III. Tính lƣợng nƣớc sử dụng:
2.Đoạn chƣng:
2.1.Lƣợng hơi trung bình đi trong đoạn chƣng:
Vtb =D × 1 + R × 22,4273 × Ttb
3600 × P (IV. 11)
Trong đĩ:
D = 13,5 (kmol/h): lưu lượng sản phẩm đỉnh. R = 1,48: chỉ số hồn lưu.
Ttb: nhiệt độ trung bình trong đoạn chưng. P = 1 atm: áp suất làm việc của tháp. Nhiệt độ trung bình trong đoạn cất:
Ttb =TF + TW
2 =
82 + 96
Trang 27
Với:
TF = 82oC: nhiệt độ dịng nhập liệu. TW = 96oC: nhiệt độ sản phẩm đáy.
Lượng hơi trung bình đi trong đoạn cất:
Vtb =13,5 × 1 + 1,48 × 22,4273 × (89 + 273)
3600 × 1 = 0,28(m3/s)
2.2.Vận tốc hơi trung bình đi trong đoạn chƣng:
ωtb =ωW2+ ωF (IV. 12) Trong đĩ: W (m/s): vận tốc hơi ở đáy tháp. F = 0,7 (m/s): vận tốc hơi nhập liệu. Tính vận tốc hơi ở đáy tháp: ωW = 8,5 × 10−5× C × ρxWρ− ρW W (IV. 13) Với:
W (kg/m3): khối lượng riêng hơi ở đáy tháp. xW (kg/m3): khối lượng riêng lỏng ở đáy tháp.
C = 250.
Tính khối lượng riêng lỏng ở đáy tháp:
1 ρxW = xW ρR + 1 − xW ρN (IV. 14) Ở tW = 96oC, tra bảng (I.2 [1]) ta cĩ: R = 719,5 (kg/m3). N = 962,6 (kg/m3).
Khối lượng riêng lỏng ở đáy tháp tính theo (III.14): xW = 946,6 (kg/m3). Tính khối lượng riêng hơi ở đáy tháp:
ρW = yW. MR+ 1 − yW . MN . 273
Trang 28
Với:
TW = 96 + 273 = 369 (K): nhiệt độ ở đỉnh tháp. xW = 0,029 => yW = 0,18
Khối lượng riêng hơi ở đáy tháp tính theo (IV.10): W = 0,68 (kg/m3). Vậy: vận tốc hơi ở đáy tháp:
ωF = 8,5 × 10−5× 250 × 946,6 − 0,68
0,68 = 0,8(m/s)
Vận tốc hơi trung bình đi trong đoạn chưng:
ωtb = 0,7 + 0,8 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2 = 0,75 (m/s)
Đường kính đoạn chưng của tháp:
Dchưng = 4 × 0,28
3,14 × 0,75= 0,69(m)
Vậy, ta chọn đường kính tháp D = 0,75 (m). Tra bảng IX.5 ta chọn các thơng số như sau: Khoảng cách giữa 2 mặt nối bích: 1200 (mm).
Khoảng cách giữa 2 đĩa: 300 (mm). Số đĩa giữa 2 mặt bích: 4 đĩa.
Vận tốc pha hơi trong tháp:
Đoạn chưng: ωChưng = 4Vtb π × D2 = 4 × 0,28 3,14 × 0,752 = 0,63(m/s) Đoạn cất: ωCất = 4Vtb π × D2 = 4 × 0,26 3,14 × 0,752 = 0,6(m/s)