4.1 Thân tháp
Vì hoạt động ở áp suất thường nên ta thiết kế thân trụ bằng phương pháp hàn hồ quang điện, kiểu hàn giáp mối 2 phía. Thân tháp được ghép với nhau bởi các mối ghép bích.
Vì tháp hoạt động ở nhiệt độ cao (0C) nên ta phải chọn lớp bọc cách nhiệt cho tháp.
Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm và khả năng ăn mòn của axit acetic đối với thiết bi, ta chọn thiết bi thân tháp và thép không gỉ mã X18H10T
4.1.1 Các thông số cần tra và chọn phục vụ cho quá trình tính toán
Nhiệt độ tính toán
Từ xwn = 0,033, Dựa vào hình 2
Nhiệt độ sôi của pha lỏng TSL = 115,70C Nhiệt độ sôi pha hơi TSH = 116,8oC
tmax = 116,8 (0C)
Tra bảng 1.249, trang 310 [4]
Khối lượng riêng của nước ở 116,8oC: = 945,628 (kg/m3)
Tra bảng 1.2, trang 310 [4]
Khối lượng riêng của acid axetic ở 116.8oC: = 927,76 (kg/m3)
Áp dụng công thức (1.2) trang 5 [5]:
= + = + => = 927,935 (kg/m3)
t = tmax + 20oC = 116,8 + 20 = 136,8 (oC)
Áp dụng tính toán
Vì tháp hoạt động ở áp suất thường nên: P = Pthủy tĩnh + P Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng trong toàn tháp = = = 952,2735 (kg/m3)
Nên: P = x g x h = 952,2735 x 10 x 12,9 = 122843,3 (N/m2) = 0,12284 (N/mm2)
Hệ số bổ sung do ăn mòn hoa học của môi trường
Vì môi trường axit co tính ăn mòn và thời gian sư dụng thiết bi là trong 20 năm
Ca = 1 x 2 = 2(mm)
Ứng suất cho phép tiêu chuẩn
Hệ số hiệu chỉnh
Vì thiết bi co bọc lớp cách nhiệt => ƞ = 0,95 (trang 26,[7])
Ứng suất cho phép: [* = 133 (N/mm2)
Hệ số bền mối hàn
Vì sư dụng phương pháp hàn hồ quang điện , kiểu hàn giáp mối hai phía
(bảng XIII.8,trang 362,[5] 4.1.2 Tính bề dày
ta co:
S’ = S’ + Ca = 0,6805 + 2 = 2,6805 (mm)
Quy tròn theo tiêu chuẩn: S = 3 (mm) ( bảng XIII.9, trang 364 ,[6]) Bề dày tối thiểu : Smin = 3 (mm)
Bề dày S thỏa điều kiện.
4.1.3 Kiểm tra độ bền
Điều kiện: ( thỏa) Nên: [P] =
Kết luận: S = 3 (mm)
4.2 Đáy và nắp
Chọn đáy và nắp co dạng hình ellip tiêu chuẩn , co gờ làm bằng thép X18H10T
Chọn bể dày đáy và nắp với bề dày thân tháp: S = 3 (mm).
Kiểm tra điều kiện:
Trong đo:
Vì đáy và nắp co hình ellip tiêu chuẩn với 25 =>
Điều kiện thỏa mãn
Kết luận: kích thước của đáy và nắp
• Đường kính trong:
• •
• Bề dày: S = 3 (mm)
• Diện tích bề mặt trong: Sbề mặt = 2,35 (m2) (bảng XIII.10,trang 382, [6])