1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Tính toán quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm. Tập 2

331 5,2K 3
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 331
Dung lượng 5,07 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

M,, - trong lượng phân tử của nước và chat long; Py Đạy - ấp suất riêng phần của hơi nước và hơi chất lỏng;... của hơi trong tháp ye Rei Raw lượng riêng được tra x trong đó: N, - số bậc

Trang 1

THU VIEN

ĐẠI HỌC NHA TRANG

_ TRONG CÔNG NGHỆ

¡ HÓA CHẤT - 7m VA THỰC PHAM

Trang 3

6.1.1 Chuyển đổi phần khối lượng sang phần mol:

ÀM,

i (6.1)

x)= ;

>(a/M,) trong đó Xj phần mol của cấu tử 7;

a, - phần khối lượng của cấu tử ÿ;

4, - trọng lượng phân tử của hỗn hợp có œ cấu tử

Trang 4

với P - áp suất chung của hỗn hợp khí thoac hoi):

Ðị - ấp suất riêng phần của cấu tử ¡;

y¡ - phần mol của cấu tử ¿ trong pha khí

trong đó v - phần mol của cấu tử ¡ trong pha hơi cân bằng với

x, trong pha long

Với hỗn hợp hai cau tu, phuong trinh 6 6) có dạng:

My M,, - trong lượng phân tử của nước và chat long;

Py Đạy - ấp suất riêng phần của hơi nước và hơi chất lỏng;

Trang 5

yp - độ bão hòa, trong thực tế bằng 0,7 - 0,8

6.1.6 Phương trỉnh tính toán cho chưng đơn giản:

với œ; - lượng ban đầu của hỗn hợp cần chưng;

w›; - lượng còn lại sau khi chưng;

y!, x - nồng độ cân bằng của cấu tử dễ bay hơi trong pha hơi và lỏng;

+¡ +; - phần mol của cấu tử đễ bay hơi trong hỗn hợp đầu

trong đó #p~ phần mol của cấu tử dễ bay hơi ở sản phẩm đỉnh;

+ - phần mol của cấu tử dễ bay hơi ở hỗn hợp đầu; y£ - phần mol của cấu tử đễ bay hơi trong pha hơi ở trạng thái cân bằng

Trang 6

F - lugng hén hgp dau tinh theo 1 kmol san phẩm dinh được tính theo công thức:

.—

XE — ky

6.1.10 Bậc thay đổi nồng độ (số đĩa lý thuyết) của tháp chưng luyện được xác định theo phương pháp đồ thị trên hình 6.1 ở áp suất không đổi P = const hoặc từ đồ thị 7 - x (vi du 6.2.21 và 6.2.22)

của hơi trong tháp ye Rei Raw

lượng riêng được tra x

trong đó: N, - số bậc thay đổi nồng độ (số đĩa lý thuyết);

e - hệ số hiệu chỉnh cho số đỉa thực tế trên một bậc

thay đổi nồng độ, tỷ lệ nghịch với hiệu suất ¡:

Trang 7

Khối lượng riêng Ÿ của hai, kg/m}

Hình 6.2 Sự phụ thuộc vào khối lượng riêng của hơi của vận tốc hơi trong

Trang 8

6.1.11 Vận tốc hơi qua tháp đỉa chớp được xác định từ hình 6.2, 6.3 và 6.4 Các đường cong ở hình 6.2 là kết quả thực nghiệm của hỗn hợp alcol etylic-nước

6.1.12 Chiều cao lớp đệm trong tháp đệm được tính từ công thức:

Gdy = KY" - y)S.dH,

trong đớ G - lượng hơi, kmol/h;

K, - hệ số chuyển khối, kmol/mÖh (Ay = 1);

§ - tiết diện tháp, $ = +D2⁄4 (D - đường kính tháp), m2;

b¿ - chiều cao của một đơn vị chuyển khối:

Trang 9

Đường kính tương đương được tính:

4V,,

Ø

tả = Thay vào phương trình (6.17) ta được:

