Tải bản đầy đủ (.docx) (94 trang)

đồ án môn học quá trình thiết bị tên đề tài thiết kế tháp chưng cất dạng mâm xuyên lỗ cho hệ nước acid acetic

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (758.65 KB, 94 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCMKHOA CƠNG NGHỆ HỐ HỌC VÀ THỰC PHẨM

<b>BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HỐ HỌC---oOo---</b>

<b>ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH THIẾT BỊTên đề tài:</b>

<b>THIẾT KẾ THÁP CHƯNG CẤT DẠNG MÂM XUYÊN LỖ CHO HỆ NƯỚC –ACID ACETIC</b>

<b>GVHD: ThS. Phạm Văn Hưng</b>

<b>SVTH: Hồ Nguyễn Minh Quang MSSV: 20128022</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Họ và tên sinh viên thực hiện:MSSV</b>

1. Hồ Nguyễn Minh Quang 20128022

<b>1. Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯNG CẤT HỆ NƯỚC- ACID ACETIC BẰNG THÁP MÂM XUYÊN LỖ NHẬP LIỆU Ở TRẠNG THÁI LỎNG SÔI2. Số liệu ban đầu:</b>

- Năng suất nhập liệu: 1700 kg/h

- Nồng độ cấu tử nhập liệu: 36% phần mol nước- Nồng độ sản phẩm đỉnh: 91% phần mol nước- Nồng độ sản phẩm đáy: 10% phần mol nước- Áp suất làm việc khí quyển

<b>3. Nội dung thực hiện:</b>

- Mở đầu

- Chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ- Tính cân bằng vật chất và năng lượng- Tính tốn cơng nghệ thiết bị chính- Tính tốn kết cấu thiết bị chính- Tính và chọn thiết bị phụ- Kết luận

- Tài liệu tham khảo- Phụ lục (nếu có)

<b>4. Bản vẽ: </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

- Bản vẽ quy trình cơng nghệ: 01 bản in khổ A1 (gấp lại, kẹp trong quyển thuyết minh đồ án) và 01 bản in khổ A3 đóng chung quyển thuyết minh.

- Bản vẽ thiết bị chính: 01 bản in khổ A1 (gấp lại, kẹp trong quyển thuyết minh đồ án) và 01 bản in khổ A3 đóng chung quyển thuyết minh.

<b>5. Ngày giao nhiệm vụ: 11/02/20236. Ngày nộp đồ án: 07/06/2023</b>

TRƯỞNG BỘ MÔN Tp. Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 06 năm 2023

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<small>TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINHKHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – THỰC PHẨM</small>

<b><small>BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC---</small></b>

<b>PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦAGIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN</b>

<b>MÔN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ 2 – NĂM HỌC 2022 – 2023MÃ MÔN HỌC: PWPD322703</b>

1.GVHD: ThS. Phạm Văn Hưng

2. Sinh viên: Hồ Nguyễn Minh Quang 3. MSSV: 20128022

4.Tên đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất hệ Nước - Acid Acetic bằng tháp mâm xuyên lỗ5. Kết quả đánh giá:

1 <sub>Xác định được đối tượng và yêu cầu thiết kế</sub> 0 – 1,02 <sub>Lập qui trình cơng nghệ và tính tốn được các chi tiết </sub>

thiết bị

0 – 2,5

3 <sub>Đánh giá được sự phù hợp, điểm mạnh, yếu của thiết kế</sub> 0 – 0,754 <sub>Lập được kế hoạch và thực hiện đúng kế hoạch</sub> 0 – 0,755 <sub>Lập được bản vẽ với phần mềm chuyên dụng</sub> 0 – 2,56 <sub>Hồn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, chính xác và </sub>

<i>Ghi chú: GV cho điểm lẻ tới 0,25 điểm</i>

6. Các nhận xét khác (nếu có)

...7. Kết luận

Được phép bảo vệ :  Không được phép bảo vệ : 

<i>Ngày …… tháng 06 năm 2023</i>

Người nhận xét

<i> (Ký & ghi rõ họ tên) </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<small>TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINHKHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – THỰC PHẨM</small>

<b><small>BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC---</small></b>

<b>PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦAGIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN</b>

<b><small>MÔN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ 2 – NĂM HỌC 2022 – 2023</small></b>

<b><small>MÃ MÔN HỌC: PWPD322703</small></b>

1.GVHD: ThS. Phạm Văn Hưng

2. Sinh viên: Ao Văn Đức Thành 3. MSSV: 20128151

4. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất hệ Nước - Acid Acetic bằng tháp mâm xuyên lỗ5. Kết quả đánh giá:

1 <sub>Xác định được đối tượng và yêu cầu thiết kế</sub> 0 – 1,02 <sub>Lập qui trình cơng nghệ và tính tốn được các chi tiết </sub>

thiết bị

0 – 2,5

3 <sub>Đánh giá được sự phù hợp, điểm mạnh, yếu của thiết kế</sub> 0 – 0,754 <sub>Lập được kế hoạch và thực hiện đúng kế hoạch</sub> 0 – 0,755 <sub>Lập được bản vẽ với phần mềm chuyên dụng</sub> 0 – 2,56 <sub>Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, chính xác và </sub>

<i><small>Ghi chú: GV cho điểm lẻ tới 0,25 điểm</small></i>

6. Các nhận xét khác (nếu có)

...7. Kết luận

Được phép bảo vệ :  Không được phép bảo vệ : 

<i>Ngày …… tháng 06 năm 2023</i>

Người nhận xét

<i> (Ký & ghi rõ họ tên) </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<small>TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINHKHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – THỰC PHẨM</small>

<b><small>BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC---</small></b>

<b>PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦAGIÁO VIÊN PHẢN BIỆN</b>

