hướng dãn làm chi tiết tháp chóp hay

Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
các ký hiệu chính đã sử dụng:
G - Lu lợng các dòng vật chất tính theo khối lợng (kg/h).
G
F
- Lu lợng hỗn hợp nguyên liệu đầu (kg/h).
G
P
- Lu lợng sản phẩm đỉnh (kg/h).
G
w
- Lu lợng sản phẩm đáy( kg/h).
F - Lu lợng hỗn hợp nguyên liệu đầu (kmol/h).
P - Lu lợng sản phẩm đỉnh (kmol/h).
W- Lu lợng sản phẩm đáy (kmol/h).
V - Lu lợng dòng hơi đi trong tháp (kmol/h).
x
k
- Nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng tại đĩa thứ k (phần mol).
y
k
- Nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong pha hơi tại đĩa thứ k (phần mol).
a
k
- Nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng tại đĩa thứ k (phần khối lợng).
v
k
- Nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng tại đĩa thứ k (phần thể tích).
- Chơng trình tính yêu cầu nhập các số liệu sau:
V

đ
: Năng suất theo sản phẩm đỉnh, l/ngày.
Vpt
P
: Nồng độ rợu ở sản phẩm đỉnh theo phần trăm thể tích.
Vpt
F
: Nồng độ rợu ở hỗn hợp đầu theo phần trăm thể tích.
Vpt
W
: Nồng độ rợu ở sản phẩm đáy theo phần trăm thể tích.
III.2.1.1.Tính cân bằng vật liệu.
Sau khi nhập xong số liệu, bớc đầu tiên ta tính cân bằng vật liệu của
tháp.
Vì khi hoà lẫn rợu với nớc thì thể tích sẽ giảm xuống vì vậy mà từ
nồng độ theo phần trăm thể tích, ta tìm ra nồng độ phần trăm theo khối lợng
(a
F
,a
P
, a
W
) bằng cách tra ở phụ lục [PL - 1.16].
Cân bằng vật liệu cho toàn tháp:
Lợng sản phẩm đỉnh đợc tính:
Đối với cấu tử dễ bay hơi:
F.a
F
=P.a
P

+W.a
W
[II-144]

WF
F
aa
aa
FP


=
W
Kg/h
Lợng sản phẩm đáy(W) đợc tính dựa vào công thức sau:
F=P+W [II-144]
W=F-P, (kg/h).
III.2.1.1.2.Tính theo đơn vị mol.
Chuyển % khối lợng sang nồng độ phần mol.

21
1
1
M
a
M
a
M
a
x

PP
P
P

+
=
, (phần mol)

21
1
1
M
a
M
a
M
a
x
FF
F
F

+
=
, (phần mol)
1
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP

21

1
1
M
a
M
a
M
a
x
WW
W
W

+
=
, (phần mol)
Trong đó:
x
p
: Nồng độ rợu phần mol của sản phẩm đỉnh.
x
F
: Nồng độ rợu phần mol của hỗn hợp rợu- nớc.
x
w
: Nồng độ rợu phần mol của sản phẩm đáy.
M
1
: Khối lợng mol của rợu etylic (kg/mol).
M

2
: Khối lợng mol của nớc (kg/mol).
Khối lợng mol trung bình của các hỗn hợp:
+ của sản phẩm đáy :M
W
=x
W
.M
1
+(1-x
W
)M
2
kg/kmol
+ của sản phẩm đỉnh :M
P
=x
P
.M
1
+(1-x
P
)M
2
kg/lmol
+ của sản hỗn hợp đầu :M
F
=x
F
.M

1
+(1-x
F
)M
2
kg/kmol
Lợng sản phẩm tính theo kmol/h là:
Lợng sản phẩm đỉnh:
P
P
M
P
G =
, (Kmol/h)
Lợng sản phẩm đáy :
W
w
M
W
G =
, (Kmol/h)
Lợng hỗn hợp đầu :
F
F
M
F
G =
, (Kmol/h)
III.2.1.2. Xác định chỉ số hồi l u thích hợp:
Theo phơng pháp xác định bằng đồ thị.

III.2.1.2.1.Đ ờng cong cân bằng r ơu - n ớc:
Số liệu đờng cân bằng rợu - nớc đợc tra ở [PL - 1.1] .
III.2.1.2.2.Đ ờng làm việc :
y=Ax +B [II-144]
Trong đó :
1
X
x
+
=
R
R
A
;
1
X
p
+
=
R
x
B
;
Với
P
X
X
G
G
R =

;
G
x
:lợng sản phẩm lỏng hồi lu (Kmol/h).
-Đờng làm việc đoạn chng là:
x=A y+ B [II-144]
Trong đó:
LR
R
A
x
+
+
=
X
'
1
;
LR
L
B
+

=
X
'
1
2
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP

Với
P
F
G
G
L =
Ta thấy đờng làm việc đoạn luyện đi qua điểm có tọa độ y = x = x
P
và
một điểm B cắt trục tung y tại điểm có tung độ: y =
1+
x
P
R
x
.
Đờng làm việc đoạn chng đi qua điểm có tọa độ y=x=x
W
và một điểm
nằm trên đờng làm việc đoạn luyện có hoành độ x=x
F
.
Chỉ số hồi lu tối thiểu là:
Ta có chỉ số hồi lu nhỏ nhất:

FF
FP
X
xy
yx

R


=
*
*
min
[I-158]
Với:
y
*
F
:nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong pha hơi cân bằng với nồng độ
pha lỏng x
F
của hỗn hợp đầu.
Từ (x-y-t) tìm ra đợc y
*
F
và cuối cùng tính đợc R
xmin
.
Vẽ đờng làm việc ứng với các giá trị R
x
trong khoảng (1.2R
xmin
- 2.5
R
xmin
) khác nhau ta tìm đợc số đĩa lý thuyết tơng ứng .

Vẽ đồ thị sau : R
x
- N(R
x
+1) có dạng đờng cong, điểm cực tiểu chính
là giá trị R
th
cần tìm.
Vẽ đờng làm việc ứng với R
th
vừa tìm đợc và tìm đợc Số đĩa lý thuyết
là N
lt
,Số đĩa đoạn chng là N
C
( đĩa). Số đĩa đoạn luyện là N
l
(đĩa).
III.2.1.3. xác định đ ờng kính của tháp.
Đờng kính của tháp đợc xác định theo công thức sau:

tb
tb
V
D

3600
4
=
, (m) ; [II-181]

Hay:
tbyy
tb
g
D
).(
0188.0

=
, (m); [II-181]
Trong đó:
V
tb
:lợng hơi(khí) trung bình đi trong tháp,m
3
/h;

ytb
:tốc độ(khí) trung bình đi trong tháp,m/s;
g
tb
:lợng hơi(khí) trung bình đi trong tháp,kg/h;
(
y

y
)
tb
:tốc độ(khí) trung bình đi trong tháp,kg/m
2

s;
Do lợng hơi thay đổi theo chiều cao của tháp, nên ta phải tính lợng hơi trung
bình cho riêng từng đoạn.
III.2.1.3.1.Đ ờng kính đoạn luyện.
III.2.1.3.1.1.L ợng hơi trung bình đi trong đoạn luyện.
Đợc xác định theo công thức sau:

2
1
gg
g
d
tb
+
=
[II-181]
Trong đó:
g
tb
- lợng hơi trung bình đi trong đoạn luyện, Kmol/h hoặc kg/h
g
đ
- lợng hơi đi ra khỏi đĩa trên cùng của tháp, Kmol/h hoặc kg/h
g
1
- lợng hơi đi vào đĩa dới cùng của đoạn luyện, Kmol/h hoặc kg/h.
3
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
III.2.1.3.1.1.1. L ợng hơi đi ra khỏi đĩa trên cùng của tháp.

Ta có:
g
đ
= G
R
+ G
P
=G
P
(R
x
+1) [II-181]
Trong đó:
G
R
lợng lỏng hồi lu, kmol/h;
R
x
chỉ số hồi lu thích hợp;
III.2.1.3.1.1.2. L ợng hơi đi vào đĩa d ới cùng của đoạn luyện.
g
1
lợng hơi đi vào đĩa dới cùng của đoạn luyện, với nồng đô cấu tử dễ
bay hơi là y
1
G
1
lợng lỏng đối với đĩa thứ nhất, nồng độ là x
1
đợc xác định theo hệ

phơng trình cân bằng nhiệt lợng và cân bằng vật liệu sau:






=
+=
+=
dd
pp
p
rgrg
GxxGyg
GGg


11
1111
11
(*) [II-182]
Trong đó:
Trong các phơng trình trên ta coi x
1
= x
F
;
r
1

ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi vào đĩa thứ nhất, J/kmol hay J/kg;
r
đ
ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi ra khỏi đĩa trên cùng của đoạn
luyện, J/kmol hay J/kg;
Ta có :
r=r
1
y +(1-y)r
2
[II-182]
Trong đó:
r
1
,r
2
ẩn nhiệt hóa hơi của rợu và nớc;
y: nồng độ của rợu.
xác định r
1
.
Tại đĩa 1 có nhiệt độ là t
F
Từ (x-y-t) nội suy ra đợc t
F
C
- Tra [PL - 6] có: r
F
1
(J/kmol)

- Tra [PL - 7] có :r
F
2
(J/kmol)
xác định r
đ
.
Ta có nhiệt độ của đĩa thứ nhất của đoạn luyện chính là bằng nhiệt độ của
sản phẩm đáy t
P
.
Từ (x-y-t) nội suy ra đợc t
P
C.
- Tra [PL - 6] có:r
P
1
(J/kmol)
- Tra [PL - 7] có:r
P
2
(J/kmol)
mặt khác y
P
= x
P
(phần mol);
Thay các giá trị vào hệ (*) và giải hệ ta thu đợc kết quả sau:
y
1

(phần mol)
g
1
(kmol/h)
G
1
(kmol/h)
r
1
(J/kmol)
Đổi g1 và gđ ra đơn vị kg/h.
- khối lợng mol trung bình của đĩa cuối cùng của đoạn luyện là:
M
g
= y
1
.M
1
+(1- y
1
) M
2
, (kg/kmol).
Nên: g
1
= g
1
. M
g
(kg/h)

- Khối lợng mol trung bình của hỗn hợp tại đĩa trên cùng của đoạn luyện
là M
F
(kg/kmol)
4
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
Nên: g
đ
= g
đ
. M
F
(kg/h)
- Do đó lợng hơi trung bình đi trong đoạn luyện là:
g
tb
=0,5.(g
1
+g
đ
),(kg/h).
III.2.1.3.1.2.Tốc độ hơi trung bình đi trong đoạn luyện.
Ta có:

[ ]
yxtbxtbtbyy
h

.065,0)( =

, kg/m
2
.s [II-184]
Trong đó:

xtb
,
ytb
: khối lợng trung bình của pha lỏng và pha khí, tính tại nhiệt
độ trung bình, kg/m
3
.
h: khoảng cách giữa các đĩa,m ; h đợc chọn theo đờng kính:
D,m 0-0,6 0,6 1,2 1,2 1,8 >1,8
h,m 0,25 0,3 - 0,35 0,35- 0,45 0,45-0,6
- [ ] hệ số tính đến sức căng bề mặt:
khi > 20dyn/cm thì [ ] =1;
< 20dyn/cm thì [ ] = 0,8
Khối lợng trung bình của pha khí.

[ ]
T
MyMy
tbtb
ytb
.4,22
273)1(
2111
+
=

, kg/m
3
[II-183]
Trong đó:
T nhiệt độ trung bình của đoạn luyện,K;
y
tb1
nồng độ trung bình cấu tử dễ bay hơi, phần mol.
Ta có:
y
tb1
=0,5(y
c1
+ y
đ1
) [II-183]
Trong đó:
y
đ1
, y
c1
:nồng độ tại đĩa tiếp liệu và đỉnh.
y
đ1
= y
1
(phần mol);
y
c1

= x
P
(phần mol)
Nên y
tb1
= (y
đ1
+ y
c1
)/2, phần mol
Từ y
tb1
(phần mol), dựa vào (x-y-t) nội suy ra ta có: t
tb
C
Khối lợng riêng trung bình của pha lỏng.
Khối lợng riêng của hỗn hợp lỏng đợc tính theo công thức:

2
1
1
1
1
1

aa
+=
[I-5]
Trong đó:
- khối lợng riêng của hỗn hợp ;

1
,
2
- khối lợng riêng của rợu và nớc;
a
1
- nồng độ phần khối lợng của rợu trong hỗn hợp.
Tại đĩa tiếp liệu: có t
F
C; a
F
(phần khối lợng).
Tra [PL - 1.12] có :
F
1
(kg/m
3
)

F
2
(kg/m
3
)
Do đó ta tìm đợc
F
(kg/m
3
)

Tại đĩa trên cùng: t
P
C; a
P
(phần khối lợng).
5
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
Tra [PL - 1.12] có :
P
1
kg/m
3

P
2
kg/m
3

Do đó ta tìm đợc
P
kg/m
3
Sức căng bề mặt.
Sức căng bề mặt của hỗn hợp đợc xác định theo công thức:

2
2
1
1

1

aa
+=
[I-299]
Trong đó:
,
1
,
2
- là độ nhớt của hỗn hợp, rợu và nớc dyn/cm;
a
1
,a
2
- nồng độ phần khối lợng của rợu và nớc trong hỗn hợp.
Sức căng bề mặt đợc tính tại nhiệt độ trung bình tC
Nồng độ trung bình của rợu trong đoạn luyện là:
a
1
=0,5(a
F
+a
P
),(phần khối lợng)
- Tra [PL - 4] đợc
1
dyn/cm
- Tra [PL - 5] đợc
2

dyn/cm.
Vậy vận tốc hơi là:

[ ]
yxtbxtbtbyy
h

.065,0)( =
Chọn h(m) đợc chọn ở bảng trên.
ta có [ ] = 0,8 hoặc 1 ;
ytb
(kg/m
3
);
ytb
(kg/m
3
).
Đờng kính đoạn luyện là:D
l
, m.
Tính vận tốc trung bình của hơi trong đoạn luyện.
Ta có :
m
V
d ,
785,0

=
[IV-23]

Trong đó:
d là đờng kính,m;
V lu lợng của pha hơi m
3
/h;
vận tốc của hơi,m/s.

g
V =
;
với:
g là lợng khí đi trong thiết bị, kg/h;
khối lợng riêng của khí,(kg/m
3
).
III.2.1.3.2.Đ ờng kính đoạn ch ng.
III.2.1.3.2.1. L ợng hơi trung bình đi trong đoạn ch ng.
Ta có lợng hơi trung bình là:

2
''
1
'
gg
g
n
tb
+
=
[II-182]

Trong đó:
g
n
, g
1
lợng hơi đi ra khỏi và đi vào đoạn luyện, kg/h hoặc kmol/h.
Mặt khác do lợng hơi đi ra khỏi đoạn chng bằng lợng hơi đi vào đoạn
luyện nên:

2
'
11
'
gg
g
tb
+
=
[II-182]
6
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
Lợng hơi đi vào đoạn chng, lợng lỏng G
1
và lợng lỏng x
1
đợc xác
định theo hệ phơng trình cân bằng vật liệu và nhiệt lợng sau:

==
+=
+=
11
'''
1
'
1
'
1
'
1
'
1
'
1
'
1
'
1


rgrgrg
xGygxG
GgG
nn

ww
w
[II-182]
Trong đó:
y
1
=y
w
- nồng độ cân bằng của cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng tơng
ứng với nồng độ của pha lỏng là x
w
.
Từ (x-y-t) và x
W
tra đợc y
W
phần mol.
r
1
, r
n
- ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi vào đĩa thứ nhất và đĩa cuối
cùng của đoạn chng.
* xác định g
1
.
tính
'
1
r

.
Nhiệt độ của đĩa đầu tiên của đoạn chng là t = t
W
C.
- Tra [PL - 1.6] đợc r
1
W

(J/kmol)
- Tra [PL - 1.7] đợc r
W
2
(J/kmol)
tính
'
1
g
ta có g
1
.r
1
= g
1
.r
1
nên
1
11
1
'

.
'
r
rg
g =
Có g
1
(kmol/h); r
1
(J/kmol); r
1
(J/kmol)
Thay giá trị của g
1
vào hệ trên ta có kết quả:
G
1
(kmol/h)
x
1
(phần mol)
Đổi g
1
ra đơn vị kg/h:
khối lợng mol trung bình của hỗn hợp đi vào đĩa đầu tiên của đoạn chng
là:
M
g
= y
W

.M
1
+(1- y
W
) M
2
(kg/kmol).
Nên g
1
= g
1
. M
g
(kg/h)
Do đó lợng hơi trung bình đi trong đoạn chng là:
g'
tb
=0,5.(g
1
+g
1
)(kg/h).

III.2.1.3.2.2. Tốc độ hơi trung bình đi trong đoạn luyện.

[ ]
yxtbxtbtbyy
h '.'065,0)'(

=

,kg/m
2
s [II-184]
Khối lợng trung bình của pha khí.

[ ]
'.4,22
273)1(
'
21
T
MyMy
tbctbc
ytb
+
=

,kg/m
3
[II-183]
với T nhiệt độ trung bình của đoạn chng,K;
y
tbc
nồng độ trung bình cấu tử dễ bay hơi, phần mol
Ta có : y
tbc
=0,5(y
c2
+ y
đ2

) [II-183]
Với y
đ2
, y
c2
: nồng độ tại đĩa tiếp liệu và đĩa đầu của đoạn chng.
Ta có y
c2
= y
1
=0,6116(phần mol); y
đ2
= y
1
(phần mol)
Từ y
tbc
phần mol dựa vào (x-y-t) tra ra ta có: t
tb
C
Khối lợng riêng trung bình của pha lỏng.
7
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
- Khối lợng riêng của hỗn hợp lỏng đợc tính theo công thức:

2
1
1
1

1
1

aa
+=
[I-5]
với khối lợng riêng của hỗn hợp ;
1,

2
khối lợng riêng của rợu và nớc; a
nồng độ phần khối lợng của nớc trong hỗn hợp.
- Tại đĩa tiếp liệu t
F
C; a
F
.
Tra [PL - 1.12] đợc
F
1
kg/m
3
Tra [PL - 1.13] đợc
F
2
kg/m
3

- Tại đĩa đầu tiên t
W

C; a
W
.
Tra [PL - 1.12] đợc
W
1
kg/m
3
Tra [PL - 1.13] đợc
W
2
kg/m
3

Vậy khối lợng riêng trung bình của pha lỏng là:

xtb
=0,5.(
F
+
W
),(kg/m
3
)
Sức căng bề mặt.
Sức căng bề mặt của hỗn hợp đợc xác định theo công thức:

2
2
1

1
1

aa
+=
[I-299]
Trong đó :
,
1
,
2
- là độ nhớt của hỗn hợp ,rợu và nớc,dyn/cm;
a
1
,a
2
- nồng độ phần khối lợng của rợu và nớc trong hỗn hợp.
Sức căng bề mặt đợc tính tại nhiệt độ trung bình tC
Nồng độ trung bình của rợu trong đoạn chng là:
a
1
=0,5(a
F
+a
W
),(phần khối lợng)
- Tra [PL - 1.4] đợc
1
dyn/cm
- Tra [PL - 1.5] đợc

2
dyn/cm.
Vậy vận tốc hơi là:
[ ]
yxtbxtbtbyy
h '.'065,0)'(

=
Chọn h(m) theo bảng trên.
ta có [ ];
xtb
(kg/m
3
);
ytb
kg/m
3
.
nên (
y

y
)
tb
kg/m
2
.s.
- Đờng kính đoạn chng là:
( )
)(

'
'
0188,0 m
g
D
tbyy
tb
C

=
Quy chuẩn D.
Tính vận tốc trung bình của hơi trong đoạn chng.
Ta có :
m
V
d ,
785,0

=
[IV-23]
Trong đó:
d là đờng kính,m;
V lu lợng của pha hơi m
3
/h;
vận tốc của hơi,m/s.
8
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP

g
V =
;
với:
g là lợng khí đi trong thiết bị.kg/h;
khối lợng riêng của khí,kg/m
3
.
III.2.1.4.xác định chiều cao của tháp.
Có nhiều phơng pháp xác định chiều cao của tháp nhng trong đồ án
này ta xác định theo phơng pháp vẽ đờng cong động học.
Để đơn giản ta tính số đĩa thực tế khi hệ số chuyển khối không thay
đổi, không tính đến ảnh hởng kéo theo chất lỏng.
- Số đơn vị chuyển khối của 1 đĩa:

T
T
n
nn
y
y
yy
m


=
1
[II-172]
- Động lực trung bình của cùng đĩa đó là:

nn
nn
nn
n
yy
yy
yy
y
T



=
+
+
*
*
1
*
1
ln
[II-172]
Từ 2 biểu thức trên suy ra :

nn
nn
y
yy
yy
m

T


=
+
*
1
*
ln
[II-172]
Hay:
y
m
nn
nn
Ce
yy
yy
yT
==


+
*
1
*
[II-172]
Trong đó :
y
n+1

- nồng độ pha hơi đi vào đĩa; y
n
nồng độ pha hơi đi ra khỏi đĩa;
y
*
n
- nồng độ pha hơi cân bằng với lỏng trên đĩa có nồng độ x
n
.
Xác định định số đĩa thực tế đợc thực hiện theo các bớc sau:
III.2.1.4.1.Vẽ đ ờng cong cân bằng: y
cb
=f(x) và xây dựng đờng làm việc với
chỉ số hồi lu thích hợp R
x
.
Khối l ợng riêng trung bình của hỗn hợp lỏng:
Theo trên ta có:
Khối lợng riêng trung bình của pha lỏng ở đoạn chng là
xtb
kg/m
3
Khối lợng riêng trung bình của pha lỏng ở đoạn luyện là
xtb
kg/m
3
.
Khối l ợng mol trung bình của hỗn hợp lỏng là:
- Nồng độ trung bình của rợu trong pha lỏng ở đoạn chng là:
x

tb
=x
W
+x
F
(phần mol).
- Nồng độ trung bình của rợu trong pha lỏng ở đoạn luyện là:
x
tb
=x
P
+x
F
(phần mol).
Do đó khối lợng mol trung bình của đoạn chng là:
M
tb
= x
tb
.M
1
+(1-x
tb
).M
2
, kg/kmol.
Do đó khối lợng mol trung bình của đoạn luyện là:
M
tb
= x

tb
. M
1
+ (1-x
tb
). M
2
, kg/kmol.
Độ nhớt trung bình:
Đợc tính theo công thức:
9
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP

21
lg)1(lglg
ààà
xx +=
[I-84]
Trong đó:
à,

à
1
à
2
- độ nhớt của hỗn hợp,của rợu và của nớc, tính theo cP;
x - nồng độ phần mol của rợu trong hỗn hợp.
Đối với đoạn ch ng:
Tra ở [PL - 1.8] đợc à

1
, N.s/m
2
;
Tra ở [PL - 1.9] đợc à
2
, N.s/m
2
;
Đối với đoạn luyện:
Tra ở [PL - 1.8] đợc à
1
N.s/m
2
;
Tra ở [PL - 1.9] đợc à
2
N.s/m
2
.
Hệ số khuếch tán ở nhiệt độ t đợc xác định theo công thức:
D
t
=D
20
[1+ b(t-20)] [II-134]
Với

à
3

2,0
=b
;
Trong đó:
à - độ nhớt dung môi ở 20C,cP ;à=à
2
, cP;
- khối lợng riêng của dung môi ở 20C, kg/m
3
;
Tra ở [PL - 1.13] đợc , (kg/m
3
)
Chuẩn số Pran là:
xx
x
x
D

à
=Pr
Vận tốc trung bình của pha hơi
Theo phần trên ta có:
Vận tốc trung bình của pha hơi trong đoạn chng là
C
m/s.
Vận tốc trung bình của pha hơi trong đoạn chng là
L
m/s
Khối l ợng riêng trung bình của pha khí là:

Theo phần trên ta có:
Khối lợng riêng trung bình của pha khí trong đoạn chng là:
ytb
,
kg/m
3
.
Khối lợng riêng trung bình của pha khí trong đoạn luyện là:
ytb
,
kg/m
3
.
Độ nhớt trung bình:
Độ nhớt trung bình của hỗn hợp khí đợc tính theo công thức:

2
22
1
11
ààà
MmMm
M
hh
hh
+=
[I-85]
Trong đó:
à
hh

, à
1
, à
2
là độ nhớt của hỗn hợp khí, của rợu và nớc;
M
hh
, M
1
, M
2
là khối lợng phân tử của hỗn hợp, của rợu và nớc;
m
1
, m
2
nồng độ của rợu và nớc, tính bằng phần thể tích.
Ta coi nồng độ thể tích chính là bằng nồng độ phần mol.
- Đối với đoạn chng:
Nồng độ trung bình của rợu trong pha hơi ở đoạn chng y
tbc
phần mol.
Nên khối lợng phân tử của hỗn hợp là:
M
hh
=M
1
.y
tbc
+M

2
(1-y
tbc
)
10
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
-
Tra ở [PL - 1.9] đợc : à
1
, N.s/m
2
;
-
Tra ở [PL - 1.11] đợc : à
2
,N.s/m
2
Do đó độ nhớt trung bình của đoạn chng là ày N.s/m2.
- Đối với đoạn luyện:
Nồng độ trung bình của rợu trong pha hơi ở đoạn chng y
tbl
, phần mol.
Nên khối lợng phân tử của hỗn hợp là:
M
hh
=M
1
.y
tbl

+M
2
(1-y
tbl
)
- Tra ở [PL - 1.9] đợc : à
1
, N.s/m
2
;
- Tra ở [PL - 1.11] đợc: à
2
, N.s/m
2
Do đó độ nhớt trung bình đoạn luyện là ày N.s/m2.
Tính chuẩn số Rey:
Đối với đoạn chng Re
y
.
G
y
lợng hơi trung bình đi trong mỗi đoạn, kmol/s.
Theo phần trên ta có lợng hơi trung bình đi trong đoạn luyện là:
gtb (kg/h). Nên G
y
=g
tb
/3600 (kg/s)
Theo phần trên ta có lợng hơi trung bình đi trong đoạn chng là:
g'tb (kg/h). Nên Gy=gtb/3600 (kg/s).

f - diện tích làm việc của đĩa.
Tính f:
Ta có:
f = F-(n.f
h
+m.f
ch
) [II-173]
Trong đó:
f
h
mặt cắt ngang của ống hơi, m
2
;
f
ch
mặt cắt ngang của ống chảy chuyền, m
2
;
n, m số ống hơi và ống cháy chuyền;
F mặt cắt tự do của thiết bị, m
2
.
2
2
4
.
m
D
F ==

Ta có với đờng kính của tháp là D (m) tra ở [III-104] ta có :
+ số chóp trong mỗi đĩa là n;
+ diện tích chảy chuyền là f
ch
m
2
;
+ đờng kính chóp d mm
Tra [III-118] đợc số máng chảy chuyền là m;
Từ đờng kính chóp tra [III-81] đợc đờng kính ống hơi là d
h
, mm.
Ta có
)(,
4
.
2
m
d
f
h
h

=
Cy đợc tính theo công thức sau:

T
y
m

y
eC =
[II-132]
III.2.1.4.6.Tính đoạn BC theo công thức:

y
C
AC
=BC
III.2.1.4.7.Dựa vào các số liệu trên ta vẽ đ ờng cong động học:
Từ đó xác định đợc số đĩa thực tế là N
tt
(đĩa)
Trong đó số đĩa đoạn luyện là N
L
;
11
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
Số đĩa đoạn chng là N
C
.
Vậy chiều cao của tháp là:
H = N
t
.(H
đ
+) +(0,8-1)
Trong đó:
-chiều dày của đĩa, =0,005, m.

H
đ
-khoảng cách giữa các đĩa, tra ở [II-169] có H
đ
, m.
0,8-1là khoảng cách cho phép ở đỉnh và đáy, chọn 0,8
III.2.2. Tính cân bằng nhiệt:
Vì tháp tinh luyện, có hỗn hợp đầu đợc bơm từ tháp thứ 2 đến nên có
nhiệt độ bằng nhiệt độ sôi của hỗn hợp, nên không dùng đến thiết bị đun
nóng hỗn hợp đầu. Do vậy mà không tính cân bằng nhiệt cho thiết bị đung
nóng hỗn hợp đầu.
Trong phần tính cân bằng nhiệt của tháp, đã đợc tính đến nhiệt lợng
của hỗn hợp đầu, cần phải mang vào tháp.
III.2.2.1. Cân bằng nhiệt l ợng của tháp:
Tổng lợng nhiệt mang ra bằng tổng lợng nhiệt mang vào.
III.2.2.1.1. Ph ơng trình cân bằng nhiệt:
Q
F
+Q
D2
+Q
R
=Q
y
+Q
W
+Q
m2
+Q
ng2

[II-197]
Trong đó :
Q
D2
- Nhiệt lợng do hơi đốt mang vào tháp:
Q
D2
=D
2
.
2
=D
2
(r
2
+
2
C
2
) [II-196]
Với :
D
2
: lợng hơi đốt cần thiết để đun sôi dung dịch ở đáy tháp, kg/h;
r
2
: ẩn nhiệt hóa hơi, J/kg;
2: hàm nhiệt của hơi đốt, J/kg;
2: nhiệt độ của nớc ngng, C;
C

2
: nhiệt dung riêng của nớc ngng, J/kg.độ.
Q
R
- nhiệt lợng do lợng lỏng hồi lu mang vào.
Q
R
=G
R
.C
R
.t
R
, J/h [II-197]
Với:
G
R
-lợng sản phẩm đỉnh hồi lu: G
R
=P.R
x
,(kg/h).
C
R
-nhiệt dung riêng của hỗn hợp ở nhiệt độ t
R
; J/kg.độ;
t
R
-nhiệt độ của hỗn hợp, t

R
=t
P
C.
Q
y
Lợng nhiệt do hơi mang ra:
Q
y
=P(1+R
x
).
d
, J/h [II-197]
Với :

d
-nhiệt lợng riêng của hơi ở đỉnh tháp, J/kg.
Q
W
-lợng nhiệt do sản phẩm đáy mang ra:
Q
W
=W.C
W
.t
W
, J/h [II-197]
Với :
W-lợng sản phẩm đáy, kg/h;

t
w
-nhiệt độ của sản phẩm đáy, t
W
C.
C
w
-nhiệt dung riêng sản phẩm đáy, J/kg.độ
Q
ng2
: nhiệt lợng do nớc ngng mang ra.
Q
ng2
=G
ng2
.C
2
.
2
=D
2
.C
2
.
2
[II-198]
Với :
G
ng2
- lợng nớc ngng, kg/h.

12
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
Q
xq2
lợng nhiệt mất ra môi trờng xung quanh, đợc lấy bằng 5% nhiệt lợng
tiêu tốn.
Q
xq2
=0,05.D
2
.r
2
[II-198]
III.2.2.1.2. Xác định các thông số vật lý.
Chọn hơi đốt là hơi nớc bào hòa ở áp suất p=2atm. Nhiệt độ của hơi đốt là
t=119,62C.
Hàm nhịêt của hơi đốt là:
Nhiệt độ của nớc ngng là
2
C.
Theo trên ta có:
C
2
, J/kg.độ.
r
2
, J/kg.

2

, J/kg
Hàm nhiệt của hơi ở đỉnh tháp:
Đợc tính theo công thức:
đ
=
1
.a
P
+
2
.(1-a
P
)
với :

1
,
2
- là hàm nhiệt của rợu và nớc trong sản phẩm đỉnh.
a
P
- nồng độ phần khối lợng của rợu trong sản phẩm đỉnh,
Mặt khác : =r+.C.
-nhiệt độ của sản phẩm đỉnh ngng tụ,C
*-xác định

1
- tra ở [PL - 6] đợc r
1
J/kg

- tra ở [PL - 14] đợc C
1
J/kg.độ
*-xác định

2
- tra ở [PL - 7] đợc r
2
J/kg
- tra ở [PL - 15] đợc C
2
J/kg.độ
Nhiệt dung riêng của sản phẩm đỉnh hồi lu:
C
R
=a
P
.C
1
+(1-a
P
).C
2
J/kg.độ.
Nhiệt dung riêng của sản phẩm đáy:
C
W
=a
W
.C

1
+(1-a
W
)C
2
Ta có:
a
W
phần khối lợng của rợu ở sản phẩm đáy; t
W
C

Tra ở [PL - 1.14] đợc C
1;tw
J/kg.độ
Tra ở [PL - 1.15] đợc C
2;tw
J/kg.độ
III.2.2.1.3. L ợng hơi đốt cần thiết để đun sôi sản phẩm đáy và tính cân
bằng nhiệt l ợng.
Từ phơng trình cân bằng nhiệt lợng:
Q
F
+Q
D2
+Q
R
=Q
y
+Q

W
+Q
m2
+Q
ng2
Suy ra: Q
D2
-Q
ng2
-Q
xq2
=Q
y
+Q
W
-Q
R
-Q
F
Hay: D
2
.
2
-D
2
.C
2
.
2
- 0,05.D

2
r
2
= Q
y
+Q
W
-Q
R
-Q
F
Ta có :
2
FRW
2
.95,0
Q-Q-QQy
r
D
+
=
(**)
Nhiệt lợng do hơi mang ra:
Q
y
= P(1+R
x
).
d
, J/h

13
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
nhiệt lợng do sản phẩm đỉnh hồi lu mang vào:
Q
R
= G
R
.C
R
.t
R
,

J/h.
Nhiệt lợng do sản phẩm đáy mang ra:
Q
W
= W.C
W
.t
W
, J/h
Ta có nhiệt lợng do hỗn hợp đầu mang vào là Q
F
J/h
Thay số vào phơng trình trên (**) ta đợc:
Lợng hơi đốt cần thiết là: D
2
, kg/h

III.2.2.2. Cân bằng nhiệt l ợng của thiết bị ng ng tụ:
Chỉ ngng tụ lợng sản phẩm đỉnh hồi lu.
ta có: P.R
x
.r=G
n1
.C
n
(t
2
-t
1
) [II-198]
Lợng nớc lạnh cần tiêu tốn là:

( )
12
1

ttC
rRP
G
n
x
n

=
[II-198]
Trong đó:
G

n1
- là lợng nớc lạnh cần tiêu tốn, kg/h.
t
1
,t
2
- nhiệt độ và cửa ra của nớc làm lạnh, C.
Chọn: t
2
=45C, t
1
=25C.
C
n
nhiệt dung riêng của nớc ở nhiệt độ trung bình:
t=0,5(t
1
+t
2
)=35C ;
r-ẩn nhiệt ngng tụ của hỗn hợp.
Theo trên ta có r J/kg; P kg/h; R
x
.
C
n
= C
n
.4,1868.10
3

J/kg.độ [I-165]
Thay số vao ta đợc: G
n1
, kg/h
III.2.2.3. Cân bằng nhiệt l ợng của thiết bị làm lạnh:
Thiết bị ngng tụ chỉ ngng tụ lợng hồi lu.
Ta có : P[r+C
P
(t
1
-t
2
)]=G
n3
C
n
(t
2
-t
1
) [II-198]
Suy ra lợng nớc lạnh cần tiêu tốn là :

( )
[ ]
( )
12
21
3
''

ttC
ttCrP
G
n
P
n

+
=
Với :
t
1
, t
2
-nhiệt độ đầu và cuối của sản phẩm đỉnh đã ngng tụ.
C
P
-nhiệt dung riêng của sản phẩm đỉnh đã ngng tụ.Theo trên C
P
J/kg.độ.
t
1
=t
P
C.
Thay số vào ta đợc: G
n3
kg/h.
III.2.3.Tính đ ờng kính ống dẫn.
Đờng kính của ống dẫn đợc tính theo công thức sau:

.785,0
V
d =
,m [IV-23]
Trong đó:
V - là lu lợng của các chất chuyển động trong ống, m
3
/s.
-vân tốc của các chất trong ống, m/s.
III.2.3.1. Đ ờng kính ống dẫn sản phẩm đỉnh:
ống dẫn sản phẩm đỉnh là ống nối giữa nắp tháp và thiết bị ngng tụ.
14
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
Hỗn hợp đi ra ở đỉnh tháp là hỗn hợp hơi với nồng độ cấu tử dễ bay hơi là
y=x
P
; nhiệt độ của hỗn hợp là t = t
P
C.
Ta có khối lợng riêng của hỗn hợp là:

[ ]
)273(4,22
273.)1(.
21
t
MyMy

+
+
=

kg/m
3
. [II-183]
Khối lợng hỗn hợp đầu đi ra ở đỉnh tháp:
g
đ
=(R
x
+1).P kg/h
Với :
R
x
chỉ số hồi lu;
P khối lợng sản phẩm đỉnh, kg/h.
Lu lợng của hỗn hợp là :


d
g
V =
m
3
/h
hay V m
3
/s

Chọn vận tốc hơi là = 25, m/s
III.2.3.2. Đ ờng kính ống hồi l u sản phẩm đỉnh.
Hỗn hợp trong ống là hỗn hợp lỏng có nồng độ rợu là x = x
P
; nhiệt độ của
hỗn hợp là t = t
P
C .
Lợng sản phẩm đỉnh hồi lu là:
G
R
=R
x
.P kg/h.
Khối lợng riêng của sản phẩm đỉnh hồi lu là:
Khối lợng riêng của hỗn hợp lỏng đợc tính theo công thức:

2
1
1
1
1
1

aa
+=
[I-5]
Với:
- khối lợng riêng của hỗn hợp;

1,

2
- khối lợng riêng của rợu và nớc;
a
1
- nồng độ phần khối lợng của rợu trong hỗn hợp.
Tra [PL - 1.12] đợc
P
1
kg/m
3
Tra [PL - 1.13] đợc
P
2
kg/m
3

Lu lợng của hỗn hợp là:
Thay số vào ta có: V, m
3
/h
Hay V, m
3
/s.
Chọn vận tốc là = 0,3m/s
III.2.3.3. Đ ờng kính ống tháo sản phẩm đáy.
Hỗn hợp đợc tháo là hỗn hợp lỏng có nồng độ rợu là x = x
W
;

Nhiệt độ của hỗn hợp là t=t
P
C .
Lợng sản phẩm đáy là:
W, kg/h.
Khối lợng riêng của sản phẩm đáy là:
Khối lợng riêng của hỗn hợp lỏng đợc tính theo công thức:

2
1
1
1
1
1

aa
+=
[I-5]
Với:
15
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
- khối lợng riêng của hỗn hợp;

1,

2
- khối lợng riêng của rợu,nớc;
a
1

- nồng độ phần khối lợng của rợu, trong hỗn hợp.
Tra [PL -1.12] đợc
W
1
kg/m
3
Tra [PL -1.12] đợc
W
2
kg/m
3

Lu lợng của hỗn hợp là:
Thay số vào ta có: V, m
3
/h
Hay V, m
3
/s.
Chọn vận tốc là = 0,3, m/s
Đờng cân bằng của hệ thông cồn êtylic - nớc trong dải rộng của nồng độ,
thể hiện tính không tuyến tính rất rõ nét . Dựa trên các kết quả nghiên cứu
của Xtabnhicov .V.H và Sgancov P.X toàn bộ đờng cân bằng có thể chia
thành 7 đoạn [X].
STT Giới hạn đoạn Phơng trình mô phỏng
Dới Trên x phần mol k- hệ số
1 0.0 0.0025 12.86 x 12.86
2 0.0025 0.020 x / (1.32x+0.0793) 0.0793/(1.32x + 0.0793)
2
3 0.020 0.350 x/ (1.48x + 0.0792) 0.0792/(1.48x+ 0.0792)

2
4 0.530 0.550 0.395x + 0.4552 0.395
5 0.550 0.665 0.5087x + 0.3927 0.5087
6 0.665 0.820 0.6548x + 0.2956 0.6548
7 0.820 0.8941 0.8313x+ 0.1508 0.8313
Phụ lục
1. Kết quả mô hình toán học theo ph ơng pháp bình ph ơng tối
thiểu:
1.1. Đờng cân bằng hỗn hợp rợu êtylic - nớc theo [II - 148]:
x(Phần mol), y (Phần mol),
0.0000 < x 0.0005 , y = 0.000063 + 9.443962.x + 8030.240660.x
2
16
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
0.0005 < x 0.0016 , y = 0.000235 +13.781620.x - 937.351876.x
2
0.0016 < x 0.0023 , y = - 0.033648 +47.499999.x - 8809.523510.x
2
0.0023 < x 0.0031 , y = - 0.003488 +17.000001.x - 1250.000198.x
2
0.0031 < x 0.0079 , y = 0.008450 + 8.805309.x + 153.624553.x
2
0.0079 < x 0.0161 , y = - 0.007567 +13.421603.x - 174.070849.x
2
0.0161 < x 0.0286 , y = 0.062694 + 6.283692.x - 3.066700.x
2
0.0286 < x 0.0507 , y = x/(1.525329.x + 0.075621)
0.0507 < x 0.1100 , y = 0.156590 + 4.144495.x - 13.148000.x
2

0.1100 < x 0.2980 , y = x/(1.493901.x + 0.076846)
0.2980 < x 0.5016 , y = 0.451121 + 0.430683.x - 0.059410.x
2
0.5016 < x 0.5955 , y = 0.698570 - 0.552052.x + 0.918911.x
2
0.5955 < x 0.7062 , y = 0.755160 - 0.651902.x + 0.928441.x
2
0.7062 < x 0.7599 , y = 0.635114 - 0.256623.x + 0.610238.x
2
0.7599 < x 0.7982 , y = 1.276520 - 1.857048.x + 1.605774.x
2
0.7982 < x 0.8387 , y = 0.993954 - 1.129865.x + 1.138248.x
2
0.8387 < x 0.8941 , y = 1.120990 - 1.428895.x + 1.314234.x
2
1.2. Quan hệ x-t của rợu etylic và nớc theo [II - 148]:
x, Phần mol, t ,
0
C
0.0000 < x 0.0750 , t = 100.002474 - 247.415801.x + 47.326410.x
2
0.0750 < x 0.2000 , t = 93.480000 - 88.200001.x + 84.000004.x
2
0.2000 < x 0.4000 , t = 88.000000 - 30.000000.x + 0.000000.x
2
0.4000 < x 0.6000 , t = 86.000001 - 17.000003.x +10.000003.x
2
0.6000 < x 0.9000 , t = 84.150000 - 10.900000.x + 5.000000.x
2
1.3. Quan hệ y-t của đờng cân bằng rợu etylic và nớc theo [II - 148]:

y, Phần mol; t,
0
C.
0 < y 0.3320 , t = 100.002442 - 24.419657.y - 12.657097.y
2

0.3320 < y 0.5310 , t = 102.045470 - 33.582624.y - 3.593039.y
2

0.5310 < y 0.6140 , t = 136.457040 - 162.026728.y + 116.254205.y
2
0.6140 < y 0.7530 , t = 119.923692 - 105.175240.y + 67.505456.y
2
0.7530 < y 0.8980 , t = 99.155232 - 45.741377.y + 25.198938.y
2
1.4. Sự phụ thuộc sức căng bề mặt vào nhiệt độ của rợu êtylic
theo [I-362]:, 10
-3
N/m
2
; t ,
0
C
-20 < t 40 , = 24.000005 - 0.085000.t - 0.000000.t
2
40 < t 80 , = 23.500000 - 0.067500.t - 0.000125.t
2
80 < t 120 , = 21.500000 - 0.022500.t - 0.000375.t
2
1.5. Sự phụ thuộc của sức căng bề mặt vào nhiệt độ của nớc theo [I-362]:

, 10
-3
N/m
2
; t ,
0
C
0 < t 40 , = 75.600013 - 0.130001.t - 0.000500.t
2
17
Viện CNSH - CNTP Đồ án Chưng cất Cồn Bộ môn QT&TB CNSH
CNTP
40 < t ≤ 80 , σ = 75.800000 - 0.145000.t - 0.000250.t
2
80 < t ≤ 120 , σ = 74.400000 - 0.117500.t - 0.000375.t
2
1.6. Èn nhiÖt hãa h¬i cña rîu etylic phô thuéc vµo nhiÖt ®é theo[I - 305]:
r, Kcal/kg ; t ,
0
C.
0 < t ≤ 30 , r = 222.000010 - 0.100001.t + 0.000000.t
2
30 < t ≤ 50 , r = 216.000000 + 0.250000.t - 0.005000.t
2
50 < t ≤ 70 , r = 210.999999 + 0.350000.t - 0.005000.t
2
70 < t ≤ 90 , r = 210.999998 + 0.350000.t - 0.005000.t
2
90 < t ≤ 110 , r = 201.999995 + 0.450000.t - 0.005000.t
2

110 < t ≤ 130 , r = 190.999987 + 0.550000.t - 0.005000.t
2
130 < t ≤ 150 , r = 269.000000 - 0.700000.t
150 < t ≤ 170 , r = 284.000000 - 0.800000.t
1.7. Èn nhiÖt hãa h¬i cña rîu níc phô thuéc vµo nhiÖt ®é theo[I - 305]:
r, Kcal/kg ; t ,
0
C.
0 < t ≤ 20 , r = 595.000089 - 0.890013.t + 0.017000.t
2
20 < t ≤ 40 , r = 591.000000 - 0.450000.t + 0.005000.t
2
40 < t ≤ 60 , r = 580.200003 + 0.100000.t - 0.002000.t
2
60 < t ≤ 80 , r = 534.600008 + 1.700000.t - 0.016000.t
2
80 < t ≤ 90 , r = 427.400488 + 4.639988.t - 0.036000.t
2
90 < t ≤ 110 , r = 907.999991 - 6.190000.t + 0.025000.t
2
110 < t ≤ 140 , r = 626.399991 - 1.136667.t + 0.002333.t
2
1.8. §é nhít cña rîu phô thuéc vµo nhiÖt ®é theo [I-101]:
µ, 10
-3
N.s/m
2
, t,
0
C.

-20 < t ≤ -4 , µ = 1.767500 - 0.061875.t - 0.001562.t
2
-4 < t ≤ 10 , µ = 1.780005 - 0.046642.t + 0.001464.t
2
10 < t ≤ 30 , µ = 1.810000 - 0.039000.t + 0.000400.t
2
30 < t ≤ 50 , µ = 1.831000 - 0.035350.t + 0.000255.t
2
50 < t ≤ 80 , µ = 1.571000 - 0.022733.t + 0.000107.t
2
80 < t ≤ 120 , µ = 1.181000 - 0.012425.t + 0.000039.t
2
1.9. §é nhít cña h¬i rîu ë ¸p suÊt 1 at phô thuéc vµo nhiÖt ®é
theo [I-135]:µ, 10
3
N.s/m
2
, t,
0
C.
0 < t ≤ 50 , µ = 0.008300 + 0.000026.t + 0.000000.t
2
50 < t ≤ 100 , µ = 0.008700 + 0.000018.t + 0.000000.t
2
1.10. §é nhít cña níc phô thuéc vµo nhiÖt ®é theo [I - 101]:
µ, 10
-3
N.s/m
2
; t,

0
C.
0 < t ≤ 20 , µ = 1.790006 - 0.056501.t + 0.000850.t
2
20 < t ≤ 50 , µ = 1.528800 - 0.031080.t + 0.000230.t
2
18
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
50 < t 80 , à = 1.189000 - 0.016800.t + 0.000080.t
2
80 < t 120 , à = 0.859000 - 0.008375.t + 0.000026.t
2
1.11. Độ nhớt của hơi nớc ở áp suất 1 at phụ thuộc vào nhiệt độ
theo [I-135]:à, 10
3
N.s/m
2
; t,
0
C.
0 < t 50 , à = 0.008800 + 0.000042.t - 0.000000.t
2
50 < t 100 , à = 0.008700 + 0.000040.t
1.12. Khối lợng riêng của rợu etylic phụ thuộc vào nhiệt độ theo [I-10]:
, kg/m
3
; t,
0
C.

-20 < t 40 , = 806.000047 - 0.849999.t - 0.000000.t
2
40 < t 80 , = 805.000000 - 0.775000.t - 0.001250.t
2
80 < t 120 , = 773.064001 - 0.091600.t - 0.004800.t
2
1.13. Khối lợng riêng của nớc phụ thuộc vào nhiệt độ theo [I-10]:
, kg/m
3
, t,
0
C.
0 < t 40 , = 999.981090 + 0.011346.t - 0.005236.t
2
40 < t 80 , = 1004.000000 - 0.200000.t - 0.002500.t
2
80 < t 120 , = 1017.999999 - 0.475000.t - 0.001250.t
2
1.14. Nhiệt dung riêng của rợu êtylic phụ thuộc vào nhiệt độ theo [I-203]:
Cp, j/kg.K ; t,
0
C.
-20 < t 40 , Cp = 2286.999505 + 9.049994.t + 0.037501.t
2
40 < t 80 , Cp = 2159.999999 +14.250000.t - 0.012500.t
2
80 < t 120 , Cp = 1919.999996 + 7.250000.t - 0.012500.t
2
1.15. Nhiệt dung riêng của nớc phụ thuộc vào nhiệt độ theo [I-202]:
Cp, j/kg.K ; t,

0
C.
0 < t 30 , Cp = 4.211302 - 0.002120.t + 0.000030.t
2
30 < t 50 , Cp = 4.174000 + 0.000000.t
50 < t 70 , Cp = 4.194000 - 0.001150.t + 0.000015.t
2
70 < t 90 , Cp = 4.436000 - 0.007701.t + 0.000059.t
2
90 < t 100 , Cp = 4.220000 + 0.000000.t
100 < t 140 , Cp = 4.202943 - 0.000901.t + 0.000011.t
2
140 < t 170 , Cp = 4.325900 - 0.003080.t + 0.000020.t
2
170 < t 200 , Cp = 4.436049 - 0.004155.t + 0.000022.t
2
1.16. Quan hệ % thể tích và % khối lợng của hỗn hợp rợu etylic và nớc:
x , % thể tích ; y , % khối lợng.
0 < x 2 , y = 0.000020 + 0.799970.x + 0.000010.x
2
2 < x 10 , y = 0.013905 + 0.791009.x + 0.001277.x
2
10 < x 32 , y = 0.085899 + 0.785385.x + 0.001216.x
2
32 < x 38 , y = 4.127497 + 0.557250.x + 0.004375.x
2
19
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
38 < x 46 , y = 1.790001 + 0.690000.x + 0.002500.x

2
46 < x 54 , y = 2.767992 + 0.652286.x + 0.002857.x
2
54 < x 76 , y = 5.002012 + 0.575824.x + 0.003509.x
2
76 < x 94 , y = 27.267362 + 0.007417.x + 0.007140.x
2
94 < x 97.2 , y = - 55.107709 + 1.702246.x - 0.001564.x
2
1.17. Quan hệ và nhiệt độ của nớc theo [VI-424]:
, 10
-2
W/m.độ ; t ,
0
C
0 < t 30 , = 55.059753 + 0.256028.t - 0.001001.t
2
30 < t 70 , = 55.402857 + 0.252571.t - 0.001286.t
2
70 < t 90 , = 71.000000 - 0.165000.t + 0.001500.t
2
90 < t 110 , = 77.299990 - 0.190000.t + 0.001000.t
2
110 < t 160 , = 64.655715 + 0.062643.t - 0.000250.t
2
160 < t 180 , = 61.099992 + 0.125000.t - 0.000500.t
2
180 < t 200 , = 23.299979 + 0.515000.t - 0.001500.t
2
1.18. Quan hệ à vào nhiệt độ của nớc theo [VI-424]:

à ,10
-6
m
2
/s ; t ,
0
C.
0 < t 30 , à = 1.784851 - 0.053676.t + 0.000705.t
2
30 < t 70 , à = 1.376886 - 0.023253.t + 0.000136.t
2
70 < t 90 , à = 0.205000 + 0.010000.t - 0.000100.t
2
90 < t 110 , à = - 0.740000 + 0.021850.t - 0.000115.t
2
110 < t 160 , à = 0.639229 - 0.004516.t + 0.000011.t
2
160 < t 200 , à = 0.459200 - 0.002363.t + 0.000004.t
2
Tài liệu tham khảo
1. Tập thể tác giả. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ
hóa chất tập 1
Nxb KHKT-Hà Nội 1992
II- Hiệu đính Pts Trần Xoa, Pts Nguyễn Trọng Khuông, Pts Phạm Xuân
Toản. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2
Nxb KHKT Hà Nội 1999
III- Bộ môn máy hóa. Hớng dẫn thiết kế thiết bị quá trình chuyển khối
Trờng Đại học Bách Khoa xuất bản -Hà Nội 1975
IV- Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc
Tơi, Trần Xoa. Hiệu đính Trần Quang Thảo.

Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập 2
Trờng Đại học Bách Khoa xuất bản-Hà Nội 1982
V- Bộ môn quá trình và thiết bị
Bài tập và vài ví dụ về quá trình thiết bị công nghệ hóa học
Trờng Đại học Bách Khoa xuất bản-Hà Nội 1970
VI- Bùi Hải , Dơng Đức Hồng, Hà Mạnh Th.
Thiết bị trao đổi nhiệt. Nxb KHKT- 1999.
VII- Nguyễn Đức Lợi. Hớng Dẫn thiết kế hệ thống lạnh.
Nxb KHKT- 1999.
20
Vin CNSH - CNTP ỏn Chng ct Cn B mụn QT&TB CNSH
CNTP
VIII- Dơng Thuỷ Vỹ.Phơng pháp tính. Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội.
Nxb KHKT Hà Nội - 1999.
IX- Nguyễn Thanh Hằng và Nguyễn Đình Thởng - Công nghệ sản xuất
và kiểm tra cồn etylic. Nxb KHKT-Hà Nội
X- Nguyễn Minh Hệ - Luận án tiến sĩ. Khởi thảo và nghiên cứu Hệ điều
khiển tối u tháp chng cất thu hồi cồn từ bã rợu. Krasnodar (CHLB Nga),
1982
XI- Bùi Thế Tâm và Bùi Minh Trí - Giáo trình tối u hoá , cơ sở lý thuyết,
thuật toán , chơng trình mẫu Pascal .
Nxb KHKT-Hà Nội
XII- Nguyễn Minh Tuyển , Phạm Văn Thêm - Kỹ thuật hệ thống công
nghệ hoá học. Nxb KHKT-Hà Nội 1997
21