L lg—

hưu = 44,4092 502 450.2712 wots up leah eV, @ 9342 otyo.t9 CĐ Pp Gy Kp ðay — mG

1—mm> (6.18)

trong dé: ¿p›;¿4 - độ nhớt của hơi và long, kg/m.s;

m - độ nghiêng của đường cân bằng

G - lượng hơi (hoặc khí), kg/h

6.1.14 Với những tháp đệm có chế độ thủy động tốt nhất, chiều cao lớp đệm được tính theo phương pháp sau: vận tốc thích hợp của hơi (hoặc khí) có thể được xác định từ chuẩn số fe = øđ,q@p/un

được tính theo công thức:

Re = 0,039Ar925(2 029 , (6.30) với Ap =- 082D) - Pp)ế

HỆ D Ẻ

Trang 10

ở đây ¿; - độ nhớt của hoi (hodc khi), kg/ms

Chuẩn số NW⁄' được tính từ công thức:

3600 ty trong dd Pr’ =— — ,

pĐp

với Dn - hệ số khuếch tán của hơi, m'”⁄h

Từ chuẩn số Nư', hệ số chuyển khối #„ (1h) được tính:

trong dé M, - trong lugng phân tử của hơi

Từ phương trình (6.19) và (6.20), vận tốc tối ưu của hơi ở phần trên và phần dưới của tháp chưng luyện loại đệm khác nhau

6.1.15 Để tính lượng hơi tiêu thụ ở đáy tháp của thiết bị chưng luyện liên tục và lượng nước làm lạnh ở thiết bị ngưng tụ hồi lưu,

ta vận dụng phương trình cân bằng nhiệt:

Qt mii: = Ay + Mpip + mi, + Q, (6.24) trong đó: Q - lượng nhiệt cung cấp ở đáy thap, Keal/h;

Qp, - lượng nhiệt của hơi ngưng tụ, kcal/h;

Q,„ - lượng nhiệt tổn thất, kcal/h;

Mp, My, m, - khéi lượng hơi ngưng tụ, hỗn hợp đầu

và sản phẩm đáy;

Trang 11

iy: ty * ham nhiét tuong tng, kcal/kg

Qua biến đổi, phương trình (6.24) có dang:

Q, = @p + mE (t, — Ép) — Mylp (ty — tp) + Q,, (6.25)

wow ow

Lượng nhiệt tỏa ra ở thiết thị ngưng tụ:

Qp = Mp + Bry (6.26) với R - chỉ số hồi lưu;

hp - nhiệt ngưng tụ của hơi trong thiết bị ngưng tụ, kcal/kg 6.1.16 Ỏ tháp hấp thụ, nồng độ của cấu tử được hấp thụ trong khí và trong lỏng có thứ

hoặc ngược lại từ phần khối

lượng sang phần mol:

Trang 12

cấu tử hòa tan trong hỗn hợp lỏng (gồm cấu tử hòa tam:

+ dung môi);

x - nồng độ theo khối lượng của cấu tử hòa tan trong hỗn hợp này, kg/kg dung môi

Tương tự sự chuyển đổi của phần mol y„ của cấu tử hòa tan

ở pha khí sang nồng độ phần khối lượng y (kg/kg khí tro) va

với MQ - trọng lượng phân tử của khí trơ

Khi y và yạ có giá trị bé, thì tính gần đúng:

#mạ - phần mol của cấu tử trong pha lỏng;

ụ - hệ số Henry, cơ thứ nguyên -của áp suất p, tăng theo nhiệt độ Giá trị ý của một số khí được tra từ bảng PL.29 (xem Tập 1)

Vì p = yậP, nên phương trình (6.33) có dạng:

trong do y* - phần mol của cấu tử trong pha khí;

m,, = y/P - hệ số cân bằng, đại lượng không thứ nguyên

ở 7T, P = const, là một hàng số (khi hệ là lý tưởng) Thay giá trị #m và Ym từ công thức (6.28) va (6.31) vào

Trang 13

phương trình cân bang pha (6.34) ta co:

giữa x„ và yn theo phương trình (6.34) ở 7 và P không đổi

Với giá trị x và y* nhỏ, phương trinh (6,35) có dạng (gần đúng):

