Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng: g’tb = = (STT2/83) Trong đó: g’tb là lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng (kg/h) g’n là lượng hơi trung bình đi ra khỏi đoạn chưng (kg/h)
Lượng hơi ra khỏi đoạn chưng là lượng hơi đi vào của đoạn luyện: g’n = g’1 = 575,1209489 (kg/h)
Lượng hơi đi vào đoạn chưng g’1
Phương trình cân bằng năng lượng từ đĩa tiếp liệu đến đáy tháp: g’1.r’1 = g’n. r’1 = g1.r1 Với r1 là ẩn nhiệt hóa hơi đi vào đĩa tiếp liệu => r1 = r’n = 408052,0611
Tính r’1 - ẩn nhiệt hóa hơi đi vào đĩa 1 của đoạn chưng ở tW = 109,68ᵒC
T, ᵒC 100 109,68 140
rA, kcal/kg 90,5 88,5398 82,6
rA, J/kg 378905,4 370698,4346 345829,68
rB, kcal/kg 88 86,5722 82,1
rB, J/kg 368438,4 362460,487 343736,28
Ẩn nhiệt hóa hơi đi vào đĩa 1 của đoạn chưng: r’1 = a’y1.rA + (1 – a’y1).rB Mà a’y = ayWlv = 0,01700828609
= 362600,6 (J/kg)
Phương trình cân bằng năng lượng từ đĩa tiếp liệu đến đáy tháp: g’1. r’1 = g’n. r’n
=> g’1 = = = = 647,2115286
Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng là: g’tb = =
= 611,1662387 (kg/h)
Vận tốc trung bình đi trong đoạn chưng tính cho tháp chóp
Nhiệt độ làm việc trung bình của đoạn chưng: Ttb = = = 108,55 ᵒC
Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp ở t = 108,55 ᵒC ρytb =
Mà: Mtb = MA.ytb + MB.(1 - ytb) ytb = = = 0,07823076925
(y’1 = yWlv = 0,02; y’n = yFlv = 0,1364615385)
Vậy Mtb = 78. 0,07823076925 + 92.(1 - 0,07823076925 ) = 90,90476923
ρytb = = 8,460495418
Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp được xác định theo công thức: =
Mà atb = = = 0,0385
Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp lỏng ở t = 108,55ᵒC
T, ᵒC 100 108,55 120
ρA, kg/m3 793 782,74 769
ρB, kg/m3 788 778,595 766
=>ρxtb = 778,7537698 (kg/cm3)
Tốc độ hơi trung bình đi trong đoạn chưng: (ρy.ωy)tb = 0,065.ϕ.ρytb. ρxtb)
Trong đó: ρxtb là khối lượng riêng trung bình của pha lỏng ρytb là khối lượng riêng trung bình của pha hơi h là khoảng cách giữa các đĩa chóp
ϕ là hệ số sức căn bề mặt, ϕ = 0,8 (tháp chóp)
=> (ρy.ωy)tb = 0,065.0,8.8,460495418. 778,7537698) = 4,22086364.
Đường kính đoạn chưng D = 0,0188.
= 0,0188.
= 0,2048728153/ (m) Gỉa sử Dgiả thiết = 0,6; h = 0,25
Ta có: D = 0,4097456307 < Dgiả thiết = 0,6 (chọn) Vì Dtính toán < Dgiả thiết nên giả thiết đúng
Vậy đường kính đoạn chưng là: DLtính toán = 0,4097456307 (m)
Chiều cao tháp:
Chiều cao tháp tính theo công thức:
H = Ntt. (h + δ) + ∆h (ST – T2/169) Trong đó: Ntt: số đĩa thực tế toàn tháp
δ: chiều dày của 2 đĩa. ∆h: khoảng cách ở đỉnh và đáy tháp Ta có: Ntt = 8 đĩa h = 0,25 δ = 0,08 ∆h = 0,8 => H = Ntt. (h + δ) + ∆h = 8.(0,25 + 0,08) + 0,8 = 3,44 (m) (ρy.ωy)tb H, (m) Ntt h δ ∆h 2,11043182 3,44 8 0,25 0,008 0,8
Chương 3: Cân bằng nhiệt lượng