Báo cáo thực hành thiết bị sấy nhiệt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM MÁY VÀ THIẾT BỊ

Bài 1: ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH SẤY
1) Mục Đích Thí Nghiệm
Khảo sát quá trình sấy đối lưu vật liệu là giấy lọc trong thiết bị sấy bằng
không khí được nung nóng nhằm:

- Xác định đường cong sấy W .
- Xác định đường cong tốc độ sấy .
- Giá trị độ ẩm tới hạn , tốc độ sấy đẳng tốc N, hhệ số sấy k.
2) Sơ đồ thí nghiệm
3) Cách tiến hành thí nghiệm.
- Cân giấy lọc để xác định , sau đó đi làm ẩm các tờ giấy lọc.
- Kiểm tra nhiệt độ bầu ướt, nhiệt độ bầu khô ghi lại các giá trị trước khi
tiến hành thí nghiệm.
- Bật công tắc tổng, bật công tắc quạt, cài đật nhiệt độ, bật công tắt điện
trở để gia nhiệt
- Tiến hành ghi nhận chỉ số cân, nhiệt độ bầu khô, nhiệt độ bầu ướt sau 3
phút.
- Tiếp tục ghi nhận đến khi giá trị cân kgông đổi 3 lần là kết thúc quá
trình.
4) Kết Quả Thí Nghiệm.
stt Mức 50 Mức 60

1 0 154,6 28 33 34 33,5

135,6 28 32 34,5

34
2 3 147,6 26 31 34,5

34 131 27 32,5

35,8

35,5


3 6 141 26 30 35 34,2

124,2 27 32,8

35,8

36
4 9 133,6 26 29,8

35 34,6

118,8 27,1

32,8

36 36
5 12 128,4 26 29,8

35 34,6

111,4 27,2

32,8

36 36
6 15 120,6 26 29,8

35 34,2

105,4 27 32,8

36 36
7 18 114,8 26 29,6

35 34,2

99,4 27 32,8

36 36
8 21 108,8 26 29,6

35 34,2

93 27 32,8

36 35,5


9 24 102,6 26,3

30 35 35 80,6 27 32,2

36 35,2


10 27 98,2 26,5

30 35 35 74,2 27 32,2

36 35,2


11 30 94 26,2

30 35 35 68,4 27 32,2

36 35,2


12 33 89 26,1

30 35 35 64 27 32,2

36 35,2


13 36 83,6 26 30 35 35 64 27 32,2

36 35,2


14 39 79,8 26 30 35 35 64 27 32,2

36 35,2


15 42 75 26 30 35 35
16 45 73 26 30 35 35
17 48 70 26 30 35 35
18 51 67,2 26 30 35 35
19 54 65 26,7

30 35 35
20 57 64 27 30 35 35

21 60 62,2 27,8

30 35 35
22 63 61,4 27 30 35 35
23 66 61 27 30 35 35
24 69 60 27 30 35 35
25 72 60 27 30 35 35


stt Mức 40









1 0 153,8 28 32 33,8 33,2
2 3 149,2 26,8 31,3 33,8 34
3 6 144,2 26,9 31,3 33,8 34
4 9 136,8 26,5 31,3 33,8 34
5 12 133 26,5 31,3 33,8 34
6 15 128 26,5 31,3 33,8 33,5
7 18 124,6 26 31,3 33,8 33,2
8 21 120 26 31,3 33,8 33,8
9 24 113,6 26 31,3 33,8 33,2
10 27 107,2 26 31,3 33,8 33,8
11 30 100,8 26 31,3 33,8 33,5

12 33 96 26 31,3 33,8 33,5
13 36 92 26 31,3 33,8 34
14 39 88,6 26 31,3 33,8 33,2

5) Xử lí kết quả
♦ Mức 40
0
C:
-Độ ẩm của giấy lọc:
%3125,140%100.
64
648,153
%100.
0
01
1





G
GG
W
-% Tốc độ sấy:
N
1
= )/(%395833,2
03
125,1333125,140

12
21
phut
tt
WW







Tương tự ta tính cho các thí nghiệm khác. Ta có bẳng kết quả tính toán:

