Đồ án công nghệ H3PO4

Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Một ngành có đóng góp to lớn đến ngành công nghiệp giới nói chung nước ta nói riêng, ngành công nghiệp hóa học Đặc biệt ngành hóa chất bản, số có axit photphoric Axit photphoric hóa chất thương mại quan trọng, sản xuất với sản lượng lớn, mức độ tiêu thụ axit photphoric coi số kinh tế quan trọng để đánh giá sức mạnh công nghiệp quốc gia, đặc biệt nước phát triển Công nghệ sản xuất axit photphoric quan tâm không ngừng cải tiến, đại hóa để tăng suất giảm ô nhiễm môi trường Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Axit photphoric dùng kỹ thuật không đòi hỏi cao nồng độ, thông thường nồng độ cao khoảng 85% nồng độ cần thiết sử dụng rộng khắp ngành nông nghiệp, hóa chất thí nghiệm, thực phẩm Đồ án công nghệ môn học mang tính tổng hợp lại kiến thức môn học Quá trình thiết bị nhiều môn học có liên quan Qua việc tính toán cụ thể yêu cầu công nghệ, kết cấu thiết bị, để có quy trình phù hợp với yêu cầu sản xuất, đáp ứng yêu cầu kĩ thuật giá thành thiết bị phù hợp sản xuất để giúp sinh viên củng cố kĩ trước tiếp xúc trực tiếp với máy móc nhà máy Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quốc Hải, quý thầy cô Khoa Hóa học & Công nghệ thực phẩm, hướng dẫn, giúp đỡ chúng em trình làm đồ án Tuy nhiên, trình làm sai xót, chúng em mong quý thầy cô góp ý, dẫn để đồ án hoàn thiện xác CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT I.1 Cơ sở lý thuyết trình I.1.1 Nguyên liệu tổng hợp H3PO4 Nguyên liệu để sản xuất axit photphoric photpho I.1.2 Tính chất hóa lý Photpho chất rắn tồn nhiều dạng thù hình Photpho trắng có d=1,84 g/cm thu làm lạnh nhanh photpho, chất rắn suốt tinh khiết, thường có màu vàng nhạt lẫn tạp chất Photpho trắng có mạng lưới phân tử, nút lưới P4 liên kết với lực Van der Walls Liên kết nguyên tử P P4 bền nên photpho trắng hoạt động hoá học mạnh Photpho trắng không tan Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu nước, tan CS2, benzene Photpho trắng độc gây bỏng da nặng khó chữa Photpho trắng bị oxy hoá không khí nhiệt độ thường phát quang bóng tối Khi cọ xát nhẹ đun nóng nhẹ photpho trắng cháy toả nhiều nhiệt, phải giữ photpho trắng nước Khi chiếu sáng đun nóng không khí 250-300 0C, photpho trắng chuyển thành photpho đỏ Photpho đỏ có khối lượng riêng biến đổi từ đến 2,4 g/cm Photpho đỏ gồm số dạng thù hình polymer không tan nước CS Photpho đỏ hoạt động hoá học photpho trắng Khi đun nóng mạnh photpho đỏ bay hơi, ngưng tụ thu photpho trắng Khi đun nóng 200-2200C áp suất cao, photpho trắng biến thành photpho đen có dạng giống graphit, có khối lượng riêng 2,7 g/cm I.1.3 Trạng thái tự nhiên - Điều chế ứng dụng I.1.3.1 Trạng thái tự nhiên Trong tự nhiên photpho tồn chủ yếu dạng muối canxi photpho như: Quặng photphorit Ca3(PO4)2, quặng apatit 3Ca3(PO4) CaF2 hay 3Ca3(PO4)2 CaCl2 Ở Lào Cai có mỏ apatit với trữ lượng lớn Photpho tồn thể động vật Xương có hợp chất 3Ca 3(PO4)2 Ca(OH)2 3Ca3(PO4)2 CaCO3 H2O Axit nucleic chất polymer hữu phức tạp có chứa gốc photphat Photpho có sữa, máu, tế bào thần kinh, óc I.1.3.2 Điều chế Trong công