Đồ án quá trình thiết bị Kỹ thuật thực phẩm cho kỹ sư

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM GVHG NGUYỄN HỮU QUYỀN CHƯƠNG 3 CÂN BẰNG VẬT CHẤT I CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU Chọn loại tháp là tháp mâm xuyên lỗ Khi chưng cất dung dịch axit acetic cấu tử dễ bay hơi là nước Axit acetic CH3COOH => MA = 60 (gmol) Nước H2O => MN = 18 (gmol) Các thông số có sẵn Năng suất nhập liệu GF = 1800 (kgh) Nồng độ nhập liệu 42% (kg acetic kg hỗn hợp) => = 58% (kg nước kg hỗn hợp) Nồng độ sản phẩm đáy = 92% (kg acid acetic kg hỗn hợp) => = 8% (kg nướckg hỗn hợp) Trạng thái nhập liệ.

CHƯƠNG 3

CÂN BẰNG VẬT CHẤT

I CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU

Chọn loại tháp là tháp mâm xuyên lỗ

Khi chưng cất dung dịch axit acetic cấu tử dễ bay hơi là nước

Axit acetic: CH3COOH => MA = 60 (g/mol)

Nước: H2O => MN = 18 (g/mol)

Các thông số có sẵn:

 Năng suất nhập liệu: GF = 1800 (kg/h)

 Nồng độ nhập liệu: X´F=¿ 42% (kg acetic/ kg hỗn hợp) => X´F= 58% (kg nước/

 Nhiệt độ sản phẩm đáy sau khi làm nguội: tWR = 40ºC

 Nhiệt độ dòng nước lạnh đi vào: tV = 25ºC

 Nhiệt độ dòng nước lạnh đi ra: tR = 45◦C

Ký hiệu các đại lượng:

G F Suất lượng nhập liệu theo khối lượng Kg/h

D Suất lương sản phẩm đỉnh theo số mol Kmol/h

G D Suất lương sản phẩm đỉnh theo khối lượng Kg/h

W Suất lương sản phẩm đáy theo số mol Kmol/h

G W Suất lương sản phẩm đáy theo khối lượng Kg/h

´

X i Nồng độ phần khối lượng cấu tử i % khối lượng

XÁC ĐỊNH SUẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ĐỈNH VÀ SẢN PHẨM ĐÁY THU ĐƯỢC:

Phương trình cân bằng vật chất cho toàn bộ tháp chưng cất là

18 +

1−0.5860

=0.821(mol nước¿¿mol hỗn hợp)¿

18 +

1−0.0860

=0.225 (mol nước¿¿mol hỗn hợp)¿

18 +

1−0,9860

=0,994(mol nước¿¿mol hỗn hợp)¿

Suất lượng mol tương đối của dòng nhập liệu:

f = X D−X W

X F−X W=

0,994−0,2250,821−0,225=1,290

Tỉ số hoàn lưu làm việc:

Bảng thành phần lỏng (x) – hơi (y) và nhiệt độ sôi của hỗn hợp Nước – Acetic 760mmHg:

Ta có: X F=82,1 %ϵ (80,90) do đó, ta dùng công thức nội suy:

Tỉ số hoàn lưu làm việc: R = 1,3Rmin + 0,3 = 2.913

II XÁC ĐỊNH SUẤT LƯỢNG MOL CỦA CÁC DÒNG PHA

Coi lưu lượng mol của các dòng pha đi trong mỗi đoạn tháp (chưng và luyện) làkhông đổi

1 Tại đỉnh tháp:

Vì tại đỉnh tháp nồng độ phần mol của nước trong pha lỏng và pha hơi bằng nhau

 Khối lượng của pha hơi và pha lỏng tại đỉnh tháp là bằng nhau:

MHD = MLD = xD MN + (1 – xD) MA = 0,994.18 + (1 – 0,994).60 = 18,252(kg/mol)

Suất lượng khối lượng của dòng hơi tại đỉnh tháp :