#

yo = mx, (6.36)

Các đại lượng trong phương trình trên:

x,y* - nồng độ của cấu tử được hấp thụ, kg/kg chất hấp thụ hoặc kg/kg khí trơ;

MẸ, - trọng lượng phân tử của chất lỏng hấp thụ;

M,, - trong lugng phan tử của khí trơ

6.1.18 Nếu c là nồng độ của cấu tử trong hỗn hợp lỏng

Trang 14

6.1.19 Tính lượng dung môi cần thiết cho hấp thụ từ phương

trình cân bằng vật liệu:

GỨỤ, — y) = L(x, — vụ) (6.40) trong đó G, L - lượng khí tro va dung môi,

kg/h hoặc kmol/h;

Yo ¥o - nồng độ đầu và cuối của chất bị hấp A te thụ trong khí, kmol/kmol khí trơ hoặc kg/kg | % khí trơ;

#„, x„ - nồng độ đầu và cuối của chất bị hấp

thụ trong dung môi, kg/kg dung môi

kmol/kmol dung môi

es

Luong dung môi cần thiết:

6.1.20 Số đĩa lý thuyết của tháp hấp thụ

được xác định hoàn toàn giống như ở tháp

chưng Phương pháp đồ thị để xác P= const

định số bậc thay đổi nồng độ

trong tháp hấp thụ như hình 6.7

Hình 6.6 Sơ đồ tháp hấp thụ

Chiều cao của lớp đệm trong

` Ne

Nếu đường can bang là đường pring ¿; x¿, định số bậc

Trang 15

được tính theo công thức:

` AY it Động lực trung bình Ay,, được tính:

Ay, — AY,

Ay, 2,3lg:

AYn với Ay, Ay, - hiệu số nồng độ có giá trị lớn và bé

Với tháp làm việc ở chế độ màng, bề mặt # giữa pha khí và lỏng được tính:

Trang 16

Gdy = K’(y — A24,

trong đó G - lugng khi tro kg/h;

KY, - hé s6 cép khéi trung binh, kg/mh (kg/kg khi tra);

ñ,- chiêu cao một đơn vị chuyển khối, được tính:

G

ye K’ Soy 6.1.2.2 Lượng nhiệt @ (koal/h) cấp trong quá trình hấp thụ được tính theo phương trình cân bằng nhiệt:

Gi’, + Li’) + Q, = Gi" + Li’, + Q

G L - lượng khí và lỏng trong thap, kg/h;

C/;, C, - nhiệt dung tương ứng, kcal/kg độ;

f, f1 - nhiệt độ của khí và lông khi vào tháp, 9C;

tỦQ, f”¡ - nhiệt độ của khí và lỏng khi ra tháp, 9C;

w - lượng chất được hấp thu, kg/h;

q, - nhiét hoa tan, kcal/kg

6.1.23 Hệ số khuếch tán của khí A vào khí B hoặc ngược lại được tính theo công thức:

Trang 17

M, M,, - trọng lượng phân tử của khi A va B;

tụ, cụ - thể tích mol của khí A va B Dược tính bàng tổng của thể tích nguyên tử trong khí

Oxy trong ete cao 11,0

Oxy trong axit 12,0

Oxy trong liên kết 7,4

Nitơ trong amin sơ cấp 10,5

Nitơ trong amin thứ cấp 12,0

Nitơ trong liên kết 15,6

Hệ số khuếch tán của một số chất khí và hơi trong không khí

được tra ở bảng PL.30 (xem Tập l)

6.1.24 Hệ số khuếch tán của một cha ey rong chat BES

20°C duge tinh: M495 4€ i

Trang 18

M,, M,, - trong lugng phan ttt cua khí và lỏng:

E - hệ số đặc trưng tính chất của lỏng, có giá trị như sau:

p - khéi lugng riêng của chất lỏng kgim3;

Hệ số khuếch tán của một số chất khi trong nước tổng hợp ở bang PL.31 !txem Tập ])

6.2 VÍ DỤ

6.2.1 Cần xác định phân khối lượng, phân thể tích và phần mol của hỗn hợp lỏng gồm bốn cấu tử sau đây:

m,, = 160 kg metanol; M,, M M = 32 kg/kmol, Pm = 792 kg/m? &

my, = 225 kg propanol: M, = 60 kg/kmol; Py = eo4 kg/m?

my, = 400 kg butanol: M, = 74 kg:kmol: p, = 810 kgm?

