Thiết kế tháp chưng cất theo phương pháp chưng

Tính tốc độ hơi đi trong tháp

Vậy cách chọn đệm và đờng kính tháp của đoạn luyện nh vậy là chấp nhận đợc yêu cầu của bài toán và phù hợp với quá trình tính toán.

Lợng hơi trung bình đi trong đoạn chng

+r’1: ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn chng. +r1: ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa trên cùng của đoạn chng.

Tính khối lợng riêng trung bình

Với a’1: nồng độ phần khối lợng của pha lỏng ở đĩa dới cùng của đoạn chng.

Tốc độ hơi đi trong đoạn chng

Vậy với kết quả tính toán đợc và so với điều kiện thực tế thì ta lấy đờng kính phần chng và đệm là 0.8 m nh đã chọn là hợp lý.

Tính chiều cao đoạn luyện

Phần trớc ta đã tìm đợc nhiệt độ trung bình của pha hơi trong đoạn luyện là tytb C. Chọn các giá trị x bất kỳ, tại mỗi giá trị x đó ta tìm góc nghiêng của đ- ờng cân bằng. Các công thức cũng nh ý nghĩa các ký hiệu có trong các công thức tính chiều cao đoạn chng tơng tự nh đối với đoạn luyện, chỉ khác về trị số nên trong phần này không giải thích lại.

Phần trớc ta đã tìm đợc nhiệt độ trung bình của pha hơi trong đoạn chng là tytb C. Chọn các giá trị x bất kỳ, tại mỗi giá trị x đó ta tìm góc nghiêng của đ- ờng cân bằng. H1: khoảng cách không gian phần đỉnh tháp để đặt đĩa phân phối chất lỏng và ống hồi lu sản phẩm đỉnh, m.

H2: khoảng cách không gian giữa đoạn chng và đoạn luyện để đặt đĩa tiếp liệu và ống dẫn hỗn hợp đầu, m. ∆P : tổn thất áp suất khi đệm ớt tại điểm đảo pha có tốc độ của khí bằng tốc độ của khí khi đi qua đệm khô, N/m2.

Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu

GF: lợng hỗn hợp đầu cần đun nóng hoặc làm nguội, kg/s tc, tđ: nhiệt độ đầu và cuối của hỗn hợp, oC. Cp: nhiệt dung riêng đẳng áp của chất lỏng, J/kg.độ ρ: khối lợng riêng của chất lỏng, kg/m3. ∆t1: hiệu số nhiệt độ giữa tbh và nhiệt độ phía tờng tiếp xúc với nớc ngng.

Tính toán cơ khí và lựa chon

• Tính các đờng ống dẫn

Đờng kính các ống dẫn và cửa ra vào của thiết bị đợc xác định từ phơng trình lu lợng. * Trên thân hình trụ có 2 lỗ đờng kính 150mm để lắp kính quan sát ở các vị trí quan sát phân phối chất lỏng và chất lỏng hồi lu. C1: bổ sung do ăn mòn xuất phát từ điều kiện ăn mòn vật liệu của môi trờng và thời gian làm việc của thiết bị, (m).

C2: đại lợng bổ sung bào mòn chỉ cần tính trong trờng hợp nguyên liệu có chứa các hạt rắn chuyển động với vận tốc độ lớn ở trong thiết bị, ta bỏ qua C2. Chọn đáy và nắp dạng elíp có gờ lắp với thân thiết bị bằng cách ghép bích, ở tâm có đục lỗ để lấy sản phẩm đáy và sản phẩm đỉnh. Do không thể chế tạo đợc thân tháp với chiều dài lớn nên ta buộc phải dùng bích để nối các phần lại với nhau.

Với tháp hình trụ làm việc ở điều kiện thờng ta chọn mặt bích liền bằng thép CT3 để nối thân với đáy và nắp thiết bị. - Tính độ bền của dầm bị uốn trong giới hạn đàn hồi từ đó xác định đợc kích thớc dầm. Coi thanh dầm bị uốn thuần tuý, sau khi xác định đợc kích thớc ta tiến hành kiểm tra độ bền của dầm.

- Dầm sẽ chịu tác dụng phân bố gây nên bởi khối lợng của lớp đệm của chất lỏng và của thành thiết bị. - Để đảm bảo độ bền cho thanh dầm, ta coi chất lỏng choán đầy tháp. Đồng thời coi cả tháp là một khối tác dụng lên một thanh dầm chung.

Với mbx: hệ số bổ xung bao gồm khối lợng các chi tiết phụ của tháp nh bích, bulông.

Tính thùng cao vị

• Các trở lực trong quá trình tiếp liệu

+∆PH: áp suất cần thiết để nâng cao chất lỏng lên cao hoặc để khắc phục. +∆Pt, ∆Pk: là áp suất cần thiết để khắc phục trở lực trong thiết bị và áp suất bổ xung ở cuối ống dẫn trong những trờng hợp cần thiết. Trở lực của đoạn ống từ thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu tới tháp.

Trở lực của ống dẫn từ thùng cao vị đến thiết bị gia nhiệt hỗn hợp. -Khi dòng chảy qua thiết bị gia nhiệt, phải qua các ngăn và nhiều chỗ ngoặt, đột thu, đột mở. Ta có tiết diện cửa vào thiết bị bằng tiết diện cửa ra thiết bị.

Khi dòng chảy đi từ các khoảng trống vào các ngăn, tức là đột thu.

Tính Bơm

-ở phần tổn thất áp suất từ thùng cao vị đến thiết bị gia nhiệt hỗn hợp.