<b><small>MƠN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ 2 – NĂM HỌC 2022 – 2023</small></b>

<b>MÃ MÔN HỌC: PWPD322703</b>

1. GVPB: ...2. Sinh viên: Hồ Nguyễn Minh Quang 3. MSSV: 20128022

4. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất hệ Nước - Acid Acetic bằng tháp mâm xuyên lỗ5. Kết quả đánh giá:

1 Xác định được đối tượng và yêu cầu thiết kế <sup>0 – 0,5</sup>2 Lập qui trình cơng nghệ và tính tốn được các chi tiết thiết

0 – 1,5

3 Đánh giá được sự phù hợp, điểm mạnh, yếu của thiết kế <sup>0 – 0,5</sup>4 Lập được bản vẽ với phần mềm chuyên dụng <sup>0 – 2,5</sup>5 Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, chính xác và logic <sup>0 – 1,0</sup>6 Trình bày được những nội dung cốt lõi của đồ án <sup>0 – 1,0</sup>

<b>TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ:……….)</b>

<i>Ghi chú: GV cho điểm lẻ tới 0,25 điểm</i>

6. Các nhận xét khác (nếu có)

...

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<i>Ngày …… tháng 06 năm 2023</i>

Người phản biện

<i> (Ký & ghi rõ họ tên) </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b><small>TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCMKHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC-THỰC</small></b>

<b><small>BỘ MƠN CN HĨA HỌC---</small></b>

<b><small>CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập – Tự do – Hạnh phúc</small></b>

<b>---PHIẾU TRẢ LỜI GÓP Ý NỘI DUNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC MÁY-THIẾT BỊI. Thơng tin chung</b>

<b>- Họ và tên sinh viên: Hồ Nguyễn Minh Quang Lớp: 20128V1</b>

<b>- Tên đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất hệ Nước - Acid Acetic bằng tháp mâm xuyên lỗ- GVHD: ThS. Phạm Văn Hưng</b>

<b>II.Nội dung trả lời</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<i>Tp.HCM, ngày tháng năm </i>

<b>GV PHẢN BIỆN</b>

<i>(Ký và ghi rõ họ tên)</i>

<b>SINH VIÊN THỰCHIỆN</b>

<i>(Ký và ghi rõ họ tên)</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<small>TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINHKHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – THỰC PHẨM</small>

<b><small>BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC</small></b>

<b>---PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦAGIÁO VIÊN PHẢN BIỆN</b>

<b><small>MƠN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ 2 – NĂM HỌC 2022 – 2023MÃ MÔN HỌC: PWPD322703</small></b>1. GVPB: ...

2. Sinh viên: Ao Văn Đức Thành 3. MSSV: 201281514. Tên đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất hệ Nước - Acid Acetic bằng tháp mâm xuyên lỗ5. Kết quả đánh giá:<b>STTNội dung<sup>Thang</sup>điểmĐiểmsố</b>1 Xác định được đối tượng và yêu cầu thiết kế <sup>0 – 0,5</sup>2 Lập qui trình cơng nghệ và tính tốn được các chi tiết thiếtbị0 – 1,53 Đánh giá được sự phù hợp, điểm mạnh, yếu của thiết kế <sup>0 – 0,5</sup>4 Lập được bản vẽ với phần mềm chuyên dụng <sup>0 – 2,5</sup>5 Hồn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, chính xác và logic <sup>0 – 1,0</sup>6 Trình bày được những nội dung cốt lõi của đồ án <sup>0 – 1,0</sup>7 Trả lời được các câu hỏi phản biện <sup>0 – 3,0</sup><b>TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ:……….)</b>

<b>10</b><i>Ghi chú: GV cho điểm lẻ tới 0,25 điểm</i>6. Các nhận xét khác (nếu có)...

...

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b><small>TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCMKHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC-THỰC</small></b>

<b><small>BỘ MƠN CN HĨA HỌC---</small></b>

<b><small>CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập – Tự do – Hạnh phúc</small></b>

<b>---PHIẾU TRẢ LỜI GĨP Ý NỘI DUNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC MÁY-THIẾT BỊI. Thông tin chung</b>

<b>- Họ và tên sinh viên: Ao Văn Đức Thành</b> Lớp: 20128V2

<b>- Tên đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất hệ Nước - Acid Acetic bằng tháp mâm xuyên lỗ- GVHD: ThS. Phạm Văn Hưng</b>

<b>II.Nội dung trả lời</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<i>Tp.HCM, ngày thángnăm </i>

<b>GV PHẢN BIỆN</b>

<i>(Ký và ghi rõ họ tên)</i>

<b>SINH VIÊN THỰCHIỆN</b>

<i>(Ký và ghi rõ họ tên)</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>LỜI CẢM ƠN</b>

Xuyên suốt quá trình thực hiện đồ án này, bản thân chúng em đã không ngừng nhận được sựhỗ trợ, sự giúp đỡ không chỉ từ thầy cơ mà cịn với cả các cá nhân, tổ chức khác trong việc tạo điều kiện thuận lợi để cho chúng em thực hiện nghiên cứu đồ án này.

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giảng viên trường Đại học Sư Phạm Kỹ ThuậtTP.HCM thuộc khoa Cơng nghệ Kỹ Thuật Hố học và Thực phẩm. Đồng thời chúng em cũng muốn gửi đến thầy Phạm Văn Hưng lời cảm ơn sâu sắc vì đã truyền đạt tận tình kiến thức cho chúng em để chúng em có thể hồn thành được đồ án này.

Cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng phản biện và hội đồng chấm điểm vì những góp ý vànhận xét của quý thầy cô trong việc nhận xét và giúp đỡ chúng em tìm ra những lỗi sai trongđồ án của mình.

