III. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHÍNH
3. Tính đường kính tháp
3.2, Thông số vật lý đoạn luyện
- Nhiệt độ sôi: Nội suy từ bảng số liệu cân bằng lỏng – hơi và nhiệt độ sôi của hỗn hợp:
• tF = 80.52oC • tP = 65.03oC • tW = 99.54oC
- Nhiệt độ trung bình đoạn luyện ttb2 = 𝑡𝑆𝑝 + 𝑡𝑆𝑓
2 = 65,03 + 80,52
2 = 72,775oC - Khối lượng riêng của hơi: ρytbl = 𝑦𝑡𝑏1.𝑀𝐴 + (1 − 𝑦𝑡𝑏1).𝑀𝐵
22,4.𝑇 . 273 Trong đó:
• T: Nhiệt độ làm việc trung bình của đoạn luyện, oK; T = ttb2 = 72,775oC • 𝑦𝑡𝑏1: nồng độ phần mol của rượu metylic lấy theo giá trị trung bình
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 27
• 𝑦𝑡𝑏1= 𝑦đ1+ 𝑦𝑐1
2 với 𝑦đ1, 𝑦𝑐2 lần lượt là nồng độ làm việc của đĩa tiếp liệu và đỉnh tháp
Từ số liệu cân bằng pha, ta có 𝑦đ1= 𝑦𝐹 = 0,607; 𝑦𝑐2 = yP = 0,985 => ρytbl =
0,607+0,985
2 .32,04 + (1 − 0,607+0,9852 ).18,015
22,4.(72,775 +273) . 273 = 1,028 (kg/m3) - Khối lượng riêng của lỏng: 1
𝜌𝑥𝑡𝑏𝑙 = 𝑎𝑡𝑏2
𝜌𝑥𝑡𝑏1 + 1 − 𝑎𝑡𝑏2 𝜌𝑥𝑡𝑏2
Trong đó:
• 𝜌𝑥𝑡𝑏𝑙: khối lượng riêng trung bình của lỏng trong đoạn luyện, kg/m3
• 𝜌𝑥𝑡𝑏1, 𝜌𝑥𝑡𝑏2: khối lượng riêng trung bình lần lượt của rượu metylic và nước ở pha lỏng lấy theo nhiệt độ trung bình, kg/m3
• 𝑎𝑡𝑏2: phần khối lượng trung bình của rượu metylic trong pha lỏng Ta có: + 𝑎𝑡𝑏2= 𝑎𝐹 + 𝑎𝑃 2 = 0,35 + 0,98 2 = 0,665 (phần khối lượng); + 𝑥𝑡𝑏2= 𝑥𝐹 + 𝑥𝑝 2 = 0,232 + 0,965 2 = 0,5985 (phần mol)
Từ bảng I.2 [1 – 9], nội suy tại nhiệt độ 72,775oC ta có 𝜌𝑥𝑡𝑏1= 743,225 kg/m3 Từ bảng I.5 [1 – 11,12] nội suy tại nhiệt độ 72,775oC ta có 𝜌𝑥𝑡𝑏2= 976,19 kg/m3 => 1
𝜌𝑥𝑡𝑏𝑙 = 0,665
743,225 + 1−0,665
976,19 => 𝜌𝑥𝑡𝑏𝑙 = 807, 81 (kg/m3) - Sức căng bề mặt của lỏng:
+ Sử dụng toán đồ I.76 (I – 302, 303) tại nhiệt độ ttb2 = 72,775oC, từ đó ta có: σrượu = 12,7.10-3 (N/m)
+ Nội suy từ bảng I.243 (I –304) tại nhiệt độ ttb2 = 72,775oC, từ đó ta có σ𝑛ướ𝑐 = 63,9.10-3 (N/m) => Sức căng bề mặt của lỏng 1 𝜎𝑙 = 𝑎𝑡𝑏2 σ𝑟ươ𝑢 + 1 − 𝑎𝑡𝑏2 σ𝑛ướ𝑐 => 1 𝜎𝑙 = 0,665 12,7.10−3 + 1−0,665 63,9.10−3 => 𝜎𝑙 = 17,36.10-3 N/m
