Đồ án tách hỗn hợp 2 cấu tử benzenetoluen bằng phương pháp chưng cất để đạt yêu cầu về nồng độ

Có rất nhiều phương pháp để tạo ra một loại hóa chất đạt yêu cầu: cô đặc , trích ly, hấp thụ , chưng cất, ....Trong đồ án môn học này: với đề tài : tách hỗn hợp 2 cấu tử benzene-toluen b

MỤC LỤC :

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1 : Tổng quan 2

I : Lý thuyết về chưng cất : 2

1 : khái niệm: 2

2: Phương pháp chưng cất : 2

3: Thiết bị chưng cất 3

II Giới thiệu về nguyên liệu 3

Chương 2: Quy trình công nghệ 6

Chương 3 : Tính toán sơ bộ 7

I, Các thông số ban đầu: 7

II xác định suất lượng , phần mol dòng sản phẩm đỉnh và đáy 7

1, xác định các thông số ban đầu: 7

2: Số đĩa lý thuyết: 17

3:Xác định số mâm thực tế: 17

3.1, tính lưu lượng của các dòng pha trong đoạn cất 17

3.2, Tính khối lượng riên trung bình đi trong đoạn cất: 18

3.2.1, xác định ytb ( pha hơi) 18

3.2.2, Xác định xtb ( pha lỏng) 19

3.2 3, Xác định ωgh 19

3.3 ,Tính lưu lượng các dòng pha trong đoạn chưng 19

3.3.1, tính ρytb 20

3.3.2, Xác đinh ρxtb 20

3.3 3, Xác định ωgh , đường kính 21

Chương 4: Tính cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng 23

I, Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị đun nóng dòng nhập liệu 23

II, Cân bằng năng lượng cho toàn tháp 23

III, Cân bằng năng lượng cho thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh 24

IV, Nhiệt lượng cần thiết làm nguội sản phẩm đỉnh từ 80,5570C xuống 400C 25

V, cân bằng thiết bị làm nguội sản phẩm đáy: 25

Chương 5 : Trở lực tháp 27

I : Độ giảm áp của pha khí qua một mâm 27

1, Trở lực của đĩa khô: 27

2, Trở lực do sức căng bề mặt 28

3, Trở lực thủy tĩnh do chất lỏng trên đĩa tạo ra 28

4: Kiểm tra ngập lụt cho tháp: 30

Chương 6: Tính toán thiết bị chính : 32

I, Tính bề dày tháp 32

1, Tính bề dày tháp 32

2, kiểm tra độ bền cho thân chịu áp suất trong 33

3, Tính đáy và nắp 33

4: Tính lớp cách nhiệt 34

5: Bích ghép thân đáy và nắp 35

6, Tính toán chân đỡ 35

7, tính toán các đường ống dẫn và bích ghép các ống dẫn 39

7.1, ống nhập liệu 39

7.2, Ống dẫn sản phẩm đáy: 40

7.3, Ống dẫn hơi vào đáy tháp 40

7.4, Ống hơi ở đỉnh tháp 41

7.5, Ống hoàn lưu 42

Chương 7: tính toán thiết bị phụ 43

I, Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh 43

1, Suất lượng nước làm lạnh 43

2, Hiệu nhiệt độ trung bình 43

3, Hệ số truyền nhiệt 43

3.1 : xác định hệ số câp nhiệt của nước đi trong ống 44

3.2: Nhiệt tải qua lớp cáu và thành ống 45

3.3: hệ số cấp nhiệt phía dòng nóng ngoài ống: 45

3.4: hệ số truyền nhiệt 46

4: Bề mặt truyền nhiệt 46

II: thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh 47

1, Nhiệt độ trung bình : 48

2, Xác định hệ số truyền nhiệt 49

2.1, Xác định hệ số cấp nhiệt của dòng sản phẩm chảy trong ống 49

2.2 : Xác định hệ số cấp nhiệt của dòng nước chảy phía ngoài ống 50

3: Bề mặt truyền nhiệt: 51

4 : chiều dài thiết bị 51

III: Thiết bị đun sôi đáy tháp 51

1, Chênh lệch nhiệt độ trung bình: 52

2, Suất lượng hơi nước: 52

3: Hệ số truyền nhiệt 52

3.1 : Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu 52

3.2 :Xác định hệ số cấp nhiệt phía sản phẩm đáy 53

3.3: Xác định hệ số cấp nhiệt của hơi đốt phía trong ống 54

3.4 : Bề mặt truyền nhiệt: 54

IV: thiết bị trao đổi nhiệt giữa dòng nhập liệu và sản phẩm đáy 55

1, Ta có cân bằng năng lượng cho thiết bị: 55

2, Hiệu số nhiết độ trung bình : 56

3, Hệ số truyền nhiệt: 56

3.1, Xác định hệ số cấp nhiệt của dòng sản phẩm đi trong ống 57

3.2, Xác định hệ số cấp nhiệt của dòng nhập liệu ngoài ống 58

3.3 :Hệ số truyền nhiệt : 59

4: Bề mặt truyền nhiệt 59

5: Chiều dài thiết bị 60

V: Thiết bị đun sôi dòng nhập liệu: 60

1, Hệ số cấp nhiệt dòng nhập liệu đi ngoài ống 61

2: Xác định hệ số cấp nhiệt của hơi đốt phía trong ống 62

3: Hệ số truyền nhiệt: 63

4: Diện tích bề mặt truyền nhiệt: 63

VI: Bơm 63

1: Tính năng suất bơm : 63

2: Tính cột áp 64

2.1: Tính tổng trở lực trong đường ống 65

2.1.1: Xác định hệ số ma sát trong ống hút và ống đẩy 65

2.1.2: Xác định tổn thất cục bộ trong ống hút 65

2.1.3: Xác định tổn thất cục bộ trong ống đẩy: 66

2.2: Tổn thất trong thiết đun sôi dòng nhập 66

2.3 : Tổn thất cột áp trong thiết trao đổi dòng nhập với sản phẩm đáy 67

3: Công suất bơm 68

LỜI KẾT 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO : 69

1

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, công nghệ hóa học là một trong những ngành quan trong trong qúa trình phát triển công nghiệp của đất nước Nhu cầu sử dụng hóa chất tăng cao Khả năng sử dụng hóa chất cũng đánh giá mức độ phát triển của một nước Do đó yêu cầu về chất lượng của hóa chất cũng là một đòi hỏi của nhiều ngành công nghiệp

Có rất nhiều phương pháp để tạo ra một loại hóa chất đạt yêu cầu: cô đặc , trích ly, hấp thụ , chưng cất, Trong đồ án môn học này: với đề tài : tách hỗn hợp 2 cấu tử benzene-toluen bằng phương pháp chưng cất để đạt yêu cầu về nồng độ Đồ án môn học Quá trình và Thiết bị như là một bước đầu giúp cho sinh viên làm quen với việc thiết kế quá trình và thiết bị công nghệ trong lĩnh vực này

Em xin chân thành cảm ơn thầy Mai Thanh Phong và các thầy cô trong bộ môn Quá trình

và Thiết bị đã giúp em hoàn thành đồ án này Tuy nhiên trong quá trình thực hiên không tránh khổi những sai sót, em rất mong quý thầy cô góp ý, chỉ dẫn

Chưng cất và cô đặc khá giống nhau, tuy nhiên sự khác nhau cơ bản giữa 2 quá trình là trong chưng cất tất cả các cấu tử đều bay hơi nhưng với mức độ khác nhau, còn trong cô đặc thì chỉ có một cấu tử bay hơi là dung môi ( nước ) và chất tan không bay hơi

Trong chưng cất thì ta sẽ thu được nhiều sản phẩm ( thường thì có bao nhiêu cấu tử sẽ có bấy nhiêu sản phẩm ) Nếu xét đơn giảm hệ 2 cấu tử thì sẽ có 2 sản phẩm :

Sản phẩm đỉnh chủ yếu là các cấu tử có độ bay hơi lớn ( nhiệt độ sôi nhỏ )

Sản phẩm đáy ;à những cấu tử có độ bay hơi kém hơn ( nhiệt độ sôi lớn hơn)

Đối với hệ Benzen -Toluen :

Sản phẩm đỉnh chủ yếu là Benzen có lẫn một ít Tokuen

Sản phầm đay là Toluen có lẫ một ít Benzen

2: Phương pháp chưng cất :

Có nhiều cách phân loại chưng cất :

- Theo áp suất là việc : áp suất thấp,áp suất thường, áp suất cao

- Theo nguyên lý làm việc : chưng 2 cấu tử , chưng lôi cuốn theo hơi nước, chưng cất

đa cấu tử

- Theo phương pháp cấp nhiệt ở đáy: cấp nhiệt trực tiếp, cấp nhiệt gián tiếp

Đối với hệ Benzen – Toluen ta chọn cách cấp nhiệt gián tiếp

3

3: Thiết bị chưng cất

Có nhiều loại thiết bị chưng cất khác nhau được sử dụng , tuy nhiên các thiết bị sử dụng phải có điểm chung là diện tích bề mặt tiếp xúc pha phải lớn , điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của lưu chất này vào lưu chất kia Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng ta

có tháp mâm, nếu pha lỏng phân tán vào pha khí ta có tháp chêm , tháp phun…Ở đây ta khảo sát 2 loại thường dùng là tháp mâm và tháp chêm

- Tháp mâm: thân hình trụ , thẳng đúng , bên trong có lắp những mâm , trên đó , pha hơi và pha lỏng tiếp xúc với nhau Tùy theo cấu tạo đĩa ta có các loại tháp :

 Tháp mâm chóp: trên mâm bố trí dạng tròn , xupap,…

 Tháp mâm xuyên lỗ :trên mâm có nhiều lỗ hay rãnh

- Tháp đệm : thân hình trụ , gồm nhiều bậc nối với nhau bằng mặt bích hay hàn Vật chêm được cho vào tháp theo một trong hai phương pháp là xếp ngẫu nhiên hay là xếp trật tự

So sánh ưu nhược điểm của các loại tháp

Ưu điểm - Cấu tạo khá đơn giản ,

trở lực thấp

- Làm việc với chất lỏng bẩn nên dùng đệm cầu

có ρ≈ρ lỏng

- Trở lực tương đôi thấp, hiệu suất khá cao

- Khá ổn định, hiệu suất khá cao

Nhược

diểm

- Do hiệu ứng thành, hiệu suất truyền khối thấp

- Độ ổn định không cao , khó vận hành

- Khi tăng năng suất thì hiệu ứng thành tăng lên nên khó tăng năng suất

- Thiết bị khá nặng

- Kết cấu khá phức tạp

- Không làm việc được với chất lỏng bần

- Trở lực lớn

- Tiêu tốn nhiều vật tư, kết cấu phức tạp

Trong báo cáo này ta sử dụng mâm xuyên lỗ để thực hiện chưng cất Benzen-Toluen

II Giới thiệu về nguyên liệu

Benzen: là một hợp chất hữu cơ có công thức hóa học C6H6 , là chất hydrocacbon thơm

Ở điều kiện bình thường benzene là chất không màu , có mùi ngọt dễ chịu, dễ cháy, benzene không phân cực nên không tan trong nước và rượu, benzene cũng có khả năng cháy tạo ra

CO2 và H2O, đặc biệt có sinh ra muội than Benzen là một chất rất độc với một hàm lượng

Đi từ khí thiên nhiên: thu hồi bằng phương pháp chưng cất than đá hay dầu mỏ

Đóng vòng và đề hydro hóa ankane ở nhiệt độ cao có xúc tác Cr2O3 , hoặc các kim loại Pt

CH3(CH2)4CH3  C6H6 +4H2

Toluen: hay còn gọi là methybenzen hay phenylmetan, là một chất lỏng trong suốt,

không tan trong nước toluen là một dung môi hữu cơ được sử dụng trong công nghiệp Nhờ

có nhóm –CH3 của mà độ hoạt động hóa học của toluene tăng lên 25 lần so với benzene Là một chất vòng thơm khá bền nhưng ít độc hơn benzene

Các phương pháp điều chế toluene

Đi từ benzene C6H6 +CH3Cl  C7H8 +HCl với xúc tác AlCl3

6

Chương 2: Quy trình công nghệ

Hỗn hợp ban đầu 36% khối lượng được đưa vào bình chứa nhiên liệu(2), sau đó được bơm(1) bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt giữa sản phẩm đáy và nhập liệu(4), từ đó nguyên liệu được đưa vào thiết bị đun sôi dòng nhập liệu(5) , tại đây sản phẩm đỉnh được đưa đến nhiệt

độ sôi và đưa vào đĩa nhập liệu của tháp (7)

Dòng lỏng chuyển động từ đĩa nhập liệu đi xuống dưới kết hợp với dòng sản phẩm đỉnh hồi lưu ( hồi lưu sản phẩm đỉnh để tránh tháp bị khô) sẽ tiếp xúc và trao đổi với dòng hơi đi từ dưới lên , Pha lỏng chuyển độngtừ trên xuống nồng độ cấu tử dễ bay hơi càng giảm và dòng hơi đi từ dưới lên có nòng độ cấu tử dễ bay hơi càng tăng Càng lên cao nhiệt độ của tháp càng giảm nên khi đi qua các đĩa từ dưới lên các cấu tử khó bay hơi toluene sẽ ngưng tụ lại

và rớt xuống , cuối cùng ta thu được sản phẩm đỉnh có nồng độ cấu tử dễ bay hơi chiếm tỷ lệ benzene cao ( 98% khối lượng ) Hơi sản phẩm đỉnh ra đi vào thiết bị ngưng tụ(8) được ngưng tụ hoàn toàn, một phần sản phẩm đỉnh được đi vào thiết bị làm nguội bằng thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh(10), một phần được hoàn lưu lại tháp vơi tỷ số hoàn lưu thích hợp

và được điều chỉnh bằng lưu lượng kế

Nồng độ cấu tử khó bay hơi trong chất lỏng ngày càng cao và cuối cùng ta thu được sản phẩm đáy có nồng độ cấu tử khó bay hơi là hầu hết với nồng độ toluene là 1,5% Dung dịch

ra khỏi đáy tháp trao đổi với dòng nhập liệu

Hệ thống làm việc ở chế độ liên tục

7

Chương 3 : Tính toán sơ bộ

I, Các thông số ban đầu:

Chọn tháp mâm xuyên lỗ, thiết bị hoạt động liên tục

Benzen là cấu tử dễ bay hơi khi chưng cất

Hỗn hợp : Mb= 78 g/cm3 Mt =92 g/cm3

Năng suất nhập liệu: GF= 15000 kg/h

Nồng độ nhập liệu : : x F 36% khối lượng

Nồng độ đỉnh : x D 98% khối lượng

Nồng độ đáy: xw 1.5% khối lượng

Trang thái nhập liệu: lỏng sôi

Chọn :

 Nhiệt độ nhập liệu: tF= 95,3 độ

 Nhiệt độ sản phẩm đỉnh sau khi làm nguội tD= 400C

 Nhiệt độ dòng nươc lạnh đi vào: tv= 300C

 Nhiệt đọ dòng nước lạnh đi ra tr = 400C

Ký hiệu:

F , F : suất lượng nhập liệu ứng với kg/h và kmol/h

,

D D : suất lượng sản phẩm đỉnh ứng với kg/h và kmol/h

W, W : suất lượng sản phẩm đáy ứng với kg/h và kmol/h

,

xi x : nồng độ phần mol theo khối lượng và theo phần mol của cấu tử i

II xác định suất lượng , phần mol dòng sản phẩm đỉnh và đáy

1, xác định các thông số ban đầu:

0,3988

F B F

9

Đồ thị t-x-y của hệ benzen-toluen

Các phương trình đường làm việc:

Với x F 0,3988 suy ra y F 0, 6217

Tỷ số hoàn lưu tối thiểu:

Chỉ số hoàn lưu tối thiểu là chế độ làm việc tại đó ứng với số mâm lý thuyết là vô cực,

do đó chi phí cố đinh là vô cực, còn chi phí vận hành là tối thiểu

11 Với R=1,945 , Nlt=20 đĩa

12 Với R=2,4317, Nlt=16 đĩa

13 Với R=2,918 thì Nlt=14

14 Với R=3,2423 thì Nlt=13

15 Với R=3,7287 thì Nlt=12

16 Với R=4,053 thì Nlt=12

với g1 : lưu lượng dòng hơi đi

với g 1cat : lưu lượng dòng hơi đi vào đoạn luyện

5 1

3.2, Tính khối lượng riên trung bình đi trong đoạn cất:

3.2.1, xác định ytb ( pha hơi)

Nồng độ phần mol của pha hơi trung bình 1 0,5753 0,983

0, 784

d tb

Nhiệt độ trung bình 95, 238 80,557 0

87,89

F d tb

tb ytb

x x x

3.3 ,Tính lưu lượng các dòng pha trong đoạn chưng

với G1 : lượng lỏng ở đĩa thứ nhất của đoạn chưng

r1 : ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn chưng nên tra tại nhiệt độ tw=109,78oC

g1 : lượng hơi đi vào đoạn chưng

9 1

tb tb

Khối lượng mol trung bình của pha hơi: M tb 88, 015kg kmol/

Khối lượng riêng trung bình của pha hơi: 3

t ytb

g D







Tốc độ làm việc của pha hơi của đoạn cất là:0,5357 m/s

Tốc độ làm việc của pha hơi trong đoạn chưng là: 0,496 m/s

Độ nhớt tra bảng I.101 trang 91 công thức: I.12 trang 84 hh x1B (1 x1)T

α được tính theo công thức IX.61 trang 171 : 1

Chiều cao đáy nắp : ht + hgờ = 0,55 + 0,05 = 0,6 m

Chiều cao thân = 26(0,45 + 0,003)+1,5= 13,278 m làm tròn Ht=13,5 m

Chiều cao toàn tháp H=2Hđáy+Hthân =14,7 m

23

Chương 4: Tính cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng

I, Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị đun nóng dòng nhập liệu

Ta có phương trình căn bằng năng lương: QD1+Qf = QF + Qng1 + Qxq1

QD1: là lượng hơi đốt cần dung để đun sôi dòng nhập liệu QD1=D1(r1+ϴ1C1) (j/h)

Qf : lượng nhiệt ban đầu của vật liệu Qf=F.Cf.tf

QF: nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang ra QF=F.CF.tF

Qng1 : nhiệt lượng do nước ngưng mang ra Qng1=D1C1ϴ1

Qxq1: nhiệt lượng tỏa ra xung quanh Qxq1=0,05D1r1

Chọn áp suất nồi đun là 2,5 atm Nên nhiệt độ hơi đốt t=126,710C

II, Cân bằng năng lượng cho toàn tháp

Ta có phương trình cân bằng năng lượng QF + QD2 +QR = Qy + QW +Qxq2 +Qngt2

QD2 : nhiệt lượng do hơi đốt mang vào trong toàn tháp QD2= D2(r2+ϴ2C2)

QW : nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra QW  WC tW W

Qxq2: nhiệt lượng mất mát ra môi trường Qxq2=0,05D2r2

Qngt2: nhiệt lượng do nước ngưng mang ra Qngt2=D2C2ϴ2

III, Cân bằng năng lượng cho thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh

Nếu ngưng tụ hoàn toàn sản phẩm đỉnh: D R(  1)rG C t nl n(2t1)

Với t2: nhiệt độ nước ra : 400C

t1: nhiệt độ nước vào 300C

r: ẩn nhiệt hóa hơi ở nhiệt độ 80,5570C của sản phẩm đỉnh.( tra trang 312 tập 1)

Cn (J/kg.độ) : nhiệt dung riêng của nước ở nhiệt độ trung bình.(tra bảng 310 tập 1.)

V, cân bằng thiết bị làm nguội sản phẩm đáy:

Ta có phương trình cân bằng năng lượng: '

WC t( t ) G C t n n( t )

tw : nhiệt độ sản phẩm đáy : 109,780C

t’w : nhiệt độ sau khi làm nguội sản phẩm đáy: 400C

ttbW=(109,78+40)/2=74,890C nhiệt độ trung bình sản phẩm đáy

t4: nhiệt độ nước sau khi làm nguội sản phẩm đáy 400C

t3: nhiệt độ nước ban đầu vào : 300C

ttb nước =(30+40)/2=350C : nhiệt độ trung bình của nước

CW:=1960,29(j/kg.độ) nhiệt dung riêng của sản phẩm đáy tại nhiệt độ trung bình:

Cn=4187,84 (j/kg.độ) nhiệt dung riêng của nước tại nhiệt độ trung bình

27

Chương 5 : Trở lực tháp

Cấu tạo mâm lỗ:

Chọn mâm tháp có ông chảy chuyền với: ( xem trang 116 sách truyền khối)

 Tiết diện tự do bằng 10% diện tích mâm

 Đường kính lỗ : 0,01 m

 Chiều cao gờ chảy tràn : 0,05 m

 Diện tích hình viên phân ( bán nguyệt ) bằng 10% diện tích mâm

 Lỗ bố trí theo hình lục giác đều

 Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ : 0,03 m

 Bề dày mâm bằng 0,6 lần đường kính lỗ : 0,006 m

 Mâm được làm bằng thép không gỉ : X18H10T

Số lỗ trên đường chéo : b= 2a – 1 = 2x41 – 1 =81 lỗ

I : Độ giảm áp của pha khí qua một mâm.