nghiệp: Photpho sản xuất cách nung hỗn hợp quặng photphorit (hoặc apatit) với cát than cốc 12000C lò điện Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C  3CaSiO3 + 2P + 5CO Hơi photpho thoát ngưng tụ làm lạnh, thu photpho trắng dạng rắn I.1.3.3 Ứng dụng Dùng để sản xuất axit photphoric, sản xuất diêm hay dùng công nghiệp luyện kim… I.2 Tổng quan H3PO4 Axit photphoric, hay axit orthophotphoric axit trung bình có công thức hóa học H3PO4 I.2.1 Tính chất vật lý Axit photphoric chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, hút ẩm Hòa tan vô hạn etanol nước (với tỉ lệ nào), có khuynh hướng chậm đông trạng thái lỏng, phân hủy đun nóng vừa phải Trong cấu trúc tinh thể gồm có Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu nhóm tứ diện PO4, liên kết với liên kết hydro Cấu trúc giữ lại dung dịch đậm đặc axit nước làm cho dung dịch sánh giống nước đường Axit photphoric tan nước giải thích tạo thành liên kết hydro phân tử H3PO4 phân tử H2O Khi đun nóng dần đến 2600C, axit photphoric dần nước biến thành axit điphotphoric (H 4P2O7), 3000C biến thành axit metaphotphoric (HPO3) Thị trường H3PO4 có nồng độ 85-90%, có khối lượng riêng 1,7-1,75g/cm 3, dung dịch sánh đặc rót từ lọ Nếu nồng độ cao độ nhớt tăng lên lấy cách dễ dàng Các thông số axit photphoric:  Khối lượng phân tử: 98 g/mol  Khối lượng riêng: 1,87 g/cm3  Nhiệt độ nóng chảy: 42,350C  Nhiệt độ sôi: 1580C  Nhiệt độ phân hủy: 2130C  Độ nhớt: 2,4-9,4 cP (85% đậm đặc) 147 cP (100%) I.2.2 Tính chất hoá học Axit photphoric axit nấc, độ mạnh trung bình 250C: H3PO4 ↔ H2PO4- k1 = 7,6.10-3 H2PO4- ↔ H2PO42- k2 = 6,2.10-8 H2PO42- ↔ PO43- k3 = 4,4.10-13 Hình thành loại muối: Muối bậc (MH2PO4), muối bậc (M2HPO4), muối bậc (M3PO4) (hay gọi muối trung hoà) với M kim loại hoá trị I I.2.2.1 Tính axit Làm đổi màu chất thị, tác dụng với bazơ, với oxit bazơ, với muối, với kim loại  Tác dụng với kiềm tuỳ theo tỉ lệ số mol axit dung dịch kiềm mà ta thu muối khác nhau: M: Na, K H3PO4 + MOH(L)  MH2PO4 + H2O H3PO4 + 2MOH(L)  M2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3MOH(D)  M3PO4 + 3H2O H3PO4 + NH3.H2O(L)  NH4(H2PO4) + H2O H3PO4 + 2NH3.H2O(L)  (NH4)2HPO4 + 2H2O T= - T tạo MH2PO4 - T = tạo M2HPO4 - T tạo M3PO4 Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu < T < tạo MH2PO4 M2HPO4 < T < tạo M2HPO4 M3PO4  Tác dụng với kim loại: 2H3PO4(L) + 3Mg  Mg3(PO4)2 + 3H2 3H3PO4(L) + 4Fe  FeHPO4 + Fe3(PO4)2 + 3H2  Tác dụng với muối: H3PO4(L) + 3AgNO3  Ag3PO4 + 3HNO3 H3PO4(L) + 3NaNO3  NaPO3 + HNO3 + H2O (3300C)  Tác dụng với oxit bazơ: H3PO4(L) + 12MO3  H3(PM )dd 12O40 Quặng photphat SiO2 Than Ngoài số phản ứng: H3PO4 + HClO4  P(OH)4+ + ClO4H3PO4 + H2SO4  P(OH)4+ + HSO48H3PO4(d) + P4O10  6H4P2O7 (80-1000C) I.2.2.2 Tính oxy hoá khử Khó bị khử nhiệt độ thường caothu chất hồi oxy hoá yếu Trộn ( Fd = 0,48 (m2) π   md =  0, 48 − 0,082 ÷.7900.4.10 −3 = 15kg   Khối lượng nắp: mn = ( Fn − Flk ) ρ s Với: Fn: Diện tích nắp tháp Flk: Diện tích lỗ nắp nối ống dẫn khí 3,14   mn =  0, 48 − 0,152 ÷.7900.4.10 −3 = 14,61kg   o Khối lượng đệm: ρđệm = 570kg/m3 Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 42 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Mđệm = Hđệm.