Tuy có thể cịn sai sót trong q trình hồn thiện nhưng chúng em mong thầy cơ có thể lượng thứ cho chúng em. Qua đó chúng em cũng rất mong mỏi nhận những đóng góp ý kiến, nhận xét của các thầy cô để chúng em trau dồi kiến thức hơn trong quá trình học vấn này.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<i><b>CHƯƠNG 2: THUYẾT MINH QUY TRÌNH...8</b></i>

<i><b>2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ...8</b></i>

<i><b>2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ...9</b></i>

<i><b>CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG...10</b></i>

<i><b>3.1 Cân bằng vật chất...10</b></i>

<i><b>3.1.1 Tính cân bằng vật chất...10</b></i>

<i><b>3.1.2 Xác định chỉ số hồn lưu...11</b></i>

<i><b>3.1.3 Phương trình làm việc đoạn cất...11</b></i>

<i><b>3.1.4 Phương trình làm việc đoạn chưng...11</b></i>

<i><b>3.1.5 Xác định số mâm lý thuyết...12</b></i>

<i><b>3.1.6 Xác định số mâm thực tế...12</b></i>

<i><b>3.2 Cân bằng năng lượng...15</b></i>

<i><b>3.2.1 Cân bằng năng lượng cho toàn tháp chưng cất...15</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<i><b>3.2.2 Cân bằng năng lượng cho thiết bị ngưng tụ...17</b></i>

<i><b>3.2.3 Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh...18</b></i>

<i><b>3.2.4 Cân bằng nhiệt cho thiết bị đun sơi dịng nhập liệu...19</b></i>

<i><b>CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH...21</b></i>

<i><b>4.1 Đường kính tháp (D<small>t</small>)...21</b></i>

<i><b>4.1.1 Đường kính đoạn cất...21</b></i>

<i>4.1.1.1 Lượng hơi trung bình đi trong tháp...21</i>

<i>4.1.1.2 Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp...23</i>

<i><b>4.1.2 Đường kính đoạn chưng...24</b></i>

<i>4.1.2.1 Lượng hơi trung bình đi trong tháp...24</i>

<i>4.1.2.2 Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp...26</i>

<i><b>4.2 Mâm lỗ - trở lực của mâm...27</b></i>

<i><b>4.2.1 Cấu tạo mâm lỗ...27</b></i>

<i><b>4.2.2 Độ giảm áp của pha khí qua một mâm...28</b></i>

<i>4.2.2.1 Độ giảm áp qua mâm khô...28</i>

<i><b>4.2.3 Kiểm tra ngập lụt khi tháp hoạt động...32</b></i>

<i><b>4.3 Tính tốn cơ khí của tháp...33</b></i>

<i>4.3.5.4 Ống dẫn hơi từ nồi đun qua đáy tháp:...41</i>

<i>4.3.5.5 Ống dẫn chất lỏng từ nồi đun: (sản phẩm đáy)...42</i>

<i>4.3.5.6 Ống dẫn chất lỏng ở đáy tháp...42</i>

<i><b>4.3.6 Tính tốn lớp cách nhiệt...43</b></i>

<i><b>4.3.7 Chân đỡ và tai treo...44</b></i>

<i>4.3.7.1 Tính trọng lượng của tồn tháp...44</i>

<i>4.3.7.2 Chân đỡ tháp...45</i>

<i>4.3.7.3 Tai treo...46</i>

<i><b>4.3.8 Kính quan sát:...46</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<i>5.1.2.5 Cấu tạo thiết bị:...58</i>

<i><b>5.1.3 Thiết bị gia nhiệt nhập liệu...58</b></i>

<i>5.1.3.1 Suất lượng hơi nước cần dùng:...59</i>

<i>5.1.3.2 Xác định ∆ tlog :...59</i>

<i>5.1.3.3 Xác định hệ số truyền nhiệt K:...59</i>

<i>5.1.3.4 Xác định bề mặt truyền nhiệt:...63</i>

<i>5.1.3.5 Cấu tạo thiết bị:...63</i>

<i><b>5.1.4 Thiết bị nồi đun gia nhiệt sản phẩm đáy...63</b></i>

<i>5.1.4.1 Lượng hơi đốt cần thiết để thực hiện q trình đun sơi sản phẩm đáy là:645.1.4.2 Xác định ∆ tlog :...64</i>

<i>5.1.4.3 Xác định hệ số truyền nhiệt K:...65</i>

<i>5.1.4.4 Xác định bề mặt truyền nhiệt:...67</i>

<i>5.1.4.5 Cấu tạo thiết bị:...67</i>

<i><b>5.1.5 Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy...68</b></i>

<i>5.1.5.1 Lượng nước lạnh cần thiết để thực hiện quá trình làm nguội dịng sản phẩm đáy...69</i>

<i>5.1.5.2 Xác định ∆ tlog :...69</i>

<i>5.1.5.3 Xác định hệ số truyền nhiệt K:...69</i>

<i>5.1.5.4 Xác định bề mặt truyền nhiệt:...73</i>

<i>5.1.5.5 Cấu tạo thiết bị:...73</i>

<i><b>5.2 Tính toán bơm nhập liệu...73</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<i><b>5.2.1 Bồn cao vị...73</b></i>

<i>5.2.1.1 Tổn thất đường ống dẫn...74</i>

<i>5.2.1.2 Tổn thất đường ống dẫn trong thiết bị gia nhiệt nhập liệu...75</i>

<i><b>5.2.2 Chiều cao bồn cao vị...76</b></i>

<i><b>5.3 Bơm...77</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>DANH MỤC BẢ</b>