Trang 19

m, = 70 kg octanol: AM, = 130 kg kmol: p,, = 829 kgm}

Trang 20

etan 0,47 phan mol

ở áp suất 10 at và nhiệt độ 809C

Cần xác định phần khối lượng và thể tích của các cấu tử trong hỗn hợp khí ở điều kiện trên và ở ap sudt P, = 760 torr

và nhiệt độ 7, = 09C,

Biết trọng lượng phân tử của các cấu tử:

My, = 16 kg/kmol; M, = 30 kg kmol: Äf, = 72 kg-kmot

Trang 21

Theo Avogadro ở trạng thái chuan, tic 1a 6 P, = 760 torr va

T,, = 0'C, 1 kmol khi ly tuéng co thé tich 22,4 m3,

Vậy thể tích của các cấu tử trong hỗn hợp khí được tính:

Trang 22

P = 760 torr Biết áp suất hơi bão hòa của toluen P4 = 985 torr

& T = 120°C Trong lugng phan tu M, = 92 kg/kmol va M, =

106 kg/kmol

GIAL

Vi toluen và o-xylen ở trong dãy đồng đẳng nên dung dịch này được coi là lý tưởng và có thể vận dụng định luật Raoult để tính toán

œ)› Chuyển phần khối lượng thành phan mol:

b) Áp suất riêng phần của toluen:

Theo định luật Raoult:

Py = Pyay = 0,585.985 = 576 torr

ec) Thanh phan cua hoi:

Thành phần của hơi được xác định theo:

Py = Py+

Rút ra: vị = = F607 0.758

7 585

Trang 23

6.2.4 Một hỗn hợp hexan - nước không tan lấn vào nhau Xác định thành phân cua hơi ở trạng thái cân bang với chất lông trong hỗn hợp ở 50°G

GIAL

Ap suat hoi cia hexan 6 50°C là 400 torr [tra từ đồ thị hình PL.14 txem Tap 13] Ap suat bão hòa của hơi nước 6 50°C la 92.5 torr [tra @ bang PL.32 (xem Tap 1)]

Ap sudt chung của hỗn hợp hơi được tính :

độ sôi của hỗn hợp

6.2.6 Xác định trạng thái cân bằng của pha hơi cho hỗn hợp lỏng chứa 40% phần mol của benzen và 60Z phần mol của toluen ở 60°C Hốn hợp này tuân theo định luật Raoult Ngoài ra cần xác định thành phần của hỗn hợp để nó sôi ở 90°C va 760 torr

Trang 24

GIẢI:

Áp suất hơi của benzen và toluen ở 60°C được xác đỉnh từ đồ

thị hình PL.14 (xem Tập 1) là:

cho benzen, P, = 385 torr

cho toluen, P, = 140 torr,

Áp suất riêng phần của benzen và toluen được tính theo công thức (6.5):

Py = 385.0,4

Py = 140.0,6

Áp suất chung:

P=py + py, = 154 + 84 = 238 torr

Thành phần của hơi ở trạng thái cân bằng được tính từ công thức (6.4):

6.2.7 Tính trạng thái cân bang pha va biểu diễn kết quả trên đồ thị

của tọa độ £ — x và y — x cho hỗn hợp benzen — toulen ở áp suất thường Các hỗn hợp này là lý tưởng tuân theo định luật Raoult

GIẢI:

Để tính toán trạng thái cân bằng pha người ta sử dụng

Trang 25

P-P,

Y=

Đụ ~ Pị Theo phương trình (6.6) thì:

áp suất 760 torr Các cột tiếp theo là áp suất hơi bão hòa của benzen và toluen tương ứng với nhiệt độ đã cho Cột thứ năm là giá trị +, phần mol của benzen trong chất lỏng được tính theo

