điều chỉnh: dòng hồi lưu R và dòng hơi sôi V (hoặc nhiệt được đưa vào thiết bị đun sôi lại)

R= f1(xD) V=f2(xB)

Các phương trình liên tục Thứ nguyên quy ước: [mol/thời gian]

TÍNH TOÁN

Tài liệu tham khảo

1 Luyben_ W L - Process Modeling_ Simulation and Control for Chemical Engineers (1989)

3 Vũ Bá Minh - Kỹ thuật phản ứng – NXB Đại học quốc gia TPHCM

4 Trịnh Văn Dũng - Bài giảng Truyền khối - Đại học Bách Khoa TPHCM

Thank You !