STT
T(phut) G(g) W(%) N1(%/phut)

1 0 153,8 140,3125


2 3 149,2 133,125 2,395833
3 6 144,2 125,3125

2,604167
4 9 136,8 113,75 3,854167
5 12 133 107,8125

1,979167
6 15 128 100 2,604167
7 18 124,6 94,6875 1,770833

8 21 120 87,5 2,395833
9 24 113,6 77,5 3,333333
10 27 107,2 67,5 3,333333
11 30 100,8 57,5 3,333333
12 33 96 50 2,5
13 36 92 43,75 2,083333
14 39 88,6 38,4375 1,770833
15 42 88,6 38,4375 0

♦ Mức 50
0
C:


STT
T(phut) G(g) W(%) N1(%/s)
1 0 154,6 197,3077


2 3 147,6 183,8462

4,487179

3 6 141 171,1538

4,230769

4 9 133,6 156,9231

4,74359

5 12 128,4 146,9231

3,333333

6 15 120,6 131,9231

5
7 18 114,6 120,3846

3,846154

8 21 108,8 109,2308

3,717949

9 24 102,6 97,30769

3,974359

10 27 98,2 88,84615

2,820513

11 30 94 80,76923

2,692308

12 33 89 71,15385

3,205128

13 36 83,6 60,76923

3,461538

14 39 79,8 53,46154

2,435897

15 42 75 44,23077

3,076923

16 45 73 40,38462

1,282051

17 48 70 34,61538

1,923077

18 51 67,2 29,23077

1,794872

19 54 65 25 1,410256

20 57 64 23,07692

0,641026

21 60 62,2 19,61538

1,153846

22 63 61,4 18,07692

0,512821

23 66 60 15,38462

0,897436

24 69 60 15,38462

0
25 72 60 15,38462

0

♦ Mức 60
0
C:

STT T(phut) G(g) W(%) N1(%/s)
1

0

135,6

126


2

3

131

118,3333

2,555556

3

6

124,2

107

3,777778

4

9

118,8

98

3

5

12

111,1

85,16667

4,277778

6

15

105,4

75,66667

3,166667

7

18

99,4

65,66667

3,333333

8

21

93

55

3,555556

9

24

80,6

34,33333

6,888889

10

27

74,2

23,66667

3,555556

11

30

68,4

14

3,222222

12

33

64

6,666667

2,444444

13

36

64

6,666667

0

14

39

64

6,666667

0


♦ Bảng kết quả tính toán thông số động học:
♦ Mức 40
0
C:
- Độ ẩm cân bằng W
c
: Dựa vào đường cong tốc độ sấy, từ điểm tốc độ sấy
N=0 ta xác định W
c
=38,4375%.
- Độ ẩm tới hạn quy ước W
k
:
+ Thực nghiệm, ta xác định trên đường cong tốc độ sấy khi giai đoạn đẳng
tốc kết thúc.

+ Lý thuyết: %.39,1164375,38
8,1
3125,140
8,1
1

ck
W
W
W
- Nhiệt độ bầu ước trung bình

u
t : lấy giá trị trung bình cộng nhiệt độ bầu
ước đầu. Ta được:

u
t =26,45
0
C.
- Nhiệt độ bầu khô trung bình

k
t : lấy giá trị trung bình cộng nhiệt độ bầu
khô đầu. Ta được:

k
t =33,8
0
C.

- Dựa vào nhiệt độ bầu ước

u
t =26,45
0
C tra trên giản đồ Ramzin ta được áp
suất
P
hơi
=24 mmHg.
- Dựa vào nhiệt độ bầu khô

k
t =33,8
0
C tra trên giản đồ Ramzin ta được áp
suất
P
hơi
=41mmHg.
- Hệ số trao đổi ẩm
m

có thể xác định theo công thức thực nghiệm sau:
27313,0904,8.0475,0.0475,0
8,08,0

km
v


(kg/m
2
.h.mmHg)
Với v
k
= 8,904 m/s: vận tốc tác nhân sấy.
-Cường độ bay hơi ẩm:
28984,54
66
760
).2441.(27313,0
760
) ( 
B
PPJ
hbmm