Trang 26

cong thie tar Cột cuối cùng là giá trị của ¥ phân mol của benzen trong hơi cân bằng với lỏng Hình 6.8 là đường biểu diễn quan hé ¢ - x, va hình 6.9 biểu điển quan hệ y° - a

hợp lỏng chứa 55⁄2 mol benzen và 452 mol toluen, và thành

phân của hoi ở trạng thái cân bằng của lỏng

GIẢI:

Từ đô thị / - x thỉnh 6.8) đường ABCD cho ta:

a! Nhiệt độ sôi của chất lỏng khoảng 919C

b› Thành phần của hơi ở trạng thái cân bằng:

Trang 27

cho benzen khoảng 75 mol cho toluen khoảng 25% mol

6.2.9 Dùng hơi nước để chưng dung dịch terpentin với lượng 3500

kg Thành phần của hỗn hợp ban đầu chứa 882 khỏi lượng terpentin và 122 khối lượng nước, nhiệt độ 309C, không có hệ thống gia nhiệt thêm Hơi nước bão hoa 6 1,5 at (trong đường dng) Cần xác định lượng hơi nước cần thiết dé chung terpentin Biết rằng độ bão hòa của hơi nước với terpentin là ø = 0.7 Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường khoảng 10Z lượng nhiệt cần dùng Hãng số vật lý của terpentin như sau: trọng lượng phân tử 136: nhiệt dung của terpentin lỏng 0,42 kcalkg độ; nhiệt bay hơi 74kcal/kg

GIẢI:

Dựa vào đồ thị hình PL.14 (xem Tập 1! ta xác định được nhiệt độ chưng áp suất hơi nước và terpentin là: nhiệt độ chưng khoảng 96°C; áp suất hơi nước 645 torr: áp suất hơi của terpentin 115 torr

Lượng hơi nước chưng terpentin được tính:

Mĩ 645.18

Po"? - 3500.088 ———— = 2333 kg

pyMy ~ 115.136.0.7 Lượng nhiệt tiêu tốn:

a) Để đun nóng hỗn hợp từ 30°C đến nhiệt độ chưng 96°C:

terpentin: 2500.0,88.0,42./96 — 30) = 60,884 kcal nước: 2500.0,12.1(96 - 30! = 19800 kcal

80784 kcal b) Dé lam bay hoi terpentin kéo theo:

Trang 28

Tính lượng hơi nước cân thiết:

Hơi nước đi trong ống dẫn có áp suất 1.5 at, tương ứng nhiệt

độ 110.8°C, cấp nhiệt lượng cho terpentin với lượng hơi 2333 kg

xuống nhiệt độ 96°C Lượng hơi này được làm lạnh từ 110,8ĐC xuống 96°C và tỏa ra lượng nhiệt:

2333.0,47.:110.8 - 96) = 16207 kcal, trong do 0,47 - nhiệt dung của hơi nước, kcal/kg độ

Lượng nhiệt còn lại:

267942 — 16307 = 251735 kcal

được dùng để ngưng tụ một lượng hơi nào đó và để làm lạnh

nước ngưng đến nhiệt độ chưng

Lượng hơi để hỗ trợ cho việc này được tính:

251735 643,5 - 96 trong do ham nhiét cha hơi nước bão hòa ở 1,ð at là 643.5 kcal/kg

và của nước ở 96°C là 96 kcal/kg

Tính lượng hơi theo lý thuyết và thực tế được dùng

Biết trọng lượng phân tử của benzen là: Ä/,, = 78 kg/kmol, của

nước là Mio = 18 kg/kmol; nhiét ngung tu Th = 94,5 kcal/kg Hén hop dau cd nhiét do 20°C Doi với cấu tử khó bay hơi và

benzen trong hỗn hop déu co gia tri w,, = 60 kcal/độ Hệ số bão hòa ø@ = 0.75

GIAL

Nhiệt độ sôi của benzen và nước phụ thuộc áp suất được biểu thị ở bảng 6.3

Trang 29

nóng hễn hợp lên nhiệt độ sôi, và để cung cấp nhiệt cho benzen

Bỏ qua lượng cấu tử khó bay hơi bị kéo theo

Trang 30

Từ đô thị hình 6.10 thiểu diễn quan hệ áp suất - nhiệt độ sôi của benzen và nước) ta cố nhiệt đó sôi / = 58°C la diém cat nhau giữa hai đường cong Áp suất riêng phần của hơi nước ĐỊ,

