Tính toán và thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng

Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước Chương : TÍNH CÂN BẰNG VẬT LIỆU 1.1 Cân vật liệu tính theo lưu lượng khối lượng ∗ Phương trình cân vật liệu cho toàn tháp GF = GP + GW (1) Trong đó: GF : Lưu lượng khối lượng hỗn hợp đầu; kmol/s GP : Lưu lượng khối lượng hỗn hợp sản phẩm đỉnh; kmol/s GW : Lưu lượng khối lượng hỗn hợp sản phẩm đáy; kmol/s ∗ Phương trình cân vật liệu cấu tử dễ bay GF * aF = GP * aF + GW * aF (2) Trong đó: aF : Nồng độ phần khối lượng cấu tử dễ bay hỗn hợp đầu aF : Nồng độ phần khối lượng cấu tử dễ bay sản phẩm đáy aF : Nồng độ phần khối lượng cấu tử dễ bay sản phẩm đáy => Từ (1) (2) ta có đẳng thức: => G P = G F ∗ a F − aW (4) a P − aW GW GF GP = = a P − aW a F − aW a P − a F => GW = GF − GP (3) (5) * Theo đề ta có: GF = 4200 (kg/h) xF = 10 (%mol) = 0.16 (mol) xP = 95 (%mol) = 0.95 (mol) xw = 0.1 (%mol) = 0.001 (mol) MA = 58 ( Axeton) GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh MB = 18 (Nước) Trang SVTH: Đinh Minh Quang Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước ∗ Công thức chuyển nồng độ mol sang nồng độ phần khối lượng cấu tử dễ bay xK = Trong đó: aK a ∗∑ i MK Mi x K : Nồng độ phần mol cấu tử dễ bay M K : Khối lượng phân tử cấu tử dễ bay a K : Nồng độ phần khối lượng cấu tử hỗn hợp M i : Khối lượng phân tử cấu tử hỗn hợp Từ công thức ta có: aFA = xF * M A 0.1 * 58 = = 0.2636 xF * M A + (1 − xF ) M B 0.1 * 58 + (1 −0.1) * 18 aFB =1 − aFA =1 −0.2636 = 0.7364 aPA = xP * M A 0.95 * 58 = = 0.9839 xP * M A + (1 − xP ) M B 0.95 * 58 + (1 −0.95) * 18 aPB =1 − aPA =1 −0.9839 = 0.0161 aWA = xW * M A 0.001 * 58 = = 0.0032 xW * M A +(1 − xW ) M B 0.001 * 58 +(1 −0.001) *18 aWB =1 − aWA =1 −0.0032 = 0.9968 Từ (3) ta có : GW GF GP = = a P − aW a F − aW aP − aF ∗ Lưu lượng khối lượng hỗn hợp sản phẩm đỉnh: G P = GF ∗ aF − aW 0.2636 − 0.0032 = 4200 * = 1115.3(kg / h) aP − aW 0.9839 − 0.0032 ∗ Lưu lượng khối lượng hỗn hợp sản phẩm đáy: GW = GF − GP = 4200 − 1115.3 = 3084.7(kg / h) GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Trang SVTH: Đinh Minh Quang Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước ∗ Lưu lượng cấu tử: GFA = a FA * GF = 0.2636 * 4200 = 1107.3(kg / h) GFB = aFB * GF = 0.7364 * 4200 = 3092.7(kg / h) GPA = aPA * GP = 0.9839 *1115.3 = 1097.4(kg / h) GPB = a PB * GP = 0.0161 * 1115.3 = 17.924(kg / h) GWA = aWA * GW = 0.0032 * 3084.7 = 9.9176(kg / h) GWB = aWB * GW = 0.9968 * 3084.7 = 3074.8(kg / h) BẢNG CÂN BẰNG VẬT LIỆU TÍNH THEO LƯU LƯỢNG KHỐI LƯỢNG Vị trí tính toán A B Tổng aF (phần khối lượng) 0.2636 0.7364 GF (kg/h) 1107.3 3092.7 4200 aP (phần khối lượng) 0.9839 0.0161 GP 1097.4 17.924 1115.3 0.0032 0.9968 9.9176 3074.8 3084.7 (kg/h) aW (phần khối lượng) GW (kg/h) 1.2 Cân vật liệu tính theo lưu lượng mol ∗ Tính theo lưu lượng khối lượng Gọi MF, MP, MW khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp đầu, đỉnh, đáy tháp GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Trang SVTH: Đinh Minh Quang Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước Ta có: Với xA=xF xB= 1- xA M hh = M A * x A + M B * x B N = G với M hh M hh = ∑ M i * xi Trong đó: M F = M A * xF + M B * (1 − xF ) = 58 * 0.1 +18 * (1 − 0.1) = 22( kgmol / h) M P = M A * xP + M B * (1 − xP ) = 58 * 0.95 + 18 * (1 − 0.95) = 56( kgmol / h) M W = M A * xW + M B * (1 − xW ) = 58 * 0.001 + 18 * (1 − 0.001) = 18.04(kgmol / h) ∗ Lưu lượng phần mol hỗn hợp đầu: ∗ Lưu lượng NF = GF 4200 = = 190.91( kmol / h) MF 22 phần mol hỗn hợp sản phẩm đỉnh: NP = GP 1115.3 = = 19.916(kmol / h) MP 56 ∗ Lưu lượng phần mol hỗn hợp sản phẩm đáy: NW = GW 3084.7 = = 170.99(kmol / h) MW 18.04 * Tính cân vật liệu mol theo phương trình cân vật liệu: N FA = N F * xF = 190.91* 0.1 = 19.091(kmol / h) N FB = N F − N FA = 190.91 − 19.091 = 171.82(kmol / h) N PA = N P * xP = 19.916 * 0.95 = 18.92(kmol / h) N PB = N P − N PA = 19.916 − 18.92 = 0.9958(kmol / h) NWA = NW * xW = 170.99 * 0.001 = 0.171(kmol / h) NWB = NW − NWA = 170.99 − 0.171 = 170.82( kmol / h) GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Trang SVTH: Đinh Minh Quang Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước BẢNG CÂN BẰNG VẬT LIỆU TÍNH THEO LƯU LƯỢNG MOL Vị trí tính toán A B Tổng xF (phần mol) 0.1 0.9 19.091 171.82 190.91 xP (phần mol) 0.95 0.05 NP (kmol/h) 18.92 0.9958 19.916 xW (phần mol) 0.001 0.999 NW (kmol/h) 0.171 170.82 170.99 N F (kmol/h) 1.3 Cân vật liệu tính theo lưu lượng thể tích Khối lượng riêng cấu tử A B 12°C (Tra bảng I.2-ST-T1/10)) Nhiệt độ Cấu tử A ((CH3)2CO) B (H2O) Ta có : V= Trong : G ρ hh với 0°C 12°C 20°C 813 799.8 791 1000 998.8 998 ρ F = ρ A * aF + ρ B (1 − aF ) ρ A : Khối lượng riêng Axeton ρB: Khối lượng riêng nước GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Trang SVTH: Đinh Minh Quang Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước ∗ Khối lượng riêng hỗn hợp đầu ( kg/m³ ) ρ F = ρ A * a F + ρ B (1 − a F ) = 799.8 * 0.2636 + 998.8 * (1 − 0.2636) = 946.336 ∗ Khối lượng riêng hỗn hợp sản phẩm đỉnh ( kg/m³ ) ρ P = ρ A * aP + ρ B (1 − aP ) = 799.8 * 0.9839 + 998.8 * (1 − 0.9839) = 802.998 ∗ Khối lượng riêng hỗn hợp sản phẩm đáy ( kg/m³ ) ρW = ρ A * aW + ρ B (1 − aW ) = 799.8 * 0.0032 + 998.8 * (1 − 0.0032) = 998.160 ∗ Lưu lượng thể tích hỗn hợp đầu ( m³/h ) VF = GF 4200 = = 4.41 ρ F 946.336 VFA = GFA 1107.3 = = 1.384 ρ FA 799.8 VFB = GFB 3092.73 = = 3.096 ρ FB 998.8 ∗ Lưu lượng thể tích hỗn hợp sản phẩm đỉnh ( m³/h ) VP = GP 1115.3 = = 1.388 ρ P 802.998 VPA = GPA 1097.4 = = 1.372 ρ PA 799.8 VPB = GPB 17.924 = = 0.018 ρ PB 998.8 ∗ Lưu lượng thể tích hỗn hợp sản phẩm đáy ( m³/h ) VW = VWA = GW ρW = 3084.7 = 3.090 998.16 GWA 9.92 = = 0.012 ρWA 799.8 VWB = GWB 3074.8 = = 3.078 ρWB 998.8 ∗ Phần thể tích cho cấu tử (Phần thể tích) v FA = VFA 1.3844 = = 0.312 VF 4.41 GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh v FB = Trang VFB 3.096 = = 0.698 VF 4.41 SVTH: Đinh Minh Quang Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước v PA = VPA 1.372 = = 0.988 VP 1.388 v PB = VPB 0.017 = = 0.012 VP 1.388 BẢNG CÂN BẰNG VẬT LIỆU TÍNH THEO LƯU LƯỢNG THỂ TÍCH Vị trí tính toán A B Tổng GF ( kg/h ) 1107.3 3092.7 4200 VF ( m3/h ) 1.3844 3.096 4.41 vF (Phần thể tích) 0.312 0.698 GP ( kg/h ) 1097.4 17.924 1115.3 VP ( m3/h ) 1.372 0.017 1.389 vP (Phần thể tích) 0.988 0.012 GW ( kg/h ) 9.9176 3074.8 3084.7 VW ( m3/h ) 0.0124 3.078 3.090 vW (Phần thể tích) 0.004 0.996 GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Trang SVTH: Đinh Minh Quang Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước BẢNG CÂN BẰNG VẬT LIỆU TỔNG HỢP Các thông số Nguyên liệu đầu F Sản phẩm đỉnh P Sản phẩm đáy W G, (kg/h) 4200 1115.28 3084.72 ax, phần khối lượng 0.2636 0.9839 0.0032 MA 58 MB 18 M, (kg/mol) 22 56 18.04 N,(kmol) 190.91 19.92 170.99 x, phần mol 0.1 0.95 0.001 ρA , (kg/m³) 946.34 803 998.16 V, ( m³/h ) 4.438 1.389 3.090 vx (Phần thể tích) 0.312 0.988 0.004 1.4 Tổng hợp số liệu vào bảng thiết lập cân toàn phần theo đơn vị thời gian Lưu lượng hỗn hợp Vị trí hỗn hợp G- khối lượng, kg GF GP GW Lưu lượng hỗn Giây (s) 1.1667 0.3098 0.8568 hợp, Giờ (h) 4200 1115.3 3084.7 Ngày 100800 26767.2 74032.8 Tháng 3024000 803016 2220984 Năm 36288000 9636192 26651808 kg/mol/m3 tính đơn vị thời gian Lưu lượng hỗn hợp Vị trí hỗn hợp GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh N- khối lượng mol, kmol/h NF Trang NP NW SVTH: Đinh Minh Quang Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước Lưu lượng hỗn Giây (s) 0.053 0.00553 0.0474 hợp, Giờ (h) 190.91 19.916 170.99 Ngày 4581.84 477.984 4103.76 Tháng 137455.2 14339.52 123112.8 Năm 1649462.4 172074.24 1477353.6 kmol/m3 tính đơn vị thời gian V- thể tích, (m3) Lưu lượng hỗn hợp Vị trí hỗn hợp VF VP VW Lưu lượng hỗn Giây (s) 0.00123 0.000369 0.000858 hợp, Giờ (h) 4.4382 1.3889 3.0904 Ngày 106.5168 33.3336 74.1696 Tháng 3195.504 1000.008 2225.088 Năm 38346.048 12000.096 26701.056 m3/h tính đơn vị thời gian Chương 2: Xác định số đĩa thực tế theo phương pháp đồ thị 2.1 Vẽ đường cong cân x-y đồ thị t-x-y theo thực nghiệm: Tra bảng IX.2a – Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất – Tập GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Trang SVTH: Đinh Minh Quang Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước t, °C 100 77.9 69.6 64.5 62.6 61.6 60.7 59.8 59 58.2 57.5 56.9 x, % mol 0.0 5.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 y, % mol 0.0 60.3 72 80.3 82.7 84.2 85.5 86.9 88.2 90.4 94.3 100 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 x, phần mol y, phần mol 0.0 0.005 0.1 0.0 0.603 0.72 0.803 0.827 0.842 0.855 0.869 0.882 0.904 0.943 1.0 yCBF , yCB P , yCBW Từ số liệu ta xác định : t ShhF , t ShhP , t ShhW Nội suy từ bảng ta có : Với x F =10% => yCB F = 72% => t ShhF = 69.6ο C x P = 95% => yCB P = 97.15% => t Shh = 57.2o C P x W = 0.1% => yCBW =1.206% => t ShhW = 99.56o C Bảng tổng hợp Nồng độ cấu tử tương ứng x (mol ) yCB (mol ) Lượng hỗn hợp G (kg / h) N (kmol / h) t Shh (o C ) Hỗn hợp đầu F 0.1 0.72 6200 281.81 69.6 Hỗn hợp đỉnh P 0.95 0.9715 1646.25 29.397 57.2 Hỗn hợp đáy W 0.001 0.01206 4553.75 252.43 99.56 2.2 Xác định số hồi lưu thích hợp viết phương trình đường làm việc a Xác định số hồi lưu tối thiểu Rxmin = xP − yCBF yCBF − xF = 0.95 − 0.72 = 0.371 0.72 − 0.1 b Xác định số hồi lưu thực tế Rx =1.3 * Rxmin +0.3 =1.3 * 0.371 +0.3 = 0.7823 GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang Trang 10 SVTH: Đinh Minh Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước c Phương trình đường nồng độ làm việc đoạn luyện y= Rx xP 0.7823 0.95 *x+ = *x+ Rx +1 Rx +1 0.7823 +1 0.7823 +1 = 0.439 x + 0.533 Kiểm tra phương trình làm việc đoạn luyện: yLV = f(x) x y LV x=0 0.533 x = xF 0.1 0.5769 x = xP 0.95 0.95 Vị trí d Phương trình đường nồng độ làm việc đoạn chưng ∗ Tính y’ theo x : y ' = với f = Rx + f f −1 * x '− * xW R x +1 R x +1 F NF 281.81 = = = 9.5864 P N P 29.397 Phương trình đường nồng độ làm việc đoạn chưng y’ theo x : 0.7823 + 9.5864 9.5864 −1 * x'− * 0.001 0.7823 +1 0.7823 +1 = 5.82 x'−0.00482 y' = ∗ Tính x theo y’ : x = R x +1 f −1 * y '+ * xW Rx + f Rx + f 0.7823 +1 9.5864 −1 * y '+ * 0.001 0.7823 + 9.5864 0.7823 + 9.5864 = 0.1719 y '+0.000828 x= ∗ Kiểm tra phương trình đường làm việc đoạn chưng y=f(x) Vị trí GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang x Trang 11 y LV SVTH: Đinh Minh Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước x' = 0 -0.00482 x' = xW 0.001 0.000999 x ' = xF 0.1 0.5769 ∗ Kiểm tra phương trình đường làm việc đoạn chưng x=f(y) y x LV y' = 0 0.000828 y ' = xW 0.001 0.000999 y ' = xP 0.5769 0.099997 Vị trí ∗ Áp dụng công thức ta có : M A * y LVF a yLVF = M A * y LVF + (1 − y LVF ) * M B a yLVP = a yLV = W a yCB = F a yCBP = a yCBW = M A * y LVP M A * y LVP + (1 − y LVP ) * M B M A * y LVW M A * y LVW + (1 − y LVW ) * M B = M A * yCBF M A * yCBF + (1 − yCBF ) * M B M A * yCBP M A * yCBP + (1 − yCBP ) * M B M A * yCBW M A * yCBW + (1 − yCBW ) * M B GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang = 58 * 0.5769 = 0.8146 58 * 0.5769 + (1 − 0.5769) * 18 = 58 * 0.95 = 0.9839 58 * 0.95 + (1 − 0.95) * 18 58 * 0.000999 = 0.0312 58 * 0.000999 + (1 − 0.000999) *18 = 58 * 0.72 = 0.892 58 * 0.72 + (1 − 0.72) * 18 = 58 * 0.9715 = 0.991 58 * 0.9715 + (1 − 0.9715) * 18 = 58 * 0.01206 = 0.0378 58 * 0.01206 + (1 − 0.01206) *18 Trang 12 SVTH: Đinh Minh Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước Bảng tổng hợp loại nồng độ Vị trí Phần mol Phần khối lượng x x yLV yCB x=xF 0.1 0.5769 0.72 x=xP 0.95 0.95 x=xw 0.001 0.000999 aX aYLV aYCB 0.2636 0.8416 0.892 0.9715 0.9839 0.9839 0.991 0.01206 0.0032 0.0312 0.0378 2.3 Xác định số đĩa lý thuyết ∗ Dựa vào đồ thị y-x, ta xác định số đĩa lý thuyết: Số đĩa toàn tháp : NLT = 10 đĩa Số đĩa đoạn chưng : NLTĐC = đĩa Số đĩa đoạn luyện : NLTĐL = đĩa 2.4 Xác định số đĩa thực tế N TT = N LT η a Hiệu suất làm việc đĩa ( tW=99.56°C ) Độ bay tương đối hỗn hợp xác định α1 = = yWCB − yWCB * − xW xW 0.012 − 0.001 * = 11.988 − 0.012 0.001 Độ nhớt Axeton(MA) Nước (MB) tW=99.56°C ( Tra bảng I.101 ST-T1/91 ) T (°C) µA*10-3 ( Ns/m³ ) µB*10-3 ( Ns/m³ ) 80 0.2 0.375 100 0.17 0.284 99.558 0.1706 0.2856 Vậy độ nhớt hỗn hợp đáy xác định: GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang Trang 13 SVTH: Đinh Minh Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước log µ1 = x W * log µ A + (1 − xW ) * log µ B = 0.001 * log(0.1706) + (1 −0.001) * log(0.2856) log µ1 = −0.5445 => µ1 = 0.264 Tính α1*µ1= 11.998*0.264= 3.167 Dựa vào bảng hiệu suất trung bình theo phương pháp nội suy ta có: α1*µ1 η1 % 3.5 3.167 38.5 36 37.665 b Hiệu suất làm việc đĩa tiếp liệu ( tF=69.6 °C) Độ bay tương đối hỗn hợp xác định α2 = = yFCB − yFCB * − xF xF 0.72 − 0.1 * = 23.14 − 0.72 0.1 Độ nhớt Axeton(MA) Nước (MB) tF=69.6 °C ( Tra bảng I.101 ST-T1/91 ) T (°C) µA*10-3 ( Ns/m³ ) µB*10-3 ( Ns/m³ ) 60 0.23 0.469 80 0.2 0.357 69.6 0.215 0.522 Vậy độ nhớt hỗn hợp đáy xác định: log µ = x F * log µ A + (1 − xF ) * log µ B = 0.1 * log(0.215) +(1 −0.1) * log(0.522) log µ = −0.3208 => µ2 = 0.49 Tính α2*µ2= 23.14*0.49= 11.338 Dựa vào bảng hiệu suất trung bình theo phương pháp nội suy ta có: α2*µ2 GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang 10 11 Trang 14 11.38 SVTH: Đinh Minh Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước 30 η2 % 29.3 29.034 c Hiệu suất làm việc đĩa cùng( tP=57.2 °C) Độ bay tương đối hỗn hợp xác định α3 = = y PCB − y PCB * − xP xP 0.972 − 0.95 * = 1.82 − 0.972 0.95 Độ nhớt Axeton(MA) Nước (MB) tF=69.6 °C ( Tra bảng I.101 ST-T1/91 ) T (°C) µA*10-3 ( Ns/m³ ) µB*10-3 ( Ns/m³ ) 50 0.246 0.549 60 0.23 0.469 57.2 0.2345 0.497 Vậy độ nhớt hỗn hợp đáy xác định: log µ3 = x P * log µ A + (1 − xP ) * log µ B = 0.95 * log(0.2345) + (1 − 0.95) * log(0.497) log µ3 = −0.614 => µ3 = 0.212 Tính α3*µ3= 1.82*0.212= 0.386 Dựa vào bảng hiệu suất trung bình theo phương pháp nội suy ta có: α3*µ3 η3% 0.36 0.4 0.386 64 62 62.7 2.5 Xác định số đĩa thực tế ηchưng= ηluyện= η + η3 29.034 + 62.7 = = 45.652 = 0.456% 2 η1 + η 37.655 + 29.034 = = 22.345 = 0.223% 2 Số đĩa thực tế đoạn luyện GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang Trang 15 SVTH: Đinh Minh Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước N TTL = N LTL ηL = = 26.90 0.223 Số đĩa thực tế đoạn chưng N TTC = N LTC ηC = = 8.77 0.456 Số đĩa thực tế toàn tháp : N = N TTC + N TTL = 26.9 + 8.77 = 35.67 Làm tròn 36 đĩa GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang Trang 16 SVTH: Đinh Minh [...].. .Tính toán và thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước c Phương trình đường nồng độ làm việc đoạn luyện y= Rx xP 0.7823 0.95 *x+ = *x+ Rx +1 Rx +1 0.7823 +1 0.7823 +1 = 0.439 x + 0.533 Kiểm tra phương trình làm việc đoạn luyện: yLV = f(x) x y LV x=0 0 0.533 x = xF 0.1 0.5769 x = xP 0.95 0.95 Vị trí d Phương trình đường nồng độ làm việc đoạn chưng ∗ Tính. .. Trang 12 SVTH: Đinh Minh Tính toán và thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước Bảng tổng hợp các loại nồng độ Vị trí Phần mol Phần khối lượng x x yLV yCB x=xF 0.1 0.5769 0.72 x=xP 0.95 0.95 x=xw 0.001 0.000999 aX aYLV aYCB 0.2636 0.8416 0.892 0.9715 0.9839 0.9839 0.991 0.01206 0.0032 0.0312 0.0378 2.3 Xác định số đĩa lý thuyết ∗ Dựa vào đồ thị y-x, ta xác định... được xác định: GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang Trang 13 SVTH: Đinh Minh Tính toán và thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước log µ1 = x W * log µ A + (1 − xW ) * log µ B = 0.001 * log(0.1706) + (1 −0.001) * log(0.2856) log µ1 = −0.5445 => µ1 = 0.264 Tính α1*µ1= 11.998*0.264= 3.167 Dựa vào bảng hiệu suất trung bình theo phương pháp nội suy ta có: α1*µ1 η1 %... Chinh Quang 10 11 Trang 14 11.38 SVTH: Đinh Minh Tính toán và thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước 30 η2 % 29.3 29.034 c Hiệu suất làm việc của đĩa trên cùng( tP=57.2 °C) Độ bay hơi tương đối của hỗn hợp được xác định α3 = = y PCB 1 − y PCB * 1 − xP xP 0.972 1 − 0.95 * = 1.82 1 − 0.972 0.95 Độ nhớt của Axeton(MA) và Nước (MB) ở tF=69.6 °C ( Tra bảng I.101 ST-T1/91... 0.212 Tính α3*µ3= 1.82*0.212= 0.386 Dựa vào bảng hiệu suất trung bình theo phương pháp nội suy ta có: α3*µ3 η3% 0.36 0.4 0.386 64 62 62.7 2.5 Xác định số đĩa thực tế chưng= luyện= η 2 + η3 29.034 + 62.7 = = 45.652 = 0.456% 2 2 η1 + η 2 37.655 + 29.034 = = 22.345 = 0.223% 2 2 Số đĩa thực tế đoạn luyện GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang Trang 15 SVTH: Đinh Minh Tính toán và thiết kế hệ thống thiết bị chưng. .. đoạn chưng y=f(x) Vị trí GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang x Trang 11 y LV SVTH: Đinh Minh Tính toán và thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước x' = 0 0 -0.00482 x' = xW 0.001 0.000999 x ' = xF 0.1 0.5769 ∗ Kiểm tra phương trình đường làm việc đoạn chưng x=f(y) y x LV y' = 0 0 0.000828 y ' = xW 0.001 0.000999 y ' = xP 0.5769 0.099997 Vị trí ∗ Áp dụng công... đoạn luyện GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang Trang 15 SVTH: Đinh Minh Tính toán và thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện loại tháp lưới để chưng hỗn hợp Axeton –Nước N TTL = N LTL ηL = 6 = 26.90 0.223 Số đĩa thực tế đoạn chưng N TTC = N LTC ηC = 4 = 8.77 0.456 Số đĩa thực tế toàn của tháp : N = N TTC + N TTL = 26.9 + 8.77 = 35.67 Làm tròn 36 đĩa GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang Trang 16 SVTH: Đinh... đoạn chưng y’ theo x : 0.7823 + 9.5864 9.5864 −1 * x'− * 0.001 0.7823 +1 0.7823 +1 = 5.82 x'−0.00482 y' = ∗ Tính x theo y’ : x = R x +1 f −1 * y '+ * xW Rx + f Rx + f 0.7823 +1 9.5864 −1 * y '+ * 0.001 0.7823 + 9.5864 0.7823 + 9.5864 = 0.1719 y '+0.000828 x= ∗ Kiểm tra phương trình đường làm việc đoạn chưng y=f(x) Vị trí GVHD: Nguyễn Thị Trung Chinh Quang x Trang 11 y LV SVTH: Đinh Minh Tính toán và thiết. .. được số đĩa lý thuyết: Số đĩa toàn tháp : NLT = 10 đĩa Số đĩa đoạn chưng : NLTĐC = 4 đĩa Số đĩa đoạn luyện : NLTĐL = 6 đĩa 2.4 Xác định số đĩa thực tế N TT = N LT η a Hiệu suất làm việc của đĩa dưới cùng ( tW=99.56°C ) Độ bay hơi tương đối của hỗn hợp được xác định α1 = = yWCB 1 − yWCB * 1 − xW xW 0.012 1 − 0.001 * = 11.988 1 − 0.012 0.001 Độ nhớt của Axeton(MA) và Nước (MB) ở tW=99.56°C ( Tra bảng... 0.72 0.1 Độ nhớt của Axeton(MA) và Nước (MB) ở tF=69.6 °C ( Tra bảng I.101 ST-T1/91 ) T (°C) µA*10-3 ( Ns/m³ ) µB*10-3 ( Ns/m³ ) 60 0.23 0.469 80 0.2 0.357 69.6 0.215 0.522 Vậy độ nhớt của hỗn hợp đáy được xác định: log µ 2 = x F * log µ A + (1 − xF ) * log µ B = 0.1 * log(0.215) +(1 −0.1) * log(0.522) log µ 2 = −0.3208 => µ2 = 0.49 Tính α2*µ2= 23.14*0.49= 11.338 Dựa vào bảng hiệu suất trung bình theo