(kg/m
2
.h)
- Tốc độ sấy lý thuyết N
t
: N
t
=100.J
m
.f=100.54,28984.2,8125=
15269,01(m/h)
Với bề mặt riêng: f=
8125,2

10.64
3,0.2,0
.3
3
0


G
F
(m
3
/kg)
- Tốc độ sấy thực tế: N
tn
= h
t
WW
/%54,145
7,0
4375,383125,1140
21





- Hệ số sấy:
86703,1
4375,3839,116
54,145






ck
WW
N
K
(h
-1
).
- Thời gian sấy đẳng tốc:
16437,0
54,145
39,1163125,140
1
1





N
WW
k


- Thời gian sấy giảm tốc: )ln(
1

2
2
c
ck
WW
WW
K 




Tương tự ta tính cho mức 50
0
C, 60
0
C, ta được bảng kết quả:

Thông số
40
0
C 50
0
C 60
0
C
W
k
(%) 116,39 125 76,67
W
c

(%) 38,4375 15,38462 6,67

u
t (
0
C)
26,45 26,45 27,33

k
t (
0
C)
33,8 34,92 35,84
P
b
(mmHg) 41 42 43
P
h
(mmHg) 24 24 25
m

(kg/m
2
.h.mmHg)

0,27313 0,27313 0,27313
J
m
(kg/m
2

.h) 54,28984 56,6124 54,94473
N
lt
(m/h) 15269,01 19596.61 16484,19
N
tn
(%/h) 145,54 151,60 183,35
K(1/h) 1,86703 1,38304 1,67481
1

(h)
0,16437 0,47696 0,26905
2

(h)


(h)
0,7 1,2 0,65

3.3 Đồ thị
♦ Mức 40
0
C:



♦Mức 50
0
C:

♦Mức 60
0
C:




Bài 2: TĨNH LỰC HỌC QUÁ TRÌNH SẤY
1) Mụch Đích Thí Nghiệm
- Khảo sát sự biến đổi thông số không khí ẩm và vật liệu sấy của quá
trình sấy lí thuyết
- Xác định lượng không khí khô cần sử dụng và lượng nhiệt cần thiết cho
quá trình sấy lý thuyết.
- So sánh và đánh giá sự khác nhau giữa quá trình sấy thực tế và sấy lý
thuyết.
2) Sơ Đồ Thí Nghiệm.
3) Quá Trình tiến Hành Thí Nghiệm
- Bậc công tắc tổng
- Đem cân vật liệu để xác định
- Làm ẩm các tờ vật liệu
- Ghi nhiệt độ bầu khô và bầu ướt ban đầu
- Bật quạt để máy khô trong vài phút
- Làm ẩm các tờ vật liệu
- Đem cân và ghi lại giá trị của cân
- Cài đặt điện trở
- Sau thời gian 15 phút ghi các số liệu cần thiết cho việc tính toán
- Quá trình dừng lại khi khôi lượng vật liệu đã ổn định

4) Kết Quả Thí Nghiệm


stt Điện
trở
Quạt

Điểm 0 Điểm 1 Điểm 2






m/s












1 3 6 33 24 33 24 33 32 256,8

238,6

3,75

2 5 6 33 24 33,5

25 35 33,2

239 220,8

3,53

3 7 6 33 24 39 26 38,7

36 216,4

197,8

3,72

4 5 4 33 24 37 25 36,5

35 191 176,6

2,39

5 5 8 33 24 36 24,7

35,2

33,2

183,8

176 4,06


5) Xử lí kết quả.
- và H ramzin -H.
- Ta có:

100
100
91,6
100 100 100 100 64,33
256,8
d
k d
k
d
d
x
G G
G
x
G


     

100
100
91,6
100 100 100 100 61,61
238,6
c
k c
k
c
c
x
G G
G
x
G


     


1
d
d
d
x
X
x



1
c
c
c
x
X
x



100 100
d c d c
c d
d c
x x x x
W G G
x x
 
 
 

64,33-61,61
W=238,6 18,19( ) 0,01819( )
100-64,33
g kg
  

2 1
W 0,01819
1,096

0,03 0,0134
lt
L
Y Y
  
 

Q
lt
= L
lt
( H
2
– H
0
) = 1,096 ( 110 – 75 ) = 38,36
Ta có:
Q
v
= F  = 40.35.10
-4
.3,75 = 0,525
Q
m
=  Q
v
= 1,2 . 0,525 = 0,63
L
th
= t Q

m
= 15.60.0,63.10
-3
= 0,567
Q
th
= L
th
( H
2
– H
0
) = 0,567(110 – 75) = 19,85
5.1) Bảng kết quả tính toán:

STT Điểm 0 Điểm 1 Điểm 2
Y
(kg/kg)
H (kj/kg)
Y
(kg/kg)
H (kj/kg)
Y
(kg/kg)
H (kj/kg)
1 0,013 75 0,0134 75 0,03 110
2 0,013 75 0,0136 77 0,0252 112
3 0,013 75 0,020 80 0,039 140
4 0,013 75 0,0152 77 0,036 130
5 0,013 75 0,015 76 0,0253 112

5.2) Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng:
STT
d
x

(kg/kg)
c
x

(kg/kg)
W
(kg)
Lý thuyết Thực tế
L
lt
(kg) Q
lt
(kj) L
th
(kg) Q
th
(kj)
1 64,33 61,61 0,01819

1,096 38,36 0,567 19,85
2 61,67 58,51 0,01786

1,54 56,98 0,531 19,65
3 57,67 53,69 0,0186 0,979 63,64 0,558 36,27

4 52,04 48,13 0,0144 0,6923 38,08 0,36 19,8
5 50,16 47,95 0,0078 0,7573 28,02 0,612 22,64

Đồ thi so sánh lượng không khí sử dụng của quá trình sấy lí thuyết và sấy thực tế:



Đồ thi so sánh nhiệt lượng cung cấp của quá trình sấy lí thuyết và sấy thực tế:






Bài 3: KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ CỘT CHÊM
1) Mục Đích Thí Nghiệm
Khảo sát đặc tính động lực học lưu chất và khả năng hoạt động của tháp
đệm bằng cách xác định:
- Ảnh hưởng của vận tốc khí và lỏng lên độ giảm áp suất của dòng khí
qua cột.
- Sự biến đổi của hệ số ma sát trong cột theo chuẩn số Reynolds của
dòng khí và suy ra các hệ thức thực nghiệm.
- Sự biến đổi của thừa số liên hệ giữa độ giảm áp của dòng khí khi cột
khô và khi cột ướt với vận tốc dòng lỏng.
2) Sơ Đồ Thí Nghiệm
3) Quá Trình Tiến Hành Thí Nghiệm.
- Đầu tiên đóng tất cả các van, và mở van khí để thổi sạch lượng nước
còn lại trong tháp đệm.
- Mở bươm lỏng và mở van lỏng để cho nước vào tháp với lượng cho
phép khi quan sát ống chỉ mực chất lỏng.

- Bậc lại bươm khí, mở từ từ van khí 2 và đóng từ từ van khí 1 để tăng
lượng khí vào tháp nhằm thổi hết lượng nước còn đọng lại trong các vật
chiêm.
- Sau khoảng thời gian 5 phút, mở van khí 1 và đóng van khí 2 để làm thí
nghiệm cột khô.
4) Kết Quả Thí Nghiệm
 Kết Quả Thí nghiệm Cột Khô
Stt G(l/ph)


1
1 ( ) 16,7 (
2 1,5 48
3 2 95,1
4 2,5 161,8
5 3 220,6
6 4 395,2

 Kết Quả Thí Nghiệm Cột Ướt

100

150

200

250

300

stt




1
1 (
19,6

18,6

19,6

20,6

19,6

2 1,5 48 52 49 48 42,2
3 2 95,1 95,1 99 87,3 86,3
3 2,5 171,6 155,9 155,9 155,9 154,9
5 3 222,6 222,6 213,8 217,7 218,7
6 4 388,3 401,1 384,4 399,1 tràn