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 28
- Độ nhớt của lỏng
+ Nội suy từ bảng I.101 ([1 – 91] tại nhiệt độ ttb2 = 72,775oC ta có μrượu = 0,548.10-3 N.s/m2
+ Nội suy từ bảng I.102 [1 – 94,95] tại nhiệt độ ttb2 = 72,775oC ta có μnước = 0,438.10-3 N.s/m2 => Độ nhớt của lỏng: 1 μ𝑙 = 𝑎𝑡𝑏2 μ𝑟ươ𝑢 + 1 − 𝑎𝑡𝑏2 μ𝑛ướ𝑐 => 1 μ𝑙 = 0,665 0,548.10−3 + 1−0,665 0,438.10−3 => μ𝑙 = 0,505.10-3 N.s/m2 - Độ nhớt của khí:
+ Tại nhiệt độ trung bình t = 72,775oC, gọi cấu tử 1 là rượu metylic, cấu tử 2 là nước
=> m1 = 𝑥𝑡𝑏2 = 0,5985; m2 = 1 – 0,5985 = 0,4015
+ Dựa vào toán đồ I.35 [1 – 137] xác định tại nhiệt độ t = 72,775, μ1 = 0.0105.10-3 N.s/m2; μ2 = 0.0115.10-3 N.s/m2 √𝑀1. 𝑇𝑡ℎ1 = 154,1; √𝑀2. 𝑇𝑡ℎ2 = 108,0 => μ𝑦𝑙 = 0,517.0.0105.10 −3.154,1 + 0,483.0.0115.10−3.108,0 0,517.154,1+ 0,483.108,0 = 4,59.10-6 N.s/m2 3.3, Xác định đường kính tháp.
Chọn loại đệm vòng Pall bằng kim loại đổ lộn xộn [10 – 237]
Loại đệm Kích thước (mm) Khối lượng riêng của lớp đệm (kg/m3) Diện tích bề mặt riêng (m2/m3) Thể tích tự do (%) Yếu tố đệm Fp (m-1) Nhà cung cấp Vòng Pall 38 208 130 95 131 Nhiều hãng
Bảng 4. Loại đệm vòng Pall bằng kim loại đổ lộn xộn
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 29 Từ công thức Y = 𝜔𝑠 2.𝜎𝑑.𝜌𝑦𝑡𝑏 𝑔.𝑉𝑑3.𝜌𝑥𝑡𝑏.(𝜇𝑥 𝜇𝑛)0,16 [2-187] => 𝜔𝑠2 = 𝑌.𝑔.𝑉𝑑 3.𝜌𝑥𝑡𝑏 𝜎𝑑.𝜌𝑦𝑡𝑏.(𝜇𝑥 𝜇𝑛) 0,16 Trong đó: • ωs – tốc độ sặc, m/s • 𝜎𝑑 – bề mặt riêng của đệm, m2/m3 • Vd – thể tích tự do của đệm • g – gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2
• 𝜌𝑥𝑡𝑏, 𝜌𝑦𝑡𝑏: khối lượng riêng trung bình của pha lỏng và hơi, kg/m3 • 𝜇𝑥: độ nhớt của pha lỏng theo nhiệt độ trung bình
• 𝜇𝑛: độ nhớt của nước ở nhiệt độ 20oC, N.s/m2 • Gx, Gy: lượng lỏng và lượng hơi trung bình, kg/s • Y = 1,2e-4X với X = (𝐺𝑥 𝐺𝑦) 1 4 . (𝜌𝑦𝑡𝑏 𝜌𝑥𝑡𝑏) 1 8 Từ bảng I.102 [1 – 94,95] ta có 𝜇𝑛 = 1,005.10-3 N.s/m2
3.4, Đường kính đoạn luyện.
Lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện tính gần đúng bằng trung bình cộng đi vào đĩa dưới cùng của đoạn luyện:
Gy = gtb = 𝑔đ + 𝑔1
2 , kg/h [2 - 181] Trong đó:
• gtb: lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện, kg/h • gđ: lượng hơi đi ra khỏi đĩa trên cùng của tháp, kg/h • g1: lượng hơi đi vào đĩa dưới cùng của đoạn luyện, kg/h Lượng hơi đi ra khỏi đỉnh tháp:
• gđ = GR + GP(R+1) = GP(R+1) (GR: lượng lỏng hồi lưu) • gđ = 2998,8(1,7+1) = 8096,76 kg/h
Lượng hơi g1, hàm lượng hơi y1 và lượng lỏng G1 đối với đĩa thứ nhất của đoạn luyện được xác định theo hệ phương trình:
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 30
• g1 = G1 + Gp
• g1.y1 = G1.x1 + Gp.xP [2 – 182] • g1r1 = gđ.rđ
Trong đó:
• y1: hàm lượng hơi đi vào đĩa 1 của đoạn luyện (phần khối lượng) • G1: lượng lỏng đối với đĩa thứ nhất của đoạn luyện
• r1: ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn luyện • rđ: ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi ra khỏi đỉnh tháp
Nội suy từ bảng số liệu cân bằng lỏng – hơi và nhiệt độ sôi của hỗn hợp ta có: • tF = 80.52oC
• tP = 65.03oC • tW = 99.54oC
- x1 = aF = 0,35 (phần khối lượng) - r1 = rm.y1 + (1-y1).rn [2-182]
Trong đó: rm, rn lần lượt là ẩn nhiệt hóa hơi của cấu tử nguyên chất là rượu metylic và nước ở nhiệt độ to1 = toF = 80,52oC
=> Nội suy từ bảng I.212 [I.254] ta có rm = 253,2 kcal/kg = 1060,1 kJ/kg; rn = 558,48 kcal/kg = 2338,24 kJ/kg
=> r1 = 1060,1.y1 + (1 – y1).2338,24 => r1 = 2338,24 – 1278,14y1 - rđ = rm.yđ + (1-yđ).rn [2-182]
Trong đó:
• yđ: hàm lượng hơi đi ra khỏi đỉnh tháp, phần khối lượng
• yđ = yP = 0,985 (Nội suy từ đồ thị cân bằng pha ta có xP = 0.965 => yP = 0.985) • rm, rn lần lượt là ẩn nhiệt hóa hơi của cấu tử nguyên chất là rượu metylic và nước
ở nhiệt độ to2 = toP = 65,03oC
=> Nội suy từ bảng I.212 [I.254] ta có rm = 262,11 kcal/kg = 1097,4 kJ/kg; rn = 573,97 kcal/kg = 2403,1 kJ/kg
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 31
Thay các giá trị đã tính được vào hệ phương trình trên ta được: • g1 = G1 + 2998,8 • g1.y1 = 0,35.G1 + 2998,8.0,98 • g1(2338,24 – 1278,14y1) = 8096,76.1116,99. Giải hệ phương trình ta có: • g1 = 6093.62 kg/h • y1 = 0,66 (phần khối lượng) • G1 = 3094.82 kg/h => r1 = r1 = 2338,24 – 1278,14y1 = 2338,24 – 1278,14. 0,66 = 1494.67 kg/h Lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện:
- Với Gy = gtb = 𝑔đ + 𝑔1 2 = 8096,76 + 6093.62 2 = 7123,68 (kg/h) - Với Gx = 𝐺𝑅 + 𝐺1 2 = 𝑃.𝑅𝑡ℎ + 𝐺1 2 = 2998,8 .1,719 + 3094.82 2 = 4124.88 (kg/h) - Với X = (𝐺𝑥 𝐺𝑦) 1 4 . (𝜌𝑦𝑡𝑏 𝜌𝑥𝑡𝑏) 1 8 = (4124.88 7123,68) 1 4 . ( 1,028 807,81 ) 1 8 = 0,379 - Với Y = 1,2e-4X = 1,2e-4.0,379 = 0,2635
𝜔𝑠𝑙2 = 𝑌.𝑔.𝑉𝑑 3.𝜌𝑥𝑡𝑏 𝜎𝑑.𝜌𝑦𝑡𝑏.(𝜇𝑥 𝜇𝑛) 0,16 = 0,2624.9,81.0,95 3.807,81 130.1,028.(0,505.10−31,005.10−3) 0,16 = 14,89 m/s => ωsl = 3.85 (m/s)
* Kiểm tra điều kiện làm việc thực tế
Đường kính được xác định theo công thức D = 0,0188.√ 𝑔𝑡𝑏 (𝜌𝑦.𝜔𝑦)𝑡𝑏
Chọn ωL = 0,8.ωsL = 0,8. 3,85 = 3,08 m/s
=> DL = 0,0188.√ 𝟕𝟏𝟐𝟑,𝟔𝟖
𝟏,𝟎𝟐𝟖 .𝟑,𝟎𝟖 = 0,892 (m)
3.5, Đường kính đoạn chưng.
