Tính các thông số cơ bản của thiết bị (tháp đệm) axeton triclo etilen

Tính các thông số cơ bản của thiết bị (tháp đệm) chuyển khối làm việc ở áp suất khí quyển (760 mm Hg) để chưng luyện hỗn hợp hai cấu tử AxetonAxit axetic; đảm bảo các yêu cầu về năng suất tính theo hỗn hợp đầu và thành phần nguyên liệu, đỉnh và đáy. Các yêu cầu cụ thể như sau

Đồ án: Q trình thiết bị truyền khối Tính thông số thiết bị (tháp đệm) chuyển khối làm việc áp suất khí (760 mm Hg) để chưng luyện hỗn hợp hai cấu tử Axeton-Axit axetic; đảm bảo yêu cầu suất tính theo hỗn hợp đầu thành phần nguyên liệu, đỉnh đáy Các yêu cầu cụ thể sau: GF=2350kg/h, aF=25 % , aw= 1% , ap=98% 1- Xác định nồng độ phần mol lưu lượng (kmol/ h) nguyên liệu, sản phẩm đỉnh sản phẩm đáy 2- Vẽ đường cân đồ thị x – y 3- Xác định số hồi lưu thích hợp, đường làm việc số đĩa lý thuyết tháp 4- Xác định đường kính, số đĩa thực tế chiều cao tháp 5- Xác định nhiệt độ đỉnh, đáy vị trí đĩa tiếp liệu ứng với trường hợp nguyên liệu vào tháp trạng thái sôi Axeton :A MA = 58 [g] ; ts = 560C Etilen triclorua :B MB = 131,5 [g] ; ts = 86,80C Số liệu ban đầu: Tháp chuyển khối loại đệm làm việc áp suất khí để chưng luyện hỗn hợp axeton etilen triclorua đảm bảo: GF= 2350 [kg/h] –Năng suất tính theo hỗn hợp đầu aF=25[% khối lượng]– Nồng độ cấu tử dễ bay hỗn hợp đầu aP= 98[% khối lượng]– Nồng độ cấu tử dễ bay sản phẩm đỉnh aW= 1[% khối lượng]– Nồng độ cấu tử dễ bay sản phẩm đáy Gọi: -3 xF : nồng độ cấu tử dễ bay hỗn hợp đầu [phần mol] xP : nồng độ cấu tử dễ bay sản phẩm đỉnh [phần mol] xW : nồng độ cấu tử dễ bay sản phẩm đáy [phần mol] F : lưu lượng hỗn hợp đầu [kmol/h] P : lưu lượng sản phẩm đỉnh [kmol/h] W : lưu lượng sản phẩm đáy [kmol/h] Tính tốn thiết bị Xác định nồng độ phần mol lưu lượng [kmol/h] nguyên liệu, sản phẩm đỉnh sản phẩm đáy 1.Xác định sản phẩm đỉnh,sản phẩm đáy - Phương trình cân vật liệu cho tháp: (công thức IX.16 – [2]) F=P+W Hay GF = GP + GW (1) Phương trình cân vật liệu cho cấu tử dễ bay hơi: (công thức IX.17 – [2]) FxF = PxP + WxW GFaF = GPaP + GWaW (2) Từ (1) (2) suy ra: Vậy ta có lượng sản phẩm đỉnh là: → - Lượng sản phẩm đáy là: Từ (1) suy ra: GW = GF – GP = 2350 – 581,44 = 1768,56 [kg/h] 2.Xác định nồng độ phần mol - Nồng độ phần mol hỗn hợp đầu: (công thức VIII.1 – [4]) -4 (phần mol) Nồng độ phần mol sản phẩm đỉnh: (phần mol) Nồng độ phần mol sản phẩm đáy: (phần mol) 3.Khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp đầu,sản phẩm đỉnh ,sản phẩm đáy Theo công thức: M = x.MA + (1 - x)MB Trong đó: M: Khối lượng phân tử trung bình, kg/kmol x: Nồng độ phần mol - Khối lượng phân tử trung bình sản phẩm đỉnh: Mp = xp.MA + (1 - xp)MB Mp = 0,9911.58+(1- 0,9911).131,5=58,6542 kg/kmol - Khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp đầu: MF = xF.MA + (1 - xF)MB MF = 0,4304.58+(1- 0,4304).131,5=99,8656 kg/kmol - Khối lượng phân tử trung bình sản phẩm đáy: Mw = xw.MA + (1 - xw)MB Mw = 0,0224.58+(1- 0,0224).131,5=129,8536 kg/kmol Đổi đơn vị F, P, W từ kg/h sang kmol/h: 5.Lượng hỗn hợp đầu đơn vị sản phẩm đỉnh Vẽ đường cân đồ thị x – y (Số liệu bảng IX.2b – 150 – [4]) x 6.2 11 15.2 22.0 33.2 45.4 55.3 68.4 -5 80.0 84 87 91.5 94.5 100 y T 86.8 18 34.2 44 55.5 68 77.2 83.2 89 93.3 94.5 95.6 96.8 97.5 100 83.9 79.5 76.2 70.35 67.4 65.05 62.2 60.2 58.95 58.3 57.9 57.1 56.3 56.5 Đường cân 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Xác định số hồi lưu thích hợp, đường làm việc số đĩa lý thuyết tháp Chỉ số hồi lưu tối thiểu Rmin: Chỉ số hồi lưu tối thiểu Rmin xác định dựa vào cơng thức: (IX.24 – [4]) Với xF = 0,4304, dóng lên đường cân ta tìm yF =0,7542 Chỉ số hồi lưu thích hợp Rth Nlt: - Chỉ số hồi lưu làm việc thường xác định qua số hồi lưu tối thiểu theo công thức (IX.25 – [4]): Rth = b.Rmin b hệ số dư, thường lấy từ 1,2 – 2,5 - Ta lập bảng số liệu sau để xác định Rth: -6 1,4 1,8 2,2 2,4 1,317 1,463 1.61 1,756 - Dựa b vào số hệ Rth Nlt(Rt theo sau: Rth 1.024 m 0,4897 0.4567 0,4277 0,4024 0,3797 0,3596 Nlt 15,587 12,99 1,6 1,17 14,89 12,25 11,725 11,48 Nlt( 31,548 31,638 Rth + 32,311 30,121 30,171 30,602 1) bảng liệu ta lập quan với h + 1) đồ thị 32.000 31.500 31.000 30.500 30.000 29.500 29.000 28.500 28.000 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 - Từ đồ thị Rth - Nlt(Rth + 1) ta xác định Rth =1,317 số đĩa lý thuyết Nlt = 12,99 đĩa số đĩa đoạn luyện 8,07 đoạn chưng 4,92 c Phương trình đường làm việc: - Đoạn luyện: (IX.20 – [4]) - Đoạn chưng: (IX.22 – [4]) -7 Đường kính tháp D, số đĩa thực tế Ntt chiều cao tháp H: 4.1 Đường kính tháp D : Đường kính tháp xác định theo công thức: ,m [II - 181] Trong đó: gtb: Lượng trung bình tháp (kg/h) (y.y)tb: Tốc độ trung bình (kg/m2.s) Vì lượng lượng lỏng thay đổi theo chiều cao cảu tháp khác đoạn nên ta phải lấy lượng trung bình cho đoạn 4.1.1Đường kính đoạn luyện: a)Xác định lượng trung bình đoạn luyện Lượng trung bình đoạn luyện tính gần trung bình cộng lượng khỏi đĩa tháp lượng vào đĩa đoạn luyện , kg/h [II - 181] Trong đó: gtb:Lượng trung bình đoạn luyện(Kg/h) gd: Lượng khỏi đĩa tháp (kg/h) gl: Lượng vào đĩa tháp (kg/h) Lượng khỏi tháp: gd = GR + Gp = Gp(Rx+1) [II – 181] gd = 581,44(1,317 + 1) gd= 1347,1965 kg/h Lượng vào đoạn luyện -8 Lượng gl hàm lượng yl lượng lỏng Gl đĩa thứ đoạn luyện xác định theo phương trình: g1 = G1 + Gp (1) g1.y1 = G1.x1 + Gp.xp g1.r1 = gd.rd (2) [II - 182] (3) Trong đó: y1: Hàm lượng vào đĩa đoạn luyện (phần khối lượng) G1: Lượng lỏng đĩa thứ đoạn luyện r1:Ẩn nhiệt hóa hỗn hợp vào đĩa rd.Ẩn nhiệt hóa hỗn hợp khỏi tháp x1 = xF = 0,4304 (phần mol) tương ứng với 0,25 (phần khối lượng) r1 = ra.y1 + (1-y1).rb [II - 182] Với ra, rb: ẩn nhiệt hóa cấu tử nguyên chất axeton etilen triclorua t01 = tF 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Đồ thị quan hệ x nhiệt độ Từ x1= xF = 0,4304 tra đồ thị ta có: t01 = tf = 65,5 0C -9 90 100 Với t01 = 65,5 C nội suy theo bảng I.212 [I – 254] ta có: kJ/kg kJ/kg  r1 = 505,135 y1 + (1 - y1).289,68  r1 = 215,455y1 + 289,68 kJ/kg rd = ra.yd + (1 – yd).rb [II - 182] Với ra, rb: ẩn nhiệt hóa cấu tử nguyên chất Axeton etilen triclorua t02 = Từ xp =0,9911 tra đồ thị ta có = 56,47 oC yd: hàm lượng khỏi tháp (phần khối lượng) Với: yd = yp phần khốii lượng Với xp= 0,9911 suy yp=0,9959 phần mol ( suy từ đường cân )  yd = yp = 0,9959 (phần mol) Chuyển sang phần khối lượng: (phần khối lượng) Với t02 = tP = 56,470C nội suy theo bảng I.212 [I – 254] ta có: kJ/kg kJ/kg  rd = 511,526.0,9907 + (1 - 0,9907).318,36  rd = 509,729 kJ/kg Thay giá trị tính vào hệ phương trình:¸ g1 = G1 + 581,44 g1.y1 = 0,4304G1 + 581,44.0,9911 g1(215,455y1 + 289,68) = 1347,1965 509,729 Giải hệ phương trình: g1 =1611,98 kg/h - 10 G1 = 1030,54 kg/h y1 = 0,6326 phần khối lượng Thay y1 = 0,6326 vào: r1 = 215,455.0,6326 + 289,68= 425,977 kJ/kg Vậy lượng trung bình đoạn luyện là: kg/h b)Tính khối lượng riêng trung bình * Khối lượng riêng trung bình pha tính: , kg/m3 [II - 183] Trong đó: MA MB: Khối lượng phần mol cấu tử Axeton Etilen triclorua T: nhiệt độ trung bình làm việc tháp 0K ytb1: Nồng độ phần mol cấu tử lấy theo nhiệt độ trung bình: [II - 183] Với : Nồng độ làm việc đầu đoạn tháp(phần mol) = yp = 0,9907 phần mol = y1 = 0,6326 phần khối lượng Đổi sang phần mol ta có: phần mol phần mol Nhiệt độ trung bình đoạn luyện: ttbl= = =60,98=333,980K Vậy khối lượng riêng trung bình pha đoạn luyện: kg/m3 Khối lượng riêng trung bình pha lỏng: - 11 , kg/m3 [II - 183] Trong đó: : Khối lượng riêng trung bình lỏng kg/m3 : Khối lượng riêng trung bình cấu tử pha lỏng lấy thoe nhiệt độ trung bình: kg/m3 : Phần khối lượng trung bình đoạn luyện theo pha lỏng; (phần khối lượng) : Nhiệt độ trung bình đoạn luyện theo pha lỏng: (phần mol) Với t0 = 60,980C Nội suy bảng I.2 [I-9]: kg/m3 kg/m3 Vậy khối lượng riêng trung bình lỏng đoạn luyện: kg/m3 c Tính tốc độ tháp: Đối với tháp đệm chất lỏng chảy từ xuống pha từ lên chuyển động ngược chiều xảy bốn chế độ thuỷ động; Chế độ chảy màng, chế độ độ, chế độ xoáy chế độ sủi bọt chế độ sủi bọt thỡ pha lỏng chiếm tồn thể tích tự pha lỏng pha liên tục Nếu tăng tốc độ lớn tháp bị sặc Trong phần tính tốn ta tính tốc độ tháp dựa vào tốc độ sặc tháp Tốc độ tháp đệm  = (0,8 0,9)s [II – 187] Với s tốc độ sặc, m/s tính theo công thức Y = 1,2e-4X Với [II – 187] [II – 187] [II – 187] - 12 Trong đó: đ: bề mặt riêng đệm, m2/m3 Vđ: thể tích tự đệm, m3/m3 g: gia tốc trọng trường, m2/s Gx, Gy: lượng lỏng lượng trung bình, kg/s :khối lượng riêng trung bình pha lỏng pha hơi, kg/m3 x, n: độ nhớt pha lỏng theo nhiệt độ trung bình độ nhớt nước 20oC, Ns/m2 * Tính Gx, Gy: Ta cú Gy = gtb = 1479,59 kg/h kg/s kg/h kg/s * Tính độ nhớt - Độ nhớt nước t = 20 oC, Tra bảng I.102 [I – 94] ta cú n = 1,005.10-3 Ns/m2 Độ nhớt pha lỏng t = 60,98oC Nội suy theo bảng I.101 [(1) – 91] ta N.s/m2 N.s/m2 Vậy độ nhớt pha lỏng tính theo nhiệt độ trung bình lghh = xtb.lgA+ (1 - xtb).lgB [(1) – 84] lghh = 0,71075.lg(0,229.10-3) + (1 - 0,71075)lg(0,404.10-3)  hh = x = 0,27.10-3 Ns/m2 Thay số liệu ta có Y = 1,2e-4.0,42= 0,224 - 13 Chọn loại đệm vòng Rasiga sứ đổ lộn xộn Số liệu [(2)– 193] Thêm ảnh minh họa vào ! Bảng Kích thước Bề mặt riêng đệm, mm đ, m2/m3 Thể tích tự Số đệm Vđ, m3/m3 1m3 15x15x2,0 0,71 310 210.102 Khối lượng riêng xốp, đ, kg/m3 700 Từ công thức: [(2)– 187] Suy ra: s2 = 1,1822 m/s  s = 1,087 m/s Lấy  = 0,8s   = 0,8.1,087= 0,8696 m/s Vậy đường kính đoạn luyện là: m Quy chuẩn đường kính đoạn luyện DL = 0,50 m 4.1.2Đường kính đoạn chưng Lượng trung bình tháp: [II - 182] Trong đó: g’n: Lượng khỏi đoạn chưng (kg/h) g’1: Lượng vào đoạn chưng (kg/h) - 14 Vì lượng khỏi đoạn chưng lượng vào đoạn luyện (g n= g1) nên ’ [II - 182] Lượng vào đoạn chưng g’l, lượng lỏng G1’ hàm lượng lỏng x’l xác định theo hệ phương trình cân vật liệu cân nhiệt sau G’1 = g’1 + Gw G’1 x’1 = g’1.yw + Gw.xw [II - 182] g’1.r’1 = g1.r1 Trong đó: r’1: Ẩn nhiệt hóa hỗn hợp vào đĩa thứ đoạn chưng xw: Thành phần cấu tử dễ bay sản phẩm đáy r1: Ẩn nhiệt hóa hỗn hợp vào đĩa đoạn chưng Ta có: Gw = W = 1768,56 kg/h xw = 0,0224 (phần mol) tương ứng 0,01 (phần khối lượng) y’1 = yw Xác định theo đường cân ứng xw = 0,0224 phần mol  yw = 0,065 phần mol Đổi y’1 = yw = 0,065 phần mol phần khối lượng: (phần khối lượng) r’1 = y’1 + (1- y’1).rb [II – 182] Với ra, rb: ẩn nhiệt hóa cấu tử nguyên chất t0 = tw Với xw = 0,0224 tra đồ thị tw = 85,750C Từ t0 = tw =85,750C nội suy theo bảng I.212 [I – 254] kJ/kg kJ/kg => r’1 = 489,51.0,065 + (1 - 0,065).239,78 r’1 = 256,01 kJ/kg - 15 Thay vào phương trình: G’1 = g’1 + 1768,56 G’1 x’1 = g’1.0,065 + 1768,56.0,01 g’1.256,01 = 1479,59 425,977 Giải hệ phương trình: g’1 = 2461,9 kg/h G’1 = 4230,46 kg/h x’1 = 0,042 phần khối lượng Vậy lượng lỏng trung bình đoạn chưng: kg/h b)Tính khối lượng trung bình: * Khối lượng riêng trung bình đổi với pha tính theo: , kg/m3 [II - 183] Trong đó: MA MB: Khối lượng phần mol Axeton Etilen triclorua T: Nhiệt độ làm việc trung bình đoạn chưng 0K ytbc: Nồng độ phần mol cấu tử lấy theo giá trị trung bình: [II - 183] Với : Nồng độ làm việc đầu đoạn tháp (phần mol) = y’1 = yw = 0,065 phần mol = y1 = 0,6326 phần mol (Phần mol) Nhiệt độ trung bình đoạn chưng: ttbc= = =75,625=348,6250K Vậy khối lượng riêng trung bình pha đoạn chưng: - 16 kg/m3 * Khối lượng riêng trung bình pha lỏng , kg/m3 [II - 183] Trong đó: : Khối lượng riêng trung bình lỏng (kg/m3) : khối lượng riêng trung bình cấu tử pha lỏng lấy theo nhiệt độ trung bình (kg/m3) : phần khối lượng trung bình cấu tử pha lỏng Với a’1: nồng độ phần khối lượng pha lỏng đĩa đưới đoạn chưng Ta có: a’1 = x’1 = 0,042 phần khối lượng (phần khối lượng) : Nhiệt độ trung bình đoạn chưng theo pha lỏng Ta có x’1 = 0,042 (phần khối lượng) phần mol phần mol Với t0 = 75,6250C Nội suy theo bảng I.2 [I-9] kg/m3 kg/m3 Vậy khối lượng riêng trung bình lỏng đoạn chưng: kg/m3 Tính tốc độ đoạn chưng: Đối với tháp đệm chất lỏng chảy từ xuống pha từ lên chuyển động ngược chiều xảy bốn chế độ thuỷ động; Chế độ chảy màng, - 17 chế độ độ, chế độ xoáy chế độ sủi bọt chế độ sủi bọt pha lỏng chiếm tồn thể tích tự pha lỏng pha liên tục Nếu tăng tốc độ lên tháp bị sặc Trong phần tính tốn ta tính tốc độ tháp dựa vào tốc độ sặc tháp Tốc độ tháp đệm  = (0,8  0,9)s [(2)– 187] Với s tốc độ sặc, m/s tính theo cơng thức Y = 1,2e-4X [(2)– 187] Với [(2)– 187] [(2)– 187] Trong đó: đ: bề mặt riêng đệm, m2/m3 Vđ: thể tích tự đệm, m3/m3 g: gia tốc trọng trường, m2/s Gx, Gy: lượng lỏng lượng trung bình, kg/s :khối lượng riêng trung bình pha lỏng pha hơi, kg/m3 x, n: độ nhớt pha lỏng theo nhiệt độ trung bình độ nhớt nước 20 C, Ns/m2 o * Tính Gx, Gy: Ta có Gy = g’tb = 1970,75 kg/h kg/h * Tính độ nhớt: - Độ nhớt nước t = 20oC, Tra bảng I.102 [(1)- 94] ta có n = 1,005.10-3 Ns/m2 - Độ nhớt pha lỏng t otb = 75,625oC Nội suy theo bảng I.101 [(1) 91] ta N.s/m2 - 18 N.s/m2 Vậy độ nhớt pha lỏng tính theo nhiệt độ trung bình lghh = xtb.lgA+ (1 - xtb).lgB [(1) – 84] lghh = 0,2604.lg(0,2065.10-3) + (1 - 0,2604)lg(0,345.10-3)  hh = x = 0,302.10-3 Ns/m2 Thay số liệu tính ta có Y = 1,2e-4.0,521= 0,149 Chọn loại đệm vịng Rasiga sứ đổ lộn xộn chọn Từ công thức: [(2) – 187] s2 = 0,669 m/s  s = 0,818 m/s Lấy  = 0,8s   = 0,8.0,818 = 0,6544 m/s Vậy đường kính đoạn luyện là: m Quy chuẩn đường kính đoạn luyện DC = 0,536 m 4.2 Số đĩa thực tế Ntt : Số đĩa thực tế tính theo cơng thức: (IX.59 – [4]) Trong đó: Nlt – số bậc thay đổi nồng độ hay số đĩa lý thuyết ηtb – hiệu suất trung bình thiết bị: (IX.60 – [4]) - 19 α độ bay tương đối hỗn hợp: (IX.61 – [4]) µhh độ nhớt hỗn hợp lỏng [N.s/m2]: µA – độ nhớt cấu tử A phụ thuộc nhiệt độ xét µB – độ nhớt cấu tử B phụ thuộc nhiệt độ xét  Tại đỉnh tháp: xP = 0,9911 [phần mol]; yP* = 0,9959 [phần mol]; tP =56,46 [oC]; suy ra: α = 2,18 µA = 0,237 [10-3 Ns/m2] (nội suy bảng I.110 – [3]) µB = 0,422 [10-3 Ns/m2] (Tra tốn đồ hình 1.18[3]) Vậy, ta có: α.µ = 0,5188 →ηP=58 % (nội suy đồ thị hình IX.11 – [4])  Tại vị trí tiếp liệu: xF = 0,4304 [phần mol]; yF* = 0,7542 [phần mol]; tF = 65,5 [oC]; suy ra: α = 4.06 µA = 0,219 [10-3 Ns/m2] ( nội suy bảng I.110 – [3]) µB = 0,385 [10-3 Ns/m2] (nội suy bảng I.110 – [3]) Vậy, ta có: α.µ = 1,226 → ηF =46 % (nội suy đồ thị hình IX.11 – [4])  Tại đáy tháp: xW = 0,0224 [phần mol]; yW* = 0,065 [phần mol]; tW = 85.75 [oC]; suy ra: α = 3,03 µA = 0,181 [10-3 Ns/m2] (nội suy bảng I.110 – [3]) µB = 0,304 [10-3 Ns/m2] (nội suy bảng I.110 – [3]) Vậy, ta có: α.µ = 0,924 → ηW = 50% (nội suy đồ thị hình IX.11 – [4]) Từ giá trị ηP, ηF, ηWtìm được, ηtbbằng: - 20 Vậy số đĩa thực tế là: Số đĩa đoạn luyện : 8,07/0,5133 = 16 đĩa Số đĩa đoạn chưng : 4,92/0,5133 = 10 đĩa c Chiều cao tháp: 2.3 Chiều cao tháp - Đối với tháp đệm, chiều cao làm việc tháp hay chiều cao lớp đệm xác định theo công thức: H = ho.Nth +( 0,8 ) (m) [II – 175] Trong đó: H0: chiều cao týừng ðýừng bậc thay ðổi nồng ðộ, m Nth: số ngón thực tế Ho cú thể xỏc ðịnh theo cụng thức: =8,4.(Re’)0,2.()0,342.()0,19.()0,039 (*) Trong ðú: Gx;Gy: lýợng hừi lỏng ði thỏp, kg/s , : khối lýợng riờng lỏng hừi, kg/m3 x y , : ðộ nhớt pha lỏng, hừi, N.m/s x y m: hệ số gúc ðýờng cõn Re= , với dtd= Trong ðú: : vận tốc khớ, m/s V: thể tớch tự ðệm m3/m3 : bề mặt riờng ðệm, m2/m Tớnh chiều cao ðoạn luyện: Chọn loại đệm vòng Rasiga sứ đổ lộn xộn với V= 0,71 m 3/m3 ; =310m2/m3 =>dtd==0,0091 - 21 Gx=898,148 kg/h Gy=1479,59 kg/h =906,30 kg/m3 , y=2,40 kg/m3 x =0,27.10-3 N.m/s x =0,8696 m/s x 0,5 0,51 0,6 y 0,7999 0,806 0,853 0,8573 0,8959 0,8996 0,933 0,936 m 0,61 Giỏ trị trung bỡnh 0,43 0,61 0,7 0,37 0,71 0,8 0.81 0,3 m=0,4275 Vậy: Ta có y = hh tính theo [I – 85] Trong đó: Mhh, MA, MB: khối lượng phân tử hỗn hợp cấu tử axeton etilen triclorua hh, A, B: độ nhớt hỗn hợp cấu tử axeton etilen triclorua m1, m2: nồng độ axeton etilen triclorua tính theo phần thể tích Đối với hỗn hợp khí nồng độ phần thể tích nồng độ phần mol, nên m1 = y1, m2 = y2 = - y1 Thay vào ta có: a1, a2: nồng độ phần khối lượng axeton etilen triclorua - 22 Ta có phần mol a1 = 0,73 (phần khối lượng) - Độ nhớt pha hừi ttb = 60,1oC Nội suy theo bảng I.35 [(1) – 91] ta N.s/m2 N.s/m2 =>hh = 0,261.10-3 N.s/m2 Re==0,84.0,0092.2,5/(0,71.0,261.10-3) =104,26 Thay cỏc giỏ trị vào biểu thức (*) ta ðýợc: h0= 0,365m Suy chiều cao ðoạn luyện: HL= ho.Nth= 0,365.14,85 =5,42m Chiều cao ðoạn chýng - Các công thức ý nghĩa ký hiệu có cơng thức tính chiều cao đoạn chưng tương tự đoạn luyện, khác trị số nên phần không giải thích lại - Gx=3236,095kg/h Gy=2570,86 kg/h =1194,16 kg/m3 , y=3,515 kg/m3 - x - x =0,3.10-3 N.m/s - =0,71 m/s - 23 x 0,1 0,11 0,2 0,21 0,3 0,31 y 0,3082 0,342 0,5212 0,538 0,643 0,6554 m 3,38 1,68 1,24 Vậy Giỏ trị m=2,1 trung bỡnh éộ nhớt pha hừi xỏc ðịnh nhý sau: Trong đó; a1, a2: nồng độ phần khối lượng axeton etilen triclorua Ta có phần mol (phần khối lýợng) ðộ nhớt pha hừi ttb0 = 74,330C Nội suy bảng I.35 [(1) – 91] ta cú: N.s/m2 N.s/m2 =>hh = 0,277.10-3 N.s/m2 => Re==0,89.0,0092.3,515/(0,71.0,277.10-3)= 116,74 Thay số liệu vào biểu thức (*) ta dc: Ho=0.20 Suy chiều cao đoạn chưng: HC= h0.Nlt= = 7,52.0,2=1,504 Suy ra: chiều cao toàn thiết bị: H = HL + HC + 0,9 Trong đó: HL, HC: chiều cao đoạn luyện đoạn chưng, m 0,9: khoảng cách không gian cho hồi lưu đáy đỉnh thiết bị, m Vậy chiều cao toàn tháp - 24 H = 5,42+1,504+0,9= 7,824m 5.Nhiệt độ đỉnh, đáy vị trí đĩa tiếp liệu ứng với trường hợp nguyên liệu vào trạng thái sôi: Từ đồ thị t – x,y, ta xác định dễ dàng nhiệt độ đỉnh, đáy vị trí đĩa tiếp liệu tháp: 100 90 80 70 T 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 x tP = 56,09 [oC], tW = 63,93 [oC], tF = 87,73 [oC] - 25 70 80 90 100 ... tính theo [I – 85] Trong đó: Mhh, MA, MB: khối lượng phân tử hỗn hợp cấu tử axeton etilen triclorua hh, A, B: độ nhớt hỗn hợp cấu tử axeton etilen triclorua m1, m2: nồng độ axeton etilen triclorua... = 0,536 m 4.2 Số đĩa thực tế Ntt : Số đĩa thực tế tính theo cơng thức: (IX.59 – [4]) Trong đó: Nlt – số bậc thay đổi nồng độ hay số đĩa lý thuyết ηtb – hiệu suất trung bình thiết bị: (IX.60 –... số hồi lưu thích hợp Rth Nlt: - Chỉ số hồi lưu làm việc thường xác định qua số hồi lưu tối thiểu theo công thức (IX.25 – [4]): Rth = b.Rmin b hệ số dư, thường lấy từ 1,2 – 2,5 - Ta lập bảng số