5) Xử lí số liệu:
Chuyển lưu lượng thể tích sang lưu lượng khối lượng:

Dựa vào công thức:
Và ta chỉ việc tính:

Cách tính Reynol : Re , với a là diện tích bề mặt riêng của vật đệm

bằng 360
có giá trị 18,37. lấy ở 25
Tính

nếu Re ,
5.1) Kết quả tính toán :
Kết quả tính toán cột khô :
stt G
(kg/s.m
2
)
logG

(Pa/m)
log

1 0,0714 -1,1463 10,4375 1,0185 43,1863 3,24
2 0,1071 -0,9702 30 1,4771 64,779 1,56
3 0,1429 -0,8449 59,4375 1,7740 86,3727 1,55
4 0,1786 -0,7481 101,125 2,0048 108,026 1,48
5 0,2143 -0,6689 137,875 2,1394 129,619 1,43
6 0,2858 -0,5439 274 2,3926 172,866 1,35

Kết quả tính toán log cho cột ướt.

100 150 200 250 300
stt logG
log
1
1,1463

1,0881 1,0653 1,0881 1,1097 1,0881
2
0,9702
1,4771 1,5118 1,4860 1,4771 1,4211
3
0,8449
1,7740 1,7740 1,7915 1,7368 1,7318
4
0,7481
2,0303 1,9887 1,9887 1,9887 1,9859
5
0,6689
2,1434 2,1434 2,1258 2,1337 2,1357
6
0,5439
2,3850 2,3991 2,3806 2,3969

5.2) Đồ thị :








Bài 5: CHƯNG GIÁN ĐOẠN KHÔNG HOÀN LƯU
1) Mục Đích Thí Nghiệm
- Quá trình chưng gián đoạn không hoàn lưu nhằm khảo sát sự ảnh hưởng
của các thông số sau:

- Hiệu suất tháp chưng khi tiến hành không hồi lưu
- Sự biến đổi nồng độ sản phẩm đỉnh theo thời gian chưng cất.
2) Sơ Đồ Thí Nghiệm
3) Quá Trình Tiến Hành Thí Nghiệm
- Tháo hết sản phẩm đáy ở nồi đun và đo độ rượu bằng phù kế
- Lấy cồn pha với sản phẩm đáy thành rượu có độ rượu từ 20
- Đo lại độ rượu để chuẩn bị nhập liệu, ghi độ rượu.
- Đổ 5 rượu vừa pha vào bình nhập liệu.
- Đóng khoảng ¾ van hoàn lưu của bươm nhập liệu.
- Mở công tắc gia nhiệt nồi đun, chờ nồi đun sôi, quan sát trên thiết bị
ngưng tụ có vài giọt ta mở van nước để cho thiết bị thực hiện ngưng tụ.
- Sau 15 giây phút ta tiến hành ghi nhiệt độ được hiển thị trên bộ điều
khiển, đo lượng sản phẩm đỉnh, đo nồng độ sản phẩm đỉnh bằng cách
dung phù kế.
- Dừng thí nghiệm…
4) Kết Quả Thí Nghiệm

Kết quả thí nghiệm nồng độ và năng suất:
stt




P(mB)



G
1 15
28

5 10 92 0,15 250
2 30 12 91,5 0,17 250
3 45 14 86,5 0,245 250
4 60 16 81 0,38 250
5 75 18 73 0,37 250
6 90 20 62,5 0,28 250

Kết quả thí nghiệm nhiệt độ:
stt
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
1 86,5 84,1 77,8 77,3 77,7 27,3 29 29,2
2 87,3 85,3 79,9 78,7 78,6 27,5 29 29,3
3 88,5 86,7 83 82,1 81,2 27,9 29 29,3
4 90,5 89,5 86,2 86,3 85,6 28,1 29 29,8
5 93,2 92,4 89,2 89,4 88,9 28,1 29 30,7
6 96,2 95,3 92,6 92,2 91,2 28 29 29,5

 Xử lí số liệu:
Cách tính : Ta có; Rượu 28 tra được khối lượng riêng là 950,98 ( kg/ )
Khối lượng rượu nguyên chất:
Khối lượng hỗn hợp :

 Cách tính nồng độ sp đỉnh:
Ta tính , ta có : rượu 92 , tra khối lượng riêng ta có : 803,84
và 92


Tương tự cho các sản phẩm đỉnh khác.
 Cách tính sản phẩm đáy: Ta có
Ta có; F=4,7549, D=0,12658 W=4,62832

Ta cũng có
 Cách tính cân bằng năng lượng:
Nhiệt lượng trao đổi trong thiết bị ngưng tụ:

Với là nhiệt hóa hơi của sản phẩm đỉnh, tra trang 324 tập 1 sổ tay quá trình thiết
bị.
Nhiệt lượng do dòng nhập liệu mang vào: .
Nhiệt lượng do dòng sản phẩm đỉnh mang ra: .
 Ta thu được kết quả sau:
Kết quả tính toán cân bằng vật chất:
STT
F
x

(kg/kg)
F

(kg)
D
x

(kg/kg)
W
x

(kg/kg)
D

(kg)
W

(kg)
Ln(
F
/
W
)

(kg)
1 0,22987

4,7549 0,893 0,2128 0,12 4,63 0,025
2 0,22987

4,7549 0,88 0,192 0,136 4,49 0,055
3 0,22987

4,7549 0,82 0,162 0,200 4,29 0,101
4 0,22987

4,7549 0,75 0,115 0,316 3,98 0,177
5 0,22987

4,7549 0,69 0,067 0,315 3,66 0,260
6 0,22987

4,7549 0,55 0,032 0,245 3,41 0,329

 Kết quả tính toán cân bằng năng lượng:
STT G

(kg/h)
Q
ng

(Kj)
Q
F

(kj)
Q
W

(kj)
Q
D

(kj)
Q
k

(kj)
1 250 99 236,033

1281,584

28,2918

1234,57

2 250 114,24 244,414

1266,085

33,0728

1230,50

3 250 163,4 237,194

1233,91 51,723 1275,62

4 250 256,592

243,293

1185,025

88,357 1354,40

5 250 255,15 230,444

1142,72 92,086 1325,80

6 250 197,255

205,473

1115,343

74,7695

1244,5

5) Đồ thi.
5.1) Sự biến đổi nồng độ:


5.2) Biến đổi lượng nhiệt nồi đun theo độ tinh khiết sản phẩm.


5.3) Đồ thị biến đổi số mâm theo độ giảm áp:

















Bài 8: CHƯNG LIÊN TỤC
1) Mục Đích Thí Nghiệm

Quá trình chưng liên tục nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số sau:
- Lưu lượng dòng nhập liệu
- Nhiệt độ dòng nhập liệu
- Vị trí nhập liệu
- lưu lượng dòng chuyển động trong tháp chưng cất
- Chỉ số hồi lưu
2) Sơ Đồ Thí Nghiệm
3) Các Bước Tiến Hành Thí Nghiệm.
- Pha rượu với nồng độ khoảng 20
- Bật công tắc điện chính
- Mở hệ thống nước giải nhiệt
- Mở công tắc tổng
- Đặt giá trị lưu lượng dòng nước giải nhiệt trên bộ điều khiển.
- Mở van nhập liệu ở vị trí thấp nhất, điều chỉnh lưu lượng bơm nhập liệu
với hiệu suất 100 , số vòng quay tối đa, mở bơm nhập liệu vào nồi
đun đến lượng cho phép
- Mở điện trở nồi đun
- Cài đặt độ giảm áp trên máy
- Vận hành ở chế độ Reflux hồi lưu hoàn toàn
- Sau thời gian ổn định hệ thống, bậc công tắc sang chế độ draw off, đo
nồng độ sản phẩm đỉnh
- Ghi lại chỉ sôd hồi lưu và các nhiệt độ cần thiết
4) Kết Quả Thí Nghiệm

stt

Mâm
NL

R







G
1 25 5 1,75

94 120 17 4,51
250

2 2 94 140 21 4,1
3 2,25

96 120 26 4,5
4 2,5 97,7 160 24 2,42
5 2,75

96 140 22 2,8
6 3 95 190 23 1,9


Kết Quả Đo Nhiệt Độ.