Bảng 1. 1: Bảng so sánh ưu nhược điểm của các loại tháp...7Y

Bảng 3. 1: Thành phần cân bằng lỏng hơi của hệ nước – acid acetic...10

Bảng 3. 2: Nhiệt dung riêng của nước và acid acetic theo nhiệt độ...16

Bảng 3. 3: Nhiệt hóa hơi của nước và acid acetic theo nhiệt độ...17

Bảng 3. 4: Nhiệt dung riêng của nước và acid acetic tại 65,27 <small>o</small>C...18

Bảng 3. 5: Nhiệt dung riêng của nước và acid acetic tại nhiệt độ 66,9<small> o</small>C...19

Bảng 3. 6: Bảng tổng kết cân bằng năng lượng...20

Bảng 4. 1: Thơng số bích ghép thân – đáy – nắp...37

Bảng 4. 8: Thơng số kích thước của chân đỡ...46

Bảng 4. 9: Thơng số kích thước của tai treo...46

<b>DANH MỤC H</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

Hình 2. 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ...8

Hình 3. 1: Giản đồ cân bằng lỏng – hơi và số mâm lý thuyết của hệ nước – acid acetic.12Hình 3. 2: Đồ thị xác định hiệu suất trung bình của thiết bị...13

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<b>DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT</b>

dòng nhập liệu

<i>kmol /h</i>

dòng sản phẩmđỉnh

<i>kg /h</i>

lượng dòng sảnphẩm đỉnh

<i>kg /h</i>

lượng dòng sảnphẩm đáy

<i>mol /mol</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<i>x<sub>W</sub></i> Phần mol dòng sảnphẩm đáy

đối của hỗn hợplỏngCân bằng năng

lượng

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<i>F</i> Diện tích bề mặttruyền nhiệt

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<b>CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN</b>

<b>Giới thiệu sơ lược về nguyên liệu và sản phẩm</b>

Nguyên liệu là hỗn hợp bao gồm Acid Acetic – Nước

<b>1.1 Acid Acetic</b>

<i><b>1.1.1 Tổng quan</b></i>

Là hợp chất hữu cơ có cơng thức là CH<small>3</small>COOH. Là một carboxylic acid bao gồm một gốc methyl và 1 nhóm chức carboxyl. Tên IUPAC của acetic acid là ethanoic acid và cơng thức hóa học của nó cũng có thể được viết là C<small>2</small>H<small>4</small>O<small>2</small>. Acetic acid cịn có tên gọi khác là giấm, chứa từ 5% đến 20% acid ethanoic theo thể tích. Mùi hăng và vị chua là đặc trưng của aceticacid.

Ngồi ra thì Acid Acetic có tính chất lý hố sau:− Nhiệt độ sơi: 118 °C

− Khối lượng phân tử/ khối lượng mol: 60,052 g/mol− Nhiệt độ nóng chảy: 16,6 <small>o</small>C

Tác dụng với rượu tạo thành ester:

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

ROH + CH<small>3</small>COOH → CH<small>3</small>COOR + H<small>2</small>O

Acetic acid làm ăn mòn các kim loại và tạo ra khí hydro và các muối acetate:Mg + 2CH<small>3</small>COOH → (CH<small>3</small>COO)<small>2</small>Mg + H<small>2</small>

Nhôm thụ động với acetic acid do khi phản ứng, nó tạo ra lớp màng mỏng nhơm oxit trên bềmặt, ngăn chặn sự ăn mịn. Vì vậy, các nhà sản xuất vẫn thường dùng bình chứa bằng nhơm để đựng dung dịch này.

Phản ứng thế halogen vào gốc hydrocacbon (90 – 100 <small>o</small>C):Cl<small>2</small> + CH<small>3</small>COOH → ClCH<small>2</small>COOH + HCl

Tác dụng với acetylen (xúc tác thủy ngân, nhiệt độ 70 – 80<small>o</small>C) thành etyl diacetate:C<small>2</small>H<small>2 </small>+ 2CH<small>3</small>COOH → CH<small>3</small>CH(OCOCH<small>3</small>)<small>2</small>

Tác dụng với amoniac tạo thành amid:NH<small>3</small> + CH<small>3</small>COOH → NH<small>3</small>CH<small>3</small>COOHNH<small>4</small>

Phản ứng decarboxyl hóa thành aceton (Xúc tác manganese oxide, nhiệt độ):C<small>2</small>H<small>2 </small>+ CH<small>3</small>COOH → CH<small>2</small>CHOCOCH<small>3</small>

<i><b>1.1.3 Ứng dụng:</b></i>

Trong công nghiệp

Acetic acid được sử dụng trong nhiều quy trình cơng nghiệp để sản xuất chất nền và làm thuốc thử hoá học như Anhydrid Acetic, Estic, Vinyl Acetate Monome, giấm và các vật liệupolymer. Ngồi ra cịn được sử dụng để tinh chế các hợp chất hữu cơ do có khả năng làm dung môi để kết tinh lại.

Trong y tế

Axit axetic có rất nhiều cơng dụng trong lĩnh vực y tế như:

1. Nó có thể được sử dụng như một chất khử trùng chống lại pseudomonas, enterococci, streptococci, staphylococci và những người khác.

2. Nó cũng được sử dụng trong tầm soát ung thư cổ tử cung và điều trị nhiễm trùng.3. Nó được sử dụng như một tác nhân để lyse (phá hủy các tế bào thông qua lysin) các tế

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

bào hồng cầu trước khi các tế bào bạch cầu được kiểm tra.

4. Giấm cũng được cho là làm giảm nồng độ đường trong máu cao.Công nghiệp thực phẩm

1. Trong ngành công nghiệp thực phẩm, acetic acid được sử dụng phổ biến nhất trong các hoạt động ngâm thương mại và trong các gia vị như mayonnaise, mù tạt và sốt cà chua.2. Nó cũng được sử dụng để nêm các mặt hàng thực phẩm khác nhau như salad, v.v.

3. Ngồi ra, giấm có thể phản ứng với các thành phần kiềm như baking soda và khi điều đó xảy ra, nó tạo ra một loại khí giúp làm cho bánh nướng trở nên phồng hơn.

Sử dụng trong gia đình

Acetic acid là một dung dịch loãng được sử dụng rộng rãi như giấm. Và như chúng ta đã quen thuộc, giấm được sử dụng rộng rãi để làm sạch, giặt giũ, nấu ăn và nhiều mục đích sử dụng khác trong gia đình. Nơng dân thường phun acetic acid lên thức ăn ủ chua của vật nuôiđể chống lại sự phát triển của vi khuẩn và nấm.

Ngoài ra, acid acetic được sử dụng để sản xuất mực và thuốc nhuộm và nó cũng được sử dụng trong sản xuất nước hoa. Nó cũng tham gia vào việc sản xuất các ngành công nghiệp cao su và nhựa.

<i><b>1.1.4 Sản xuất</b></i>

Acid Acetic được sản xuất bằng 2 phương pháp là sinh học và tổng hợp.

Carbonyl hoá methanol: Đa phần Acetic acid được sản xuất bằng quy trình cho methanol và carbon monoxide phản ứng với nhau theo phương trình:

CH<small>3</small>OH + CO  CH<small>3</small>COOH

Trong quy trình cịn có sử dụng chất xúc tác là iodomethan và diễn ra theo 3 bước. Chất xúctác, thường là phức chất kim loại, được dùng trong bước 2.

1. CH<small>3</small>OH + HI  CH<small>3</small>I + H<small>2</small>O2. CH<small>3</small>I + CO  CH<small>3</small>COI

3. CH<small>3</small>COI + H<small>2</small>O  CH<small>3</small>COOH + HI

Oxy hoá acetaldehyde: Acetaldehyde có thể được sản xuất bằng cách oxy hố butan hoặc naphtha nhẹ, hoặc hydrat hoá ethylen.

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Khi hóa rắn nó có thể tồn tại ở 5 dạng tinh thể khác nhau.

Các phân tử nước hình thành liên kết hydro với nhau và phân cực mạnh, cho phép nó tách các ion trong muối và liên kết với các phân tử phân cực khác như rượu và acid, do đó hịa tan chúng. Liên kết hydro làm cho nước có dạng rắn ít đậm đặc hơn dạng lỏng, có điểm sơi tương đối cao là 100 <small>o</small>C và khả năng tỏa nhiệt cao.

Nước là chất lưỡng tính, có nghĩa là nó có thể thể hiện các tính chất của acid hoặc base, tùy thuộc vào pH của dung dịch mà nó có trong đó; nó dễ dàng tạo ra cả ion H<small>+</small> và OH<small>-</small>

Về mặt hình học thì phân tử nước có góc liên kết là 104,45°. Do các cặp điện tử tự do chiếmnhiều chỗ nên góc này sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình tứ diện. Chiều dài của liên kết O-H là 96,84 picomet.

<i><b>1.2.2 Tính chất vật lý:</b></i>

− Khối lượng phân tử: 18g / mol− Khối lượng riêng ở 4 <small>o</small>C: 1g / ml− Nhiệt độ nóng chảy: 0 <small>o</small>C

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Tham gia vào q trình hóa học trong cơ thể người và động vật.

Có vai trị rất quan trọng trong đời sống: sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vậntải,…

Nước là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các q trình sinh hóa cơ bản như quang hợp tạo thành khí oxi:

6H<small>2</small>O + 6CO<small>2</small><i>quang hợp</i>

<i><small>→</small></i> C<small>6</small>H<small>12</small>O<small>6</small> + 6O<small>2</small>

Nước rất cần thiết cho đời sống hàng ngày, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải... Sự sống trên Trái Đất đều bắt nguồn từ nước và phụ thuộc vào nước. Nước có ảnh hưởng quyết định đến khí hậu một khu vực, là nguyên nhân tạo ra thời tiết.

<b>1.3 Phương pháp chưng cất</b>

<i><b>1.3.1 Chưng cất là gì?</b></i>

Chưng cất là quá trình phân tách hỗn hợp lỏng bao gồm hai cấu tử khác nhau trở lên thànhcác cấu tử riêng dựa trên điểm sôi khác nhau của chúng trong hỗn hợp (ở cùng một nhiệt độ,áp suất hơi bão hoà của các cấu tử khác).

Hỗn hợp có bao nhiêu cấu tử thì khi chưng cất sẽ thu được bấy nhiêu sản phẩm. Ở đây, xétđơn giản ở hệ 2 cấu tử thì ta sẽ thu được 2 sản phẩm:

Sản phẩm bay hơi lên đỉnh tháp gọi là sản phẩm đỉnh, chủ yếu bao gồm cấu tử có điểm sơithấp hơn

Sản phẩm đáy chủ yếu bao gồm các cấu tử có điểm sơi cao hơn có xu hướng ngưng tụ với tỷlệ lớn hơn vật liệu dễ bay hơi.

Bản chất của chưng cất chính là dựa vào nhiệt độ sôi hay nhiệt độ bay hơi khác nhau để táchcác cấu tử bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi và ngưng tụ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

- Áp suất thường- Áp suất cao

* Phân loại theo nguyên lý làm việc- Chưng cất đơn giản

- Chưng bằng hơi nước trực tiếp- Chưng cất đa cấu tử

*Phân loại theo phương pháp cấp nhiệt ở đáy tháp- Cấp nhiệt trực tiếp

- Cáp nhiệt gián tiếp

Vậy đối với hệ Acid Acetic - Nước, ta nên chọn phương pháp chưng cất liên tục cấp nhiệt gián tiếp ở áp suất thường.