Theo công thức: Gy = g’tb = 𝑔𝑛 ′ + 𝑔1′
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 32
Trong đó:
• g’tb: lượng lỏng trung bình đi trong đoạn chưng, kg/h • 𝑔𝑛′: lượng hơi đi ra khỏi đoạn chưng, kg/h
• 𝑔1′: lượng hơi đi vào đoạn chưng, kg/h
Vì lượng hơi đi ra khỏi đoạn chưng bằng lượng hơi đi vào đoạn luyện (𝑔𝑛′ = g1) nên ta có thể viết: g’tb = 𝑔1 + 𝑔1
′
2 [2 – 182]
Lượng hơi đi vào đoạn chưng 𝑔1′, hàm lượng lỏng 𝑥1′ và lượng lỏng G1’ đối với đĩa thứ nhất của đoạn luyện được xác định theo hệ phương trình:
G’1 = g’1 + W
G’1.x’1= g’1.yw + W.xw [2 – 182] g’1r‘1 = g1r1
Trong đó:
• r1: ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa trên cùng của đoạn chưng • r’1: ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn chưng Ta có: W = 2,667 kg/s = 9601,2 kg/h xw = aW = 0,005 (phần khối lượng) y’1 = yw = 0,016 (phần mol) => y’1 = 0,016.32.04 0,016.32,04+(1−0,016).18,015 = 0,0281 (phần khối lượng) - Theo công thức r’1 = rm. y’1 + (1- y’1).rn [2 – 182]
trong đó rm, rn lần lượt là ẩn nhiệt hóa hơi của cấu tử nguyên chất là rượu metylic và nước ở nhiệt độ toc = tow = 99,53oC
=> Nội suy từ bảng I.212 [I.254] ta có: • rm = 242.27 kcal/kg = 1014.33 kJ/kg • rn = 539,43 kcal/kg = 2258,49 kJ/kg
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 33
Thay các giá trị đã tính được vào hệ phương trình trên ta được: • G’1 = g’1 + 9601,2
• G’1.x’1= g’1. 0,0281 + 9601,2.0,005 • g’1. 2223,53 = 5078,96.1793,75
=> G’1 = 13698,46 kg/h; x’1 = 0,359 (phần khối lượng) ; g’1 = 4097.26 kg/h
* Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng:
- Với Gy = g’tbc = 𝑔1 + 𝑔1 ′ 2 = 6093.62 + 4097.26 2 = 5095.44 (kg/h) - Với Gx = 𝐺1+ 𝐺1 ′ 2 = 2080,16+ 13698,46 2 = 14189,31 (kg/h) Tính khối lượng riêng trung bình:
Theo công thức ρytbc = 𝑦𝑡𝑏1.𝑀𝐴 + (1 − 𝑦𝑡𝑏1).𝑀𝐵
22,4.𝑇 . 273 , kg/m2
[2-183]
* Nồng độ phần mol lấy theo giá trị trung bình:
- Với 𝑦𝑡𝑏1𝑐 = 𝑦𝑊 = 0,016(phần mol) - Với X = (𝐺𝑥 𝐺𝑦) 1 4 . (𝜌𝑦𝑡𝑏 𝜌𝑥𝑡𝑏) 1 8 = (14189,31 4588,11) 1 4 . ( 0,751 911,67 ) 1 8 = 0,546 - Với Y = 1,2e-4X = 1,2e-4.0,546 = 0,1352
- 𝜔𝑠𝑐2 = 𝑌.𝑔.𝑉𝑑 3 .𝜌𝑥𝑡𝑏 𝜎𝑑.𝜌𝑦𝑡𝑏.(𝜇𝑥 𝜇𝑛) 0,16 = 0,1352.9,81.0,953.911,67 130.0,751 .(0,304.10−3 1,005.10−3) 0,16 = 12,8575 => ωsc = 3,59 (m/s)
*Kiểm tra với điều kiện làm việc thực tế:
Chọn ω = 0,8.ωs
Đường kính được xác định theo công thức:
D = 0,0188.√(𝜌𝑦.𝜔𝑦)𝑡𝑏𝑔𝑡𝑏 [2-183] - Với đoạn chưng: ωC = 0,8.ωsC = 0,8.3,59 = 2,872m/s
=> DC = 0,0188.√ 𝟓𝟎𝟗𝟓.𝟒𝟒
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 34
***
Kiểm tra lại điều kiện làm việc thực tế:
Nhận thấy chênh lệch giữa Dc và Dl không quá 10% => Quy chuẩn đường kính tháp D = 1 m
- Với đoạn chưng:
+ Tốc độ hơi đi trong thực tế: 𝜔𝑐𝑡𝑡 = 5095,44.0,0188 2 12.0,751 = 2,91 (m/s) + Tỷ số giữa tốc độ thực tế và tốc độ sặc: 𝜔𝑐𝑡𝑡 𝜔𝑠𝑐 = 2,398 3,59 = 0,81 => Chấp nhận được
- Với đoạn luyện:
+ Tốc độ hơi đi trong thực tế: 𝜔𝐿𝑡𝑡 = 7123,68 .0,0188 2 12.1,028 = 3,04 (m/s) + Tỷ số giữa tốc độ thực tế và tốc độ sặc: 𝜔𝑙𝑡𝑡 𝜔𝑠𝑙 = 3,04 3,85 = 0,79 => Chấp nhận được
Từ bảng [10 – 317] và các kết quả tính được ở trên, việc ta chọn đường kính tháp D = 1 m là hợp lý.
4. Tính chiều cao tháp.
* Tính chiều cao đoạn chưng, đoạn luyện: - Chiều cao toàn tháp:
H = NLT.hTĐ + (0,8÷1), m [2-168] - Chiều cao tương đương với đĩa lý thuyết HETP được định nghĩa:
HETP = Hp/Nt [10 – 267]
trong đó:
• Hp – chiều cao của lớp đệm • Nt – số đĩa lý thuyết của lớp đệm
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 35
Để xác định HETP ta chọn phương trình Strigle cho chưng cất ở vùng áp suất khí quyển:
ln(HETP) = nH – 0,187 ln (σ) + 0,213 ln (μL) [6 – 49] HETP ở đây tính theo ft; với đệm vòng Pall kim loại, kích thước đệm 38 mm (1,5 inch) nH = 1,3582
Phạm vi ứng dụng của phương trình Strigle: - 4 dyn/cm < σ < 36 dyn/cm
- 0,08 cP < μL < 0,83 cP
- Bộ phận phân phối lỏng hiệu suất cao * Chiều cao đoạn chưng:
Kiểm tra điều kiện của phương trình Strigle: + σc = 40,44.10-3 N/m = 40,44 dyn/cm + μc = 0,304.10-3 N.s/m2 = 0,304 cP => thỏa mãn điều kiện phương trình Strigle
ln(HETPC) = nH – 0,187 ln (σC) + 0,213 ln (μC) = 1,3582 – 0,187 ln (40,44) + 0,213.ln (0,304)
=> HETPC = 1,511 (ft) = 0,461 (m) HC = HETPC. Nltc = 0,461.5 = 2,3 (m) * Chiều cao đoạn luyện:
σL = 17,36.10-3 N/m = 17,36 dyn/cm μL = 0,505.10-3 N.s/m2 = 0,505 cP
=> thỏa mãn điều kiện phương trình Strigle
ln(HETPC) = nH – 0,187 ln (σL) + 0,213 ln (μL) = 1,3582 – 0,187 ln (17,36) + 0,213.ln (0,505)
=> HETPL = 1,972 (ft) = 0,6 (m)
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 36
HL = HETPL. Nlt L = 0,6.8 = 4,8 (m) * Chiều cao đĩa phân phối lỏng:
- Chọn loại đĩa phân phối lỏng kiểu TCH – III (kỹ thuật tách II) ở đỉnh tháp => chọn H1 = 0,8 m
- Chọn loại đĩa phân phối lỏng kiểu TCH – II ở thân tháp => chọn H2 = 1,1 m * Chiều cao của nắp và đáy: với D = 1 m chọn Hn = Hđ = 250 mm = 0,25 m
* Chiều cao đoạn chứa ống hồi lưu sản phẩm đáy: Chọn H3 = 0,8 m
* Chiều cao tháp: H = HC + HL + H1 + H2 + H3 + Hn + Hđ = 2,3 + 4,8 + 0,8+ 1,1 + 0,8 + 0,25 + 0,25 = 10,3 (m)
