đồ án quá trình thiết bị thầy tạ đăng khoa

Condensate sau khi qua quy trình xử lý tách các phân đoạn naphtha nhẹ (C8) sẽ được trộn với hydro, gia nhiệt và đưa vào thiết bị phản ứng để đi vào giai đoạn reforming xúc tác. Tại đây sẽ xảy ra phản ứng tạo các aromatic như benzene, toluene, pxylene và nhiều loại sản phẩm khác. Sản phẩm sau khi ra khỏi bình phản ứng sẽ được đưa vào thiết bị phân tách hydro. Phần khí hydro được làm sạch và tuần hoàn trở lại thiết bị phản ứng. Sau khi phân tách hydro, hỗn hợp còn lại được đưa vào tháp chưng cất phân đoạn để tách các hydrocacbon nhẹ khỏi pha lỏng trước khi sản phẩm lỏng được đưa đến các tháp chiết tách phân đoạn giàu hydrocacbon thơm. Condensate sau khi qua quy trình xử lý tách các phân đoạn naphtha nhẹ (C8) sẽ được trộn với hydro, gia nhiệt và đưa vào thiết bị phản ứng để đi vào giai đoạn reforming xúc tác. Tại đây sẽ xảy ra phản ứng tạo các aromatic như benzene, toluene, pxylene và nhiều loại sản phẩm khác. Sản phẩm sau khi ra khỏi bình phản ứng sẽ được đưa vào thiết bị phân tách hydro. Phần khí hydro được làm sạch và tuần hoàn trở lại thiết bị phản ứng. Sau khi phân tách hydro, hỗn hợp còn lại được đưa vào tháp chưng cất phân đoạn để tách các hydrocacbon nhẹ khỏi pha lỏng trước khi sản phẩm lỏng được đưa đến các tháp chiết tách phân đoạn giàu hydrocacbon thơm. Condensate sau khi qua quy trình xử lý tách các phân đoạn naphtha nhẹ (C8) sẽ được trộn với hydro, gia nhiệt và đưa vào thiết bị phản ứng để đi vào giai đoạn reforming xúc tác. Tại đây sẽ xảy ra phản ứng tạo các aromatic như benzene, toluene, pxylene và nhiều loại sản phẩm khác. Sản phẩm sau khi ra khỏi bình phản ứng sẽ được đưa vào thiết bị phân tách hydro. Phần khí hydro được làm sạch và tuần hoàn trở lại thiết bị phản ứng. Sau khi phân tách hydro, hỗn hợp còn lại được đưa vào tháp chưng cất phân đoạn để tách các hydrocacbon nhẹ khỏi pha lỏng trước khi sản phẩm lỏng được đưa đến các tháp chiết tách phân đoạn giàu hydrocacbon thơm. Condensate sau khi qua quy trình xử lý tách các phân đoạn naphtha nhẹ (C8) sẽ được trộn với hydro, gia nhiệt và đưa vào thiết bị phản ứng để đi vào giai đoạn reforming xúc tác. Tại đây sẽ xảy ra phản ứng tạo các aromatic như benzene, toluene, pxylene và nhiều loại sản phẩm khác. Sản phẩm sau khi ra khỏi bình phản ứng sẽ được đưa vào thiết bị phân tách hydro. Phần khí hydro được làm sạch và tuần hoàn trở lại thiết bị phản ứng. Sau khi phân tách hydro, hỗn hợp còn lại được đưa vào tháp chưng cất phân đoạn để tách các hydrocacbon nhẹ khỏi pha lỏng trước khi sản phẩm lỏng được đưa đến các tháp chiết tách phân đoạn giàu hydrocacbon thơm.

Cụ thể, condensate còn gọi là khí ngưng tụ hay lỏng đồng hành, là dạng trung giangiữa dầu và khí có màu vàng rơm Condensate là hỗn hợp hydrocarbon lỏng tỷ trọngthấp có mặt như thành phần thể khí (người ta thường gọi là phần lỏng ngưng trongkhí) đặc trưng cho phân đoạn C5+ Condensate không chỉ thu được từ quá trình khaithác dầu mỏ, mà nó còn đươc hình thành khi chất lỏng ngưng tụ, từ dòng khí trongđường ống Độ API của condensate từ 50 đến 120 Trong quá trình khai thác dầu vàkhí, condensate bị lôi cuốn theo khí đồng hành hay khí thiên nhiên, được ngưng tụ vàthu hồi sau khi qua các bước xử lý, tách khí bằng các phương pháp làm lạnh ngưng

tụ, chưng cất nhiệt độ thấp, hấp thụ bằng dầu Tính chất của nó thì còn tùy thuộc vàonguồn, và ứng dụng của nó: trong nhà máy lọc dầu, tùy vào tính chất của condensate,nếu tốt làm cấu tử pha trộn xăng, nếu xấu thì người ta trộn với dầu thô đi chưng cấtlại

1.1.2 Thành phần cơ bản của condensate

Thành phần chính của condensate là các hydrocarbon no như pentane, hexane,heptane (C5+), ngoài ra còn có các hydrocarbon mạch vòng, các nhân thơm và một

số tạp chất khác

Condensate được sử dụng chủ yếu để pha chế xăng, dung môi pha sơn, dung môitrong công nghiệp

Thành phần cơ bản của condensate là các hydrocacbon no có phân tử lượng và tỷtrọng lớn hơn butan như pentane, hexane, heptane Ngoài ra còn chứa cáchydrocacbon mạch vòng, các nhân thơm, và một số tạp chất khác Chất lượng của nóphụ thuộc vào mỏ khai thác, công nghệ và chế độ vận hành của quá trình tách khí.1.1.3 Ứng dụng của condensate

Condensate được dùng để chế biến các sản phẩm sau:

- Naphtha: xăng gốc, dùng để pha xăng

- White spirit: dung môi pha sơn

- IK (Illuminat kerosene): dung môi, dầu hỏa

- Quá trình chưng cất đơn giản và quá trình cô đặc có bản chất tương tự nhau, tuy nhiên

có một sự khác biệt đó là đối với quá trình chưng cất cả dung môi và chất tan đều bayhơi, còn trong quá trình cô đặc thì chỉ có dung môi bay hơi còn chất tan thì không bayhơi (nếu có bay hơi thì là điều không mong muốn)

- Đối với sản phẩm của quá trình chưng cất, thường thì hệ có bao nhiêu cấu tử ta sẽ thuđược bấy nhiêu sản phẩm Nếu hệ đơn giản chỉ có 2 cấu tử thì ta thu được 2 sản phẩm.1.2.2 Thiết bị chưng cất

Yêu cầu cơ bản đối với một thiết bị chưng cất đó là diện tích bề mặt tiếp xúc phaphải lớn, điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của một lưu chất này vào một lưuchất kia Ta có hai loại tháp chính:

 Tháp mâm: tháp có thân hình trụ, thẳng đứng, phía bên trong có gắn các mâm tạo điềukiện cho hai pha tiếp xúc với nhau Tùy theo cấu tạo ta có các loại mâm sau:

• Mâm chóp: trên mâm có bố trí các chóp (gồm ống hơi và mũ chóp) dạng tròn, vuông

• Mâm xuyên lỗ: trên mâm có nhiều lỗ hoặc rãnh

 Tháp chêm (tháp đệm): tháp có thân hình trụ, gồm nhiều bậc nối với nhau bằng mặtbích hay hàn Vật chêm được cho vào tháp theo một trong hai phương pháp: xếp ngẫunhiên hay xếp thứ tự

Tương tự như chọn phương pháp chưng cất, khi chọn thiết bị chưng cất cũng cầntùy thuộc vào điều kiện sẵn có, tính chất hỗn hợp, yêu cầu về độ tinh khiết mà ta chọnphương pháp cho phù hợp

Bảng 1 So sánh ưu nhược điểm của các loại tháp

Tháp chêm Tháp mâm xuyên lỗ Tháp mâm chóp

- Hiệu suất khá cao

- Khá ổn định

- Hiệu suất cao

Nhược điểm

- Hiệu ứng thành nên hiệu suất thấp

- Độ ổn định thấp khó vận hành

- Khó tăng năng suất

- Thiết bị khá nặng nề

- Không làm việc được với chất lỏng bẩn

- Kết cấu khá phức tạp

- Có trở lực lớn

- Tiêu tốn nhiều vật

tư, kết cấu phức tạp

1.3 Thuyết minh quy trình công nghệ

Condensate sau khi qua quy trình xử lý tách các phân đoạn naphtha nhẹ (C8-) sẽ đượctrộn với hydro, gia nhiệt và đưa vào thiết bị phản ứng để đi vào giai đoạn reformingxúc tác Tại đây sẽ xảy ra phản ứng tạo các aromatic như benzene, toluene, p-xylene vànhiều loại sản phẩm khác

Sản phẩm sau khi ra khỏi bình phản ứng sẽ được đưa vào thiết bị phân tách hydro.Phần khí hydro được làm sạch và tuần hoàn trở lại thiết bị phản ứng.

Sau khi phân tách hydro, hỗn hợp còn lại được đưa vào tháp chưng cất phân đoạn đểtách các hydrocacbon nhẹ khỏi pha lỏng trước khi sản phẩm lỏng được đưa đến cáctháp chiết tách phân đoạn giàu hydrocacbon thơm

2. DỮ LIỆU ĐẦU VÀO VÀ TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

2.1 Dữ liệu đầu vào

Đề tài: Thiết kế hệ thống chưng tách LPG từ condensat

Năng suất: 70 tấn/h (theo nhập liệu)

Yêu cầu:

• Thành phần C5+ ở đỉnh không quá 0,01% khối lượng

• Thành phần C4- ở đáy không quá 0,01% khối lượng

Công cụ hỗ trợ: Sử dụng phần mềm mô phỏng Aspen Hysys V8.8

Phân bố thành phần của nhập liệu cho trong bảng sau:

Bảng 2.1 Phân bố thành phần của nhập liệu

Cấu tử Lưu lượng (kmol/h) Tỉ lệ mol Tỉ lệ khối lượng

Theo yêu cầu tỉ lệ sản phẩm của đề bài ta lập được hệ phương trình sau:

Giải hệ phương trình trên ta được nghiệm như sau:

Bảng 2.2 Thành phần sản phẩm đỉnh

Sản phẩm đỉnh Cấu tử Lưu lượng (kmol/h) Tỉ lệ mol Tỉ lệ khối lượng

2.3 Tính độ bay hơi tương đối

Ta cần phải tính độ bay hơi tương đối của các cấu trong hỗn hợp tương ứng với 3 vịtrí:

Đặt giả thiết áp suất tại đỉnh tháp Pđỉnh = 10,7 bar, t = 46,09oC và tại đáy tháp Pđáy =11,4 bar, t = 147,6oC , ta truy xuất các hệ số cân bằng pha K từ cơ sở dữ liệu củaHYSYS

Nơi nhập liệu

Nhiệt độ nhập liệu vào tháp : tF = 68oC và PF =11 bar

- Giả thuyết phần trăm bay hơi : L + V = 1 (với L,V lần lượt là lượng pha lỏng và hơi cần làm bốc hơi)

- Nếu ta gọi Zi là nồng độ ban đầu của cấu tử i trong hỗn hợp, xi và yi là nồng độ của cấu tử i ở pha lỏng và pha hơi khi cân bằng, thì:

i

Z x

V

→ =

- Tính toán kiểm tra lại, ta có bảng sau:

Bảng 2.5 Bảng tính toán độ bay hơi tương đối tại nơi nhập liệuCấu tử Zi Nhiệt độ: T = 68oC; Áp suất: P = 1100kPa

[1]

Ta cũng có thể áp dụng công thức trên cho để tính số bậc biến đổi nồng độ tối thiểu

nmin cho đoạn luyện hoặc mmin cho đoạn chưng của tháp

Khi tính nmin ta viết phương trình Fenske cho hai cấu tử khóa ở đỉnh và nơi nhập liệu,ngược lại khi tính mmin ta tính cho cấu tử khóa ở nơi nhập liệu và đáy Độ bay hơitương đối trung bình được tính cho hai vị trí tương ứng , cụ thể như sau:

[1]

[1]

Trong đó chọn C6 làm cấu tử khóa nhẹ, C8 làm cấu tử khóa nặng

Thế số vào ta tính được:

2.5 Tính chỉ số hồi lưu tối thiểu

Trong chưng cất hệ nhiều cấu tử, Gilliland đã đề nghị một số phương pháp tính tỷ sốhồi lưu tối thiếu Rmin trong đó đã nêu lên được một số vấn đề sau:

-Việc hồi lưu cấu tử khóa là cơ sở chính yếu cho việc tính toán

-Việc hồi lưu các cấu tử nhẹ và nặng vẫn có tác dụng trực tiếp đến toàn hỗn hợp, do đótính toán bổ sung thêm dưới dạng các đại lượng hiệu chỉnh

-Trạng thái nhập liệu tương ứng với 2 trường hợp biên như sau:

 Nhâp liệu ở trạng thái lỏng: tuy nhiên không phải hoàn toàn lỏng vì có các cấu tử nhẹ

hơn cấu tử khóa nhẹ bay hơi

 Nhập liệu ở trạng thái hơi: cũng không phải bay hơi hoàn toàn mà các cấu tử nặng hơn

cấu tử khóa nặng không bay hơi Các trường hợp nhập liệu biên sẽ cho các tỉ số hồi lưutối thiểu tương ứng và từ đó có thể nội suy tuyến tính cho tỷ số hồi lưu tối thiểu bất kỳ tương ứng với trạng thái nhập liệu nằm giữa hai trạng thái biên kể trên

J.C.Maxwell đã biến đổi đơn giản hóa các công thức Gilliland và cuối cùng đã đưa

ra công thức tính hồi lưu tối thiểu Rmin [1] ở dạng sau:

l x

x l

Bảng 2.6 Cách tính lCấu tử Nhập liệu lỏng sôi Nhập liệu dạng hơi

% bay hơi Tính li % bay hơi Tính li

ilight iheavy

Z l

ilight iheavy

Z l

jheavy

Z l

Z

=

jlight jlight

ilight jheavy

Z l

jheavy

Z l

Z

=

iV iV

ilight jheavy

Z l

jL

Z l Z

iV jlight iL

jlight jL

Z l

Z

αα

=

-iheavy

jlight iheavy

iheavy

Z l

Z

=

Trong đó:

Zi là nồng độ cấu tử I trong hỗn hợp ban đầu

i

α

là độ bay hơi tương đối trung bình của cấu tử I so với cấu tử khóa nặng

iV, iL lần lượt là cấu tử trung gian nhẹ và nặng

Từ kết quả trên nội suy ra: Rmin 67% = 0,1856

2.6 Xác định bậc lý thuyết N tương ứng với chỉ số R hợp lý

Ta có: Rhợp lý = 1,3.Rmin + 0,36 = 0,6012

Mối liên hệ giữa chỉ số hồi lưu và số đĩa lý thuyết được thể hiện ở hình sau:

Hình 1 Mối liên hệ giữa hệ số hồi lưu và số đĩa lý thuyết

Ta tính rồi tra ở đồ thị trên để xác định được giá trị ta sẽ tính được số bậc N lí thuyết

Với R = 0.6012 ta được N = 26,853

 Số đĩa lý thuyết đoạn luyện: n = N ( Nmin / nmin ) = 10,43

 Số đĩa lý thuyết đoạn chưng: m = N ( Nmin / mmin ) = 13,99

2.7 Tính hiệu suất đĩa

Việc tính toán hiệu suất đĩa của tháp chưng cất có rất nhiều phương pháp tính, trong

đó đơn giản nhất là dùng phương pháp thực nghiệm mà Drickamer và Bradford xây dựng qua đồ thị sau:[2]

Hình 2 Đồ thị biểu thị mối liên hệ giữa độ nhớt và hiệu suất mâm [6]

Từ thông số độ nhớ tra theo mô phỏng hysys ta dùng đồ thị tìm được hiệu suất như sau:

Bảng 2.8 Tính toán hiệu suất mâm

µ (cP) Hiệu suấtĐỉnh 0.1027 0.6947Đáy 0.0992 0.7330Tính số đĩa thực

Suy ra N = 34 , n= 15, m= 19, nồi đun xem như 1 đĩa

3.1 Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị ngưng tụ

Lượng nhiệt trao đổi để hơi ở đỉnh tháp ngưng tụ hoàn toàn tại nhiệt độ bão hòa:

Qnt = D.(R+1).rD = Gn.Cn.(t2 – t1)Tại tD = 46,09oC ta có: rD = 341,1 (kJ/kg)

D = 53120 (kg/h)

 Qnt = D.(R+1).rD = 53120.(0,6012+1).341,1 = 29012514 (kJ/h)

Chọn t1 = 25oC và t2 = 45oC=> ttb = 35oC => Cn = 4,2 (kJ/kg.K)

3.2 Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị đun sôi đáy tháp

Phương trình cân bằng năng lượng chung cho toàn tháp:

QF + QC = Qnt + QD + QW + QmTrong đó:

• QF là nhiệt lượng do dòng nhập liệu mang vào tháp

4.1 Tính sơ bộ đường kính đĩa

Yếu tố chính quyết định đến đường kính của tháp đó là lưu lượng dòng hơi đi trongtháp Tốc độ của pha hơi đi trong tháp phải thấp hơn tốc độ cuốn theo lỏng của đĩa từdưới lên Lượng lỏng bị cuốn theo dòng hơi phải nhở hơn một giới hạn cho phép vàphải đảm bảo để trở lực của đĩa không được quá lớn

Sử dụng phương trình Souders Brown có thể xác định tốc độ sặc thông qua hằng sốmâm Csb Hằng số Csb được tính thông qua phương trình Kister-Hass [6]:

0,5 0,125 0,1

Csb : Hệ số sặc trong phương trình Souders – Brown, ft/s

dh : Đường kính lỗ , in – giả thiết dh = 0,5 in

σ : Sức căng bề măt, dyn/cm

TS: Khoảng cách giữa các đĩa , in - giả thiết TS = 24 in

hcl : chiều cao lớp chất lỏng trên đĩa ở chế độ chuyển từ lớp bọt sang phun tia

Giả thiết hcl = 2,5 in, SF = 0.9

Bảng 3.1 Tính toán sơ bộ đường kính đĩa

Đoạn luyện Đoạn chưng

Diện tích tiết diện ngang

AT (ft2) 101,5848 328,3113Đường kính tháp Dt (ft) 11,37 20,44

4.2.1 Số đường đi của Lỏng

Giả thiết chiều dài ngưỡng chảy tràn : Lw = 0,8Dt (ft)

Từ công thức: w

L

GPM Q

L

=

, ta tính toán được:

Bảng 3.2 Tính toán tải trọng lỏng theo 1 đơn vị chiều dài của ngưỡng chảy tràn

Đoạn chưng Đoạn luyện

Như vậy sẽ tiến hành thiết kế đĩa có một đường đi của lỏng cho cả đoạn luyện vàđoạn chưng.

Tổng kết diện tích trên đĩa :

Bảng 3.3 Tổng kết diện tích trên mặt đĩa

Đoạn luyện Đoạn chưng Chú thíchDiện tích sục khí thực

D

GPM U

4.2.2. Khoảng cách giữa các mâm

Đối với đoạn chưng của tháp chọn sơ bộ khoảng cách giữa các mâm TS = 24 in là phù hợp và đối với đoạn luyện cũng tương tự với TS = 24 in

4.2.3. Các kích thước khác

Ở giai đoạn thiết kế sơ bộ các kích thước sau đây có thể coi là phù hợp cho việc sắp đặt mặt mâm:

• Phần diện tích lỗ: Af = 0,2

• Chiều cao ngưỡng chảy tràn ở cửa ra khỏi mâm của lỏng: hw = 2,5 in

• Chiều cao mức chất lỏng trong ở trên mâm: hcl = 2.5 in

• Bề dày của mâm (thép cacbon) tt = 0,25 in

d

A

4.2.5 Chiều dài ngưỡng chảy tràn và chiều rộng kênh chảy truyền

Chiều dài ngưỡng chảy tràn (Lw) và chiều rộng kênh chảy truyền (Wdc)

Ta tính dựa vào tỉ lệ AD/AT để suy ra tỉ lệ so với đường kính theo đồ thị sau:

Hình 3 Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa % diện tích đĩa và kích thước

của kênh chảy truyền hình viên phân

Bảng 3.4 Bảng tính toán đường đi của lỗ trên mâmĐoạn luyện Đoạn chưng Chú thích

AD/AT (%) 14,175 8,83 Nằm trong khoảng 5 – 15% nên phùhợp

4.3.1 Kiểm tra sặc đĩa

Khi thiết kế tháp thường chọn tốc độ làm việc của tháp bằng khoảng 80% – 85% tốc

độ sặc đĩa Đây là khoảng an toàn cần thiết do có thể có những sai số của các số liệu cũng như các phương trình dùng để tính toán – thiết kế Ngoài ra, chọn giới hạn làm việc trên cũng có thể tránh được sự giảm hiệu suất đĩa thường xảy ra ở ngay lân cận điểm sặc

hcl : Chiều cao lớp chất lỏng ở chế độ chuyển tiếp từ chế độ lớp bọt sang chế độ tia

và được tính theo công thức sau [6]

2

2

0,5(1 )

0,791 0,833 0,59 1,79

62, 2.( )

d A

Trong đó: QL tải trọng lỏng, ft2/s

Af phần diện tích lỗ trên phần diện tích sục khí

Đối với mâm van, cũng có thể sử dụng công thức trên để dự đoán điểm sặc mâm nhưng do chấp nhận các giả thuyết gần đúng nên các số liệu dự đoán có thể sai số khoảng ±

10%

Bảng 3.5 Kiểm tra sặc đĩa

Đoạn luyện Đoạn chưngTải trọng

Thông số đặc trưngcho tải trọng hơi

12

D

R

TS Q

t

=

Để kiểm tra kênh chảy truyền, sử dụng phương trình của Koch Phương trình này được thiết lập dựa vào thời gian lưu lớn nhất của lỏng trong kênh chảy truyền Tiêu chuẩn về thời gian lưu này cũng có thể biểu diễn qua tiêu chuẩn về tốc độ lớn nhất của lỏng qua kênh chảy truyền Phương trình Koch

có dạng :

Với :

tR: thời gian lưu của dòng lỏng trong kênh chảy truyền, s

TS: Khoảng cách giữa các đĩa, in

Thời gian lưu của dòng lỏng trong kênh chảy truyền được xác định qua đồ thị sau:

Hình 4 Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa hiệu số khối lượng riêng

hai pha và thời gian chất lỏng lưu trên đĩa [3]

Bảng 3.5 Kiểm tra tắc nghẽn kênh chảy truyền lỏng

Đoạn luyên Đoạn chưng

4.4.2 Chiều dài ngưỡng chảy tràn và chiều rộng kênh chảy truyền

Bảng 3.8 Chiều dài ngưỡng chảy tràn và chiều rộng kênh chảy truyền

Ta thấy đường đi của lỏng trên mâm FPL > 18 in nên thỏa mãn

4.4.3. Kiểm tra sặc đĩa

Bảng 3.9 Kiểm tra sặc đĩa lần 2

QL (gpm/in) 11.0276 19.6791

4.4.4. Kiểm tra tắc nghẽn kênh chảy truyền

Bảng 3.10 Kiểm tra tắc nghẽn kênh chảy truyền lần 2

4.5 Kiểm tra thủy lực

4.5.1. Chế độ làm việc trên mâm

Do mâm không thường làm việc ở chế độ phun tia nên tính kiểm tra chế độ dòng trên mâm ở chế độ chuyển tiếp sẽ được bắt đầu từ chế độ chuyển tiếp lớp bọt - nhũ tương

Để tính chiều cao lớp chất lỏng trên mâm ở chế độ chuyển tiếp lớp bọt nhũ tương, sẽ

sử dụng phương trình của Hofhuis-Zuiderweg :

0,25 0,5 W W

Với :

ρ : bước lỗ, in

AB : diện tích sục khí trên đĩa, ft2

hW : chiều cao ngưỡng chảy tràn, in

hC : chiều cao lớp chất lỏng trong trên đĩa, in

NP: số đường đi của lỏng trên đĩa

LW : chiều dài ngưỡng chảy tràn Lw in

FLV : thông số dòng với

V LV

L

L F V

ρρ

=

[6]

Nếu F LV> 0,0208 thì tháp làm việc ở chế độ nhũ tương

Ta có bảng:

Bảng 3.11 Chế độ làm việc của đĩa

Đại lượng Đoạn luyện Đoạn chưng

Nếu lượng lỏng bị cuốn theo hơi cao quá mức cho phép thì đường kính tháp hoặc khoảng cách mâm thường được tăng lên, Lượng lỏng tối đa cho phép cuốn theo hơi là

0,1 lb bị cuốn theo hơi trên 1 lb của dòng lỏng, tức ψ max = 0,1 Giá trị lỏng cuốn theo hơi

của mâm phải nhỏ hơn giá trị này để đảm bảo mâm hoạt động ổn định Nếu lớn hơn giátrị này thì hiệu suất mâm sẽ giảm đáng kể

Ở chế độ bọt (hay chế độ nhũ tương) để dự báo lượng lỏng bị cuốn theo hơi có thể

sử dụng phương trình của Fair [6] Ta có bảng:

Bảng 3.12 Lượng lỏng cuốn theo hơi

Đại lượng Đoạn luyện Đoạn chưng

Từ bảng kết quả trên, nhận thấy giá trị ψ thực tế nhỏ hơn nhiều so với giá trị tối đa

ψmax , nên vấn đề lỏng cuốn theo hơi trong tháp chưng luyện không ảnh hưởng đến hiệusuất mâm

4.5.3. Thời gian lưu của lỏng trong kênh chảy truyền

Việc kiểm tra ở đây nhằm mục đích chỉ ra thời gian lưu biểu kiến của lỏng trong kênh chảy truyền và kiểm tra xem thời gian này có nằm trong giới hạn cho phép hay không

Ta có bảng:

Bảng 3.13 Thời gian lưu

luyện

Đoạn chưng

Diện tích kênh chảy truyền lỏng, AD (ft2) 7.22 12.89Khoảng cách giữa các đĩa, TS (in) 24 24Thể tích của kênh chảy truyền lỏng, VD (ft3) 14.4454 25.7781Thòi gian lưu của lỏng trong kênh chảy, tR (s)

4.5.4 Trở lực của mâm

Thông thường trở lực của mâm nằm trong khoảng 50: 120 mm cột chất lỏng Nếu trở lực của mâm nằm ngoài khoảng trên, cần điều chỉnh lại thông số quyết định hơn chính là thông số phần diện tích lỗ và chiều cao ngưỡng chảy tràn

Đại lượng Đoạn luyện Đoạn chưng

Chiều cao lớp bọt phía trên ngưỡng chảy tràn, how

Gradient lỏng trên đĩa ,hhg (in) 0 0

Chiều cao lớp chất lỏng trên đĩa, hc (in) 2.5 2.5

Khối lượng riêng pha hơi (lb/ft3) 3.85 4.69

Chiều cao lớp bọt phía trên ngưỡng chảy tràn how :

2/3

oW 0, 48 W L

, in [6]