I. Lý thuyết về chưng luyện
2.2.1Lượng hơi trung bỡnh cỏc dũng pha đi trong thỏp
2 Giới thiệu về hồn hợp được chưng luyện
2.2.1Lượng hơi trung bỡnh cỏc dũng pha đi trong thỏp
Vỡ lượng hơi và lượng lỏng thay đổi theo chiều cao thỏp và khỏc nhau trong mỗi đoạn cho nờn phải tớnh lượng hơi trung bỡnh cho từng đoạn
Hỉnh 2.18.Để xỏc định lượng hơi trung bỡnh đi trong thỏp chưng luyện
a.Xỏc định lượng hơi trung bỡnh đi trong đoạn luyện:
Lượng hơi trung bỡnh đi trong đoạn luyện cú thể tớnh gần đỳng bằng trung bỡnh cộng của lượng hơi đi ra khỏi đĩa trờn cựng của thỏp và lượng hơi đi vào đĩa dưới cựng của đoạn luyện:
Trường Đại Học Cụng Nghiệp Hà Nội Khoa Cụng Nghệ Húa Trong đú:
gtbL: lượng hơi (khớ) trung bỡnh đi trong đoạn luyện (kg/h hay kmol/h) gđ: lượng hơi đi ra khỏi đĩa trờn cựng của thỏp (kg/h hay kmol/h) g1: lượng hơi đi vào đĩa dưới cựng của đoạn luyện (kg/h hay kmol/h) Lượng hơi ra khỏi thỏp gđ:
gđ = GR + GP =GP(R + 1) Trong đú:
GP: lượng sản phẩm đỉnh (P): GP = 3471,95 (kg /h)
GR: lượng hồi lưu: GR = GP.R(kg/h) = 3471,95 .0,4164 =1445,7(kg/h) Suy ra:
gđ = GP(R + 1) =3471,95.(0,4164 + 1) = 4917,03 (kg/h)
Lượng hơi đi vào đoạn luyện:lượng hơi g1, hàm lượng hơi y1, và lượng lỏng G1 đối với đĩa thứ nhất của đoạn luyện được xỏc định theo hệ phương trỡnh của cõn bằng vật liệu và cõn bằng nhiệt lượng sau:
1 1 P 1 1 1 1 P P 1 1 g G G g G x G x g r g rd d y = + = + = (*)
Trong cỏc phương trỡnh trờn coi x1 = a (phần khối lượng) r1: ẩm nhiệt húa hơi đi vào đĩa luyện thứ nhất (kcal/mol)
rđ: ẩm nhiệt húa hơi của hỗn hợp đi ra khỏi đỉnh thỏp (kcal/mol) r1 = rA.y1 + (1- y1). rB
rđ = rA.yđ + (1- yđ). rB yđ = yP (phần khối lượng) rA: ẩm nhiệt húa hơi của nước rB: ẩm nhiệt húa hơi của metylic
Trường Đại Học Cụng Nghiệp Hà Nội Khoa Cụng Nghệ Húa Từ số liệu bảng IX.2a (Sổ tay QT&TBCNHC-2 trang 150) ta xỏc định được:
nhiệt độ sụi của hỗn hợp đầu tF =73,8C ứng với yF = xF = 0,463 nhiệt độ sụi của hỗn hợp đỉnh tP =64.92C ứng với yP = xP =0,954, nhiệt độ sụi của sản phẩm đỏy tW =100C ứng với yW = xW =0,0176 . Xỏc định ẩm nhiệt húa hơi của hỗn hợp đi ra khỏi đỉnh thỏp: Áp dụng cụng thức nội suy:
r = r + (t -t)
Xỏc định ẩm nhiệt húa hơi của hỗn hợp đi vào đĩa luyện thứ nhất:
Nội suy theo bảng I.212 đối với nước bảng I.213 đối với metylic (Sổ tay QT&TBCNHC-T1) với tF = 73,80C ta cú:
r = 579 + (73,8 - 60) =565,2 (kcal/kg) r = 265 + (73,8- 90) = 257,065 (kcal/kg)
Nội suy theo bảng I.212 đối với nước bảng I.213 đối với metylic (Sổ tay QT&TBCNHC-T1) với tp = 64,920C ta cú:
r = 574,08 (kcal/kg); r =262,171 (kcal/kg) r = r.y + (1 - y)r = 549,75
Suy ra:
r = r.y + (1 - y).r = 565,2.y + (1 - y).257,065
= 257,065 + 308,135.y (kcal.kg) Thay r1, GP , x1, xP, gđ, rđ vào hệ (*), và giải ra ta được: G1=2284,59(kg/h)
g1=5756,54(kg/h) y1=0,686
Trường Đại Học Cụng Nghiệp Hà Nội Khoa Cụng Nghệ Húa g = = = 5336,785 (kg/h)
• Lượng lỏng trung bỡnh đi trong đoạn luyện: G = = = 1865,145 (kg/h)
b.Xỏc định lượng hơi trung bỡnh đi trong đoạn chưng:
Lượng hơi trung bỡnh đi trong đoạn chưng được xỏc định gần đỳng bằng trung bỡnh cộng của lượng hơi đi ra khỏi đoạn chưng và lượng hơi đi vào đoạn chưng: , , , 1 2 n tb g g g = + (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vỡ lượng hơi đi ra khỏi đoạn chưng bằng lượng hơi đi vào đoạn luyện
, 1 n g =g nờn ta cú thể viết: , , 1 1 2 tb g g g = +
Lượng hơi đi vào đoạn chưng
' 1 g , lượng lỏng G1, và hàm lượng lỏng ' 1 x được xỏc định theo hệ phương trỡnh cõn bằng vật liệu và cõn bằng nhiệt lượng sau: ' ' 1 1 ' ' ' 1 1 1 ' ' ' ' 1 1 1 1 . . . . . . W W W W n n G g G G x g y G x g r g r g r = + = + = = (**) Trong đú: ' 1 W y = y
; tỡm theo đường cõn bằng ứng với xW =0,0176 (phần mol) ta được y = 0,18 (phần mol)
Trường Đại Học Cụng Nghiệp Hà Nội Khoa Cụng Nghệ Húa
' 1
r
: ẩm nhiệt húa hơi của hỗn hợp đi vào đĩa thứ nhất của đoạn chưng
' ' ' 1 A. 1 (1 1).B r =r y + −y r ' n r
: ẩm nhiệt húa hơi của hỗn hợp đi vào đĩa trờn cựng của đoạn chưng
' . ' (1 ').
n A n n B
r =r y + −y r
Xỏc định ẩm nhiệt húa hơi của hỗn hợp đi vào đĩa thứ nhất của đoạn chưng
Nội suy theo bảng I.212 đối với nước bảng I.213 đối với metylic (Sổ tay QT&TBCNHC-T1) với tw = 1000C ta cú:
r = 539(kcal/kg) rB= 242( kcal/kg) Suy ra:
r = r.y + (1 -y). r = 539.0,109 + (1 - 0,109).242=274,373(kcal/kg) Thay
' 1
r
, GW , x1, xW, r1, g vào hệ (**), và giải ra ta được: G’1=16344,95(kg/h)
g’1=9828,203( kh/h) x’1= 0,0698
• Lượng hơi trung bỡnh đi trong đoạn chưng là: g = = = 7792,37(kg/h)
• Lượng lỏng trung bỡnh đi trong đoạn chưng là: G = =
= 14309,12(kg/h