5. Trở lực của tháp.
Trở lực của tháp đệm được xác định bằng công thức: Δpư = Δpk[1 + A.(𝐺𝑥
𝐺𝑦)m.(𝜌𝑥 𝜌𝑦)n.(𝜇𝑥
𝜇𝑦)c], N/m2 [2 – 189] Trong đó:
• Δpư - tổn thất áp suất khi đệm ướt tại điểm đảo pha có tốc độ của khí bằng tốc độ của khí đi qua đệm khô, N/m2
• Gx, Gy – lưu lượng của lỏng và của hơi, kg/s
• 𝜌𝑥, 𝜌𝑦 – khối lượng riêng của lỏng và của hơi, kg/m3 • 𝜇𝑥, 𝜇𝑦 – độ nhớt của lỏng và của hơi, N.s/m2
Tra bảng IX.7 [2 – 189] với hệ hơi - lỏng ta có A = 5,15; m = 0,342; n = 0,190; c = 0,038
* Trở lực của đoạn luyện: - Tính chuẩn số Reynon: Rey = 0,045.Ar0,57.(𝐺𝑥 𝐺𝑦)0,43 [2 – 188] Ar = 𝑑𝑡𝑑 3 .𝜌𝑦(𝜌𝑥 − 𝜌𝑦)𝑔 𝜇𝑦2 [2 – 188]
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 37 dtd = 4.𝑉𝑑 𝜎𝑑 = 4.0,95 130 = 29,23.10-3 m Ta có: • 𝜌𝑦 = 1,028 kg/m3 • 𝜌𝑥 = 807,81 kg/m3 • μ𝑥 = 0,505.10-3 N.s/m2 • μy = 4,59.10-6 N.s/m2 • g = 9,81 m/s2 • Gx = 4124,88 kg/h • Gy = 7123,68 kg/h => Ar = (29,23.10 −3)3.1,028.(807,81 − 1,028).9,81 (4,59.10−6)2 = 0,964.1010 => Rey = 0,045. (0,964.1010)0,57.(4124,88 7123,68)0,43 = 17462,26
Vì Rey > 400 nên tổn thất áp suất của đệm khô xác định theo công thức: ΔPk = 1,56.𝐻.𝜔𝑦1,8.𝜌𝑦0,8.𝜎𝑑1,2.𝜇𝑦0,2
𝑉𝑑3 [2 – 189] Trong đó:
• H: chiều cao lớp đệm ở đoạn luyện, m; H = 9,18 m
• ωy: tốc độ của hơi trong đoạn luyện, m/s; ωy = 2,726 (m/s) => ΔPk = 1,56.4,8 .3,231
1,8.1,0280,8.1301,2.(4,59.10−6)0,2
0,953 = 2171,15 (N/m2) Vậy trở lực của đoạn luyện là:
Δpưl = 2171,15 .[1 + 5,15.(4124,88
7123,68)0,342.(807,81
1,028)0,190.(0,505.10−3
4,59.10−6)0,038] = 41571,33 (N/m2) * Trở lực của đoạn chưng:
- Tính chuẩn số Reynon: Rey = 0,045.Ar0,57.(𝐺𝑥 𝐺𝑦)0,43 [2 – 188] Ar = 𝑑𝑡𝑑 3 .𝜌𝑦(𝜌𝑥 − 𝜌𝑦)𝑔 𝜇𝑦2 [2 – 188]
Sinh viên: Vũ Anh Đức – MSSV: 20180668 Trang 38 dtd = 4.𝑉𝑑 𝜎𝑑 = 4.0,95 130 = 29,23.10-3 m Ta có: • 𝜌𝑦 = 0,751 kg/m3 • 𝜌𝑥 = 911,67 kg/m3 • μ𝑥 = 0,304.10-3 • μy = 1,184.10-5 N.s/m2 • g = 9,81 m/s2 • Gx = 14189,31 kg/h • Gy = 5095.44 kg/h Theo công thức: Ar = 𝑑𝑡𝑑 3 .𝜌𝑦(𝜌𝑥 − 𝜌𝑦)𝑔 𝜇𝑦2 [2 – 188] Rey = 0,045.Ar0,57.(𝐺𝑥 𝐺𝑦)0,43 [2 – 188] => Ar = (29,23.10 −3)3.0,751 .(911,67− 0,751 ).9,81 (1,184.10−5)2 = 1,196.109 => Rey = 0,045. (1,196.109)0,57.(14189,31 5095.44)0,43 = 10441,78
Vì Rey > 400 nên tổn thất áp suất của đệm khô xác định theo công thức: Theo công thức ΔPk = 1,56.𝐻.𝜔𝑦
1,8.𝜌𝑦0,8.𝜎𝑑1,2.𝜇𝑦0,2