GHD = (R + 1).GD = (2,913 + 1) 1000= 3913(kg/h)

Suất lượng mol của dòng hơi tại đỉnh tháp:

nHD = M G HD

HD = 18,2523913 = 214,387 (kmol/h)Suất lượng khối lượng của dòng hoàn lưu:

2 Tại mâm nhập liệu

Khối lượng mol của dòng nhập liệu:

MF = xF.MN + (1 – xF).MA = 0,821.18 + (1 – 0,821).60 = 25,518 (kg/kmol)

Suất lượng mol cuả dòng nhập liệu:

nLF

nHFF

n’ LF

nHF

F = G M F

F = 25,5181800 = 70,538 (kmol/h)Và: nLF = L = 31,593 (kmol/h)

Suất lượng mol của dòng sản phẩm đáy:

W = M G W

LW = 50,55800 = 15,826(kmol/h)Và: nLM = n’

LF = 102,131 (kmol/h)

nHW = nHF = nHD = 214,387 (kmol/h)

CHƯƠNG 4

TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT

Chọn hơi đốt là hơi nước ở 2,5at

Tra bảng 1,251, trang 314, [5] và dùng công thức nội suy, ta có:

 Nhiệt hóa hơi: r H2O=¿ r n = 2189500 (J/kg) = 2189,5 (kJ/kg)

 Nhiệt độ sôi: t H2O = t n = 126,25 ( ℃)

Dòng sản phẩm tại đáy có nhiệt độ:

Trước khi vào nồi đun (lỏng): tS1 = 100,6315 (℃)

nLW

nHW

W

Sau khi được đun sôi (hơi): tS2 = 100,966 (℃)

Cân bằng nhiệt cho toàn tháp:

Qđ + GFhFS = (R+1).GDrD + GDhDS + GWhWS + QmGiả sử Qm = 0,05Qđ => 0,95Qđ = (R+1).GDrD + GD(hDS – hFS) + GW(hWS - hFS)

Nhiệt dung riêng của nước ở 101,153℃ = 4221,4989 (J/kg.K) = 4,22150(kJ/kg.K)

Nhiệt dung riêng của nước ở 109,45℃ = 4232,285(J/kg.K) = 4,23229(kJ/kg.K)

Nhiệt dung riêng của nước ở 100, 036 ℃ = 4220,0468(J/kg.K) = 4,22005(kJ/kg.K)

Nếu dùng hơi nước bão hòa (không chứa ẩm) để cấp nhiệt thì: Qđ = G H2O. r H2O

Vậy lượng hơi nước cần dùng là: G H2O= r Q đ

H2O = 935548,9782189,5 = 427,288(kg/h)

Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy:

Chọn:

 Nước làm lạnh đi trong ống với nhiệt độ vào tV = 25℃ và nhiệt độ ra tR = 45℃

 Sản phẩm đáy đi trong ống ngoài với nhiệt độ vào tWS = 109.45℃ và nhiệt

 Enthalpy của nước ở 25℃ : hV = 104,75 (kJ/kg)

 Enthalpy của nước ở 45℃: hR = 188,55 (kJ/kg)

Lượng nhiệt trao đổi:

Q = GW(hWS – hWR) = 800.(286.74-90,6496) = 156872,32(kJ/h)

Suất lượng nước lạnh cần dùng: Gn = h Q

R−h V = 188,55−104,75156872,32 = 1871,985(kg/h)

Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh:

Chọn:

 Nước làm lạnh đi trong ống với nhiệt độ vào tV = 25℃ và nhiệt độ ra tR = 45℃

 Sản phẩm đáy đi trong ống ngoài với nhiệt độ ngưng tụ tngưng = 100,036℃

Cân bằng nhiệt: Qnt = (R+1)GDrD = Gn.(hR – hV)

Nên Qnt = (R+1)GDrD = (2,913+1).1000.2223,091= 8698955,083(kJ/h)

Tra bảng 1.250,trang 312, [5]

 Enthalpy của nước ở 25℃ : hV = 104,75 (kJ/kg)

 Enthalpy của nước ở 45℃: hR = 188,55 (kJ/kg)

Hơi ngưng tụ đi trong ống ngoài có áp suất 2,5at:

Nhiệt hóa hơi:

 Nhiệt hóa hơi: r H2O=¿ r n = 2189500 (J/kg) = 2189,5 (kJ/kg)

Cân bằng nhiệt: Q = GF(hFS - hFV) = Gnrn

Nên: Q = GF(hFS – hFV) = 1800.( 351,164 -31,796) = 574862,4 (kJ/h)

Lượng hơi đốt cần dùng: Gn = Q r

n = 574862,42189,5 =262,554 (kg/h)

CHƯƠNG 5

TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH (THÁP MÂM XUYÊN LỖ)Phương trình đường làm việc:

Phần luyện: y = R +1 R x + x D

R +1 = 2,913+12,913 x +2,913+10,994 = 0,744x + 0,254Phần chưng: y = R +1 R+fx + 1−f R +1xW = 2,913+1,2902,913+1 x + 1−1,2902,913+1.0,225 = 1,074x – 0,017

I ĐƯỜNG KÍNH THÁP:

1 Phần luyện:

1.1 Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng trong phần luyện:

Nồng độ phần mol trung bình của pha lỏng trong phần luyện:

xL = x D+x F

2 = 0.994+0.8212 = 0.9075(mol nước/mol hỗn hợp)Dựa vào công thức nội suy và bảng thành phần lỏng hơi ta có:

T¿=T A+(X L−X A) T B−T A

X B−X A , thay số vào ta có:

¿100.6+(90.75−90) 100−100.6

Nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện: T¿=100,555 (ºC)

Nồng độ khối lượng trung bình của pha lỏng trong phần luyện:

1−0.78957.001=¿ρ¿=957,772¿ ¿ (kg/m3)

Nồng độ trung bình của pha hơi trong phần luyện:

YL = 0,744XL + 0,254 =0,744.0.9075 + 0,254 = 0,9291Dựa vào công thức nội suy và bảng thành phần lỏng hơi ta có

T HL=T A+(Y L−Y A) T B−T A

Y B−Y A , thay số vào ta có:

T HL=¿101.3 + (92.91 – 86.4).(100,6-101,3)/(93 – 86,4) = 100,61(ºC)

 Nhiệt độ trung bình của pha hơi trong phần luyện: T HL=100,61¿ºC)

Khối lượng mol trung bình của pha hơi trong phần luyện:

Tra bảng IX.4a, trang 169, [6], Với đường kính tháp trong khoảng 1.2– 1.4 (m) thì

Suất lượng mol của pha hơi trong phần luyện: nHL = nHD = 214,387 (kmol/h)

Suất lượng thể tích của pha hơi trong phần luyện:

Vì ∅L ≈ ∅C => ta có thể lấy đường kính của toàn tháp là đường kính phần chưng.

Chọn theo chuẩn => ∅ = 1,2 (m) (phù hợp với điều kiện ∅=1,2÷ 1,4 m)

Số mâm lý thuyết phần luyện: nltL = 4

1.1 Tính hiệu suất mâm:

Tại nhiệt độ trung bình của pha hơi trong phần luyện T HL=100,61ºC thì:

Tra bảng 1.250, trang 312, [5]:

Áp suất bão hòa của nước PNL = 1,057 at = 777,485 (mmHg)

Tra hình XXIII, trang 466, [4]:

Áp suất bão hòa của acid acetic PAL = 140 (mmHg)

Nên: αL = P P NL

AL = 777.845140 = 5,556

Tại nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện T¿ = 100,555ºC thì:

Tra bảng 1.103, 1.104 trang 95, 96, [5] => Độ nhớt của nước µ NL = 0,2828 (cP)

Dùng toán đồ 1.18, trang 90, [5] => Độ nhớt của axit acetic µ AL = 0,37 (cP)

Độ nhớt của hỗn hợp lỏng: 1gµ hh = x1lgµ1 + x2lgµ2 (công thức (I.12), trang 84, [5]

Số mâm thực tế của toàn tháp: ntt = nttL + nttC = 9 + 4 = 13

Chiều cao thân tháp: Hthân = (ntt – 1)∆h + 1 = (13 – 1).0,4 + 1 = 5,8 (m)

Chọn đáy (nắp) elip tiêu chuẩn có h t

∅ = 0,25 => ht = 0,25 1,2 = 0,3 (m) Chọn chiều cao gờ: hgờ = 50 mm = 0,05 (m)

Chọn chiều cao đáy (nắp): Hđn = ht + hg = 0,35 (m)

Kết luận: Chiều cao toàn tháp: H = Hthân + 2 Hđn = 5,8 + 2.0,35 = 6,5 (m)

III TRỞ LỰC THÁP:

1 Cấu tạo mâm lỗ:

Chọn tháp mâm xuyên lỗ có ống chảy chuyền với:

Tiết diện tự do bằng 8% diện tích mâm

Đường kính lỗ: dlỗ = 3 mm = 0,003 (m)

Chiều cao gờ chảy tràn: hg = 50 mm = 0,05 (m)

Diện tích của hai bán nguyệt bằng 20% diện tích mâm

Lỗ bố trí theo hình lục giác đều

Khoảng cách giữa hai tâm lỗ bằng 7mm

Mâm được làm bằng thép không gỉ X18H10T

Số lỗ trên 1 mâm:

N = 8 % S S mâm

lỗ

= 0,08 (1.2d lỗ )2= 0,08 (0.0031.2 )2= 12800Gọi a là số hình lục giác

Áp dụng công thức (V.139), trang 48, [6]: N=3 a (a+1)+1

Giải phương trình bậc 2 => a = 64.8 ≈ 65 => N= 12871 (lỗ)

Số lỗ trên đường chéo: b = 2a + 1 = 2 x 65 +1 = 131

2 Trở lực của đĩa khô:

Áp dụng công thức (IX.140), trang 194, [6]: ∆Pk = ξ ω

2 = 253.463 (N/m2)

2.2 Phần chưng:

Vận tốc hơi qua lỗ: ω C ' = ω C

8 % = 1,6290.08 =20.36 (m/s)Nên: ∆PkC = 1,8220.362 1,2

Tại nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện T¿=100,555 (°C) thì:

Tra bảng 1.249, trang 310, [5] => Sức căng bề mặt của nước σ NL = 0,587422(N/m)

Tra bảng 1.242, trang 300, [5] => Sức căng bề mặt của axit σ AL = 0,01975005 (N/m)

Áp dụng công thức (I.76), trang 299, [5]: 1σ= 1

Lgờ : chiều dài của gờ chảy tràn, m

K = ρb/ρL : tỷ số giữa khối lượng riêng chất lỏng bọt và khối lượng riêng của chấtlỏng, lấy gần bằng 0,5

QL = M ρ L n L.

L : suất lượng thể tích của pha lỏng, m3/s

Tính chiều dài gờ chảy tràn:

nLL = L = 159,599 (kmol/h)Suất lượng thể tích của pha lỏng trong phần luyện:

QLL = n¿ M¿

ρ¿ = 159,599 21,885957.772 = 3,647 (m3/h) = 1,345.10-3 (m3/s)Nên: ∆ h1L = ( Q¿

Kiểm tra hoạt động của mâm:

Kiểm tra lại khoảng cách mâm ∆h = 0,4m đảm bảo cho điều kiện hoạt động bìnhthường của tháp: ∆h > 1,8∆ P ρ

6 Kiểm tra ngập lụt khi tháp hoạt động:

Khoảng cách giữa 2 mâm: ∆h = 400 (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 định theo biểu thức (5.20, trang 120, [2]:

hd = hgờ + ∆h1 + ∆P + hd’ , (mm chất lỏng)

Trong đó:

 hgờ: chiều cao gờ chảy tràn (mm)

 ∆h1: chiều cao lớp chất lỏng trên mâm (mm)

 Q L: lưu lượng của chất lỏng (m3/h)

 S d: tiết diện giữa ống chảy chuyền và mâm.

Vậy: Khi hoạt động thì mâm ở phần chưng sẽ không bị ngập lụt.

Kết luận: Khi hoạt động tháp sẽ không bị ngập lụt.

7 Kiểm tra tính đồng nhất của hoạt động của mâm.

Tính vận tốc tối thiểu qua lỗ của pha hơi vmin đủ để cho các lỗ trên mâm đều hoạtđộng:

IV BỀ DÀY THÁP

1 Thân tháp

Vì tháp hoạt động ở áp suất thường nên ta thiết kế thân hình trụ bằng phương pháphàn hồ quang điện, kiểu hàn giáp mối 2 phía Thân tháp được ghép với nhau bằng cácmối ghép bích

Vì tháp hoạt động ở nhiệt độ cao (>100 oC) nên ta phải bọc cách nhiệt cho tháp Đểđảm bảo chất lượng của sản phẩm và khả năng ăn mòn của axit axetic đối với thiết bị,

ta chọn thiết bị thân tháp là thép không gỉ mã X18H10T

1.1 Các thông số cần tra và chọn phục vụ cho quá trình tính toán:

 Nhiệt độ tính toán

Từ xW = 0,225, Dựa vào giản đồ t-x,y:

 Nhiệt độ sôi của pha lỏng TSL = 109,45(oC)

 Nhiệt độ sôi của pha hơi TSH = 112,22(oC)

Vì tháp hoạt động ở áp suất thường nên: P = Pthủy tĩnh +∆P

Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng trong toàn tháp:

ρ L = ρ¿+ρ LC

2 = 957,772+937,8442 = 947,808 (kg/m3)Nên: P = ρ LgH + ∆P =947,808 9,81 6,5 + 9298,2

= 69735,177(N/m2) = 0,0697 (M/mm2)

 Hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học của môi trường:

Vì môi trường axit có tính ăn mòn vè thời gian sử dụng thiết bị là trong 20 năm

=> Ca = 1.2= 2 (mm)

 Ứng suất cho phép tiêu chuẩn:

Quy tròn theo chuẩn: S = 3 (mm) (Bảng XIII.9, trang 364, [6])

Bề dày tối thiểu: Smin = 3 (Bảng 5.1, trang 94, [7])

 Bề dày S thỏa điều kiện

1.3 Kiểm tra độ bền

Điều kiện: S−C a

∅ ≤ 0,1  12003−2 ≤ 0,1  0,001 ≤ 0,1 (thỏa)Nên: [P] = 2[σ ]φ ∅+(S−C h(S−C a)

a) = 2.133.0,95 (3−2)1200+(3−2) = 0,21 > P = 0,0697 (thỏa)

Kết luận: S = 3 (mm)

2 Đáy và nắp

Chọn đáy và nắp có dạng hình elip tiêu chuẩn, có gờ, làm bằng thép X18H10T

Chọn bề dày đáy và nắp bằng với bề dày thân tháp: S = 3 (mm)

Kiểm tra điều kiện: { S−C a

1 Các thông số cần tra và chọn phục vụ cho quá trình tính toán

 Nhiệt độ tính toán: t = tmax = 112,22 d(oC)

 Áp suất tính toán: P = Pthủy tĩnh + Pgờ

Chọn bề dày gờ chảy tràn là 3mm

Thể tích của gờ chảy tràn là:

V =0,872.(50+50+400 - 20).3.10-6 =1,25568.10-3 (m3)

Tra bảng XII.7, trang 313,[6]

 Khối lượng riêng của thép X18H10T là ρ X 18 H 10T = 7900 (kg/m3)

Khối lượng gờ chảy tràn: m =V.ρ X 18 H 10T = 1,25568.10-3 7900 = 9,920(kg)

Áp suất do gờ chảy tràn tác dụng lên mâm tròn: Pgờ =

Vì môi trường axit có tính ăn mòn và thời gian sử dụng thiết bị là trong 20 năm

 Môđun đàn hồi: E = 199979 (N/mm2) (Bảng 2.12, trang 34, [7])

 Hệ số Poisson: μ = 0,33(Bảng XII.7, trang 313,[6])

 Hệ số điều chỉnh: b = t−d t = 7−33 = 0,571

2 Tính bề dày

Đối với bản tròn đặc ngàm kẹp chặt theo chu vi:

Ứng suất cực đại ở vòng chu vi: σmax=3 P

16 (D S )2 (Công thức 6.36, trang 100, [8])Đối với bản có đục lỗ:

 Bề dày S đã chọn thỏa điều kiện

Vậy S = 6 (mm)

VI BÍCH GHÉP THÂN – ĐÁY VÀ NẮP

Mặt bích là bộ phận quan trọng dùng để nối các phần của thiết bị cũng như nối các bộphận khác với thiết bị Các loại mặt bích thường sử dụng:

 Bích liền: Là bộ phận nối liền với thiết bị (hàn, đúc và rèn) Loại bích này chủyếu dùng thiết bị làm việc với áp suất thấp và áp suất trung bình

 Bích tự do: Chủ yếu dùng nối ống dẫn làm việc ở nhiệt độ cao, để nối các bộphận bằng kim loại màu và hợp kim của chúng, đặc biệt là khi cần làm mặt bíchbằng vật liệu bền hơn thiết bị

 Bích ren: chủ yếu dùng cho thiết bị làm việc ở áp suất cao

Chọn bích được ghép thân, đáy và nắp bằng thép CT3, cấu tạo của bích là bích liềnkhông cổ

Tra bảng XIII.27, trang 417,[6]

Ứng với Dt = ∅ = 1200 (mm) và áp suất tính toán P = 0,0697 (N/mm2) => Chọn bích

Khoảng cách giữa 2 mặt bích theo thực tế: ∆1bích = H thân

8 = 6,58 = 0,8125 (m)

Độ kín của mối ghép bích chủ yếu do vật đệm quyết định Đệm làm bằng các vật liệumềm hơn so với vật liệu bích Khi xiết bu lông, đệm bị biến dạng và điền đầy lên cácchỗ gồ ghề trên bề mặt của bích Vậy, để đảm bảo độ kín cho thiết bị ta chọn đệm làdây amiăng, có bề dày là 3 (mm)

VII CHÂN ĐỠ THÁP

1 Tính trọng lượng của toàn tháp

Tra bảng XII.7, trang 313, [6]

Khối lượng riêng của tháp CT3 là: ρ CT 3= 7850 (kg/m3)

Khối lượng riêng của một bích ghép thân:

mbích ghép thân = π4.(D2

−D t2

¿hρ CT 3= π4.(1.262−1.22¿x 0,022 x 7850 = 20.02 (kg)Khối lượng của một mâm:

mmâm = π4 D t2δ ^ mm (100% - 8% - 10%)ρ X 18 H 10T = π4 1,22.0,006.0,82.7900 = 43.96 (kg)Khối lượng của thân tháp:

mthân = π4.(D ng2

−D t2

¿.Hthân.ρ X 18 H 10T= π4.(1,2082−1,22¿x 6,5 x 7900 = 776.92(kg)Khối lượng của đáy (nắp) tháp:

mđáy (nắp) = Sbề mặt.δđáy.ρ X 18 H 10T= 1.75.0,003.7900 = 41.475 (kg)

Khối lượng của toàn tháp:

m = 8 mbích ghép thân + 13 mmâm + mthân + 2 mđáy (nắp)

= 8 x 20.02 + 13 x 43.96 + 776.92+ 2 x 41.475 = 1591.51(kg)

2 Tính chân đỡ tháp:

Chọn chân đỡ: tháp được đỡ trên bốn chân

Vật liệu làm chân đỡ tháp là thép CT3

Tải trọng cho phép trên một chân: Gc = P4 = mg4 = 1591,51 x 9,814 = 0.39031 x 104 (N)

Để đảm bảo độ an toàn cho thiết bị, ta chọn: Gc = 0.5.104 (N)

Tra bảng XIII.35, trang 437, [6] => chọn chân đỡ có các thông số sau:

Thể tích một chân đỡ: Vchân đỡ≈ (230 10 195 2 + 160 10 110).10-9 = 0,001073 (m3)Khối lượng một chân đỡ: mchân đỡ = Vchân đỡ.ρ CT 3= 0,001073 7850 = 8.423(kg)

VIII TAI TREO THÁP:

Cho tai treo: tai treo được gắn trên thân tháp để giữ cho tháp khỏi bị dao động trongđiều kiện ngoại cảnh

Chọn vật liệu làm tai treo là thép CT3

Ta chọn bốn tai treo, tải trọng cho phép trên một tai treo Gt = Gc = 0,5.104 (N)

Tra bảng XIII.36, trang 438, [6] => chọn tai treo có các thông số sau:

Khối lượng một tai treo: mtai treo = 1.23 (kg)

Tra bảng XIII.37, trang 439, [6]

Chọn tấm lót tai treo bằng thép CT3 có các thông số sau:

VII CỬA NỐI ỐNG DẪN VỚI THIẾT BỊ - BÍCH NỐI CÁC BỘ PHẬN CỦA THIẾT BỊ VÀ ỐNG DẪN:

Ống dẫn thường được nối với thiết bị bằng mối ghép tháo được hoặc không tháođược Trong thiết bị này ta sử dụng mối ghép tháo được

Đối với mối ghép tháo được, người ta làm đoạn ống nối, đó là đoạn ống ngắn có mặtbích hay ren để nối với ống dẫn

 Loại có mặt bích thường dung với ống có đường kính d > 10mm

 Loại ren chủ yếu dung với ống có đường kính d ≤ 10mm, đôi khi có thể dung với d

≤ 32mm

Ống dẫn được làm bằng thép X18H10T

Bích được làm bằng thép CT3, cấu tạo của bích là bích liền không cổ

1 Ống nhập liệu:

Nhiệt độ của chất lỏng nhập liệu là tFS = 101,153ºC

Tại nhiệt độ này thì:

 Khối lượng riêng của nước: ρ N=¿957,547 (kg/m3)

 Khối lượng riêng của axit: ρ A=¿955,9246 (kg/m3)

Nên: ρ1

F = X´F

ρ N+ 1− ´X F

ρ A = 957,5470.58 + 955,92461−0.58 => ρ F = 956.865 (kg/m3)Chọn loại ống nối cắm sâu vào thiết bị

Chọn vận tốc chất lỏng trong ống nối là vF = 0,2 (m/s)

Đường kính trong của ống nối:

D y=√ 4.G F

3600 ρ F π V F = √3600 x 956.865 x π x 0,24.1800 = 0,058 (m) = 58 (mm)

 Chọn ống có Dy = 70 (mm)

Tra bảng XIII.26, trang 409, [6]

 Các thông số của bích ứng với P = 0,0697 (N/mm2) là:

Nhiệt độ của pha hơi tại đỉnh tháp là tHD = 101,15 (ºC)

Khối lượng riêng của pha hơi tại đỉnh tháp:

Đường kính trong của ống nối:

3600 ρ HD π V HD = √3600 x 0,5945 x π x 1204.3913 = 0,139m) =139 (mm)

 Chọn ống có Dy = 150 (mm)

Tra bảng XIII.32, trang 434, [6] => Chiều dài đoạn ống nối l = 130 (mm)

Tra bảng XIII.26, trang 409, [6]

 Các thông số của bích ứng với P = 0,0697 (N/mm2) là:

Nhiệt độ của chất lỏng hoàn lưu là tLD = 100,036ºC

Tại nhiệt độ này thì:

 Khối lượng riêng của nước: ρ N=958,427(kg/m3)