Dung dịch đầu được bơm từ thùng chứa (1) lên thùng cao vị (3) nhờ bơm thuỷ lực (2) rồi chảy vào thiết bị đun nóng(4). Ở đây dung dịch được đun nóng đến nhiệt độ sôi bằng hơi nước bảo hoà. Thiết bị đun sôi(4) là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm, dung dịch sau khi được đun sôi sẽ đi vào tháp chưng luyện(6) ở đĩa tiếp liệu, nhờ sự điều chỉnh của van tiết lưu để ổn định lưu lượng. Trong tháp chưng luyện, hơi đi từ dưới lên và gặp chất lỏng đi từ trên xuống. Vì nhiệt độ càng lên cao càng thấp nên khi hơi đi từ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CNTP
BÁO CÁO ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM DÙNG CHƯNG LUYỆN
HỖN HỢP ACETONE-METANOL
Trình độ đào tạo: Đại học.
Hệ đào tạo: Chính Quy.
Ngành: Công nghệ kỹ thuật hóa học.
Chuyên ngành: Hóa Dầu.
Khoá học: 2013-2017.
Giảng viên hướng dẫn: TS.Nguyễn Hồng Vinh Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Cường
Trang 2
Bà Rịa-Vũng Tàu, Ngày 19 tháng 5 năm 2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA –VŨNG TÀU CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA HOÁ HỌC VÀ CNTP Độc lập-Tự do-Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
Nhóm:
Lớp: DH13H2
Họ và tên sinh viên: Huỳnh Quốc Cường MSSV:13030263
I/ TÊN ĐỒ ÁN : Thiết kế tháp đệm dùng chưng luyện hỗn hợp Acetone-Metanol II/ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
Sơ đồ quy trình công nghệ (bản vẽ)
Thuyết minh quy trình sơ đồ công nghệ
Phần 3: Tính toán thiết kế
Tính toán cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng
Tính toán thiết bị chính
Tính toán thiết bị phụ
Trang 3V/ HỌ TÊN NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Hồng Vinh
Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 19 tháng 05 năm 2016
Cán Bộ Hướng Dẫn LỜI CẢM ƠN
Em chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hồng Vinh và các Thầy cô trong khoa Hoá học và CNTP trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu, các bạn sinh viên
đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án quátrình và thiết bị này Qua đó Đồ án môn học Quá trình và Thiết bị là một môn học mang tính tổng hợp trong quá trình học tập của các sinh viên Môn học giúp sinh viên giải quyết nhiệm vụ tính toán cụ thể về: yêu cầu công nghệ, kết cấu, giá thành của một thiết bị trong sản xuất hoá chất - thực phẩm Đây là bước đầu tiên để sinh viên vận dụng những kiến thức đã học của nhiều môn học vào giải quyết những vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tổng hợp
Tuy nhiên, trong quá trình hoàn thành đồ án không thể không có sai sót,
em rất mong quý thầy cô góp ý, chỉ dẫn thêm cho em để hoàn thành các đồ áncũng như cũng cố những kiến thức đã được học để vận dụng vào cho công việcsau này
Trang 5MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 6
DANH MỤC BẢNG 6
DANH MỤC HÌNH 6
PHẦN I: TỔNG QUAN 10
PHẦN II.HỖN HỢP CHƯNG LUYỆN 13
I.Metanol 13
II.Acetone 14
III.Vẽ và thuyết minh sơ đồ công nghệ 16
PHẦN III: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ 18
I.CÂN BẰNG VẬT LIỆU 18