<i><b>1.3.3 Thiết bị chưng cất</b></i>

Trong chưng cất, có nhiều loại thiết bị khác nhau để có thể sử dụng tuỳ thuộc vào từng trường hợp nhất định và tất cả đều được dựa trên các yếu tố như diện tích tiếp xúc pha, mức độ phân tán của một lưu chất này vào lưu chất kia. Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng ta có các loại tháp mâm, nếu pha lỏng phân tán vào pha khí ta có tháp chêm, tháp phun,…Vậy ta khảo sát 2 loại thường dùng là tháp mâm và tháp chêm.

Tháp mâm: thân tháp có hình trụ, thẳng đứng ở phía trong, có gắn các mâm có cấu tạo khác nhau, trên đó pha lỏng và pha hơi được cho tiếp xúc với nhau. Tuỳ theo cấu tạo của đĩa, ta có:

- Tháp mâm chóp: trên mâm bố trí có chóp dạng trịn, xupap, chữ s…- Tháp mâm xun lỗ: trên mâm có nhiều lỗ hay rãnh

Tháp chêm (Tháp đệm): tháp 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: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự.

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<b>B<small>ẢNG</small> 1. 1: B<small>ẢNGSOSÁNHƯUNHƯỢCĐIỂMCỦACÁCLOẠITHÁP</small>.</b>

- Cấu tạo đơn giản- Trở lực thấp

- Làm việc được với chất lỏng bẩn nếu dùng đệm cầu có  của chất lỏng.

- Trở lực tương đối thấp- Hiệu suất khá cao

- Khá ổn định- Hiệu suất cao

Nhược điểm

- Do có hiệu ứng thành hiệu suất truyền khối thấp.

- Độ ổn định khơng cao, khó vận hành.

- Do có hiệu ứng thành khi tăng năng suất thì hiệu ứng thành tăng  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

Vậy, ta sử dụng tháp mâm xuyên lỗ để chưng cất hệ Nước – Acid Acetic.

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<b>CHƯƠNG 2: THUYẾT MINH QUY TRÌNH</b>

<b>2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệH<small>ÌNH</small> 2. 1: S<small>ƠĐỒQUYTRÌNHCƠNGNGHỆ</small>.</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<b>Chú thích quy trình cơng nghệ:</b>

V-101: Bồn chứa nhập liệu E-101: Thiết bị gia nhiệt nhập liệuV-102: Bồn cao vị E-102: Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnhV-103: Bồn chứa sản phẩm đáy E-103: Thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnhV-104: Bồn chứa sản phẩm đỉnh E-104: Nồi đun Kettle

P-101 A/B: Bơm E-105: Thiết bị làm nguội sản phẩm đáyT-101: Tháp chưng cất

<b>2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ</b>

Hỗn hợp Acid Acetic và nước có nồng độ nhập liệu là 36% phần mol nước, nhiệt độ ở bồn chứa nguyên liệu là 27 <small>o</small>C, sau đó được bơm vào bồn cao vị và được đưa vào thiết bị gia nhiệt nhập liệu. Tại thiết bị gia nhiệt, hỗn hợp được đun sôi từ 27 <small>o</small>C lên đến 106,8 <small>o</small>C và sauđó đưa qua tháp chưng cất ở mâm nhập liệu. Ở mâm nhập liệu, hỗn hợp được trộn cùng phần lỏng của đoạn cất chảy trong tháp.

Hơi đi lên từ các mâm ở dưới gặp dòng hỗn hợp chảy từ trên xuống. Khi đó sẽ xảy ra sự trao đổi nhiệt giữa hai pha với nhau. Acid Acetic mất dần năng lượng và sẽ ngưng tụ lại thành pha lỏng chảy xuống dưới, còn nước sẽ nhận thêm phần năng lượng đã mất đó mà chuyển sang trạng thái hơi, bay lên trên.

Nồng độ nước trong pha lỏng chuyển động trong phần chưng càng xuống dưới càng giảm vìđã tạo thành pha hơi và bị lơi cuốn đi lên phần đỉnh tháp. Các mâm trên đỉnh tháp, càng đi lên nhiệt độ sẽ càng giảm nên khi hơi có nhiệt độ sơi cao hơn là Acid Acetic đi qua các mâmtừ dưới lên sẽ ngưng tụ lại. Cuối cùng, trên đỉnh tháp sẽ thu được hỗn hợp có cấu tử nước chiếm nhiều nhất.

Hơi ra từ đỉnh tháp sẽ tiếp tục đi qua thiết bị ngưng tụ, một phần được ngưng tụ sẽ tiếp tục qua thiết bị làm nguội và sau đó đi vào bồn chứa sản phẩm đỉnh. Phần cịn lại thì được đưa lại hồn lưu lại tháp.

Cịn dung dịch lỏng ở đáy tháp sẽ bao gồm phần nhiều cấu tử Acid Acetic có nhiệt độ sơi cao hơn và một lượng nhỏ nước. Dung dịch sau đó được đi đun nóng cho bốc hơi ở nồi đun Kettle cung cấp lại cho tháp để tiếp tục làm việc, phần còn lại sẽ đi qua thiết bị làm nguội đén bồn chứa sản phẩm đáy. Hệ thống làm việc liên tục cho ra sản phẩm đỉnh là nước, sản phẩm đáy là Acid acetic.