(π/4).D2 ρđệm= 1,8.( π/4).0,62.570= 289,95 kg o Khối lượng lưới đỡ đệm: π  ml =  Dl h.ρ  0,4 4  h = 22mm; ρ = 7850 kg / m3 ; Dl = 590 mm ml = 0,785.0,592.22.10 −3.7850  0, = 37,75kg o Khối lượng chất lỏng Mlỏng = ρ (π/4).D2.H ρ: Khối riêng lượng chất lỏng D: Đường kính tháp H: Chiều cao tháp nước chiếm hết Mlỏng = ρ (π/4).D2.H = 997.0,785.0,62.3,8 = 1070,66 kg o Khối lượng ống hơi: moh = п dh hh δh.n.ntt ρx28 Chọn moh= 150 (kg) o Khối lượng đĩa phân phối lỏng: π  mdia =  Dd − 73.d  ρ t (kg ) 4  Dd = 350mm Số ống dẫn: 37 D = 25mm đường kính ống dẫn lỏng T = 48 Vậy Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 43 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu md = 0,785.0,352 − 37.0,0252  7850.0,07 = 80, 27 kg o Khối lượng bích nối ống dẫn: π mbn = ∑ ( D − Dy ) ρ π mbn = [ ( 0,1582 − 0,152 ) + ( 0,039 − 0,032 ) + ( 0,089 − 0,082 ) 2].7850 = 52,94kg Vậy tổng khối lượng tháp là: M = mb + mthân + mđáy+ nắp + mlỏng+ mống + mđệm+mluới+mdĩa+mbn = 2011,7(kg) Trọng lượng toàn tháp là: P = M.9,81 = 19734,777 ( N) = 1,973.104 N Chọn tháp có chân đỡ tai treo Tải trọng lên chân đỡ: G = 1,908.104/4=0,4933.104 N Chọn tải trọng đặt lên chân đỡ G = 0,5.104(N)> 0,493.104 (N) Theo (XIII.35 trang 437 [2]) ta có kích thước chân đỡ: G.10-4 F.104 q.10-6 L N m2 N/m2 Mm 0,5 172 0,29 160 110 135 B B1 B2 195 H h 24 14 s l d 10 55 D m Theo (XIII.36, trang 438[2]) ta có kích thước tai treo : G.10- F.104 m2 N q.106 N/m2 L B B1 H Mm Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm s l a kg Trang 44 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 0,5 72,5 0,69 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu 100 75 85 155 40 15 18 1,23 CHƯƠNG V : TÍNH THIẾT BỊ PHỤ Tính toán bơm V.1 Chọn bơm ly tâm để vận chuyển chất lỏng vào tháp bơm li tâm sử dụng rộng rãi cấu tạo đơn giản gọn nhẹ, dễ vận hành, suất lớn, áp suất tương đối nhỏ V.1.1 Áp suất toàn phần bơm tạo Chọn đường kính ống dẫn d = 80 (mm) Tốc độ lưu thể trung bình ống d= V 0, 785.w Ta có công thức : V= V (m / s) 0, 785.d w= , F , ρ w= V 0, 785.d ρ Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 45 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Trong : F = 96591,65 kg/h : Lượng hỗn hợp đầu (kg/s) d: Đường kính ống (m) ρ : Khối lượng riêng dung dịch đầu (kg/m3) Khối lượng riêng trung bình nước ban đầu : ρ H 2O = 1000 (kg / m3 ) v= 96591,65 = 0,0268 1000.3600 w= 0, 0268 = 5,34 ( m / s) 0, 785.0, 082 Vậy : Áp suất toàn phần bơm tạo theo công thức : H= P2 − P1 + H + hm ρ g Trong : H : Áp suất toàn phần bơm tạo ra, tính mét cột chất lỏng bơm P1 , P2 : Áp suất dư mặc chất lỏng không gian đẩy hút (N/m2) ρ: Khối lượng riêng chất lỏng cần bơm (kh/m3) g : Gia tốc trọng trường (m/s2) Vì thùng cao vị thùng chứa hổn hợp đầu hở nên: Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 46 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu P1 = P2 = Pdu (kk ) P2 − P1 =0 ρ g H0 : Chiều cao chất lỏng (m) hm : Áp suất tiêu tốn để thắng toàn trở lực đường ống hút đẩy (kể trở lực cục bộ, chất lỏng khỏi ống đẩy) (m) >> Xác định hm : hm = ∆P ρ g Trong đó: ∆P = ∆Pd + ∆Pm + ∆Pc + ∆P1 + ∆Pk Với: ∆Pd : Áp suất cần thiết để đẩy chất lỏng khỏi ống dẫn (N/m2) ∆Pm : Áp suất để khắc phục dòng trở lực ma sát khi dòng chảy ổn định ống thẳng (N/m2) ∆Pc : ∆P1 : ∆Pk : Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục (N/m2) Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực thiết bị (N/m 2) Áp suất bổ sung ổ cuối đường ống trường hợp cần thiết (N/m 2) Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 47 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu ∆P1 = ∆Pk = ∆P = ∆Pd Tính theo công thức : ρ w2 1000.5,342 = = 14257,8 ( N / m ) 2 ∆Pm : Tính ∆Pm = Λ L ρ w2 , ( N / m2 ) dtd Với : L: Chiều dài ống dẫn, chọn L = 25 (m) dtd: Đường kính ống dẫn (m) dtd = dt − d n 2dt − 2.ς = = d n + ς ( m) 2 Với: ς: Bề dày ống dẫn (m) d td = 0, 08 + 0, 004.2 = 0, 088 ( m) Λ: Hệ số trở lực ma sát tính theo công thức:  6,81 0,9 ∆  = −2.lg   ÷ + 3,  Λ  Re  Trong : Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 48 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 ∆: ε Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu ∆= Độ nhám tương đối ε dtd : Độ nhám tuyệt đối Chọn ε = 10−4 10−4 ∆= = 1,14.10−4 0, 088 Re = w.d ρ µ Với : µ: Độ nhớt hỗn µ = µ nc = 0,8007.10−3 ( Ns / m2 ) dung dịch nhiệt độ ban đầu (do thành phần nước chiếm 98,8% hỗn hợp) Re = Ta có : hợp 5,34.0,08.1000 = 533533,16 0.8007.10−3  6,81 0,9 1,14.10−4  = −2.lg  ÷ + 3,  Λ  533533,16   Λ = 0, 0145 Vậy ∆Pm = 0, 0145 Vậy ∆Pc = ξ ρ >> Tính ξ: 25 1000.5,342 = 61529,19 ( N / m ) 0.088 w2 ( N / m2 ) Hệ số trở lực toàn đoạn ống gồm: Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 49 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Theo: (phụ lục 3-4,trang 236, [7]) ξ ξ van = 5; ξ ξ trục khuyển 90 = 2; trục khuyển 450 = 0,6 vào ống = 0,5 (do cửa có sắc cạnh) ξ ống = 1,1 ξ = + + 0, + 0,5 + 1,1 = 9, Vậy ∆Pc = Thay số tính 9, 2.1000.5,342 = 131171, 76 ( N / m ) ∆P = 14257,8 + 61529,19 + 131171, 76 = 2069158, 75 ( N / m ) Vậy ta có tổng trở lực hm = ∆P 206958, 75 = = 13, 37 (m) ρ g 1000.9,81 Nên Z+ Ta có: P0 w2 P = + + hm ρ nc 2.g ρ nc P1 = P0 = Pkq Mà ta có: Z= w2 + hm 2.g Nên: hm: Tồn áp từ bồn chứa đến tháp Z= w2 5,342 + hm = + 13, 37 = 14,82 2.g 2.9,81 Vậy chiều cao chất lỏng: Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 50 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu H = Z + 0,5 + H c = 14,82 + 0,5 + (25 − 1).0, 45 = 26,12( m) Ta áp suất toàn phần bơm tạo : H = H0 + hm = 26,12+13,37 = 40,94 (m) Công thức tính công suất bơm V.1.2 N= Q.ρ g.H ( kW ) 1000.η Trong đó: Q: Lưu lượng dòng lỏng (m3/s) Q = 1500 m3/h = 0,4166 m3/s H = 40,94 mH2O ρ = 1000 kg / m3 ρ : Khối lượng riêng nước (kg/m3) η : Hiệu suất bơm: η = ηo ηtl ηck (Tr153[8]) η0 Với : Hiệu suất thể tích ηtl : Hiệu suất thủy lực ηck : Hiệu suất khí Theo bảng ([1]-bảng I.32, trang 439) Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 51 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu η0 = 0,96 ηtl = 0,85 ηck = 0,96 η = 0,96.0,85.0, 96 = 0, 783 Vậy N= 4,166.10 −3.1000.9,81.40,94 = 2,13( kW ) 1000.0, 783 Từ đó, ta có: Ntt= Với hệ số an toàn công suất Theo [7, bảng 1-1,6] ta chọn β = 1.4 Vậy công suất thực bơm : Nthực= 1,4.2,13=2,98 (kW) Chọn Nthực=3 kW Công suất động điện : N dc = N (kW ) η dc ηtr Trog đó: N: Công suất bơm (kW) ηtr : Hiệu suất truyền động =1 Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 52 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu ηdc : Hiệu suất động điện =0,8 N dc0 = β N dc (thường chọn N dc = N dc0 ≥ N dc tính toán) = 3, 75 (kW ) 1.0,8 Vậy: N dc0 = 1,15.N dc = 1,15.3, 75 = 4,31 ( kW ) Chọn N dc = 4,5 kW Ở ( β = 1,15) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tập thể tác giả, “số tay trình thiết bị công nghệ hóa chất – tập 1”, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999,447tr [2] Tập thể tác giả, “số tay trình thiết bị công nghệ hóa chất – tập 2”, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999,626tr [3] Hồ Lê Viên, “Thiết kế tính toán thiết bị hóa chất” , nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1978,286Tr Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 53 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 [4] Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Nguyễn Minh Tuyển,”cơ sở tính toán máy thiết bị hóa chất - thực phẩm”, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật,Hà Nội, 1984,134Tr [5] Trần Hữu Quế , “ Vẽ kỹ thuật khí-tập 1”, Nhà xuất Đại học giáo dục chuyên nghi ệp, 1991,160Tr [6] Thế Nghĩa, “Kỹ thuật an toàn sản xuất sử dụng hóa chất”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2000,299Tr [7] Trương Tích Thiện – Vũ Duy Cường, “Giáo trình kỹ thuật”, ĐHBKTP.HCM [8] Trần Hùng Dũng – Nguyễn Văn Lụa – Hoàng Minh Nam - Vũ Bá Minh giáo trình “Quá trình & Thiết bị Công nghệ hóa chất – Tập – Quyển 2”, NXB ĐHQGTP.HCM Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 54 Chuyên Ngành Hóa Dầu [...]... theo nồng độ pha khí Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 30 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 my = Yd Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu dY ∫ Y −Y Yc cb Y: Thành phần làm việc của hơi Ycb : Thành phần mol cân bằng của hơi - Ta xác định số đơn vị chuyển khối theo phương phương pháp tích phân đồ thị Việc tính tích phân đồ thị có thể dựa vào việc vận dụng đồ thị 1 −Y Y − Ycb 1 Y − Ycb 1 Y... CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH III.1 Cân bằng vật chất III.1.1 Tính toán các điều kiện ban đầu Hỗn hợp đầu vào là hỗn hợp khí nên nồng độ phần thể tích cũng chính là nồng độ phần mol Khi đốt nóng, photpho cháy trong không khí tạo ra các oxit của photpho: Thiếu oxi: 4P+3O2→2P2O3 (1) điphotpho trioxit Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 13 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Dư... Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đối với pha khí: Áp dụng công thức: My µy = ytb M CO2 µCO2 + (1 − ytb ).M KK µ KK Trong đó: µP2O5 - , µy, µKK: Độ nhớt trung bình của P2O5 , của pha khí và của không khí ở nhiệt độ t, Ns/m2 - My, M P2O5 , Mkk: Khối lượng phân tử của pha khí, của P 2O5, của không khí ở nhiệt độ t Tra đồ thị I-35 (sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hoá... Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 28 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 ⇒ Prx = Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu µx ρ xtb Dx Trong đó: µ xtb : Độ nhớt của hỗn hợp lỏng, (Ns/m2) ρx : Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng, (kg/m3) Dx : Hệ số khuếch tán của pha lỏng, m2/s 10−6 Dx20 = 1 1 + MPO MH O 2 5 A.B.( µ H O (u 2 2 1/3 P2 O5 +u 1/3 2 H 2O ) , m2 / s Trong đó: Dx20 : Hệ số khuếch tán của... thùng nước vô khoáng chảy qua các đệm hấp thụ lượng P 2O5 và mù axit tạo thành axit H3PO4 loãng 35% chảy xuống thùng số 11b Toàn thân tháp được chia làm 2 lớp đệm, mỗi lớp cách nhau bằng lớp đỡ đệm Cùng với trở lực của các lớp đệm, các mù axit va vào nhau tạo thành những giọt lỏng lớn hơn và rơi xuống đáy tháp Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 11 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010... đỉnh tháp và từ mặt dưới đệm tới đáy tháp Áp dụng công thức: Htháp = Hđệm+ Hđệm-nắp +Hđệm-đáy Hđệm-nắp = 1m Hđệm-đáy = 1m Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 31 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Vậy chiều cao của tháp Htháp = 1 + 1 + 1,8=3,8 (m) III.1.2.3 Trở lực của tháp đệm ∆P = ∆Pu + ∆Pk Áp dụng công thức: Trong đó: ∆Pu : Tổn thất đệm ướt ∆Pk :... với pha khí: Pj = Áp dụng công thức: mi mj V RT ⇒ mj V = ρj = Pj M j RT Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp khí đi trong tháp: ⇒ ρ ytb = P.M y RT = M y To P ( kg / m3 ) 22, 4 T Po Với: ρ ytb : Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp khí đi trong tháp My: Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp khí Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 19 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại... Đường kính tháp D= 4.Vtb Vtb = ( m) π 3600.ωtb 0, 785.ωtb Áp dụng công thức: - Vytb: Lượng khí trung bình đi trong tháp, m3/h ωtb : Tốc độ trung bình đi trong tháp, m/s Tính lưu lượng thể tích khí và lỏng trung bình đi trong tháp: Vtb = G ytb M ytb ρ ytb (m 3 / h) Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 21 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Trong đó: - Gytb:... 0,106) ×18 = 31.144 Lượng lỏng trung bình (kg/h) Gx = Gxtb.Mxtb = 96591,65 (kg/h) Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 22 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010 Vxtb = Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Gxtb M xtb = 90, 281(m3 / h) ρ xtb ω ytb Tính vận tốc của khí đi trong tháp , m/s Áp dụng công thức: Y=1,2.e-4X 0,16 ωs2 σ d ρ ytb  µ x  Y=  ÷ g Vd3 ρ xtb  µn  với: ωs : G X = x  Gy... (Ns/m2) = 1,56.10-5 (Ns/m2) Ta có: Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Trang 32 Chuyên Ngành Hóa Dầu Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010  Gx   Gy 1,8  ÷ ÷  Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu 0,2 ρ  µ  y ÷  x   ρx   µy  = 4,6441 > 0,5 ÷ ÷  Theo bảng (IX.7 trang 189, [2]) ta có: A = 10; m=0,945; n=0,525 ; c=0,105 Tổn thất áp suất của đệm khô tính theo công thức: ρ yω y2 λ ' H δ d ρ yω y2 ' H ∆Pk =