1, Trở lực của đĩa khô:

Công thức tính trở lực của đĩa khô: (IX.137 trang 194 tập 2)

2

( / ) 2

y K



 

28

Với ρy : khối lượng riêng của pha hơi (kg/m3)

ω0 : vận tốc của pha khí qua lỗ (m/s) 0 : lo

mam

S S

  =10%ω (ω: vận tốc pha khí qua đoạn chưng và cất )

Với σ tra ở bảng I.242 trang 300

3, Trở lực thủy tĩnh do chất lỏng trên đĩa tạo ra

Tính cho đĩa có ống chảy chuyền ( công thức trang 194 sổ tay tập 2 )

ΔP𝑏 = 1.3(𝐾 ℎ𝑐 + 𝐾 3 𝑚.𝐿𝑐𝑄𝑙 2 )g.ρx

29

Với K=0,5

hc: chiều cao ống chảy chuyền nhô lên trên đĩa.=0,05m

Ql: lưu lượng lỏng ( m3/h)

ρx : Khối lượng riêng lỏng

Lc: chiều dài ống chảy tràn

Tính chiều dài gờ chảy tràn:

Chọn m ( trang 194 sổ tay tập 2 ) (do Ql/Lc≥5 m3/m.h nên chọn m=10000 )

Tổng trở lực thủy lực của pha khí qua 1 mâm:

Tổng trở lực của toàn tháp : ΔP tổng = Ntt ΔPtb=26.442,27=11499,189 N/m2

4: Kiểm tra ngập lụt cho tháp:

Với h=0,45 điều kiện tháp hoạt động bình thường là:

1,8

l

P h

g





 ( trang 70 tập 3 ) với ρl: khối lượng riêng của pha lỏng

Trong phần luyện trở lực thủy lực qua 1 mâm là :

1,8 1,8 457, 73 0,105 0, 45

804,1569.9,81

l ll

P

h g



Trong phần chưng trở lực thủy lực qua 1 mâm là:

1,8 1,8 426, 273 0,1 0, 45

ch lch

31

Điều kiện được thỏa mãn

Chiều cao mực chất lỏng trong ống chảy chuyền khi tháp hoạt động qua mâm xuyên lỗ là:

'

W OW

h h h  h h

với : hw: chiều cao gờ chảy tràn : 0,05m

ht : độ giảm áp của pha khí qua một mâm

h’d :tổn thất thủy lực do dòng chảy từ ống chảy chuyền vào mâm

2 '

0,128100

l d

d

Q h

32

Chương 6: Tính toán thiết bị chính :

I, Tính bề dày tháp

1, Tính bề dày tháp

Chọn loại thép không gỉ làm thân thiết bị :X18H10T ( bảng tra 384(II) sổ tay)

Đáy tháp có nhiệt độ cao nhất nên chọn nhiệt độ tại đáy tháp :

tlỏng=109,780C , thơi = 110,40C chọn tmax =110,40C

Chọn hàn hồ quang điện kiểu giáp mối hai phía

Vì tháp hoạt động ở nhiệt độ cao nên phải bọc cách nhiệt cho tháp

Áp suất : tính cho trường hợp xấu nhất ( chất lỏng dâng lên đầy tháp )

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

Hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học của môi trường : Ca=1mm

Ứng suất cho phép tiêu chuẩn: X18H10T [σ]*

=141N/mm2 ( trang 16 sách Hồ Lê Viên (HLV))

Thân tháp có lớp bọc cách nhiệt nên chon η=0,95 ( trang 17 sách HLV)

Ứng suất cho phép: [σ] =η[σ]* =0,95.142=133,95N/mm2

Hệ số bền mối hàn : φH=0,95 (bảng XIII 8 tập 2 trang 362 )

Bề dày tối thiểu của thân hình trụ S’ đối với vật liệu bất kỳ khi

C1: là sai số do tính toán, thiết kế

Ca: sai số do ăn mòn trong khoảng 20 năm