2. GIỚI THIỆU VỀ HỖN HỢP ĐƯỢC CHƯNG LUYỆN:
2.3. TÍNH CHIỀU CAO THÁP
2.3.1. Hệ số khuếch tán
a. Hệ số khuếch tán trong pha lỏng (Dx)
Hệ số khuếch tán trong pha lỏng ở 200C:
D20 = \f(1,M\f(1,M\f(1.10., (m/s) (VIII.14 - STT II - trang 133) Trong đó:
- A,B : là hệ số liên hợp kế đến ảnh hưởng của metylic và etylic - Ta có A=B=1do 2 cấu tử không lien kết với nhau
- VA,VB : thể tích mol của metylic và etylic
theo sổ tay tập 2- tr 127 có thể tích nguyên tử :C=14,8; H= 3,7; O=7,4
Ta có V=37 (cm/mol) V=59,2 (cm/mol) - B=1.19 cp: độ nhớt của etylic ở 20oC - Hệ số khuếch tán ở nhiệt độ xác định t: D = D20 [1 + b.(t - 20] Hệ số nhiệt độ: b = \f(,[VII.15-TR134-ST II]
ρ: Khối lượng riêng của dung môi ở 20C (kg/m )
từ bảng I.2 - Sổ tay QT&TBCHHC - T 1 ta có:=789(kg/m) (I-9)
=>Hệ số khuếch tán trong pha lỏng đoạn luyện: t = t = 69,54C
D = [ 1 + 0,0236.( 69,54- 20)] = 8,75.10-9 (m/s)
=>Hệ số khuếch tán trong pha lỏng đoạn chưng: t = t = C DxC = [ 1 + 0,0236.(- 20)] = 9,3.10-9 (m/s)
b. Hệ số khuếch tán trong pha hơi:
D = \f(, . \f(1,M\f(1,M (m/s) Trong đó:
p: áp suất tuyệt đối của hỗn hợp: p = p = 1 (atm) T: Nhiệt độ tuyệt đối của hỗn hợp : T = 273 + t (K) Hệ số khuếch tán trong pha hơi đoạn luyện: t = t = 69,54C
D==1,2.10-5(m2/s)
Hệ số khuếch tán trong pha hơi đoạn chưng: t = t = C
Hệ số cấp khối
1. Hệ số cấp khối trong pha hơi
Theo công thức tính cho đĩa lỗ có ống chảy chuyền (II-164):
β = \f(D, (0,79.Re + 11000)\f(kmol,kmol\f(kmol,ms.
Trong đó:
D : Hệ số khuếch tán trong pha hơi (m/s)
a. Chuẩn số Reynolt đối với pha hơi
Re = \f(ω.h.ρ,μ
Trong đó:
ω : Tốc độ hơi tính cho mặt cắt tự do của tháp (m/s) h : Kích thước dài, chấp nhận h = 1 m
ρ : Khối lượng riêng trung bình của hơi (kg/m) μ : Độ nhớt trung bình của hơi (Ns/m)
Độ nhớt của hỗn hợp hơi:
μ = M.\f(Y.M,μ\f(,μ [I.18- TR85-ST I]
Trong đó:
y : Nồng độ metylic trong pha hơi
Đoạn luyện có y = y = 0,76 ; Đoạn chưng: y = y =0,2915 M : Trọng lượng phân tử của hỗn hợp khí:
Đoạn luyện : M = = y.M + (1 - y).M = 0,76.32 + (1- 0,76).46 = 35,36 (kg/kmol) Đoạn chưng M = = y.M + (1 - y).M 36
= 0,2915.32 + (1 - 0,2915).46= 41,919(kg/kmol) μ, μ : Độ nhớt của metylic và etylic
Đoạn luyện : t = t = 69,54C theo toán đồ I.35 – Tr117- st I
μCH3OH = 0,008.10-3 (Ns/m) và μC2H5OH = 0,01.10 (Ns/m)
Đoạn chưng: t = t = 75,29C theo toán đồ hình I.35 - T1
μCH3OH = 0,0085.10 (Ns/m) và μC2H5OH = 0,012.10 (Ns/m)0,012
=> Độ nhớt của hỗn hợp hơi đoạn luyện là:
μ =35,36.= 8,532.10-6 (Ns/m)
=> Độ nhớt hỗn hợp hơi của đoạn chưng là: μ =41,919.(= 10,99.10-6(Ns/m2)
Chuẩn số Reynolt đối với pha hơi đoạn luyện là: Re ==145389,59
Chuẩn số Reynolt đối với pha hơi đoạn chưng là: Re = =119922,91
=> Hệ số cấp khối pha hơi đoạn luyện là:
β = .(0,79. 145389,59+ 11000) = 0,067\f(kmol,kmol\f(kmol,m.s
=> Hệ số cấp khối pha hơi đoạn chưng là:
β = .(0,79.119922,91+ 11000) = 0,058\f(kmol,kmol\f(kmol,m.s
2. Hệ số cấp khối trong pha lỏng:
Theo công thức tính cho đĩa lỗ có ống chảy chuyền (II-165):
β = \f(38000.ρ.D,M.h .Pr\f(kmol,kmol\f(kmol,m.s
Trong đó:
D : Hệ số khuếch tán trung bình trong pha lỏng (m/s) M : Khối lượng mol trung bình của pha lỏng (kg/kmol)
Đoạn luyện có: x = x =
=> M = 0,6285.32 + (1 - 0,6285).46 = 37,201 (kg/kmol) Đoạn chưng có x = x =
=> M = .32 + (1 - ).46 =43,004 (kg/kmol) H: Kích thước dài, chấp nhận bằng 1 m Pr : Chuẩn số prand đối với pha lỏng
a. Chuẩn số Prand đối với pha lỏng:
Pr = \f(μ,ρ.D
Trong đó:
ρ : Khối lượng riêng trung bình của lỏng (kg/m)
D : Hệ số khuếch tán trung bình trong pha lỏng (m/s) μ : Độ nhớt trung bình của lỏng (Ns/m)
. Độ nhớt của hỗn hợp lỏng.
lg μ = x.lg μ + (1 - x).lg μ
Trong đó:
x : Nồng độ phần mol của metylic trong hỗn hợp: Đoạn luyện có: x = x
Đoạn chưng có x = x =
μ, μ : Độ nhớt động lực của metylic và etylic
Đoạn luyện: t = t = 69,54C nội suy theo bảng I.101 –tr92- st I:
μCH3OH = 0,32 (cP), μC2H5OH = 0,52 (cP)
Đoạn chưng có: t = t = 75,29C nội suy theo bảng I.100 I.101 đối với etylic và metylic ( Sổ tay QT&TBCNHC - T1) ta được:
μCH3OH = 0,28(cP) và μC2H5OH = 0,473 (cP)
=> Độ nhớt hỗn hợp lỏng đoạn luyện:
Lgμ = .lg(0,32) + (1 - )lg(0,52) μ = 0,383(cP) = 0,383.10 (Ns/m) Độ nhớt hỗn hợp lỏng đoạn chưng: Lg (μ) = . lg(0,28) + (1 – ).lg(0,473) μ = 0,422 (cP) = 0,422 .10 (Ns/m)
=> Chuẩn số Prand đối với pha lỏng đoạn luyện là: Pr = = 58,7
=> Chuẩn số Prand đối với pha lỏng đoạn chưng là: Pr = =61,27
=> Hệ số cấp khối trong pha lỏng đoạn luyện là
β =.= 0,083\f(kmol,kmol\f(kmol,m.s
=> Hệ số cấp khối trong pha lỏng đoạn chưng là:
β = =0,078\f(kmol,kmol\f(kmol,m.s
2.3.3. Hệ số chuyển khối, đường cong động học, số đĩa thực tế: a. Hệ số chuyển khối
k = \f(1,β\f(m,β\f(1,+ ( IX.33-TR162-STT II)
m : Hệ số phân bố vật chất phụ thuộc vào t, áp suất, nồng độ của các pha
m = tg α = \f(y-y,x-x
β: Hệ số cấp khối
=> Hệ số chuyển khối trong đoạn luyện:
=> Hệ số chuyển khối trong đoạn chưng:
d = \f(4.G,3600.π.ρ.ω.z (m) (sbt II - trang 122) G : Lưu lượng lỏng đi trong tháp
Đoạn luyện G=15115,81 (kg/h) Đoạn chưng: G =22095,28(kg/h)
ρ: Khối lượng riêng trung bình pha lỏng
z : Số ống chảy chuyền phụ thuộc vào đường kính tháp, chọn z = 1 ω : Tốc độ chất lỏng trong ống chảy truyền, chọn ω = 0,15 (m/s) => Đường kính ống chảy chuyền trong đoạn luyện:
Quy chuẩn: d = 0,2 (m)
Tính ngược lại ta được ω = 0,148 (m/s) Từ d ta tính được f = \f(,4 =0,031 (m)
chọn ωC= 0,2 m/s
=> Đường kính ống chảy truyền trong đoạn chưng:
Quy chuẩn d = 0,2 (m)
Tính ngược lại ta được ω = 0,199 (m/s) Từ d ta tính được f = \f(,4 = 0,031 (m) Diện tích làm việc của đĩa: f = F - f.m m : số ống chảy chuyền, m=1 ;
F : Diện tích mặt cắt ngang của tháp (m): F = \f(π.D,4 (m)
Đoạn luyện : f = – 1.0,031= 3,433 (m) Đoạn chưng : f= - 1.0,031 = 3,433(m)
e. Tính số đơn vị chuyển khối
m = \f(k.f,g
g : Lượng hơi trung bình (kg/h)
Đoạn luyện g = 12730,81 (kg/h) = = 0,1 (kmol/s) Đoạn chưng g = 20987,858 (kg/h) = = 0,146 (kmol/s) k : Hệ số chuyển khối (kmol/ms)
f : Diện tích làm việc của đĩa: f = F - f.m F : Diện tích mặt cắt ngang của tháp
f : Diện tích mặt cắt ngang của ống chảy chuyền m: Số ống chảy chuyền trên mỗi đĩa : chọn m = 1
=> Số đơn vị chuyển khối đoạn luyện: m = =34,33.k
=> Số đơn vị chuyển khối đoạn chưng: m = =25,51.k
f. Đường cong động học.
Xác định số đĩa thực tế bằng đường cong động học theo các bước sau:
- Vẽ đường cong cân bằng y = f(x) và vẽ đường làm việc của đoạn
chưng, đoạn luyện với R
- Dựng các đường thẳng vuông góc với Ox, các đường này cắt đường
làm việc tại : A; A; A;…; A và cắt đường cân bằng y = f(x) tại C; C ;…; C.
- Tại mỗi giá trị của x tìm tg góc nghiêng của đường cân bằng: m =
tgα = \f(y-y,x-x
- Tính hệ số chuyển khối ứng với mỗi giá trị của x: => Hệ số chuyển khối
- Tính đơn vị chuyển khối:
- Xác định C theo công thức: C = e\a\ac\vs2(m
- Với mỗi giá trị của x tương ứng ta có A là điểm thuộc đường làm
việc, C là điểm thuộc đường cân bằng và B là điểm thuộc đường
cong động học cần xác định: Tìm đoạn theo công thức: = \f(,C
- Vẽ đường cong phụ đi qua các điểm B ( i = 1 ÷ 9)
- Vẽ số bậc nằm giữa đường cong phụ và đường làm việc, số bậc là số
đĩa thực tế của tháp Bảng tổng hợp kết quả: x y xcb ycb mi Ky myT Cy AiCi BiCi đoạn chưn g 0,05 0,056172 0,037708 0,074 1,4504 0,02507 0,902 2,46453 0,017828 0,00723 đoạn luyện 0,10 0,11517 0,079383 0,143 1,34986 0,02604 0,9369 2,55206 0,02783 0,0109 0,20 0,233165 0,169943 0,271 1,2588 0,02698 0,9707 2,6398 0,037875 0,0143 0,30 0,351161 0,263822 0,396 1,2394 0,0272 0,979 2,6618 0,04484 0,068 42
0,40 0,465935 0,357921 0,515 1,166 0,02802 1,008 2,74 0,049065 0,017906
0,50 0,551065 0,431837 0,626 1,0994 0,03008 1,0164 2,76323 0,074935 0,02712
0,60 0,636195 0,509433 0,723 0,9585 0,03199 1,08091 2,9474 0,086805 0,02945
0,70 0,721324 0,597869 0,798 0,75076 0,0353 1,193 3,29696 0,076676 0,02326
Hình 2.10 : Xác định số đĩa thực tế
Từ đường nồng độ làm việc và đường cong động học ta vừa vẽ được, ta tìm được số đĩa thực tế của tháp là N = 31. Trong đó:
Số đĩa đoạn chưng : 24 Số đĩa đoạn luyện: 7
2.3.4. Hiệu suất tháp, chiều cao tháp a. Hiệu suất tháp
ŋ = \f(N,N =.100% = 77,4 %
b. Chiều cao tháp tính theo công thức:
H = N .(H + δ) + (0,4 ÷ 0,5) Trong đó:
N : Số đĩa thực tế
H : Khoảng cách giữa các đĩa (m). Nội suy theo bảng IX.4a (Sổ tay
QT&TBCNHC - T2) Ta có: DT= 2,2 m Hđ= 0,6m
(0,4 ÷ 0,5): khoảng cách cho phép ở đỉnh và đáy thiết bị δ: Chiều dày đĩa (m) chọn δ = 3 mm
Suy ra:
Đoạn chưng: H = 24.(0,6 + 0,003) + 0,5 = 14,972 (m)
=>đoạn luyện: HL= 7.(0,6 +0,003)+0,5= 4,721 m
chiều cao toàn tháp: Ht= 14,972+4,721= 19,693 m
Quy chuẩn chiều cao tháp là H = 19,7 (m)
2.3.5. Chọn loại đĩa a. Cấu tạo đĩa lỗ
- đường kính lỗ: dl= 3mm
Đường kính : D = 2,2 m
Diện tích đĩa: F = \f(π.D,4 =3,801 m
- khoảng cách giữa 2 tâm lỗ = 2,5 đường kính lỗ ( bố trí theo tam giác đều) dtâm lỗ=2,5. 3= 7,5 mm.
- diện tích dành cho ống chảy chuyền= 20%diện tích mâm - Số lỗ trên 1 mâm:
b. Chiều cao của lớp chất lỏng trên gờ chảy tràn
Theo phương trình Francis với gờ chảy tràn phẳng:
+ qL: lưu lượng của chất lỏng (m3/ph)
+ LW: Chiều dài gờ chảy tràn, m
Đoạn luyện G=12730,81(kg/h) Đoạn chưng: G =22095,28 (kg/h) + đoạn chưng:
+đoạn luyện:
Xác định LW
giả sử diện tích dành cho ống chảy chuyền chiếm 20% diện tích mâm.
Ta có phương trình:
+β: góc ở tâm chắn bởi chiều dài đoạn Lw
sử dụng phép lặp ta xác định được: β= 93o12’ 22’’
chiều cao lớp chất lỏng trên gờ chảy tràn là:
46
LW
O
đoạn chưng: đoạn luyện: 2.4. TÍNH TRỞ LỰC THÁP ∆P = N .∆P (N/m) Trong đó: ∆P : Tổng trở lực của một đĩa (N/m) ∆P = ∆P + ∆P + ∆P (N/m)
∆P : Trở lực của đĩa khô (N/m)
∆P : Trở lực của đĩa do sức căng bề mặt (N/m)
∆P : Trở lực của lớp chất lỏng trên đĩa (trở lực thủy tĩnh) (N/m)
2.4.1. Trở lực của đĩa khô
∆P = ξ \f(ρ.ω,2 (N/m) (IX.140 - T2 trang 194)
Trong đó:
ξ : Hệ số trở lực, theo thông số của đĩa đã chọn, tiết diện tự do của lỗ là ε = 8% => ξ = 1,82
ω : Tốc độ khí qua lỗ (m/s): ω = ω /ε (m/s) Đoạn luyện:
Đoạn chưng:
ρ : Khối lượng riêng trung bình của pha khí (kg/m) => Trở lực đĩa khô đoạn luyện là:
=> Trở lực đĩa khô đoạn chưng là:
2.4.2. Trở lực của đĩa do sức căng bề mặt.
Đĩa có đường kính lớn hơn 1mm được tính theo công thức:
∆P = \f(4σ, (N/m) (IX.142 - T2 trang 194)
Trong đó:
σ : Sức căng bề mặt của dung dịch trên đĩa (N/m). Có: \f(1,σ = \f(1,σ +
\f(1,σ
σ; σ : Sức căng bề mặt của etylic và nước
Nội suy theo bảng I.242 của metylic và etyli (Sổ tay QT&TBCNHC - T1) ta được:
Đoạn luyện: t = 69,540C
σCH3OH = 18,489.10-3 (N/m); σC2H5OH = 18,189.10 (N/m);
Đoạn chưng: t = 75,29oC
σCH3OH = 18.10 (N/m); σC2H5OH = 17,7.10 (N/m) => Sức căng bề mặt dung dịch đoạn chưng là:
d : Đường kính lỗ (m): theo thông số đã chọn d = 3 mm = 3.10 (m) => Trở lực do sức căng bề mặt đoạn luyện là:
=> Trở lực do sức căng bề mặt đoạn chưng là:
2.4.3. Trở lực của lớp chất lỏng trên đĩa
∆P = 1,3. \f(G,m.L.g.ρ (N/m) (IX.143 T II trang 194)
Trong đó:
hC : chiều cao ống chảy chuyền nhô lên trên đĩa, hC = 30mm
K : Tỷ số giữa khối lượng riêng của bọt và khối lượng riêng của lỏng không bọt. Khi tính toán chấp nhận K = 0,5
m : Hệ số lưu lượng chảy qua gờ chảy tràn đoạn chưng :
\f(G,L = >5\f(m,m.h => m = 10000
Đoạn luyện
\f(G,L => 5 \f(m,m.h => m = 10000
=> Trở lực thủy tĩnh của đoạn luyện là:
=> Trở lực thủy tĩnh đoạn chưng là:
2.4.4. Trở lực của tháp
Tổng trở lực của một đĩa đoạn luyện là: ∆P = ∆P + ∆P + ∆P
= += 362,373 (N/m)
=> ∆P = N .∆P = 7.362,373=2536,617 (N/m) Tổng trở lực của một đĩa đoạn chưng là: ∆P = ∆P + ∆P + ∆P
= (N/m)
=> ∆P = N .∆P = 24.323,452=7762,848 (N/m) => Trở lực toàn tháp là:
∆P = 2536,611+7762,848=10299,459 (N/m)
2.5. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG
Mục đích của việc tính toán cân bằng nhiệt lượng là để xác định lượng hơi đốt cần thiết khi đun nóng hỗn hợp đầu, đun bốc hơi ở đáy tháp cũng như xác định lượng nước lạnh cần thiết cho quá trình ngưng tụ làm lạnh.
Chọn nước làm chất tải nhiệt vì nó là nguồn nguyên liệu rẻ tiền, phổ biến trong thiên nhiên và có khả năng đáp ứng yêu cầu công nghệ.
2.5.1. Tính cân bằng nhiệt trong thiết bị gia nhệt hỗn hợp đầu:
Phương trình cân bằng nhiệt lượng của thiết bị đun nóng hỗn hợp đầu
Q + Q = Q + Q + Q(J/h) (IX.149- Sổ tay QT&TBCHHC - T2- trang 196) Trong đó:
Q : Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào (J/h)
50 QD1 Qf QF Qw QD2 Qy Qng1 QR
Q : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào (J/h) Q : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang ra (J/h) Q : Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra (J/h)
Q : Nhiệt lượng do mất mát ra môi trường xung quanh (J/h) Chọn hơi đốt là hơi nước ở áp suất 2 at, có t = 119,6C
a. Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào:
Q = D.λ = D.( r + θ.C) (J/h) (IX.150 - T2- trang 196) Trong đó:
D : Lượng hơi đốt (kg/h)
λ : Hàm nhiệt (nhiệt lượng riêng) của hơi đốt (J/h) θ : Nhiệt độ nước ngưng (C): θ = 119,6C C : Nhiệt dung riêng của nước ngưng (J/kg.độ)
r : Ẩn nhiệt hóa hơi của hơi đốt (J/kg), tại t = θ ta có: r = 2208.10 (J/kg)
b. Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào:
Q = F.C .t (J/h) (IX.151- T2- trang 196) Trong đó:
F: Lượng hỗn hợp đầu (kg/h). Theo đề bài : F = 5870kg/h) t : Nhiệt độ đầu của hỗn hợp (C) t = 25C
C : Nhiệt dung riêng của hỗn hợp đầu (J/kg.độ)
Từ bảng số liệu( I.153,154- Tr 172-ST I)Ta xác định nhiệt dung riêng của metylic và etylic: ở 250C CA= 2508,75 (J/kg.độ) CB=2595(J/kg.độ) Nồng độ hỗn hợp đầu: a = a = 0,328 => C = C .a + C.(1 - a) = 2508,75.0328+2595.(1-0,328) = 2566,71 (J/kg.độ)
Vậy lương nhiệt do hỗn hợp đầu mang vào là: Q = 5870.2566,71.25 = 376,664.10 (J/h)
c. Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang ra:
Q = F.C .t (J/h) (IX.152 - T2- trang 196) Trong đó:
t : Nhiệt độ của hỗn hợp đầu sau khi đun nóng (C): t = 90,5C C : Nhiệt dung riêng của hỗn hợp đầu khi đi ra (J/kg.độ)
Từ bảng số liệu( I.153,154- Tr 172-ST I) Ta xác định nhiệt dung riêng của metylic và etylic: CCH3OH= 2823,15 (J/kg.độ) CC2H5OH = 3127,875(J/kg.độ) Nồng độ hỗn hợp đầu a =32,8% => C = C .a + C .(1 - a) = 2823,15.0,328+(1-0,328).3127,875 = 3027,9 (J/kg.độ)
Vậy lượng nhiệt do hỗn hợp đầu mang ra là: Q = 5870.3027,9.72,63=1290,909.10 (J/h)
d. Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra:
Q = G.C.θ = D.C.θ (J/h) (IX.153 - T2- trang 197) Trong đó:
G : Lượng nước ngưng bằng lượng hơi đốt D (kg.h)
a. Nhiệt lượng mất ra môi trường xung quanh
Lượng nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh lấy bằng 5% lượng nhiệt tiêu tốn:
Q = 0,05D.r (J/h) (IX.154 - T2- trang 197)
b. Lượng hơi đốt cần thiết:
Thay các giá trị đã tính vào phương trình cân bằng nhiệt lượng ta có:
D = \f(Q+Q+Q-Q,λ = \f(Q-Q,
2.5.2. Tính cân bằng nhiệt lượng toàn tháp chưng luyện
Phương trình cân bằng nhiệt lượng của tháp chưng luyện :
Q + Q + Q = Q + Q + Q + Q (J/h) (IX.156 - T II - 197) Trong đó:
Q : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp (J/h) Q : Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào tháp (J/h)
Q : Nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào (J/h) Q : Nhiệt lượng do hơi mang ra ở đỉnh tháp (J/h) Q : Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra (J/h)
Q : Nhiệt lượng mất mát ra môi trường xung quanh (J/h) Q : Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra (J/h)
Chọn hơi đốt là hơi nước bão hòa ở áp suất 2 at có t = 119,6C a. Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào tháp
Q = D.λ = D.(r + θ.C) (J/h)(IX.157 - Sổ tay II - 197) Trong đó:
D : Lượng hơi đốt cần thiết
λ : Hàm nhiệt (nhiệt lượng riêng) của hơi đốt (J/kg) θ : Nhiệt độ nước ngưng (C): θ = 119,6C
r : Ẩn nhiệt hóa hơi của hơi đốt (J/kg) r = r = 2208.10 (J/kg)
C : Nhiệt dung riêng của nước ngưng (J/kg.độ)
b. Nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào:
Q = G.C.t (J/h) (IX.158 - Sổ tay II - 197) Trong đó:
G : Lượng lỏng hồi lưu (kg/h) G = P.R = = =10188,72 (kg/h)
t : Nhiệt độ của lượng lỏng hồi lưu (C) t = t = 66,45C
Từ bảng số liệu( I.153,154- Tr 172-ST I) Ta xác định nhiệt dung riêng của metylic và etylic :
CCH3OH= 2792,25 (J/kg.độ)
CC2H5OH = 3050,625 (J/kg.độ)
Nồng độ lượng lỏng hồi lưu bằng nồng độ sản phẩm đỉnh: a = a = 79,1%
C = C.a + C.(1 - a)
= 2792,25.0,791+3050,625.(1-0,791)=2846,25(J/kg.độ) Vậy nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào là:
Q =10188,72.2846,25.66,45=19270,263.10 (J/h)
c. Nhiệt lượng do hơi mang ra ở đỉnh tháp
Q = P.(1 + R).λ (J/h) (IX.159 - Sổ tay II - 197) Trong đó:
λ : Hàm nhiệt (nhiệt lượng riêng) của hơi ở đỉnh tháp (J/kg)
λ = λ.a + λ.(1 - a) (J/kg) ( T2- trang 197) Với:
λ, λ : Nhiệt lượng riêng của etylic và nước (J/kg)
θ = θ = t = 66,45 C
r, r : Nhiệt hóa hơi của etylic và nước
Nội suy theo bảng I.212 (Sổ tay I - 254) ta có:
RCH3OH = 261,29(kcal/kg) = 1093,9.103 (J/kg) RC2H5OH= 207,42 (kcal/kg) = 868,4.103 (J/kg) λ = 1093,9.103+ 2792,25.66,45 = 1,279.106 (J/kg) λ = 868,4.103+ 3050,25.66,45 = 1,071.106 (J/kg) λ = 1,279.106.0,791 + 1,071.106.(1 - 0,791) = 1,235.106 (J/kg) Vậy Q =5870.(1 + 4,272). 1,235.106 = 3,82.1010 (J/h)
d. Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra
Q = W.C.t (J/h) (IX.160 - Sổ tay II - 197) C : Nhiệt dung riêng của sản phẩm đáy (J/kg.độ)
tW=77,95oC
Từ bảng số liệu( I.153,154- Tr 172-ST I) Ta xác định nhiệt dung riêng của metylic và etylic : CCH3OH= 2849,75 (J/kg.độ)