1.Tính cân bằng vật liệu 19
2.Chỉ số hồi lưu thích hợp và số đĩa lý thuyết 22
3.Xác định định số đĩa thực tế 40
II.CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 42
1.Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị đun nóng 44
2.Cân bằng nhiệt lượng cho toàn tháp 46
3.Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị ngưng tụ 48
4.Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị làm lạnh 49
III THÔNG SỐ CHÍNH CỦA THÁP 49
1.Đường kính tháp 49
a.Đường kính đoạn luyện 49
b.Đường kính đoạn chưng 54
2.Chiều cao tháp 57
a.Đối với đoạn chưng 58
b.Đối với đoạn luyện 58
3.Chiều dày tháp 58
4.Chiều dày đĩa 61
5
Trang 65.Bích ghép thân tháp 61
6.Đáy và nắp 62
IV TÍNH TRỞ LỰC CỦA THÁP 63
1.Trở lực đoạn luyện 64
2.Trở lực đoạn luyện 65
PHẦN IV TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 67
I.Tính toán thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 67
1,.Diễn biến quá trình 67
2.Tính các hệ số cấp nhiệt 68
3.Tính bề mặt truyền nhiệt 71
II.Tính đường kính ống dẫn 71
1.Đường kính ống dẫn sản phẩm đỉnh 71
2.Đường kính ống dẫn hỗn hợp đầu 71
3.Đường kính ống dẫn sản phẩm đáy 71
4.Đường kính ống hồi lưu 71
5.Tính bề dày lớp cách nhiệt 71
6.Cửa nối thiết bị với ống 74
III.Bơm và thùng cao vị 74
1.Tính và chọn bơm 74
2.Tính thùng cao vị 79
IV.Chân đỡ và tay treo 80
1.Khối lượng toàn tháp 80
2.Chân đỡ và tay treo 87
PHẦN V Kết luận 89
PHẦN VI : Tài liệu tham khảo 90
Trang 7DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT:
STQTTB: Sổ tay quá trình thiết bị
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1 So sánh ưu, nhược điểm của các loại tháp 12
Bảng 2 Tổng hợp các số liệu từ phần khối lượng 20
Bảng 3 Thành phần cân bằng lỏng-hơi 21
Bảng 4 Thành phần theo phần mol 22
Bảng 5 Quan hệ giữa b và B 23
Bảng 6 Mối quan hệ giữa b, Rx, Nlt và Nlt.(Rx +1) 38
Bảng 7 Độ nhớt theo nhiệt độ 41
Bảng 8 Chọn kiểu bích 62
Bảng 9 Chọn chiều dài đoạn ống nối 74
Bảng 10 Chân đỡ 82
Bảng 11 Tay treo 82
DANH MỤC HÌNH Hình 1 Sơ đồ công nghệ 16
Hình 2 Đường cân bằng lỏng-hơi 21
Hình 3 Xác định số đĩa lý thuyết với b = 1.2 24
Hình 4Xác định số đĩa lý thuyết với b = 1.3 25
Hình 5Xác định số đĩa lý thuyết với b = 1 4 26
Hình 6Xác định số đĩa lý thuyết với b = 1.5 27
7
Trang 8Hình 7Xác định số đĩa lý thuyết với b = 1.6 28
Hình 8Xác định số đĩa lý thuyết với b = 1.7 29
Hình 8 Xác định số đĩa lý thuyết với b = 1.8 30
Hình 9 Xác định số đĩa lý thuyết với b = 1.9 31
Hình 10 Xác định số đĩa lý thuyết với b = 2.0 32
Hình 11Xác định số đĩa lý thuyết với b = 2.1 33
Hình 12 Xác định số đĩa lý thuyết với b = 2.2 34
Hình 13Xác định số đĩa lý thuyết với b = 2.3 35
Hình 14Xác định số đĩa lý thuyết với b = 2.4 36
Hình 15Xác định số đĩa lý thuyết với b = 2.5 37
Hình 16 Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa Rx,-Nlt(Rx+1) 39
Hình 17 Sơ đồ công nghệ cân bằng nhiệt lượng 61
Hình 18 Bích ghép thân 61
Trang 9LỜI MỞ ĐẦU
Ngành Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển tiên tiến và đa dạng Trongnhững năm gần đây quá trình công nghiệp, hoá hiện đại hoá, những ngành mũi nhọncông nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ hoá học giữ một vai trò quatrọng trong việc phát triển nền kinh tế, tạo tiền đề cho các ngành khác cùng pháttriển
Khi nền kinh tế càng phát triển thì nhu cầu của con người càng tăng , do đócác sản phẩm cũng đòi hỏi phải đa dạng, phong phú hơn, theo đó công nghệ sảnxuất cũng phải được nâng cao, Trong công nghệ hoá học nói chung , việc sử dụnghoá chất có độ tinh khiết cao là yếu tố căn bản tạo ra sản phẩm có chất lượng cao
Để phân tách hỗn hợp 2 hay nhiều cấu tử hoà tan 1 phần hay hoàn toàn vào nhau,nhằm mục đích hoàn thiện , khai thác và chế biến sản phẩm
Ngày nay, có rất nhiều phương pháp được sử dụng để nâng cao độ tinh khiếtlà: chưng cất, trích ly, cô đặc, hấp thụ, hấp phụ Mỗi phương pháp đều có nhữngđặc thù riêng và có những ưu nhược điểm nhất định Việc lựa chọn phương pháp vàthiết bị cho phù hợp còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như hỗn hợp ban đầu, yêu cầu
kĩ thuật, chi phí sản xuất, chất lượng, năng suất sản phẩm
Đối với hệ Acetone-Metanol là hỗn hợp 2 cấu tử hoà tan hoàn toàn vào nhautheo bất kì tỷ lệ nào (hỗn hợp đẳng phí) và có nhiệt độ sôi khác nhau ở cùng điềukiện áp suất Do đó phương pháp tối ưu để tách 2 cấu tử trên là phương pháp chưngluyện, phương pháp này dựa vào độ bay hơi khác nhau của 2 cấu tử bằng cách thựchiện quá trình chuyển pha và trao đổi nhiệt giữa 2 pha lỏng-khí Sản phẩm đỉnh thuđược cấu tử có độ bay hơi lớn và 1 phần cấu tử có độ bay hơi kém, còn sản phẩmđáy thu được chủ yếu là cấu tử khó bay hơi và một phần của cấu tử dễ bay hơi cònhoà tan trong đó
Trong trường hợp này không thể sử dụng được các phương pháp như cô đặc
vì các cấu tử đều có khả năng bay hơi,không sử dụng phương pháp trích ly cũng
9
Trang 10như hấp thụ, hấp phụ vì phải đưa vào thêm 1 pha mới để tách chúng có thể làm choquá trình thêm phức tạp không mang lại giá trị kinh tế cao
Trang 11Trong trường hợp đơn giản nhất, chưng cất và cô đặc không khác
gì nhau, tuy nhiên giữa hai quá trình này có một ranh giới cơ bản là trongquá trình chưng cất dung môi và chất tan đều bay hơi (nghĩa là các cấu tửđều hiện diện trong cả hai pha nhưng với tỷ lệ khác nhau), còn trong quátrình cô đặc thì chỉ có dung môi bay hơi còn chất tan không bay hơi
Khi chưng cất ta thu được nhiều cấu tử và thường thì hệ có baonhiêu cấu tử sẽ thu được bấy nhiêu sản phẩm Nếu xét hệ đơn giản chỉ có
2 cấu tử thì ta thu được 2 sản phẩm:
+ Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm nhiều cấu tử có độ bay hơi lớn và mộtphần rất ít các cấu tử có độ bay hơi bé
+ Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi bé và một phần rất
ít cấu tử có độ bay hơi lớn
2.Phân loại:
Tùy thuộc vào điều kiện sẵn có , tính chất hỗn hợp , yêu cầu về độ tinh khiết sản phẩm mà ta chọn phương pháp chưng cho thích hợp:
11
Trang 12 Chưng đơn giản: dùng để tách các hỗn hợp gồm các cấu tử có độ bay hơi rất khác nhau Phương pháp này thường dùng để tách sơ bộ và làm sạch cấu tử khỏi tạp chất.
Chưng bằng hơi nước trực tiếp: dùng tách các hỗn hợp gồm các chất khó bay hơi và tạp chất không bay hơi, thường dùng trong trường hợp chất được tách không tan vào nước
Chưng chân không: dùng trong trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôi cấu tử Ví dụ như trường hợp các cấu tử trong hỗn hợp dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao hay trường hợp các cấu tử có nhiệt độ sôi quá cao
Chưng luyện: là phương pháp phổ biến nhất để tách hoàn toàn hỗn hợp các cấu tử dễ bay hơi có tính chất hòa tan một phần hoặc hòa tan hoàn toàn vào nhau theo bất kì tỷ lệ nào bằng các thiết bị khác nhau như: tháp đệm, tháp đĩa, tháp chóp,
Chưng luyện ở áp suất thấp dùng cho các hỗn hợp dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao và hỗn hợp có nhiệt độ sôi cao Chưng luyện ở áp suất cao dùng cho các hỗn hợp không hóa lỏng ở áp suất thường Chưng luyện ở áp suất thường (áp suất khí quyển ) dùng cho hỗn hợp không thuộc các trường hợp trên
Việc lựa chọn phương pháp chưng luyện phụ thuộc vào tính chất hóa lý của sản phẩm Đối với hệ Acetone – Metanol ta chọn phương pháp chưng luyện liên tụccấp nhiệt gián tiếp bằng nồi hơi đun ở áp suất thường
Chọn loại tháp chưng: có rất nhiều loại tháp chưng được sử dụng nhưng điều
có chung một yêu cầu cơ bản là diện tích bề mặt tiếp xúc pha phải lớn, điều này phụthuộc vào độ phân tán của lưu chất này vào lưu chất kia Ta khảo sát hai loại tháp chưng thường dùng là tháp đĩa và tháp đệm:
Trang 13nhau Gồm có đĩa chóp, đĩa xuyên lỗ, đĩa van Thường sử dụng là đĩa
chóp
Tháp đệm: là một tháp hình trụ, gồm nhiều đoạn nối với nhau bằng mặt
bích hay hàn Vật đệm được đổ đầy trong tháp theo một hay hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự
Bảng 1.So sánh ưu nhược điểm của các loại tháp:
lỗ
Tháp mâm chóp
-Hiệu suất khá cao
Đối với hỗn hợp trên, ta nên dùng thiết bị chưng tháp đệm Hiện nay tháp
đệm được sử dụng rộng rãi bởi có nhiều ưu điểm như: cho hiệu suất cao vì bề mặt tiếp xúc lớn, giới hạn làm việc tương đối rộng, thiết bị đơn giản gọn nhẹ dễ lắp đặt thay thế và bảo dưỡng, trở lực không cao, làm việc ổn định và chưng được nhiều
sản phẩm có độ tinh khiết cao
Tháp đệm có thể làm việc ở áp suất thường hay áp suất chân không, làm việcliên tục hay gián đoạn Cấu tạo, kích thước và loại đệm tuỳ thuộc vào chế độ làm việc, yêu cầu độ tinh khiết của sản phẩm Tuy nhiên tháp đệm cũng có những hạn chế nhất định như: khó làm ướt đều đệm, nếu tháp quá cao thì phân phối chất lỏng không đều Để khắc phục nhược điểm trên người ta chia đệm ra nhiều tầng và có
đặt thêm đĩa phân phối chất lỏng đối với mỗi tầng đệm nếu tháp quá cao
13
Trang 14PHẦN II: HỖN HỢP CHƯNG LUYỆN I-METANOL:
Tính chất vật lý:
Công thức cấu tạo : CH3OH
Khối lượng phân tử : M = 32 đvC
Nhiệt độ sôi : Tsôi = 64,7 oC
Tính chất hóa học:
Trong phân tử metanol có 3 loại liên kết là C-H, C-O, O-H trong đó có 2 liên kết cộng hóa trị phân cực do độ âm điện của O lớn hơn độ âm điện của C và H nên cả hai liên kết đó đều có cặp electron dùng chung lệch về phía O làm cho nguyên tử H trở nên linh động hơn Metanol có thể tham gia vào các phản ứng:
Phản ứng thế:
+ Thế nguyên tử H: CH3OH + Na CH3ONa + H2
+ Thế nhóm OH: CH3OH + HCl CH3Cl + H2O
Phản ứng cộng:
Trang 15 Metanol có ai lực đặc biệt với cacbondioxide và hydrogensufit, đây được xem là dung môi trong quá trình làm ngọt khí Rectisol Mang tính phân cực trong tự nhiên, metanol thường được tạo hỗn hợp cộng phị với nhiều hợp chất Metanol làm giảm nhiệt độ hình thành của hydrat khí tự nhiên, nên được sử dụng làm chất chống đông trong đường ống
Metanol được dùng để sản xuất formandehit, axit acetic, ngoài ra còn được làm dung môi và hóa chất trung gian
Ngoài ra metanol còn được dùng làm nguyên liệu để sản xuất các hóa chất khác như dimetyl tarephtalat (DMT), metyl metacrylat, metyl amin và metyl halogenua
II-AXETON:
Tính chất vật lý:
Công thức cấu tạo : CH3COCH3
Khối lượng phân tử : M = 58 đvC
Nhiệt độ sôi : Tsôi = 56.9oC - 57oC
Nhiệt độ nóng chảy : Tnc = -94.6oC
Khối lượng riêng: ρ =0,791 (g/cm3)
Nhiệt dung riêng Cp: 22kcal/mol(chuẩn ở 102oC)
15
Trang 16Độ nhớt µ:0.316cp(ở 25oC)
Nhiệt trị:0.5176cal/g(ở 20oC)
Axeton là chất lỏng không màu,có mùi thơm,dễ cháy, tan nhiều trong nước và một
số hợp chất hữu cơ như eter, metanol, etanol, diacetone ancohol…do phân tử có tính phân cực
(CH3)2CO + 2 C6H5OH → (CH3)2C(C6H4OH)2 + H2O
Acetone được sản xuất bằng cách chưng cất axetat, ví dụ như canxi axetat ở phản ứng khử carboxyl
Ca(CH3COO)2 → CaO + CO2↑ + (CH3)2CO
Hay: Dehyro Isopropyl ancol có xúc tác:
CH3CHOHCH3 +15.9Kcal(ở 327oC) CH3COCH3 +H2
Trang 17III/ VẼ VÀ THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ: Hình 1 Sơ đồ công nghệ của tháp chưng luyện
17
Trang 182/ Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Dung dịch đầu được bơm từ thùng chứa (1) lên thùng cao vị (3) nhờ bơm thuỷ lực (2) rồi chảy vào thiết bị đun nóng(4) Ở đây dung dịch được đun nóng đến nhiệt độ sôi bằng hơi nước bảo hoà Thiết bị đun sôi(4) là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm, dung dịch sau khi được đun sôi sẽ đi vào tháp chưng luyện(6) ở đĩa tiếp liệu, nhờ sự điều chỉnh của van tiết lưu để ổn định lưu lượng.Trong tháp chưng luyện, hơi đi từ dưới lên và gặp chất lỏng đi từ trên xuống
Vì nhiệt độ càng lên cao càng thấp nên khi hơi đi từ dưới trên qua các đĩa sẽ làm cấu tử có nhiệt độ sôi cao sẽ bị ngưng tụ lại và cuối cùng trên đỉnh tháp thu được hỗn hợp hầu hết các cấu tử dễ bay hơi (cấu tử nhẹ) Hơi ra khỏi tháp sẽ được ngưng tụ ở thiết bị trao đổi nhiệt, ngưng tụ hoàn toàn (4), lượng lỏng ngưng tụ 1 phần sẽ được hồi lưu về tháp, phần còn lại sẽ vào thiết bị trao đổi nhiệt làm lạnh (4) nhờ thiết bị chia dòng (7) để giảm nhiệt độ rồi chuyển xuống thùng chứa sản phẩm đỉnh (8)
Chất lỏng đi từ trên xuống, gặp hơi đi từ dưới lên có nhiệt độ cao nên 1 phần cấu tử nhẹ sẽ bay theo Do đó càng xuống thấp nồng độ cấu tử khó bay hơi càngnhiều, cuối cùng sản phẩm đáy sẽ thu được hầu hết cấu tử nặng Sản phẩm thu được ở đáy sau đó được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt đun nóng ở đáy tháp sau
đó được chuyển tới thùng chứa sản phẩm đáy (9)
Như vậy tháp đã thực hiện một quá trình chưng tách liên tục hỗn hợp 2 cấu
tử Acetone-Metanol thành 2 sản phẩm riêng biệt Acetone có nhiệt độ sôi thấp hơn nên được thu hồi ở đỉnh còn Metanol được thu hồi ở đáy tháp hấp thụ
Trang 19PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH
I/ Cân bằng vật liệu:
Kí hiệu đại lượng:
F: Lượng nguyên liệu ban đầu (kmol/h) D: Lượng sản phẩm đỉnh (kmol/h) W:Lượng sản phẩm đáy (kmol/h) xF: nồng độ acetone trong hỗn hợp đầu xD: nồng độ acetone trong sản phẩm đỉnh
X W: nồng độ acetone trong sản phẩm đáy Giả thiết:
Số mol pha hơi đi từ dưới lên là bằng nhau trong toàn bộ tiết diện của tháp,
Số mol chất lỏng không thay đổi theo chiều cao đoạn chưng và đoạn luyện
Hỗn hợp đầu đi vào tháp ở nhiệt độ sôi
Chất lỏng ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ có thành phần bằng thành phần pha hơi đi ra ở đỉnh tháp
Cấp nhiệt ở đáy tháp bằng hơi đốt gián tiếp
Yêu cầu thiết bị:
Năng suất thiết bị tính theo lượng hỗn hợp đầu:5300kg/h
Thiết bị làm việc ở áp suất thường:P=1 at
Trang 20Khối lượng phân tử A MA=58 kg/kmol
Khối lượng phân tử M MM=32 kg/kmol
1/ Cân bằng vật liệu:
Phương trình cân bằng vật liệu:
W
WW
x M x
=
− +
Trong đó :
xk :Phần mol của chất A
k
x :Phần khối lượng chất A
MA:Khối lượng phân tử chất A
MM:Khối lượng phân tử chất M
Thành phần mol trong hỗn hợp đầu:
F A
x M
Trang 21xF = 0.253(kmol/h)Tương tự:
Phần mol Lưu lượng
(kg/h)
Lưu lượng(kmol/h)
2/ Chỉ số hồi lưu thích hợp và số đĩa lý thuyết:
Có rất nhiều phương pháp để xác định chỉ số hồi lưu thích hợp, Ta sử dụng phương pháp xác định thay đổi theo bậc nồng độ( số đĩa lý thuyết)
Chỉ số hồi lưu tối thiểu:
Từ bảng số liệu IX.2a (Sổ tay tập 2 trang 145) ta có thành phần cân bằng lỏng - hơi
21
Trang 22Hình, 2 Từ bảng số liệu trên, ta vẽ được đồ thị biểu diễn đường cân bằng lỏng-hơi:
Với giá trị xF=0.253, áp vào đồ thị ta được y*F=0.379(phần mol)
Gọi y*F,y*D,y*w là nồng độ phần mol của pha hơi cân bằng với pha lỏng trong hỗn hợp đầu, trong sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy
Trang 23Sản phẩm x(phần mol) y*(phần mol) tsôi(oC)
D F
F L
Chỉ số hồi lưu thích hợp và số đĩa lý thuyết :
Chỉ số hồi lưu thích hợp dựa vào điều kiện thể tích tháp nhỏ, tức là tương đương với
Nt,(Rx+1) nhỏ nhất,Nt là số bậc thay đổi nồng độ lý thuyết
Rx=b.Rmin
Trong đó b là hệ số dư nằm trong khoảng (1.2-2.5)
Ta vẽ các đường nồng độ làm việc tương đương với các giá trị trên, ta xác định được tung độ đường làm việc đoạn luyện là
1
D x
x B
R
=
+
Vẽ đồ thị xác định số đĩa lý thuyết trên cơ sở đường cân bằng xF,xD,xw
Đường làm việc đoạn luyện đi qua điểm (xD,yD) và cắt trục tung tại điểm có tung độ B Đường làm việc đoạn luyện đi qua giao điểm của đường làm việc đoạn luyện với đường x=xF và điểm(xw,yw)
Với b=1.2=>Rx=1,2.4,643=5.572
Tung độ của đường làm việc là 1
D x
x B
R
=
+
23
Trang 240.147 5.572 1
Trang 26Hình 4 xác định số đĩa lý thuyết với: b =1.3
Trang 27Hình 5 xác định số đĩa lý thuyết với: b =1.4
27
Trang 28Hình 6 xác định số đĩa lý thuyết với: b =1.5
Trang 29Hình 7 xác định số đĩa lý thuyết với: b =1.6
29
Trang 30Hình 8 xác định số đĩa lý thuyết với: b =1.7
Trang 32Hình 9 xác định số đĩa lý thuyết với: b =1.8
Trang 33Hình 10 xác định số đĩa lý thuyết với: b =1.9
33
Trang 34Hình 11 xác định số đĩa lý thuyết với: b =2.0
Trang 35Hình 12 xác định số đĩa lý thuyết với: b =2.1
35
Trang 37Hình 13 xác định số đĩa lý thuyết với: b =2.2
37
Trang 38Hình 14 xác định số đĩa lý thuyết với: b =2.3
Trang 39Hình 15 xác định số đĩa lý thuyết với: b =2.4
39