<b>CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<b>3.1 Cân bằng vật chất</b>

Hỗn hợp Acid acetic và nướcNăng suất nhập liệu <i>F=1700(</i>´ <i><sup>kg</sup></i>

<i>h</i> <sup>)</sup><i>x<sub>F</sub></i>=36 % phần mol nước

<b>B<small>ẢNG</small> 3. 1: T<small>HÀNHPHẦNCÂNBẰNGLỎNGHƠICỦAHỆNƯỚC</small> – <small>ACIDACETIC</small>.</b>

Hệ Nước – Acid Acetic

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<i><b>3.1.2 Xác định chỉ số hoàn lưu</b></i>

Tỉ số hoàn lưu là chỉ số mà chế độ làm việc tại đó ứng với số mâm lý thuyết là vơ cực. Do đó, chi phí cố định là vơ cực nhưng chi phí điều hành (ngun liệu, nước…) là tối thiểuTừ bảng ta sử dụng phương pháp nội suy ta có:

<i><b>3.1.3 Phương trình làm việc đoạn cất (IX.20/144 [1])</b></i>

<i>y=<sup>R</sup>R+1<sup>x +</sup></i>

4,594,59+1<i><sup>x +</sup></i>

4,59+1<sup>=0,821 x+ 16,28</sup>

<i><b>3.1.4 Phương trình làm việc đoạn chưng (IX.22/158 [1])</b></i>

<i>y=<sup>R+L</sup>R+1<sup>x +</sup></i>

<i>R+1<sup>x</sup><small>W</small></i>=¿<i>y =</i><sup>4,59+3,12</sup>

4,59+1 <i><sup>x +</sup></i>

<i>y=1,379 x−3,792</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

<small>phương trình làm việc đoạn chưngmâm lý thuyết</small>

Trong đó:

N<small>tt</small>: số mâm thực tếN<small>lt</small>: số mâm lý thuyết

<i>η<sub>tb</sub></i>: hiệu suất trung bìnhVới:

3

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<i>η<sub>D</sub>, η<sub>F</sub>,η<sub>W</sub></i> lần lượt là hiệu suất của mâm trên cùng, hiệu suất của mâm nhập liệu và hiệu suất của mâm dưới cùng

Xác định <i>η<sub>i</sub></i>: Ta xác định <i>η<sub>i</sub></i> dựa vào hình (IX.11/171 [1]):

<b>H<small>ÌNH</small> 3. 2: Đ<small>ỒTHỊXÁCĐỊNHHIỆUSUẤTTRUNGBÌNHCỦATHIẾTBỊ</small>.</b>

Sau khi tính được tích số giữa độ bay hơi tương đối <i>α</i> và độ nhớt của hỗn hợp lỏng <i>μ<sub>hh</sub></i> ta tra đồ thị trên để tìm <i>η<sub>i</sub></i>

Xác định độ nhớt của hỗn hợp theo cơng thức (I.12/84 [2]):

<i>log μ<sub>hh</sub></i>=<i>x<sub>D</sub>×log μ<sub>nước</sub></i>+

(

<i>1−x<sub>D)</sub>× log μ<sub>acid acetic</sub></i>

Trong đó:

<i>μ<sub>hh</sub></i>: độ nhớt của hỗn hợp lỏng

<i>μ<sub>nước</sub></i>: độ nhớt của nước

<i>μ<sub>acid acetic</sub></i>: độ nhớt của acid aceticXét tại vị trí nhập liệu:

Độ bay hơi tương đối <i>α=<sup>y</sup><small>F</small></i>

<i>1− y</i><small>¿</small><i><sub>F</sub>×<sup>1−x</sup><small>F</small></i>

<i>x<sub>F</sub></i> <sup>=</sup>

1−0,360,36 <sup>=1,69</sup>

<i>t<sub>F</sub></i>=106,8<small>o</small>C tra bảng I.101/91 [2] ta có:+ <i>μ<sub>acid acetic</sub></i>=0,46 (cP ) , μ<i><sub>nước</sub></i>=0,26 (cP)

Độ nhớt hỗn hợp:

<i>lg</i>

<sub>(</sub>

<i>μ<sub>hh)</sub></i>=<i>x<sub>F</sub>× lg</i>

<sub>(</sub>

<i>μ<sub>nước</sub></i>

<sub>)</sub>

+

(

<i>1−x<sub>F</sub></i>

<sub>)</sub>

<i>× lg</i>

<sub>(</sub>

<i>μ<sub>acid acetic)</sub>→ μ<sub>hh</sub></i>=0,37 (cP)

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

Ta có: <i>α × μ<sub>hh</sub></i>=1,69 ×0,37=0,62 (cP)

Tra đồ thị (IX.11/171 [1]): ta có <i>η<sub>F</sub></i>=56 %

Xét tại vị trí mâm đỉnh

Độ bay hơi tương đối <i>α=<sup>y</sup><sup>D</sup></i>

<i>1− y</i><small>¿</small><i><sub>D</sub>×<sup>1−x</sup><sup>D</sup>x<sub>D</sub></i> <sup>=</sup>

1−0,910,91 <sup>=1,47</sup>

<i>t<sub>D</sub></i>=100,54<small>o</small>C tra bảng I.101/91 [2] ta có:+ <i>μ<sub>acid acetic</sub></i>=0,46 (cP ) , μ<i><sub>nước</sub></i>=0,28 (cP)

Độ bay hơi tương đối <i>α=<sup>y</sup><sup>W</sup></i>

<i>1− y<sub>W</sub></i><small>¿</small> <i>×<sup>1−x</sup><sup>W</sup>x<sub>W</sub></i> <sup>=</sup>

1−0,10,1 <sup>=1,8</sup>

<i>t<sub>W</sub></i>=114<small>o</small>C tra bảng I.101/91 [2] ta có:+ <i>μ<sub>acid acetic</sub></i>=0,46 (cP ) , μ<i><sub>nước</sub></i>=0,24 (cP )

57% <sup>=8,8 chọn 9 mâm</sup>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<i>N<sub>tt</sub></i>=16+9+1=26 mâm

<b>3.2 Cân bằng năng lượng</b>

<i><b>3.2.1 Cân bằng năng lượng cho toàn tháp chưng cất</b></i>

<i>Q<sub>Đ</sub>: Nhiệt đun nóng thápchưng cất</i>

<i>Q<sub>D</sub>: Nhiệt lượng sản phẩm đỉnhmang ra</i>

<i>Q<sub>W</sub>: Nhiệt lượng sản phẩmđáy mang ra</i>

<i>Q<sub>F</sub>:Nhiệt lượng hỗnhợp nhập liệu mang vào</i>

<i>Q<sub>C</sub>: Nhiệt lượng ngưngtụ sản phẩmđỉnh</i>

<i>Q<sub>L</sub>:Nhiệt lượngtổn thất</i>

Tra bảng I.154/172 [2] và bảng I.249/310 [2]

<b>B<small>ẢNG</small> 3. 2: N<small>HIỆTDUNGRIÊNGCỦANƯỚCVÀACIDACETICTHEONHIỆTĐỘ</small>.</b>

Nhiệt dung riêngNhiệt độ

c nước (kJ/kg.độ) c acid acetic (kJ/kg.độ)

¿

[

<i>0,752 ×4,224 +(1−0,752) ×2,433</i>

]

<i>×100,54=380 kJ /kgH<sub>Ws</sub></i>=<i>c<sub>W</sub>× t<sub>Ws</sub></i>=

[

<i>x</i>´<i><sub>W</sub>× c<sub>nước</sub></i>+

(

1− ´<i>x<sub>W</sub></i>

<sub>)</sub>

<i>×c<sub>acid acetic</sub></i>

]

<i>× t<sub>Ws</sub></i>

¿

[

<i>0,032 ×4,237+ (1−0,032) ×2,504</i>

]

<i>× 114=291,8 kJ /kg</i>

Bảng: Nhiệt hóa hơi

Tra bảng I.212/254 [2] và bảng I.213/256 [2]

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

<b>B<small>ẢNG</small> 3. 3: N<small>HIỆTHÓAHƠICỦANƯỚCVÀACIDACETICTHEONHIỆTĐỘ</small>.</b>

Nhiệt độNhiệt hóa hơi

r nước (kJ/kg) r acid acetic (kJ/kg)

<i>r<sub>D</sub></i>= ´<i>x<sub>D</sub>×r<sub>nước</sub></i>+

(

1− ´<i>x<sub>D)</sub>×r<sub>acid acetic</sub></i>=<i>0,752× 2258,70+(1−0,752) ×389,86=1795,23<sup>kJ</sup></i>

Nếu dùng hơi nước bão hịa ở 2at để cấp nhiệt thì: <i>Q<sub>Đ</sub></i>=<i>G<sub>nước</sub>×r<sub>nước</sub></i>

<i><b>3.2.2 Cân bằng năng lượng cho thiết bị ngưng tụ</b></i>

Ngưng tụ hồi lưu hoàn toàn

Lượng nước cần dùng để ngưng tụ sản phẩm đỉnh là:

<i>D ×r<sub>D</sub>×(R +1)c<sub>n</sub>×(40−30)</i> <sup>=</sup>

<i>264,84 ×1795,23 ×(4,59+1)</i>

<i>4,178 ×(40−30)</i> <sup>=63666,8</sup>

(

<i><sup>kg</sup>h</i>

)

=63,67 (<i><sup>m</sup></i><sup>3</sup>

<i>h</i> <sup>)</sup>

<i><b>3.2.3 Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh</b></i>

Phương trình cân bằng năng lượng

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

Bảng: Nhiệt dung riêng

Tra bảng I.154/172 [2] và bảng I.249/310 [2]

<b>B<small>ẢNG</small> 3. 4: N<small>HIỆTDUNGRIÊNGCỦANƯỚCVÀACIDACETICTẠI</small> 65.27 <small>O</small>C.</b>

Nhiệt dung riêng

<small>nước</small> (kJ/kg.độ) c<small>acid acetic</small> (kJ/kg.độ)

Nhiệt dung riêng sản phẩm đỉnh

<i>c<sub>D</sub></i>= ´<i>x<sub>D</sub>× c<sub>nước</sub></i>+

(

1− ´<i>x<sub>D)</sub>×c<sub>acid acetic</sub></i>=0,752 ×4,183+ (1−0,752) ×2,236=3,70( <i><sup>kJ</sup></i>

<i>kg . h</i><sup>)</sup>

Nhiệt lượng cần cung cấp cho thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh

<i>Q= ´D × c<sub>D</sub>×</i>

<sub>(</sub>

<i>t<sub>Dv</sub></i>−<i>t<sub>Dr)</sub></i>=264,84 ×3,70 ×(100,54−30)=69,12× 10<sup>3</sup>

(

<i><sup>kJ</sup>h</i>

)

Lượng nước cần dùng cho thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh

<i><b>3.2.4 Cân bằng nhiệt cho thiết bị đun sơi dịng nhập liệu</b></i>

Phương trình cân bằng năng lượng

<i>Q<sub>m</sub></i>+ ´<i>F × c<sub>F</sub>×</i>

<sub>(</sub>

<i>t<sub>Fr</sub></i>−<i>t<sub>Fv</sub></i>

<sub>)</sub>

=<i>G<sub>r</sub>×r<sub>h</sub></i>

Nhiệt độ dịng nhập liệu vào 27 <small>o</small>C, nhiệt độ dòng nhập liệu ra 106,8 <small>o</small>C

Tra bảng I.154/172 [2] và bảng I.249/310 [2]

<b>B<small>ẢNG</small> 3. 5: <small>NHIỆTDUNGRIÊNGCỦANƯỚCVÀACIDACETICTẠINHIỆTĐỘ</small> 66.9<small>O</small>C.</b>

Nhiệt dung riêng

</div>

×