- Các đặc tính vật lý, hóa học được xác định dựa vào thành phần phân tử, các mối quan hệ được xác định theo kinh nghiệm [35], [36].
- Áp suất, nhiệt độ tại mỗi đĩa là đồng nhất [73].
- Trữ lượng hơi tại mỗi đĩa là không đáng kể, như vậy, nếu phải xây dựng phương trình cân bằng vật chất ta chỉ cần quan tâm tới lượng chất lỏng tại mỗi đĩa.
- Nhiệt độ tại mỗi đĩa được xác định ngay lập tức sau trạng thái cân bằng. Nhiệt độ ở trạng thái cân bằng được coi như một biến phụ thuộc và được quyết định bởi áp suất tháp và thành phần cấu tử.
- Sự hóa hơi không có ảnh hưởng gì tới việc truyền nhiệt ra môi trường.
- Chênh lệch nhiệt giữa hai đĩa gần nhau có thể bỏ qua, do đó phương trình cân bằng nhiệt có thể bỏ qua.
- Bỏ qua động học của thiết bị ngưng tụ và thiết bị đun sôi đáy tháp - Dòng hồi lưu là chất lỏng tại điểm đun sôi.
- Thành phần sản phẩm đỉnh tháp coi như được ngưng tụ hoàn toàn. - Tốc độ bay hơi và tốc độ ngưng tụ là bằng nhau.
- Hỗn hợp nguyên liệu hai cấu tử.
- Độ hoá hơi α của các cấu tử không đổi
Khi đạt trạng thái cân bằng lỏng-hơi, độ hoá hơi của các cấu tử trong tháp được thể hiện qua biểu thức (2.1):
/ / / / L L L H H H L H y x y y y x x x (2.1)
Đối với hỗn hợp hai cấu tử:
/(1 ) /(1 ) 1 ( 1) y y x y x x x (2.2)
Nếu tính dễ bay hơi giữa hai cấu tử càng gần tới 1, nghĩa là chúng có điểm sôi gần giống nhau thì việc tách hai cấu tử ra khỏi nhau bằng việc chưng cất càng trở nên khó khăn.
- Đặc tính động học của chất lỏng là tuyến tính, trạng thái cân bằng tồn tại trên tất cả các đĩa.
- Bỏ qua cân bằng động lượng trên mỗi đĩa. Tốc độ lưu lượng mol của chất lỏng rời khỏi mỗi đĩa được tính theo công thức Francis Weir [35]:
( 0 ). 0 0 1 1 i i i i i i L M M V V L (2.3)
Hình 2.2. Mô tả các dòng vật chất tại thiết bị ngưng tụ.
L0i [kmol/min] và M0i [kmol] là các giá trị ban đầu. là hệ số đặc trưng cho sự ảnh hưởng của lưu lượng hơi qua các đĩa đối với lượng chất giữ trong mỗi đĩa. Một giá trị dương của sẽ tạo nhiều bọt và đẩy chất lỏng xuống dưới. > 1
sẽ gây đáp ứng ngược trong trữ lượng đáy tháp MB và làm tăng V gây khó khăn
trong điều khiển nếu sử dụng V cho vòng điều khiển đơn. Đối với các tháp chưng
cất, 0 cũng gây tác động xấu khi áp suất giảm xuống. Thông thường giá trị
được chọn là 0 [68]. Dòng chất lỏng từ đỉnh tháp chảy đến nồi hơi mất một khoảng
thời gian khoảng: t (N 1) * (2.5)