Trở lực của tháp

3.1 Cấu tạo mâm lỗ

Chọn tháp mâm xuyên lỗ co ống chảy chuyên với

• Tiết diện tự do bằng 8% diện tích của mâm.

• Đường kính lỗ: dlỗ = 5mm =0,005(m)

• Chiều cao gờ chảy tràn:

• Diện tích của 2 bán nguyệt bằng 20% diện tích mâm.

• Khoảng cách giữa 2 tấm bằng 7 mm.

• Mâm được làm bằng thép không gỉ X18H10T. Số lỗ trên mâm:

N = = 0,08 (2 = 0,08 (2 = 6272 Gọi a là số hình lục giác .

Áp dụng công thức (V.139), trang 48, [5]: N = 3a(a+1) + 1. Giải phương trình bậc 2 a = 48 N = 7057 ( lỗ).

Số lỗ trên đường chéo: b = 2a +1 = 97 ( lỗ).

3.2 Trở lực của đĩa khô

Đối với đĩa co tiết diện tự do bằng 8% diện tích mâm thì :

3.2.1 Phần luyện

Vận tốc hơi qua lỗ: = = = 15,375 (m/s) Nên: = 1,82 . = 170,587 (m/s)

3.2.2 Phần cất

Vận tốc hơi qua lỗ : = = = 4,463 (m/s) Nên: = 1,82 . = 89,6379 (m/s)

3.3 Trở lực do sức căng bề mặt

Vì đĩa co đường kính lỗ 1 mm

Áp dụng công thức (IX.142), trang 194, [5]: =

3.3.1 Phần luyện

Tại nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện = 101,15

Tra bảng 1.249, trang 310, [4]

Sức căng bề mặt của nước = 0,5862 (N/m)

Tra bảng 1.242, trang 300, [4]

Sức căng bề mặt của axit = 0,019

Áp dụng công thức (I.76), trang 299, [5]: = + Nên: = = 0,01906 (N/m)

Cho ta: = = 11,7256 (N/m)

3.3.2 Phần chưng

Tính toán tương tự như phần luyên ta co bảng kết quả sau

0,57576 0,019215 0,18594 11,4389 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

3.4 Trở lực thủy tĩnh do chất lỏng trên đĩa tạo raÁp dụng công thức trang 285, [4]: 1,3 Áp dụng công thức trang 285, [4]: 1,3 Với: = +

= (2/3

• Lgờ: chiều dài của gờ chảy tràn, m

• K = : tỷ số giữa khối lượng riêng chất lỏng bọt và khối lượng riêng của chất lõng lấy gần bằng 0,5.

• QL = : suất lượng thể tích của pha lỏng, m3/s.

Tính chiều dài gờ chảy tràn

Ta co: Squạt - S = Sbán nguyệt

  

Nên: Lgờ = фsin

3.4.1 Phần luyện

Khối lượng mol trung bình của pha lỏng trong phần luyện MLL = (kg/kmol)

Suất lượng mol của pha lỏng trong phần luyện nLL = L = 163,078 (kmol/h) Suất lượng thể tích của pha lỏng trong phần luyện

QLL = (m3/s) Nên:2/3 = 0,012 (m) Cho ta:

= 1,3.(0,05 + 0,012).0,5.956,943.10 = 358,648 (N/m3)

3.4.2 Phần chưng

Tính toán tương tự phần luyện => ta co kết quả bảng sau MLC QLC

42,825 4,26.10-3 5,897.10-3 344,29

Tổng trở lực của 1 mâm trong phần luyện của tháp là

(N/m2)

Tổng trở lực của 1 mâm trong phần chưng của tháp là

= 445,3668 (N/m2)

Kiểm tra hoạt động của mâm

Kiểm tra lại khỏang cách của mâm h = 0,3m đảm bảo cho điều kiện hoạt động bình thường của tháp:

Với các mâm trong phần luyện trở lực qua 1 mâm lớn hơn trở lực qua thủy lực của mâm trong phần chưng, ta co

1,8

 Thõa mãn điều kiện.

Kết luận

Tổng trở lực của tháp

= 13. 567,9606 + 25. 445,3668 = 18517,6578 (N/m2) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

3.6 Kiểm tra ngập lụt khi tháp hoạt động

Khoảng cách giữa 2 mâm: h = 300(mm).

Bỏ qua sự tạo bọt trong ống chảy chuyền, chiều cao mực chất lỏng trong ống chảy chuyền của mâm xuyên lỗ được xác đinh theo biểu thức (5.20),trang120,[2]

Trong đo

 hhờ : chiều cao gờ chảy tràn (mm)

 hl : chiều cao lớp chất lỏng trên mâm(mm)

 Hd’ : tổn thất thủy lực do dòng chảy từ ống chảy chuyền vào mâm được xác đinh theo biểu thức (5.10),trang 115,[2]

hd, =0,128.(mm chất lỏng)

 QL: lưu lượng của chất lỏng (m3/h)

 Sd: tiết diện giữa ống chảy chuyền và mâm Sd= 0,8.Smâm = 0,8 1,42 = 1,232

Để tháp không bi ngập lụt khi hoạt động thì: hd=200 (mm)

3.6.1 Phần luyện

 lL= 0,012 (m) = 12 mm

 L= = . 1000 = 59,35 (mm chất lỏng)

 hd,L = 0,128.= 1,677. 10-4 (mm chất lỏng)

Nên: hdL = 50 + 12 + 59,35 +1,677.10-4 = 121,35 (mm) 150 (mm) Vậy khi hoạt động thì mâm ở phần luyện se không bi ngập lụt.

3.6.2 Phần chưng

 lC = 5,897.10-3 (m) =5,897 (mm)

 C = 46,999 (mm chất lỏng)

 hd,C = 0,128.= 1,98.10-5 (mm chất lỏng) Nên: hdC =102,896 (mm) 200 (mm)

Vậy: khi hoạt động tháp se không bi ngập lụt.

Kết luận: khi hoạt động tháp se không bi ngập lụt.

Chiều cao tháp

Bề dày tháp