= Ping

riêng phần bằng áp suất hơi bão hòa:

20

= 135 torr, của benzen là py, = Pi, = 365 torr (ap suất

bì Tính thành phân của hơi

VÌ hỗn hợp không tan lẫn, nên:

AJ, + AJ = Aly

A2, - lượng nhiệt dùng cho benzen:

AJ), = mỹy[ng + CI, - 20]

Trang 31

Z4 - lượng nhiệt do hơi nude cung cap:

27739 + 2280 = 884 + m1, 595.4

29135 Rut ra: my yy = Bosa = 48,9 kg

e) Luong hoi cần thiết cho quá trùnh chứng trục tiếp:

Trang 32

Lập cân bằng lượng của cấu tử dễ bay hơi và biểu diễn trên

đô thị quan hệ / = ƒ(D:Z!

Quan hệ / - x,y được tổng hợp ở bảng 6.3

GIAL

1) Sơ đồ, lượng sản phẩm đỉnh và đáy

So đô hệ thông chưng đơn giản được thể hiện trong hình

6.11

Hình 6.11 Sơ đồ hệ thông chưng đơn giàn liên tục

Vì có 0.35 phần khối lượng của hỗn hợp đầu được bốc hơi, lượng sản phẩm đỉnh được tính:

D=K = 0,35.Z = 0,35.2370 = 829.5 kgth

Lượng sản phẩm đáy:

S=Z—- D = 2370-8925 = 1540.5 kg/h

2) Thành phần của sản phẩm đỉnh va đáy

as Thanh phân hơi cực dại cà cực tiểu:

Trong tức thời một giọt chất lỏng được bốc hơi theo đồ thị hình 6.12 ở nông độ phần khối lượng của hỗn hợp đầu là 0.425

Trang 33

cho thành phần hơi lớn nhất là:

mày = 0297 (phần khối lượng),

Nếu có lượng lớn chất lỏng bay hơi thành phần hơi của cấu

tử dễ bay hơi sẽ giảm đi và đạt giá trị bé nhất:

Trang 34

S Xy,-X,

s K X,- Xz Quan hé x tong ứng với góc nghiêng của đường làm việc,

Trang 35

ce; Biéu dién quan hé te = fiD'Zs:

Quan hệ lượng sản phẩm đỉnh và lượng hỗn hợp đầu phụ

thuộc vào nhiệt độ sôi được thể hiện ở hình 6,13

6.3.12 Dùng bình chưng đơn giản để tách 1000 kg hỗn hợp gồm 60% phần khối lượng của alcol etylic và 402 nước Sau khi chung thành phần sản phẩm đáy đạt ðZ khối lượng

Quan hệ cân bàng lồng hơi thể hiện ở bảng 6.4

Bang 6.4

Y về iyt =a | bot x) x wo fpf =x | bo* — 8)

04125 0.250 0300 5.00 045 0754 0304 3.29 0.05 0360 0310 332 0s“ 0767 0.267 3,74

0 0.516 0416 240 055 0778 0.228 438 O15 0,600 0450 232 0.60 0.789 0.189 329

02 0655 0455 220 0.65 | 0800 0.150 6.66

0.25 0,690 03440 2.27 070 0810 6.110 9409

30 07 10 0410 244 075 0.835 0.085 175 0.35 0,728 0378 2.64 0.80 0855 0.055 18.20

Từ bảng 6.4 ta có đồ thị hình 6.14

Chọn đơn vị đo cho trục tung: 1 mm = 0,1

trục hoành: 1 mm = 0,01

Trang 36

6.2.13 Với cùng điều kiện của 6.2.12 Cần xác định lượng hơi đốt

ở áp suất 2 at cho quá trình chưng Hỗn hợp đầu được đun nóng đến nhiệt độ sôi trước khi vào bình chưng Lượng nhiệt mất mát

ra môi trường là 102 tính theo lượng nhiệt được sử dụng

92 44 %6 98

x—>

Hình 6.14 Đồ thị tính tích phân

Từ đồ thị / - x, nhiệt độ sôi của hỗn hợp là 81°C, Nhiệt độ

sôi ở đáy với nồng độ 5Z là 94.99C,

Trang 37

GIẢI:

Nhiệt độ sôi trung bình của hỗn hợp:

81 + 94,9

—s—— = 88°C Nhiệt độ tăng từ 81°C đến 88°C cần tiêu thụ một lượng nhiệt:

Q, = (1000.0,6.0,8 + 1000.0,4.1)(88 ~ 81) = 6160 kcal Nhiệt dung của alcol etylic tra ở hình PL.12 (xem Tập 1) là 0,8 kcal/kg độ

Nhiệt lượng dùng để bay hơi ở 882G:

Trang 38

Điều đó có nghĩa, hai đường làm việc trong tháp chưng luyện

liên tục cát nhau ở một điểm có hoành độ x = xị, tương ứng với

nồng độ của hỗn hợp đầu

6.2.15 Dùng tháp cưng luyện liên tục để tách các cấu tử trong hén hap alcol metylic và nước ở áp suất thường Cần xác định số bậc thay đổi nồng độ Hỗn hợp đầu chứa 31,5Z phần mol alcol metylie Sản phẩm đỉnh có nồng độ 97,ð% mol alcol Sản phẩm

đáy có nồng độ 1,1% mol aleol Chỉ số hồi lưu # = 1,77 Ruin: GIẢI:

Từ bảng `PL.28 (xem Tập 1) vẽ đường cân bằng trên đồ thị 6.15 6 4p suất 1 at

Chỉ số hồi lưu tối thiểu được tính theo công thức:

Xx, — Ip _ 0,975 — 0,675

YE Xp 0,675 — 0,315 Chỉ số hồi lưu thích hợp được tính

‘ R = 6 R,,, = 1,77.0,833 = 1,47

Phương trình đường làm việc của đoạn luyện:

9 =——— x + = 0,595 x + 0,395 1,47 +1 1,47 + 1

AB là đường làm việc đoạn luyện AC đường làm việc đoạn

Trang 39

chưng, xuất phát từ

B vẽ các tam giác

đến kết thúc ở C Ta

nhận được bảy tam

giác ở đoạn luyện và

bốn tam giác ở đoạn

chưng Như vậy số

92

01 2-0011

2) Cao hơn nhiệt độ sôi 119G;

3) Thấp hơn nhiệt độ sôi 20°C;

4) Cao hơn nhiệt độ sôi 909C,

Cần tính cho các trường hợp trên:

a) chỉ số hồi lưu tối thiểu;

= 78 kg/kmol

= 106 kg/kmol Nhiệt độ hốn hợp đầu vào tháp ở:

Trang 40

b chỉ số hồi lưu thích hợp và sô đỉa lý thuyết;

cì lượng sản phẩm đỉnh và đáy tkmolh):

Cho điểm 1: lượng vật liệu vào và ra tính bằng kmol⁄h và kg/h

Cho điểm 2: lugng nhiệt vào và ra (lấy theo nhiệt độ đầu f¿„ = 309G,

5) Lượng hồi lưu được tách qua thiết bị gia nhiệt ngưng tụ hồi lưu Lượng dung dịch đầu vào tháp ở nhiệt độ sôi và lấy chỉ

số hồi lưu thích hợp Tụ = L8 Cần xác định:

a) số đĩa lý thuyết;

b) lượng nước lạnh cần thiết dùng cho thiết bị ngưng tụ hồi lưu

nếu nhiệt độ nước lạnh khi vào và ra là: ty = 209C, t = 36°C

1) Hon hợp đầu ở nhiệt d6 soit = tụ

a) Luong vt liéu vao va ra tinh bang kmol/h va kgih:

Ngày đăng: 02/04/2015, 09:55

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm