- Tổng hợp phần kết quả:
3.1.1.2. Tổng tổn thất nhiệt độ
Tổn thất áp suất ∆”’ trên đường ống dẫn hơi thứ tương ứng với tổn thất nhiệt độ ∆”’ Nhiệt độ sôi của dung môi tại áp suất buồng bốc:
tsdm(po) – tw = Δ’’’
⇒ tsdm(po) = tw + Δ’’’ = 87.5 + 1 = 88.5 ℃ Áp suất buồng bốc tra bảng (I.250/tr312,[1]) tại tsdm(po)= 88.5℃ Po= 0.68 (at)
Tổn thất nhiệt độ trong hệ thống cô đặc: tổn thất do nồng độ, tổn thất do áp suất thủy tĩnh và tổn thất do trở lực đường ống
Tổn thất do nồng độ:
Hiệu số nhiệt độ giữ nhiệt độ sôi của dung dịch và nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất ở áp suất bất kì gọi là tổn thất nồng độ ∆’ được xác định theo công thức gần đúng của Tisenco ∆’ = ∆’0 . f (VI.10, STQTTB T2, 59) với f = 16.2 ×�2 � = 16.2 × (88.5 + 273)2 2291 = 0.924 (VI. 11, STQTTB T2, 59) Với r = 2291.10-3 J/Kg ( STQTTB T1, 313) Tw= 87.5oC
Theo bảng tra tổn thất nhiệt độ ∆’0theo nồng độ a (% về khối lượng) ở áp suất thường (STQTTB T2, 59) Bảng 3.1. Tổn thất nhiệt theo nồng độ Nồng độ 35% ∆’0 17 ∆’ 15.7 Tsdd (po) 104.2 Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh
Gọi chênh lệch áp suất từ bề mặt dung dịch đến giữa ống là Δp ( N/m2 ) Δp = �� × ρs × g × Hop
ρs = 0.5 × ρdd Tra bảng I.21/tr34,[1] ta có ρdd = 1344 (kg/m3)
ρs = 0.5 × 1344 = 672 (kg/m3)
-Hop: chiều cao thích hợp của dung dịch sôi tính theo kính quan sát mực chất lỏng(m) Hop = [0.26 + 0.0014 × ( ρdd − ρdm)] × ho
Chọn chiều cao ống truyền nhiệt ; Chọn ho = 2m
Hop = [0.26 + 0.0014 × (1344 − 999.9 )] × 2 = 1.48 (m) Δp = �� × 672 × 9.81 × �. ��
�. �� × ��� = 0.049 at PO= 0.68 (at)
⇒ Ptb = Po + Δp = 0.68 + 0.049 = 0.73 at (áp suất trong nồi) Tra bảng I.251,tr 314,[1], ptb = 0.73 at
tsdm(ptb) = 90.63℃
Ta có: Δ’’ = tsdm(ptb) − tsdm(po) = 90.63 – 88.5 = 2.13℃.(tổn thất nhiệt độ của áp suất thủy tĩnh)
tsdd(ptb) = tsdd(po) + Δ’’ = 104.2 + 2.03 = 106.33 ℃. Sai số 0.4 % được chấp nhận. Vậy tsdd(ptb) = 101.5℃.
Sản phẩm được lấy ra tại đáy. Tổng tổn thất nhiệt độ:
ΣΔ = Δ’ + Δ’’ + Δ’’’ ⇒ ΣΔ = 15.7 + 2.13 + 1 = 18.83 ℃. Gia nhiệt bằng hơi nước bão hoà, P= 3 at
Nhiệt độ hơi đốt của nồi: tD= 132.9℃tra bảng I.251, st.QTTB, t.1/315 [6] Chênh lệch nhiệt độ hữu ích, công thức VI.17, st.QTTB, t.2/67 [7]
Δthi= tD– tstb= 132.9 – 106.33 = 26.57℃ Trong đó tstb: nhiệt độ sôi trung bình của dung dịch
tstb = ΣΔ + tw = 18.83 + 87.5 = 106.33℃
Bảng 3.2. Bảng giá trị các thông số của hơi thứ, hơi đốt và tổn thất nhiệt độ
Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
Nồng độ đầu xđ %wt 5
Nồng độ cuối xc %wt 35
Năng suất nhập liệu Gđ kg/h 8400
Năng suất tháo liệu Gc kg/h 1200
HƠI THỨ Suất lượng W kg/h 7200 Áp suất Po at 0.68 Nhiệt độ tsdm(Po) oC 88.5 Enthalpy iW kJ/kg 2657.5 Ẩn nhiệt ngưng tụ r kJ/kg 2291
HƠI ĐỐT
Áp suất PD at 3
Nhiệt độ tD oC 132.9
Ẩn nhiệt ngưng tụ rD kJ/kg 2171
TỔN THẤT NHIỆT ĐỘ
Nhiệt độ sôi của dung dịch ở Po tsdd(Po) oC 104.2
Tổn thất nhiệt độ do nồng độ Δ’ oC 15.7
Áp suất trung bình Ptb at 0.86
Nhiệt độ sôi của dung môi ở Ptb tsdm (Ptb) oC 90.63
Tổn thất nhiệt độ do cột thuỷ tĩnh Δ’’ oC 2.13
Nhiệt độ sôi của dung dịch ở Ptb tsdd(Ptb) oC 106.33
Tổn thất nhiệt độ trên đường ống Δ’’’ oC 1
Tổng tổn thất nhiệt độ ΣΔ oC 18.83
Chênh lệch nhiệt độ hữu ích Δthi oC 26.57