stt

T T T3 T T5 T T T8
1 88,7 87,5 86,1 77,6 77,6 88,3 29,8 30,9
2 89,1 88,1 86,6 77,5 77,4 88,9 29,8 31
3 89,4 88 86,3 77,3 77,4 88,7 29,7 30,9
4 89,8 88,5 87,2 77,3 77,4 89,3 29,7 30,9
5 90,1 88,7 87,4 77,4 77,4 89,3 29,7 30,9
6 92,4 90,7 85,1 80 78 69,3 29,8 33,4

5) Xử lí kết quả:
Tính
Ta có:
Ta có:
Với
Rượu 25


:
 Tính F:
Ta có:
5543,20)091224,01.(18091224,0.46)1(. 

etylicnuocetylicetylic
xMxMM

)/(572,232
5543,20
10.78035,4
3
hmol
M

F
F 


Tính x
D
Ta có: 91929,0
095802,0
08807,0


hh
Ruounc
D
m
m
x
Trong đó: )(1128,012,0.
100
94
.
00
LitVRV
V
V
R
hhnc
hh
nc


m
Ruounc
= 08807,010.1128,0.75,780.
3
100


nc
V

(kg)
Với
100

=780,75 kg/m
3
: khối lượng riêng của rượu 100
0
ở nhiệt độ nhập liệu.
▪ Khối lượng hỗn hợp: m
hh
= )(095802,010.12,0.35,798.
3
kgV
hhhh




Với

hh

=798,35 kg/m
3
: khối riêng của hỗn hợp ở 94
0
C

6) Bảng kết quả tính toán:
STT x
F
(mol/mol) F(mol/h) x
D
(mol/mol) x
W
(mol/mol)
1 0,091224 232,572 0,81672 0,083835
2 0,091224 232,572 0,81673 0,082591
3 0,091224 232,572 0,87154 0,082846
4 0,091224 232,572 0,86308 0,09128
5 0,091224 232,572 0,87163 0,082342
6 0,091224 232,572 0,84358 0,07929

♦ Tính D:
Ta có:
86816,40)81672,01.(1881672,0.46)1(. 

etylicnuocetylicetylic
xMxMM

)/(34464,2
86816,40
10.095802,0
3
hmol
M
D
D 


W= F- D = 232,572 – 2,34464 = 230,23(mol/h).
Ta có bảng số liệu:
STT R F(mol/h) D(mol/h) W(mol/h)
1 2,03250 232,572 2,34464 230,23
2 2,32290 232,572 2,73485 229,83
3 2,98069 232,572 2,24347 232,49
4 3,24884 232,572 3,01118 229,56
5 3,64379 232,572 2,61711 229,95

Tính số mâm lý thuyết
Xác định chỉ số hồi lưu:
Ta có:
16143,1
091224,042688,0
42688,0816722,0
*
*
min








FF
FD
xy
yx
R

 R=1,75.R
min
= 1,75.1,16143 = 2,03250
Tương tự ta tính cho các thí nghiệm khác.
 Đường làm việc phần cất:
Ta có:
26932,067024,0
103250,2
816722,0
103250,2
03250,2
11









 xx
R
x
x
R
R
y
D

 Đường làm việc phần chưng:
95,238,33091224,0.
103250,2
119305,99
103250,2
03250,219305,99
1
1
1













 xxx
R
L
x
R
RL
y
W


STT
R
Đường làm việc
phần chưng
Đường làm việc
phần cất
N
H
%
1 2,03250 33,38x-2,95 0,67024x+0,26932


2 2,32290 26,29x-2,31 0,69906x+0,24579


3 2,98069 26,79x-2,35 0,74879x+0,21894


4 3,24884 18,94x-1,64 0,76464x+0,20313

5 3,64379 19,92x-1,73 0,78466x+0,18769


6 3,72435 14,34x-1,22 0,78833x+0,17856



6.1 Kết quả tính cân bằng năng lượng:
 Nhiệt lượng trao đổi trong thiết bị ngưng tụ,W:
Q
ng
=D.r
D
=
)(17,234186.96,207.
3600
095802,0
W
.
Trong đó: D: khối lượng sản phẩm đỉnh (kg/s).
r
D
=207,96 kcal/kg: nhiệt hóa hơi của sản phẩm đỉnh, kcal/kg.
 Nhiệt lượng do dòng nhập liệu mang vào,W:
Ta có: Q
F
= F.C
F

.t
F
=
56,11043,88.63,193.
3600
572,232

(W).
Trong đó: F: lưu lượng mol nhập liệu( mol/s).
C
F
=193,63 J/mol
0
C: nhiệt dung riêng của nhập liệu tại nhiệt đô nhập
liệu.
T
F
: nhiệt độ nhập liệu,
0
C.
 Nhiệt dung riêng của sản phẩm đáy:
Ta có: Q
W
= W.C
W
.t
W
=
)(9,11147,88.56,196.
3600

2274,230
W

Trong đó: W: lưu lượng mol sản phẩm đáy( mol/s).
C
W
=196,56 J/mol
0
C: nhiệt dung riêng của sản phẩm đáy tại nhiệt độ sản
phẩm đáy.
t
W
: nhiệt độ sản phẩm đáy,
0
C.
 Nhiệt dung riêng của sản phẩm đỉnh:
Ta có: Q
D
= D.C
D
.t
D
=
)(03,46,77.66,79.
3600
34464,2
W

Trong đó: D: lưu lượng mol sản phẩm đỉnh( mol/s).
C

D
=79,66 J/mol
0
C: nhiệt dung riêng của sản phẩm đỉnh tại nhiệt độ sản
phẩm đáy.
t
D
: nhiệt độ sản phẩm đỉnh,
0
C.
 Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị làm lạnh:
- Làm lạnh sản phẩm đỉnh:
Ta có:
)(02749,0)6,7713,78.(66,79.
3600
34464,2
).(. WttCDQ
DSD
D
II
D


Trong đó: D: lưu lượng mol sản phẩm đỉnh( mol/s).
C
D
=79,66 J/mol
0
C: nhiệt dung riêng của sản phẩm đỉnh tại nhiệt độ sản
phẩm đáy.

D
S
t =78,13
0
C: nhiệt độ sôi sản phẩm đỉnh,
0
C.
t
D
: nhiệt độ sản phẩm đỉnh,
0
C.
- Làm lạnh sản phẩm đáy:
)(86,18)2,877,88.(56,196.
3600
2274,230
).(. WttCWQ
WSW
W
II
W


Với :t
SW
:nhiệt độ sôi sản phẩm đáy,
0
C.
 Phương trình cân bằng nhiệt lượng:

Q
F
+ Q
K
+ Q
L0
= Q
D

+ Q
W
+ Q
m
+ Q
ng
.
=> Q
K
= Q
D

+ Q
W
+ Q
m
+ Q
ng
–Q
F
– Q

L0
.
= 4,03 + 1114,9+ 5%Q
K
+ 23,17-1104,5-0,02749-18,86=19,69.
Tính toán tương tự các thí nghiệm khác, ta được bảng tóm tắc kết quả như sau:
STT
G
kg/h
Q
ng

W
Q
F

W
Q
W

W
Q
D

W
D
II
Q
W
W

II
Q
W
Q
K

W
1 250 23,17 1104,56

1114,9 4,03 0,02749

18,86 19,69
2 250 27,03 940,57 1124,1 4,69 0,03810

42,26 182,05
3 250 23,01 938,17 1132,6 3,67 0,03749

62,08 167,36
4 250 30,72 1118,5 1123,8 4,96 0,05130

59,46 19,51
5 250 26,85 1114,4 1136,4 4,29 0,03822

58,02 5,17
6 250 36,38 850,81 1166,5 6,35 0,14992

90,27 282,11

Đồ thị: