đồ án-chưng cất hệ aceton-metanol

ệ AẽN MN HOĩC - TRANG1 - CHặNG LUYN
LIN TUC
MC LC

PHệN I : TỉNG QUAN Vệ SAN PHỉM DY CHUYệN CNG NGH:
I. - M ệU
II. - T NH CH T HO-Lí C A AXETON METANOL
1. Một số tính chất của Metanol
2.Một số tính chất của Axeton
III -TỉNG QUAN Vệ DY CHUYệN CNG NGH
PHệN II : TấNH TOAẽN THIT Bậ :
A - CN BềNG VT LIU VAè NHIT LặĩNG:
I - CN BềNG VT LIU
1. Thông số ban đầu
2. Tính cân bằng vật liệu
3. Phơng trình đờng nồng độ làm việc của đoạn chng và đoạn luyện
4. Xác định số đĩa của tháp chng luyện
II - CN BềNG NHIT LặĩNG
1. Cân bằng nhiệt lợng của thiết bị đun nóng
2. Cân bằng nhiệt lợng cho toàn tháp
3. Cân bằng nhiệt lợng cho thiết bị ngng tụ
4. Cân bằng nhiệt lợng cho thiết bị làm lạnh

B - THNG S CHấNH CUA THAẽP:
I - ặèNG KấNH THAẽP
1. Đờng kính đoạn luyện
2. Đờng kính đoạn chng
II - CHIệU CAO THAẽP
1. Chiều cao đoạn luyện
2. Chiều cao đoạn chng
III - TấNH TR LặC

1. Trở lực đoạn luyện
2. Trở lực đoạn chng
C - TấNH C KHấ THIT Bậ CHấNH :
I - Bệ DAèY THN THAẽP
II- TấNH AẽY VAè NếP THIT Bậ
III- Bệ DAèY LẽP CAẽCH NHT
IV -TấNH ặèNG KấNH NG DN
1. Đờng kính ống dẫn sản phẩm đỉnh
2. Đờng kính ống dẫn hỗn hợp đầu
3. Đờng kính ống dẫn sản phẩm đáy
4. Đờng kính ống hồi lu
V - KấCH THặẽC ẫA PHN PHI VAè LặẽI ẻ M
VI - MT BấCH
1. Bích để nối thiết bị
2. Bích để nối thiết bị với ống
VII CửA NốI THIếT Bị
VIII- CHN ẻ VAè TAI TREO THIT Bậ
1. Khối lợng toàn tháp
2. Chân đỡ và tai treo
D - TấNH THIT Bậ PHU
I - TấNH THIT Bậ UN NOẽNG HỉN HĩP ệU
II - TấNH VAè CHOĩN BM
PHệN III: KT LUN

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG2 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC

PHÁƯN I: TÄØNG QUAN VÃƯ SN PHÁØM , DÁY CHUƯN CÄNG NGHÃÛ
I-MÅÍ ÂÁƯU:
Trong cäng nghãû họa hc , âãø phán riãng häøn håüp 2 hay nhiãưu cáúu tỉí ha tan mäüt pháưn hay hon
ton vo nhau , ta cọ thãø sỉí dủng nhiãưu phỉång phạp khạc nhau nhỉ : háúp thủ , háúp phủ , trêch ly,
chỉng cáút Mäùi phỉång phạp âiãưu cọ nhỉỵng âàûc th riãng v cọ nhỉỵng ỉu nhỉåüc âiãøm nháút âënh .
Viãûc lỉûa chn phỉång phạp v thiãút bë cho ph håüp ty thüc vo häøn håüp ban âáưu , u cáưu sn
pháøm v âiãưu kiãûn kinh tãú.
Âäúi våïi hỗn håüp Axeton - Metanol l hỗn håüp 2 cáúu tỉí tan hon ton vo nhau theo báút k t lãû
no (hỗn hơp đẳng phí) v cọ nhiãût âäü säi khạc biãût nhau åí cng âiãûu kiãûn ạp sút . Do âọ phỉång
phạp täúi ỉu âãø tạch hỗn håüp trãn l chỉng cáút . Phỉång phạp ny dỉûa vo âäü bay håi khạc nhau giỉỵa
cạc cáúu tỉí bàòng cạch thỉûc hiãûn quạ trçnh chuøn pha v trao âäøi nhiãût giỉỵa 2 pha lng- khê . Sn
pháøm âènh thu âỉåüc gäưm cáúu tỉí cọ âäü bay håi låïn v mäüt pháưn cáúu tỉí cọ âäü bay håi tháúp hån . Cn
sn pháøm âạy thu âỉåüc ch úu l cáúu khọ bay håi v mäüt pháưn cáúu tỉí dãù bay håi .
Quạ trçnh chỉng cáút cng cọ nhiãưu phỉång phạp khạc nhau nhỉ : chỉng âån gin : dng âãø tạch
cạc cáúu tỉí cọ âäü bay håi khạc biãût nhau . Nọ dng âãø tạch så bäü v lm sảch cáúu tỉí khi tảp cháút ;
chỉng chán khäng : dng trong trỉåìng håüp cáưn hả tháúp nhiãût âäü säi ca cáúu tỉí do cáúu tỉí dãù phạ hy
nhiãût hay cọ nhiãût âäü säi quạ cao ; chỉng bàòng håi nỉåïc trỉûc tiãúp : dng âãø tạch cạc häøn håüp gäưm
cạc cháút khọ bay håi v tảp cháút khong bay håi ; chỉng luûn :l phỉång phạp phäø biãún nháút âãø tạch
hon ton häøn håüp cạc cáúu tỉí d bay håi cọ tênh cháút ha tan mäüt pháưn hay hon ton vo nhau theo
báút k tè lãû no bàòng cạc thiãút bë khạc nhau nhỉ : thạp âéa , thạp âãûm, thạp chọp Âäúi våïi häøn håüp
trãn , ta nãn dng thiãút bë chỉng thạp âãûm .
Hiãûn nay thạp âãûm âỉåüc sỉí dủng räüng ri båïi cọ nhiãưu ỉu âiãøm : hiãûu sút cao vç bãư màût tiãúp
xục låïn, giåïi hản lm viãûc tỉång âäúi räüng, thiãút bë âån gin gn nhẻ dãù thạo råìi dãù sỉía chỉỵa ,tråí lỉûc
khäng cao nhỉng lm viãûc äøn âënh v chỉng âỉåüc sn pháøm âi hi cọ âäü tinh khiãút cao . Thạp âãûm
cọ thãø lm viãûc åí ạp sút thỉåìng v ạp sút chán khäng , lm viãûc liãn tủc hồûc giạn âoản . Cáúu tảo ,
kêch thỉåïc v loải âãûm ty thüc vo chãú âäü lm viãûc ,u cáưu âäü tinh khiãút sn pháøm .
Tuy nhiãn thạp âãûm cng cọ nhỉỵng màût hản chãú sau : khọ lm ỉåït âãưu âãûm . Nãúu thạp quạ cao
thç phán phäúi cháút lng khäng âãưu .
Âãø khàõc phủc nhỉåüc âiãøm trãn , ngỉåìi ta chia âãûm ra nhiãưu táưng v cọ âàût thãm âéa phán phäúi

cháút lng âäúi våïi mäùi mäüt táưng âãûm nãúu thạp quạ cao .
II-TÊNH CHÁÚT HỌA L CA AXETON - METANOL
1-METANOL:
Metanol hay co tªn gäi kh¸c la rỵu metylic
C«ng thức cấu tạo : CH
3
OH
Khối lượng ph©n tử : M = 32
Nhiệt độ s«i : Ts = 64,7
o
C
Nhiệt độ nãng chảy : Tnc = -97,8
o
C

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG3 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
L mà ột chất lỏng kh«ng m u ,linh à động,cã mïi đặc trưng .Dễ hót Èm.Tạo hỗn hợp đ¼ng phÝ với
Axeton .Tan v« hạn trong nước. Ho tan à được nhiều hợp chất hữu cơ v 1 sà ố hợp chất v« cơ.
L mà ột chất rất độc,chỉ một lượng nhỏ metanol x©m nhập v o cà ơ thể cũng cã thể g©y mï loµ,
lượng lớn hơn cã thĨ g©y tư vong.
Ưng dụng :chủ yếu để sản xuất andehitfomic nguyªn liệu cho c«ng nghiƯp chÊt dỴo.
§iỊu chÕ : Cã 2 ph¬ng ph¸p chÝnh lµ :hydrat ho¸ c¸c anken ,lªn men va thủ ph©n c¸c hydrat
cacbon.
Trong phßng thi nghiƯm rỵu ®ỵc tỉng hỵp b»ng ph¬ng ph¸p Grinha.
2- AXETON:

Axeton l cháút lng khäng mu, nhẻ hån nỉåïc ,cọ t trng d
20
= 0,792 , tan nhiãưu trong nỉåïc do
phán tỉí phán cỉûc, cọ nhiãût âäü säi t
s
=56,1
o
C, âäng âàûc åí nhiãût âäü -95,5
o
C.
Axeton cọ cäng thỉïc phán tỉí CH
3
COCH
3
, M=58.
Phỉång phạp quan trng âãø âiãưu chãú Axeton l: oxy họa rỉåüu iso propanol
CH
3
CH(OH)CH
3
CH
3
COCH
3
+ H
2
O
Vãư màût họa hc : cọ cáúu tảo tỉång tỉû anâãhêt , axeton tham gia phn ỉïng cäüng H
2
v natrihro

sun fit (NaHSO
3
) nhỉng khäng tham gia trạng gỉång våïi AgNO
3
v Cu(OH)
2
,tuy nhiãn cọ thãø bë
oxy họa v càõt sạt nhọm CO âãø tảo thnh 2 axêt khi nọ phn ỉïng vọi cháút oxay họa mảnh .
Ỉïng dủng : Axeton ha tan täút trong axetat, nitro xenlulo, nhỉûa fenol focmanâehit, cháút bẹo ,
dung mäi pha sån , mỉûc äúng âäưng . Nọ l ngun liãûu âãø täøng håüp thy tinh hỉỵu cå , tỉì Axeton cọ
thãø âiãưu chãú xãten sunphuanat (thúc ng) v cạc halophom .
Nhçn chung Axeton v axit axetc cọ nhiãưu ỉïng dủng trong cäng nghiãûp cng nhỉ trong âåìi säúng
hàòng ngy nãn cáưn thiãút phi tạch riãng âỉåüc chụng .
III- TÄØNG QUAN VÃƯ DÁY CHUƯN CÄNG NGHÃÛ:
Dung dëch âáưu âỉåüc båm tỉì thng chỉïa 8 lãn thng cao vë 5 nhåì båm thy lỉûc räưi chy vo
thiãút bë âun nọng 6. ÅÍ âáy dung dëch âỉåüc âun âãún nhiãût âäü säi bàòng håi nỉåïc bo ha . Thiãút bë
âun säi 6 l thiãút bë trao âäøi nhiãût kiãøu äúng chm, dung dëch sau khi âun säi s âi vo thạp chỉng
luûn åí âéa tiãúp liãûu .
Trong thạp chỉng luûn , håi âi tỉì dỉåïi lãn v gàûp cháút lng âi tỉì trãn xúng. Vç nhiãût âäü cng
lãn cao cng tháúp nãn khi håi âi tỉì dỉåïi lãn trãn qua cạc âéa s lm cáúu tỉí cọ nhiãût âäü säi cao s bë
ngỉng tủ lải v cúi cng trãn âènh thạp thu âỉåüc häøn håüp háưu hãút cáúu tỉí dãù bay håi (cáúu tỉí nhẻ ) .
Håi ra khi thạp s qua thiãút bë ngỉng tủ hon ton 4, lỉåüng lng ngỉng tủ mäüt pháưn s âỉåüc häưi lỉu
vãư thạp , pháưn cn lải s vo thiãút bë lm lảnh 3 âãù gim nhiãût âäü räưi chuøn xúng thng chỉạ sn
pháøm âènh 1.
Cháút lng âi tỉì trãn xúng gàûp håi tỉì dỉåïi lãn cọ nhiãût âäü cao nãn mäüt pháưn cáúu tỉí nhẻ s bay
håi . Do âọ cng xúng tháúp näưng âäü cáúu tỉí khọ bay håi cng cao, cúi cng sn pháøm âạy thu
âỉåüc háưu hãút l cáụ tỉí nàûng . Häøn håüp ny thu âỉåüc åí âạy thạp sau âọ cho vo thng chỉïa sản
pháøm 9.
Nhỉ váûy thạp â thỉûc hiãûn mäüt quạ trçnh chỉng tạch liãn tủc häøn håüp 2 cáúu tỉí Axeton -Metanol
thnh 2 sn pháøm riãng biãût . Axeton cọ nhiãût âäü säi tháúp hån nãn thu häưi åí âènh cn Metanol thu

hi åí âạy .
SÅ ÂÄƯ DÁY CHUƯN CÄNG NGHÃÛ (BẢN VẼ KHỔ A3)
PHÁƯN II
TÊNH TOẠN THIÃÚT BË
A-CÁN BÀỊNG VÁÛT LIÃÛU V NHIÃÛT LỈÅÜNG:
I- CÁN BÀỊNG VÁÛT LIÃÛU:
1-THÄNG SÄÚ BAN ÂÁƯU:
GI: F:lỉu lỉåüng häøn håüp âáưu kg/h- kmol/h
P: lỉu lỉåüng sn pháøm âènh kg/h- kmol/h
W: lỉu lỉåüng sn pháøm âạy kg/h- kmol/h
a
F
: näưng âäü cấu tử dƠ bay h¬i hçn håüp âáưu % khäúi lỉåüng
a
P
:

näưng âä cÊu tư dƠ bay h¬i sn pháøm âènh % khäúi lỉåüng
a
W
: näưng âäü cÊu tư dƠ bay h¬i sn pháøm âạy % khối lỉåüng
x
F
:näưng âäü cÊu tư dƠ bay h¬i häøn håüp âáưu % mol
x
P
:näưng âäü cÊu tư dƠ bay h¬i trong s¶n phÈm ®Ønh % mol

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005

giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG4 - CHặNG LUYN
LIN TUC
x
W
:nọửng õọỹ cấu tử dễ bay hơi trong sản phẩm đáy % mol
kyù hióỷu: Axeton :A, M
A
= 58
Methanol:B,M
B
= 32
Số liệu ban đầu: G
F
= 15000 kg/h
a
F
= 32% khối lợng
a
P
= 77% khối lợng
a
W
= 2% khối lọng
2-TấNH CN BềNG VT LIU:
Phổồng trỗnh cỏn bũng vỏỷt vióỳt cho toaỡn thaùp:
F = P + W (1)
Hay G
F

= G
P
+ G
W
Phổồng trỗnh cỏn bũng vỏỷt lióỷu vióỳt cho cỏỳu tổớ nheỷ:
Fa
F
= P a
P
+ Wa
W
(2)
G
F
a
F
= G
P
a
P
+ G
W
a
W

Tổỡ (1) vaỡ (2) suy ra:

Hay
FP
W

WF
P
WP
F
aa
G
aa
G
aa
G

=

=

[ ]
)/(6000
277
232
15000 hkg
aa
aa
GG
WP
WF
FP
=


=

=
Tổỡ (1) suy ra: G
W
= G
F
- G
P
= 15000 - 6000 = 9000 (kg/h)

Tờnh nọửng õọỹ phỏửn mol dổỷa vaỡo nọửng õọỹ phỏửn khọỳi lổồỹng:

i
ik
k
k
k
M
a
M
a
x

=

Thaỡnh phỏửn mol trong họứn hồỹp õỏửu:
206,0
32
32,01

58
32,0
58
32,0
1
=

+
=

+
=
B
F
A
F
A
F
F
M
a
M
a
M
a
x
(phỏửn mol)

Thaỡnh phỏửn mol trong saớn phỏứm õốnh:
648,0

32
77,01
58
77,0
58
77,0
1
=

+
=

+
=
B
P
A
p
A
P
P
M
a
M
a
M
a
x
(phỏửn mol)
Thaỡnh phỏửn mol trong saớn phỏứm õaùy:

011,0
32
02,01
58
02,0
58
02,0
1
=

+
=

+
=
B
W
A
W
A
W
W
M
a
M
a
M
a
x
(phỏửn mol)

Tờnh khọỳi lổồỹng mol trung bỗnh:

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
WPWFWP
xx
W
xx
p
xx
F

=

=

ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG5 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
Trong häøn håüp âáưu:
M
F
= x
F
M
A
+ (1- x
F
)M

B
= 0,206*58 +(1-0,206)*32 = 37,356 kg/kmol
Trong sn pháøm âènh:
M
P
= x
P
M
A
+ (1- x
P
)M
B
= 0,648*58 + (1-0,648)*32 = 48,848 kg/kmol
Trong sn pháøm âạy:
M
W
= x
W
M
A
+ (1- x
W
)M
B
= 0,011*58 + (1-0,011)*32 = 32,286 kg/kmol
Lỉu lỉåüng tênh theo kmol/h:
F =
=
F

F
M
G
15000/37,356 = 401,54 kmol/h
P =
=
P
P
M
G
6000/48,848 = 122,83 kmol/h
W =
=
M
G
9000/32,286 = 278,758 kmol/h
Nhỉ váûy ta cọ bng täøng kãút thnh pháưn sn pháøm nhỉ sau:
Pháưn khäúi lỉåüng Pháưn mol Lỉu lỉåüng kg/h Lỉu lỉåüng kmol/h
Häøn håüp âáưu: 0,32 0,206 15000 401,54
Sn pháøm âạy: 0,77 0,648 6000 122,83
Sn pháøm âạy: 0,02 0,011 9000 278,758
3- PH¦¥NG TR×NH §¦êng NåNG §é LµM VIƯC CđA §O¹N LUN Vµ §O¹N CH¦NG
a/ Đoạn luyện :
Để đơn giản tính tốn ta thừa nhận những giả thiết sau:
- Số mol của pha hơi đi từ dưới lên bằng nhau trong tất cả mọi tiết diện của tháp.
- Hỗn hợp đầu đi vào tháp ở nhiệt đọ sơi
- Chất lỏng ngưng trong thiết bị ngưng tụ có thành phần bằng thành phần hơi đi ra khỏi
đỉnh tháp
- Đun sơi ở đáy tháp bằng hơi đốt gián tiếp.
- Số mol chất lỏng khơng thay đổi theo chiều cao trong đoạn chưng và đoạn luyện .

Ta có phương trình cân bằng vật liệu đối với đọan luyện :
G
y
= G
x
+ P
Với: G
y
: lưu lượng pha hơi đi từ dưới lên ( kmol/h)
G
y
: lưu lượng lỏng hồi lưu từ trên xuống ( kmol /h)
P : lưu liượng sản phẩm đỉnh
Phỉång trçnh cán bàòng váût liãûu viãút cho cáúu tỉí dãù bay håi :
G
y
y
n+1
= G
x
x
n
+ P x
P
Suy ra
pn
x
n
y
xx

P
G
y
P
G
+=
+1


y
p
n
y
x
n
S
x
x
S
R
y +=
+1
våïi Rx =
P
G
x
chè säú häưi lỉu

1+==
x

y
y
R
P
G
S
chè säú håi
Do âọ phỉång trçnh âỉåìng näưng âäü lm viãûc cọ dảng:
y
n+1
= Ax
n
+ B
Våïi
1
,
1 +
=
+
=
x
p
x
x
R
x
B
R
R
A

b/Âoản chỉng:
Phỉång trçnh cán bàòng váût liãûu âoản chỉng:
G
,
x
= Gy + W
våïi G
,
x
= Gx + P lỉåüng lng trong âoản chỉng tỉì trãn xúng
W : lỉu lỉåüng sn pháøm âạy (kmol/h)

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG6 - CHặNG LUYN
LIN TUC
F : lổu lổồỹng họứn hồỹp õỏửu (kmol/h)
Phổồng trỗnh cỏn bũng vỏỷt vióỳt cho cỏỳu tổớ Axeton :
Wnynx
WxyGxG +

=

+1
Suy ra
W
x
n

x
x
n
x
R
L
x
R
LR
y
1
1
1
1
+



+
+
=

+
vồùi L = F/P
Coù daỷng :
BxAy
nn

+

=

+1
Vi
1
1
',
1
'
+

=
+
+
=
xx
x
R
L
B
R
LR
A
Hai õổồỡng laỡm vióỷc naỡy cừt nhau taỷi õióứm coù hoaỡnh õọỹ x = x
F

4- XAẽC ậNH S BC THAY ỉI NệNG ĩ :
a-Thnh phn ca hn hp 2 cu t Axeton-Metanol

x 0,0 0,091 0,190 0,288 0,401 0,501 0,579 0,687 0,756 0,840 0,895

y 0,0 0,177 0,312 0,412 0,505 0,578 0,631 0,707 0,760 0,829 0,880
t 64,65 61,78 59,60 58,14 56,96 56,22 55,78 55,41 55,29 55,37 55,54

Baớng thaỡnh phỏửn cỏn bũng loớng hồi vaỡ nhióỷt õọỹ sọi cuớa họứn hồỹp 2 cỏứu tổớ ồớ aùp suỏỳt 760 mmHg
(theo Perrys Chemical Handbook)
Tổỡ baớng sọỳ lióỷu trón ta veợ õổồỡng cỏn bũng trón õọử thở x-y vaỡ veợ õọử thở t- x,y (hỗnh 1- trang 10)
Goỹi y
F ,
y
P
, y
W
laỡ nọửng õọỹ phỏửn mol cuớa pha hồi cỏn bũng vồùi pha loớng trong họứn hồỹp õỏửu , saớn
phỏứm õốnh, saớn phỏứm õaùy
t
F
, t
P
, t
W
: nhióỷt õọỹ sọi cuớa họứn hồỹp õỏửu , saớn phỏứm õốnh, saớn phỏứm õaùy
dổỷa vaỡo õọử thở ta coù kóỳt quaớ sau:
Saớn phỏứm x (%mol)
y
*
(%mol)
t sọi
F 20,6 32,83 59,36
P 64,8 67,95 55,54
W 1,1 2,139 64,303

b-Xỏc nh ch s hi lu :

61,2
206,03283,0
3283,0648,0
*
*
min
=


=


=
F
F
F
p
X
xy
yx
R
Vồùi x
P
nọửng õọỹ phỏửn mol cuớa Axeton ồớ saớn phỏứm õốnh .
x
F
nọửng õọỹ phỏửn mol cuớa Axeton ồớ họứn hồỹp õỏửu

y
*
F
nọửng õọỹ phỏửn mol trong pha hồi nũm cỏn bũng pha loớng ồớ họứn hồỹp õỏửu

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG7 - CHặNG LUYN
LIN TUC
:
c-Xỏc nh ch s hi lu thớch hp :
R
X
= b R
Xmin
vồùi b laỡ hóỷ sọỳ b = 1,2 2,5
Xaùc õởnh R
X
thờch hồỹp theo sọỳ bỏỷc thay õọứi nọửng õọỹ õổồỹc tióỳn haỡnh nhổ sau : cho nhióửu giaù
trở R
X
lồùn hồn giaù trở R
Xmin
. Vồùi mọựi giaù trở trón , ta xaùc õởnh õổồỹc tung õọỹ cuớa õổồỡng laỡm vióỷc vồùi
truỷc tung B,vồùi:

1+
=

x
P
R
x
B
Ta veợ õổồỡng laỡm vióỷc cuớa õoaỷn luyóỷn vaỡ õoaỷn chổng theo cac im c bit sau:
+ng lm vic on luyn:

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG8 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
Theo giả thiết thì thành phần cấu tử dễ bay hơi trong chất lỏng ngưng tụ đi vào tháp bằng thành
phần cấu tử dễ bay hơi từ đỉnh tháp đi ra.Do đó đĩa trên cùng thì y=x và phương trình đường làm
việc đĩa trên cùng là :
Y=Ax+B
Thay giá trị A và B giải ra ta có y=x
p
Điều đó chứng tỏ rằng điếm M(x,y) trên cùng của đưòng làm việc đoạn luyện có toạ độ y=x=x
p

Và điểm thứ hai có toạ độ B(0,
1+
x
p
R
x
) đã xác định ở trên.

+Đường làm việc đoạn chưng:
Ta có thể coi nồng độ ở đĩa cuối cùng của đoạn chưng bằng nồng độ đáy x
w

Tương tự thay A và B vào phương trình x=Ay+B của đoạn chưng ta tìm ra điểm cuối cùng của
đưòng nồng độ làm việc của đoạn luyện tại điểm có hồnh độ x
f
, tung độ phụ thuộc chỉ số hồi lưu
R
x
.
Cách xác định số đĩa lý thuyết theo phưong pháp số bậc thay đổi nồng độ bằng đồ thị x-y như
sau:
Trên đồ thị x-y vẽ đường cân bằng theo số liệu đã cho.
-Vẽ đường x-y
-Vẽ đường làm việc theo các điểm trên .
-Từ M vẽ đường thẳng song song với trục tung nó cắt đường làm việc tại một điểm,cứ tiếp tục
như vậy cho đến điểm N.
- Đếm số bậc thay đổi nồng độ N
lt
trên đồ thị.Với mỗi bậc thay đổi nồng độ ứng với một ngăn
thiết bị gọi là số ngăn lý thuyết do điều kiện chuyển khối chưa được tốt.
Dỉûa vo âäư thë ta cọ kãút qủa sau:
b 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4
R
X
3,13 3,65 4,18 4,70 5,22 5,74 6,26
N
L
12 12 11 10 11 10 10

N
L
(R
X
+1) 49,584 55,848 56,936 56,98 68,42 67,42 72,64
Theo bng kãút qu trãn ta vẽ đồ thị Rx-N(Rx+1)
Ta chn chè säú häưi lỉu thêch håüp : R
X
= 4,7
Khi đó N
L
=10
Säú ngàn l thuút âoản luûn l : 6
Säú ngàn l thuút âoản chỉng l: 4
ÂÄƯ THË XẠC ÂËNH SÄÚ BÁÛC THAY ÂÄØI NÄƯNG ÂÄÜ :

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG9 - CHặNG LUYN
LIN TUC
d-Xỏc nh s ngn thc t :

N
TT
=
tb
L
N

vồùi
3
321


++
=
tb


tb

: laỡ haỡm phuỷ thuọỹc vaỡo õọỹ bay hồi tổồng õọỳi

vaỡ õọỹ nhồùt
à
cuớa họứn hồỹp .


: õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc IX .61 trang 171 sọứ tay QT & TBHC tỏỷp II:

x
x
y
y

=
1
1

*
*


vồùi y,x : nọửng õọỹ phỏửn mol cuớa Axeton trong pha hồi vaỡ pha loớng.
Nhổ vỏỷy xaùc õởnh õọỹ bay hồi trong caùc họứn hồỹp nhổ sau :
Trong họứn hồỹp õỏửu :
88,1
1
1
*
*
1
=


=
F
F
F
x
x
y
y

; vồùi x
F
=0,206; y
*
F

= 0,3283
Trong saớn phỏứm õốnh :
51,1
1
1
*
*
2
=


=
P
P
P
P
x
x
y
y

, vồùi x
W
= 0.952 ; y
*
P
= 0.997

Trong saớn phỏứm õaùy :
965,1

1
1
*
*
3
=


=
W
W
W
W
x
x
y
y

, vồùi x
W
= 0,011; y
*
W
= 0,02139
Xaùc õởnh õọỹ nhồùt cuớa họứn hồỹp theo nhióỷt õọỹ :
Trổồùc hóỳt ta xaùc õởnh õọỹ nhồùt cuớa Axeton vaỡ Metanol theo nhióỷt õọỹ dổỷa vaỡo baớng I .101 trang
91 sọứ tay QT & TBCNHH tỏỷp I
Nhióỷt õọỹ
o
C ọỹ nhồùt C

3
H
6
O ọỹ nhồùt CH
3
COOH
t
F
=59,36
à
A
= 0,232
à
B
= 0,352
t
P
=55,54
à
A
= 0,245
à
B
= 0,368

t
W
=64,303
à
A

= 0,221
à
B
= 0,331

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG10 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
Âäü nhåït ca häøn håüp âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc I.12 trang 84 säø tay QT & QBCNHH táûp I
lg
hh
µ
=x
A
lg
µ
A
+ x
B
lg
µ
B

Do âọ ta cọ :

BFFAFF
xx

µµµ
lg)1(lglg
1
−+=
= 0,206lg0,232 + (1-0,206)lg0,352 = -0,490

→
1
µ
= 0,612

-0,548 3650,648)lg0,-(1 450,648lg0,2lg)1(lglg
2
=+=−+=
BFPAFP
xx
µµµ


577,0
2
=→
µ
-0,482 3310,011)lg0,-(1 210,011lg0,2lg)1(lglg
3
=+=−+=
BWWAWW
xx
µµµ

617,0
3
=→
µ
Nhỉ váûy ta cọ kãút qu sau :

%4815,188,1*612,0
11
1
=→==
ηαµ
%52842,051,1*557,0
222
1
=→==
ηαµ
%4721,1965,1*617,0
333
=→==
ηαµ
32,1
,
2
ηηη
xạc âënh bàòng âäư thë trang 171 säø tay quạ trçnh thiãút bë v cäng nghãû họa cháút
táûp II .
Suy ra hiãûu sút lm viãûc ca thạp:
%49
3
475248

3
321
=
++
=
++
=
ηηη
η
säú ngàn thỉûc tãú âoản luyện :
N
l
=6/0,49 =12 ngàn
Säú ngàn âoản chỉng :
N
c
=4/0,49= 8 ngàn
säú ngàn thỉûc tãú thạp :
N = 1 2 + 8 = 20 ngàn
III-CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG :
Mủc âêch ca viãûc tênh toạn cán bàòng nhiãût lỉåüng l âãø xạc âënh lỉåüng håi âäút cáưn thiãút khi âun
nọng häøn håüp âáưu , âun bäúc håi åí âạy thạp cng nhỉ xạc âënh lỉåüng nỉåïc lm lảnh cáưn thiãút cho
quạ trçnh ngỉng tủ lm lảnh .
Chn nỉåïc lm cháút ti nhiãût vç nọ l ngưn ngun liãûu r tiãưn ,phäø biãún trong thiãn nhiãn v cọ
kh nàng âạp ỉïng u cáưu cäng nghãû.
Q
D1
:lỉåüng nhiãût do håi nỉåïc cung cáúp âãø âun nọng häøn håüp âáưu J/h
Q
f

: lỉåüng nhiãût häøn håüp âáưu mang vo J/h

f
Q
′
:lỉåüng nhiãût do håi mang ra khi thiãút bë âun nọng häøn håüp âáưu J/h
Q
m1
:lỉåüng nhiãût máút mạt trong quạ trçnh âun säi J/h
Q
y
;lỉåüng nhiãût håi mang ra khi thạp J/h
Q
Rx
lỉåüng nhiãût do lỉåüng lng häưi lỉu mang vo J/h
Q
p
: nhiãût lỉåüng do sn pháøm âènh mang ra J/h
Q
D2
:nhiãût lỉåüng cáưn âun nọng sn pháøm âạy J/h
Q
W
: nhiãût lỉåüng do sn pháøm âạy mang ra J/h
Q
m2
: nhiãût lỉåüng máút mạt trong thạp chỉng luûn J/h
Q
ng1
, Q

ng2
:nhiãût do nỉåïc ngỉng mang ra J/h
1-CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG CA THIÃÚT BË ÂUN NỌNG:
Phỉång trçnh cán bàòng nhiãût lỉåüng cho quạ trçnh âun nọng:

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
H
2
O
H
2
O
H
2
O
H
2
O
Q
y
Q
f’
Q
D1
Q
D2
Q

m2
Q
ng1
Q
m1
Q
W
Q
f
Q
P
Q
Rx
Q
ng2
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG11 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
Q
D1
+ Q
f
= Q
f
, + Q
m
+ Q
ng1

Q
D1

=D
1
1
λ
= D
1
(r
1
+
1
θ
C
1
)
våïi :
D
1
:lỉåüng håi âäút mang vo Kg/h
1
λ
: hm nhiãût ca håi nỉåïc J/kg
r
1
: áøn nhiãût họa håi ca håi nỉåïc
1
θ
: nhiãût âäü nỉåïc ngỉng
o
C
C

1
: nhiãût dung riãng ca nỉåïc ngỉng J/kg âäü
Ta cọ :
Q
ng1
= D
1
1
θ
C
1
Q
m
= 5%(Q
D1
- Q
ng1
) = 5% D
1
r
1
Q
f
= F t
f
C
f
Q
f
, =F t

f
,C
f
,
t
f
, :nhiãût âäü üsäi ca häøn håüp âáưu åí ạp sút khê quøn
o
C
t
f
: nhiãût âäü häøn håüp âáưu
o
C , chn t
f
=25
o
C
Suy ra:

1
1
95,0
),,(
r
CtCtF
D
ffff
−
=

kg/h
Tênh nhiãût dung riãng ca häøn håüp âáưu :
C
f
25
= C
A
25
a
F
+ C
B
25
(1-a
F
)
C
A
25
,C
B
25
tra trong bng I-153trang 171 STQT&TBCNHC táûp I :
C
A
25
= 2195 J/kgâäü
C
B
25

=2595 J/kgâäü
C
f
25
= 2195*0,32 +2595*(1-0,32) =2467 J/kgâäü
Q
f
=F C
f
t
f
= F*25*2088,21 =F*52205,15 J/kgâäü
Tỉång tỉû ta cọ nhiãût dung riãng ca häøn håüp âáưu åí nhiãût âäü säi t
f
, = 59,36
o
C
C
f
,
59,36
= C
A
59,36
a
F
+ C
B
59,36
(1-a

F
)
C
A
59,36
= 2302,92 J/kgdäü
C
B
59,36
= 2757,12 J/kgâäü
C
f
,
59,36
= 2302,92* 0,32 + 2757,12*(1-0,32) = 2611,7 J/kgâäü
Ta chn håi nỉåïc bo ha âun säi åí ạp sút p = 1 atm ,t
o
= 99,1
o
C ,suy ra r
1
= 2264* 10
3
J/kg
(bng I-125 trang 314 säø tay QTTB&CNHC táûp I)
váûy
)/(07,651
10*2267*95.0
25*246736,59*7,2611
15000

3
hKgD =
−
=
2-CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG CHO TON THẠP:

222 mngWyDRxf
QQQQQQQ +++=++
′
a/Nhiãût lỉåüng do häøn håüp âáưu mang vo thạp:
)/(232545768015000*36,59*7,2611 hJGtCQ
Ffff
==
′′
=
′
b/Nhiãût lỉåüng do håi nỉåïc mang vo âạy thạp:
)/)((
2222222
hJCrDDQ
D
θλ
+==
D
2
:lỉåüng håi nỉåïc mang vo thạp Kg/h
2
λ
: hm nhiãût ca håi nỉåïc bo ha J/Kg
22

,C
θ
: nhiãût âäü v nhiãût dung riãng ca nỉåïc ngỉng .
c/ Nhiãût lỉåüng lng häưi lỉu mang vo :
Q
Rx
= G
x
C
x
t
x
= G
P
R
x
C
x
t
x
(våïi
P
G
R
x
x
=
)
t
x

= t
P
= 55,54
o
C
C
55,54
x
:nhiãût dung riãng ca häøn håüp sau khi ngỉng tủ tải sn pháøm âènh (J/Kg âäü)
C
55,54
x
âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau
C
55,54
x
= C
A
a
P
+ C
B
(1- a
P
)
C
A
,C
B
:tra bng I-153,trang 171 , 172 säø tay QT&TBCNHH táûp I åí nhiãût âäü 55,54

o
C
C
A
= 2290,505 J/Kgâäü
C
B
= 2739,93 J/Kgâäü

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG12 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
Do âọ C
55,54
x


= 2290,505*0,77 + 2739,93*(1-0,77) = 2393,86 J/Kgâäü
Suy ra Q
Rx
= 6000*4,7*2393,86*55,54 = 3749330,56 J/h
d/ Nhiãût lỉåüng do håi mang ra :
hhxPhhyy
RGGQ
λλ
)1( +==
hh

λ
: nhiãût lỉåüng riãng ca häøn håüp håi åí âènh thạp :
PPPPPhh
tCraa +=−+=
21
)1(
λλλ
1
λ
: hm nhiãût ca Axeton åí 55,54
o
C
2
λ
: hm nhiãût ca Metanol åí 55,54
o
C
C
P
:nhiãût dung riãng ca häøn håüp ra khi thạp åí nhiãût âäü 55,54
o
C
C
P
= C
Rx
= 2393,86 J/Kgâäü
r
P
: áøn nhiãût họa håi ca häøn håüp åí nhiãût däü 55,54

o
C
r
P
= r
A
a
P
+ r
B
(1- a
P
)
r
A
,r
B
:tra bng I-213 trang 254 säø tay QT&TBCNHH táûp I bàòng phỉång phạp näüi suy :
r
A
= 552,93 *10
3
J/Kg
r
B
= 1116,2 *10
3
J/Kg
)/(10*38,65910*2,1116*)77,01(77,0*10*93,552
333

kgJr
P
=−+=⇒
Suy ra
hh
λ
= r
P
+ C
P
t
P
=659,38*10
3
+ 2393,86*55,54 = 792335 J/Kg
Váûy Q
y
= G
P
(R
x
+ 1)
hh
λ
= 6000*(4,7+1)*792335 =24578,23*10
6
J/h
e/ Nhiãût lỉåüng do sn pháøm âạy mang ra:
Q
W

= G
W
C
W
t
W
J/h
C
W
: âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc :
)1(
303,64303,64303,64
WBWAW
aCaCC −−=
C
A
,C
B
: tra bng I - 153 trang 171 säø tay QT&TBCNHH táûp I bàòng phỉång phạp näüi suy
åí nhiãût âäü 64,303
o
C :
C
A
= 2318,985 J/kgâäü
C
B
= 2781,515 J/kgâäü
Suy ra C
W

= 2318,985*0,02 + 2781,515*(1-0,02) = 2772,26 J/kgâäü
Váûy Q
W
=9000*2772,26*64,303 = 1604381713 J/h
f/ Nhiãût lỉåüng do nỉåïc ngỉng mng ra :

2222
θ
CDQ
ng
=
J/h
g/ Nhiãût lỉåüng do täøn tháút ra mäi trỉåìng xung quanh :
Q
m2
= 0,95D
2
r
2
J/h
Váûy
)/(48,11090
10*2264*95,0
10)7493,345,232538,160423,24578(
95,0
3
6
2
2
hJ

r
QQQQ
D
RxfWy
=
−−+
=
−
′
−+
=
3- CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG CHO THIÃÚT BË NGỈNG TỦ :
Sỉí dủng thiãút bë ngỉng tủ hon ton :
Phỉång trçnh cán báưng nhiãût lỉåüng :
P ( R
x
+ 1 ) r = G
n1
C
n
(t
2
- t
1
) cäng thỉïc 13-62 trang 111 säø tay
QT&TBCNHH táûp II :
Chn nhiãt âäü vo ca nỉåïc lm lảnh t
1
=25
o

C v nhiãût âäü ra t
2
= 40
o
C
Do âọ nhiãût âäü trung bçnh :

C
tt
t
o
tb
5,32
2
4025
2
21
=
+
=
+
=
Gi thiãút ràòng nhiãût lỉåüng do håi ngỉng tủ åí thiãút bë åí nhiãût âäü t
P
= 55,54
o
C s truưn
hon ton cho nỉåïc âãù tàng nhiãût âäü tỉì 25 âãún 40
o
C

Do âọ r = r
P
= 659,38 *10
3
J/kg
P= 6000 Kg/h ; R
x
= 4,7
C
n
: nhiãût dung riãng ca nỉåïc tra bng I-147 trang 165 säø tay QT&TBCNHHH táûp I åí
nhiãût âäü 32,5
o
C
C
n
= 0,99861 Kcal/kg âäü = 4180 J/kgâäü
Váûy lỉåüng nỉåïc lm lảnh :

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG13 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC

)/(66,359
)2540(*4180
10*38,659)7,41(6000
3

1
hkgG
n
=
−
+
=
4-CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG CHO THIÃÚT BË LM LẢNH:

)()(
12221
ttCGCttP
nnP
−=
′
−
′
C
P
: nhiãût dung riãng sn pháøm âènh , theo trãn ta cọ : C
P
= 2393,86 J/kgâäü
Ctt
o
P
54,55
1
==
′
,

Ct
o
25
2
=
′
t
1
=25
o
C , t
2
= 40
o
C ,C
n
=4180J/kgâäü
Suy ra:
)/(4695
)2540(4180
86,2393*)2554,55(6000
)(
)(
12
21
2
hkg
ttC
CttP
G

n
P
n
=
−
−
=
−
′
−
′
=
Váûy täøng lỉåüng nỉåïc lm lảnh dng trong quạ trçnh trao âäøi nhiãût :
G
n
= G
n1
+ G
n2
= 359,66 + 4695 = 5054,66 Kg/h
B-THÄNG SÄÚ CHÊNH CA THẠP
I-ÂỈÅÌNG KÊNH THẠP :
Âỉåìng kênh thạp âỉåüc tênh theo cäng thỉïc:

tb
tb
W
V
D
*3600*

4
π
=
(m) cäng thỉïc (IX-89)
V
tb
: lỉåüng håi trung bçnh âi trong thạp (m
3
/h)
W
tb
: váûn täúc håi trung bçnh âi trong thạp (m/s)
1-ÂỈÅÌNG KÊNH DOẢN LUÛN :
a/ Lỉu lỉåüng håi trung bçnh trong âoản luûn :
Âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau :

2
1
gg
g
d
tb
+
=
(IX - 91) säø tay QT&TBCNHH táûp II
g
â
: lỉåüng håi ra khi thạp åí âéa trãn cng (kg/h)
g
1

: lỉåüng håi âi vo âéa dỉåïi cng ca âoản luûn kg/h
Ạp dủng phỉång trçnh cán bàòng váût liãûu , nhiãût lỉåüng cho âéa thỉï nháút ca âoản luûn:
g
1
= G
1
+ G
P
(IX -93)
g
1
y
1
= G
1
x
1
+ G
P
x
P
(IX -94)
g
1
r
1
= g
â
r
â

(IX -95)
Våïi : y
1
: hm lỉåüng håi ca âéa thỉï nháút âoản luûn
x
1
: hm lỉåüng lng åí âéa thỉï nháút âoản luûn
Ta cọ : G
P
= 6000 kg/h
G
F
= 15000 kg/h
x
1
= x
F
= 0.206 (pháưn mol) = 0.32 (pháưn khäúi lỉåüng )
g
â
= G
X
+ G
P
= G
P
(R
X
+ 1) = 6000(4,7+1) = 34200(kg/h )
r

1
: ÁØn hiãût họa håica häøn håüp âi vo âéa thỉï nháút ca âoản luûn
r
â
: ÁØn nhiãût họa håi ca häøn håüp âi ra khi âènh thạp
r
1
= r
a
y
a
+ r
b
(1- y
a
)
r
â
= r
a
y
â
+ r
b
(1 - y
â
) ( cäng thỉïc trang säú 182 säø tay QT&TBCNHH táûp II)
r
a
,r

b
: ÁØn nhiãût họa håi ca cáúu tỉí Axeton v Metanol ngun cháút
ÅÍ nhiãût âäü t
F
= 59,36
o
C,ta tra bng I-212 trang 254 säø tay QT&TBCNHH táûp I
r
a
= 124,13 kcal/kg = 519707 ( J/kg)
r
b
= 265,24 kcal/kg = 1110506 ( J/kg)
y
a
= y
F
= 0,328 (pháưn mol)
Do âọ tênh âỉåüc : r
1
=519707*y
1
+ 1110506*(1-y
1
) (J/kg)
ÅÍ nhiãût âäü t
P
=55,54
o
C ta cng cọ:

r
a
= 552,93*10
3
(J/kg)
r
b
= 1116,2*10
3
(J /kg )
y
â
= y
P
= 0,6795
Suy ra r
â
= 552,93*10
3
* 0,6795 + (1-0,6795)*1116,2*10
3
= 733458 (J/kg)
Tỉì phỉång trçnh cán bàòng váût liãûu v nhiãût lỉåüng ta cọ:
g
1
= G
1
+ 6000

Sinh viãn thỉûc hiãûn:

 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG14 - CHặNG LUYN
LIN TUC
g
1
y
1
=0,206G
1
+6000*0,648
g
1
[519707y
1
+(1-y
1
)1110506]=733458*34200
Gii h 3 phng trỡnh trờn ta cú:
y
1
=0,307
g
1
=26247,83 (kg/h)
G
1
=20247,83 (kg/h)
r

1
= r
a
y
1
+ r
a
(1-y
1
) = 519707*0,307+(1-0,307) * 1110506=929130,707(J/kg)
Suy ra lổu lổồỹng hồi trung bỗnh:
)/(39,8)/(9,30223
2
3420083,26247
2
1
skghkg
gg
g
d
tb
==
+
=
+
=
a/Tờnh khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh õọỳi vồùi pha khờ õoaỷn luyóỷn:
[ ]
)/(
4.22

273)1(
3
11
mkg
T
MyMy
BtbAtb
ytb
+
=

cọng thổùc IX -102 trang 183sọứ tay
QT&TBCNHH tỏỷp II.
M
A
= 58 (kg/kmol) , M
B
= 32 (kg/kmol)
493,0
2
679,0307,0
2
1
1
=
+
=
+
=
P

tb
yy
y
(phỏửn mol)
T: nhiót õọỹ laỡm vióỷc trung bỗnh cuớa õoaỷn luyóỷn :
K
tt
T
FP
45,330273
2
36,5954,55
273
2
=+
+
=+
+
=
Do õoù :

[ ]
)/(653,1
45,330*4,22
27332*)493,01(58*493,0
3
mkg
ytb
=
+

=


)/(27,18284
653,1
9,30223
3
hm
g
V
ytb
tb
tb
===

c/ Tỗm vỏỷn tọỳc hồi trung bỗnh trong õoaỷn luyóỷn:
Chóỳ õọỹ chuyóứn õọỹng cuớa pha loớng tổỡ trón xuọỳng vaỡ chỏỳt khờ teỡ dổồùi lón trong thaùp õnóỷm õổồỹc mọ
taớ bũng õọử thở sau
OA: ổùng vồùi chóỳ õọỹ chaớy doỡng
AB: ổùng vồùi chóỳ õọỹ chaớy quaù õọỹ
BC: ổùng vồùi chóỳ õọỹ chaớy xoùay
CDỡ: ổùng vồùi chóỳ õọỹ suới boỹt
C: õióứm ổùng vồùi vỏỷn tọỳc õaớo pha
D: ổùng vồùi vỏỷn tọỳc sỷc
Chóỳ õọỹ laỡm vióỷc cuớa thaùp tổỡ õióứm C vóử trổồùc goỹi laỡ chóỳ õọỹ maỡng . Vỏỷn tọỳc laỡm vióỷc cuớa doỡng khờ
nhoớ hồn vỏỷn tọỳc õaớo pha tổỡ 10 20% . Choỹn W
tb
= 0,9 *W
,
S

(m/s)
W
,
S
: õổồỹc tờnh theo cọng thổùc IX-115 trang 187 sọứtay QT&TBCNHH tỏỷp II

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN

FdT
dG
A
O
B
C
D
W
y
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG15 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC

8
1
4
1
16.0
3
2

75,1lg
















−=

















′
xtb
ytb
y
x
y
x
xtbd
ytbdS
G
G
A
gV
W
ρ
ρ
µ
µ
ρ
ρσ
Våïi: A= -0,125

d
σ
:Bãư màût riãng ca âãûm (m
2

/m
3
)
V
â
: Thãø têch tỉû do ca âãûm m
3
/m
3
g :Gia täúc trng trỉåìng m/s
2
ytbxtb
ρρ
,
: khäúi lỉåüng riãng trung bçnh ca pha lng v pha håi (kg/m
3
)
nx
µµ
,
: âäü nhåït ca pha lng åí nhiãût âäü trung bçnh v ca nỉåïc åí 20
o
C
G
x
, G
y
: lỉu lỉåüng lng v håi trung bçnh kg/s
Váún âãư cáưn phi âỉåüc gii quút l viãûc chn sỉí dủng loải âãûm thêch håüp . Vç u cáưu ca quạ
trçnh ny ü phán tạch hỗn hợp với 77% khäúi lỉåüng sn pháøm âènh v 2% sn pháøm âạy cho nên cáưn

phi chn âãûm cọ kêch thỉåïc tỉång âäúi nh nhưng vấn đề trở lực l¹i nảy sinh khi kÝch thước đệm
nhỏ.ÅÍ âáy chn âãûm Risiga,âäø läün xäün bàòng xỉï cọ kêch thỉåïc 120*120*12 (mm) ,bãư màût riãng
d
σ
=36 (m
2
/m
3
), thãø têch tỉû do V
â
= 0,82 (m
3
/m
3
), Säú âãûm trong 1m
3
: 450 , khäúi lỉåüng riãng xốp
)/(420 mkg
d
=
ρ
- Tênh khäúi lỉåüng trung bçnh pha lng v pha håi :
- Âäúi våïi pha håi :
)/(653,1
3
mkg
ytb
=
ρ
â tênh åí trãn .

-Âäúi våïi pha lng:
khäúi lỉåüng riãng trung bçnh pha lng tênh theo cäng thỉïc IX-104a trang 183 säø tay
QT&TBCNHH táûp II.
2
1
1
1
1
1
x
tb
x
tb
xtb
aa
ρρρ
−
+=
xtb
ρ
:khäúi lỉåüng riãng trung bçnh ca häøn håüp lng trong luûn
21
,
xx
ρρ
: khäúi lỉåüng riãng ca Axeton v Metanol åí nhiãût âäü trung bçnh (ì t
tb
=
57,45
o

C, âỉåüc tra bng I-2 trang 9 säø tay QT&TBCNHH táûp I:
)/(8,748
3
1
mkg
x
=
ρ

)/(3,758
3
2
mkg
x
=
ρ
545,0
2
77,032,0
2
1
=
+
=
+
=
PF
tb
aa
a

(pháưn khäúi lỉåüng )
)/(09,753
3
mkg
tbx
=⇒
ρ
-Xạc âënh âäü nhåït
nx
µµ
,
:
n
µ
:âäü nhåït ca nỉåïc åí 20
o
C tra trong bng I-102trang 94 säø tay QT&TBCNHH táûp I
)/(10*005,1)(005,1
23
mNscp
n
−
==
µ
:
x
µ
Âäü nhåït ca häøn håüp lng trung bçnh trong âoản luûn , âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau:
21
lg)1(lglg

µµµ
tbtbx
xx −+=
427,0
2
648,0206,0
2
=
+
=
+
=
PF
tb
xx
x
(pháưn mol)
21
,
µµ
: Âäü nhåït ca Axeton v Metanol åí 57,45 âỉåüc tra bng I-101 trang 91 säø tay
QT&TBCNHH táûp I bàòng phỉång phạp näüi suy:
)/(10*234,0
23
1
mNs
−
=
µ
)/(10*375,0

23
2
mNs
−
=
µ
)/(10*3069,0
23
mNs
x
−
=⇒
µ

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG16 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
- Tênh lỉu lỉåüng lng , håi trung bçnh trong âoản luûn:
2
RF
xtb
GG
G
+
=
)/(83,7)/(282007,4*6000 skghkgRGG
xPR

====
G
F
=15000(kg/h) =4,167 (kg/s)
)/(99,5
2
83,7167,4
skgG
xtb
=
+
=
)/(39,8)/(9,30223
2
1
skghkgg
gg
G
tb
d
ytb
===
+
=
Nhỉ váûy :
16.0
3
8
1
4

1
2
lg75,1lg








−
















−=
′

n
x
xtbd
ytbd
xtb
ytb
y
x
S
gV
G
G
AW
µ
µ
ρ
ρσ
ρ
ρ
044,1
005,1
3069,0
09,753*)82,0(*81,9
653,1*36
lg
09,753
653,1
39,8
99,5
75,1125,0lg2

16,0
3
8
1
4
1
=






−












−−=
′
⇒
S

W
522,0lg =
′
⇒
S
W
)/(326,3 smW
S
=
′
⇒
)/(3*9,0 smWW
Stb
=
′
=⇒
Váûy :
)(46,1
3*3600*14,3
27,18284*4
3600
4
m
W
V
D
tb
tb
===
π

2-ÂỈÅÌNG KÊNH ÂOẢN CHỈNG:
a/ Lỉu lỉåüng håi trung bçnh âoản chỉng : âỉåüc tênh gáưn âụng bàòng trung bçnh cäüng ca lỉåüng
håi ra khi âoản chỉng v lỉåüng håi âi vo âoản chỉng :
22
11
1
gg
gg
g
n
tb
′
+
=
′
+
′
=
′
Vç lỉåüng håi ra khi âoản chỉng bàòng lỉåüng håi âi vo âoản luûn do âọ:
)/(83,26247
1
hkggg
n
==
′
Lỉåüng håi âi vo âoản chỉng ,lỉåüng lng, v hm lỉåüng håi trong âoạn chỉng âỉåüc xạc âënh
bàòng phỉång trçnh cán bàòng váût liãûu v nhiãût lỉåüng:
)1(
11 W

GgG +
′
=
′
(IX-98)
)2(
111 WWW
xGygxG +
′
=
′′
(IX-99)
)3(
1111
rgrgrg
nn
=
′′
=
′′
(IX-100)
Vç hm lỉåüng håi y
,
1
= y
W
.
1
1
1

1
)3( g
r
r
g
′
=
′
⇒
; Våïi r
1
â âỉåüc xạc âënh tỉì phẹp tênh cán bàòng nhiãût lỉåüng :
)/(707,929130
1
kgJr =
r
,
1
:Âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc trang 182 säø tay QT&TBCNHH táûp II:
)1(
11
yryrr
ba
′
−+
′
=
′
02139,0
1

==
′
W
yy
(pháưn mol)
ÅÍ nhiãût âäü T
W
= 64,3
o
C tra bng I- 212 trang 254 säø tay QT&TBCNHH táûp I ta cọ:
r
a
= 122,8 (kcal/kg) = 514,208*10
3
J/kg
r
b
= 262,52 (kcal/kg) = 1099,142*10
3
J/kg

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG17 - CHặNG LUYN
LIN TUC
)/(262,10866301099142*)02139,01(02139,0*514208
1
kgJr =+=

)/(38,22443
262,1086630
707,929130
83,26247
1
1
11
hkg
r
r
gg ==

=


)/(38,31443900038,22443)1(
11
hkgGgG
W
=+=+

=


0184,0
38,31443
011,0*900002139,0*38,22443
)2(

1
1
1
=
+
=

+

=


G
xGyg
x
WWW
(phỏửn mol)
Vỏỷy lổồỹng hồi trung bỗnh trong õoaỷn chổng:
)/(605,24345
2
38,2244383,26247
2
11
hkg
gg
g
tb
=
+
=

+
=

b/ Khọỳi lổồỹng rióng õoaỷn chổng:
Giọỳng nhổ trong õoaỷn luyóỷn , khọỳi lổồỹng rióng õoaỷn chổng õổồỹc tờnh theo cọng thổùc sau:
[ ]
T
MyMy
BtbAtb
ytb
4,22
273)1(
11
+
=

(IX-102)
Ta coù :
C
tt
t
o
WF
tb
83,61
2
302,6436,59
2
=

+
=
+
=
T = t
tb
+ 273 = 334,83
o
C
1tb
y
: Haỡm lổồỹng hồi trung bỗnh õoaỷn chổng:
1748,0
2
02139,03283,0
2
1
=
+
=
+
=
WF
tb
yy
y
(phỏửn mol)
33,1=
ytb

(kg/m
3
)
Vỏy lổu lổồỹng hồi trung bỗnh trong õoaỷn chổng:
)/(96,18304
33,1
605,24345
3
hm
g
V
ytb
tb
tb
==

=

c/Tờnh vỏỷn tọỳc hồi trung bỗnh trong õoaỷn chổng:
Tổồng tổỷ trong õoaỷn luyóỷn ta coù :W
tb
= 0,9W
,
S

8
1
4
1
16,0

3
2
75,1lg
















=

xtb
ytb
y
x
y
x
xtbd
ytbdS
G
G
A
gV
W


à
à


- Tờnh khọỳi lổồỹng rióng :
ọỳi vồùi pha khờ :
33,1==
tbytb

(kg/m
3
)
ọỳi vồùi pha loớng :
xtb

õổồỹc tờnh theo cọng thổùc sau :

2
1
1
1
1
1
x
tb
x
tb
xtb
aa


+=

17,0
2
02,032,0
2
1

1
=
+
=
+
=
W
tb
aa
a
(phỏửn khọỳi lổồỹng)
)/(17,754
)/(53,743
3
2
3
1
mkg
mkg
x
x
=
=


Vồùi
21
,
xx

:khọỳi lổồỹng rióng cuớa Axeton vaỡ cuớa Metanol ồớ nhióỷt õọỹ trung bỗnh cuớa õoaỷn chổng
61,83
o
C .
Suy ra :
)/(34,752
3
mkg
xtb
=

- Tờnh õọỹ nhồùt
xn
àà
,
:
Tổồng tổỷ trong õoaỷn luyóỷn ta coù:
)/(10*005,1)(005,1
23
mNscp
n

==
à

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG18 - CHỈNG LUÛN

LIÃN TỦC
BtbAtbx
xx
µµµ
lg)1(lglg −+=
1085,0
2
206,0011,0
2
=
+
=
+
=
FW
tb
xx
x
(pháưn mol)
BA
µµ
,
: Âäü nhåït ca Axeton v Metanol åí nhiãût âäü 61,83
o
C âỉåüc tra trong bng I-101 trang 91
säø tay QT&TBCNHH táûp I:
)/(10*352,0
)/(10*227,0
23
23

mNs
mNs
B
A
−
−
=
=
µ
µ
)/(10*335,0
23
mNs
x
−
=⇒
µ
-Tênh lỉåüng lng , håi trung bçnh G
X
,G
Y
:
)/179,7)/(605,25845
2
38,3144383,20247
2
11
skghkg
GG
GG

tbx
==
+
=
′
+
=
′
=
)/(76,6)/(605,24345 skghkggG
tby
==
′
=
Do âọ ta tênh âỉåüc W
,
S
:
16,0
3
8
1
4
1
2
lg75,1lg









−
















−=
′
n
x
xtbd
ytbd
xtb
ytb
y

x
S
gV
G
G
AW
µ
µ
ρ
ρσ
ρ
ρ
076,1
)82,0(*34,752*81,9
33,1*36
lg
34,752
33,1
76,6
179,7
75,1125,0
16,0
3
8
1
4
1
=

















−












−−=
n
x

µ
µ
538,0lg =
′
⇒
S
W
)/(45,3 smW
S
=
′
⇒
)/(1,3*9,0 smWW
Stb
=
′
=⇒
Nhỉ váûy âỉåìng kênh âoản chỉng s l:
)(44,1
1,3*3600*14,3
96,18304*4
3600
4
m
W
V
D
tb
tb
===

π
Ta chn âỉåìng kênh âoản chỉng 1,44 (m)
Váûy chn âỉåìng kênh chung cho thạp l 1,5 (m)
II- CHIÃƯU CAO THẠP CHỈNG LUÛN:
Chiãưu cao thạp chỉng luûn âỉåüc tênh theo cäng thỉïc IX-50 trang168 säø tay QT&TBCNHH táûpII
H= N
l
h
tâ
+ (0.8-1) (m)
(0.8-1) :khong cạch cho phẹp åí âènh v âạy thạp .
N
l
:Säú âéa l thuút (säú báûc thay âäøi näưng âäü ).
h
tâ
: chiãưu cao tỉång âỉång ca báûc thay âäøi näưng âäü .Nọ âỉåüc tênh theo cäng
thỉïc sau:
x
y
y
x
f
x
y
e
y
x
d
x

y
c
d
b
d
a
y
tby
td
G
G
m
mG
G
G
G
V
W
kh
−

































=
1
lg
µ
µ
ρ
ρ
σ

µ
ρ
Hồûc cọ thãø tênh theo cäng thỉïc (10-41) cå såí QT&TBCNHH táûp II:
( )
x
y
y
x
x
y
y
x
x
y
tdtd
G
G
m
mG
G
G
G
dh
−

























′
=
1
lg
eR4.8*
038.0
19.0
342.0
2.0
µ
µ
ρ

ρ
1/ ÂÄÚI VÅÏI ÂOẢN CHỈNG :
Ta cọ:
G
y
= 24315,605 (kg/h) =6,76 (kg/s)

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG19 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
G
x
= 25845,605 (kg/h) =7,179 (kg/s)
W
tb
= 3,1(m/s)
)/(34,752
3
mkg
x
=
ρ
,
)/(33,1
3
mkg
y

=
ρ
)/(10*335,0
23
mNs
x
−
=
µ
y
µ
: âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau:
B
Btb
A
Atb
y
hh
MyMyM
µµµ
)1( −
+=
)/(54,3632*)1748,01(58*1748,0)1( kmolkgMyMyM
BtbAtbhh
=−+=−+=
BA
µµ
,
: âäü nhåït ca cáúu tỉí Axeton, Mêtanol ở 61,83 tra bng I-101 trang 91
)/(10*352,0

)/(10*227,0
23
23
mNs
mNs
B
A
−
−
=
=
µ
µ
)/(10*301,0
23
mNs
y
−
=⇒
µ
m: Hãû säú gọc ca âỉåìng cán bàòng âoản chỉng:
21,2=
∆
∆
==
∑
n
x
y
tgm

α
)(09,0
36
82,0*4
4
m
V
d
d
d
td
===
σ
1508
10*301,0*82,0
33,1*09,0*1,3
3
===
′
−
yd
ytdtb
e
V
dW
R
µ
ρ
( )
)(79,0

179,7
76,6*21,2
1
76,6*21,2
179,7
lg
335,0
301,0
33,1
34,752
197,7
76,6
15084,8*09,0
038.0
19.0342.0
2.0
mh
td
=
−





















=
Nhỉ
váûy chiãưu cao âoản chỉng:
H = 4*0,79 = 3,16 (m)
Chn chiãưu cao âoản chỉng l 3,16(m)
2/ ÂÄÚI VÅÏI ÂOẢN LUÛN:
)/(59,5 skgG
x
=
)/(39,8 skgG
y
=
)/(659,1
)/(09,753
)/(3
3
3
mkg
mkg
smW

y
x
tb
=
=
=
ρ
ρ
y
µ
: giäúng nhỉ âoản chỉng âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau:
B
Btb
A
Atb
y
hh
MyMyM
µµµ
)1( −
+=
)/(85,4432*)493,01(58*493,0)1( kmolkgMyMyM
BtbAtbhh
=−+=−+=
BA
µµ
,
: âäü nhåït ca cáúu tỉí Axeton, Mêtanol ở 57,45
o
C

)/(10*234,0
23
mNs
A
−
=
µ
)/(10*375,0
23
mNs
B
−
=
µ

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG20 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
)/(10*284,0
23
mNs
y
−
=⇒
µ
106,0=
∆

∆
==
∑
n
x
y
tgm
α
1920
10*284,0*82,0
659,1*09,0*3
3
===
′
−
yd
ytdtb
e
V
dW
R
µ
ρ
Do âọ :
( )
)(03,1
59,5
39,8*06,1
1
39,8*06,1

59,5
lg
3069,0
284,0
659,1
09,753
59,5
39,8
19204,8*09,0
038.019.0342.0
2.0
mh
td
=
−



















=
Nhỉ váûy chiãưu cao âoản luûn :
H= 6*1,03 = 6,19 (m)
Nhỉ váûy chiãưu cao ton thạp H = 3,16 + 6,19 + 1 = 10,35 (m)
III- TÊNH TRÅÍ LỈÛC CA THẠP:
Khi cháút lng chuøn âäüng tỉì trãn xúng v cháút khê chuøn âäüng tỉì dỉåïi lãn cọ thãø xy ra 4 chãú
âäü thy âäüng lỉûu : chãú âäü chy mng ; chãú âäü chy quạ âäü ; chãú âäü chy xoạy v chãú âäü chy nh
tỉång . Sỉïc cn thy lỉûc ca thạp âãûm âäúi våïi hãû håi lng åí âiãøm âo pha cọ thãø âỉåüc xạc âënh theo
cäng thỉïc IX -118 trang 189 säø tay QT&TBCNHH táûp II :
)/(1
2
mN
G
G
APP
c
y
x
n
x
y
m
y
x
KU


































+∆=∆
µ
µ
ρ
ρ
U
P∆
: täøn tháút ạp sút khi âãûm ỉåït tải âiãøm âo pha
K
P∆
: täøn tháút ạp sút khi âãûm khä .
1-ÂÄÚI VÅÏI ÂOẢN LUÛN :
Thạp âãûm lm viãûc åí chãú âäü thêch håüp våïi täúc âäü pha khê âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc IX-116
trang168 :
y
ytdy
e
ytd
ye
y
dW
R
d
R
W
µ
ρ
ρ
µ
′

=
′
⇒
′
=
′
)(09,0
36
82,0*4
4
)/(284,0
)/(659,1
)/(3
2
3
m
V
d
mNs
mkg
smW
d
d
td
y
y
y
===
=
=

=
′
σ
µ
ρ
5,1571=
′
⇒
e
R
Vç R
,
e
= 1571,5 > 400 nãn
K
P∆
xạc âënh theo cäng thỉïc IX-121 trang 189 :
3
2,02,18,08,1
**56,1
d
ydyy
K
V
WH
P
µσρ
=∆
Våïi H = 6,19 m ta cọ:
35,3891

82,0
)10*284,0(*36*659,1*3*19,6*56,1
3
2,032,18,08,1
==∆
−
K
P
N/m
2
.
Âãø xạc âënh
U
P∆
, ta cáưn xạc âënh cạc hãû säú A , m ,n ,c dỉûa vo bng IX-118 trang 189:

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG21 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
Ta cọ :
5.0001,0
284,0
3069,0
09,753
659,1
39,8
59,5

2.08.1
2.08.1
<=


















=

























y
x
x
y
y
x
G
G
µ
µ
ρ
ρ
Do âọ: A=8,4; m = 0,405 ; n = 0,225 ; c = 0,015
10900

284,0
3069,0
09,753
659,1
39,8
59,5
4,8135,3891
015,0225,0405,0
=



























+=∆⇒
U
P
(N/m
2
)
2-ÂÄÚI VÅÏI ÂOẢN CHỈNG:
1,3=
′
y
W
(m/s)
H=3,16 (m)
G
x
= 7,197(kg/s)
G
y
= 6,76 (kg/s)
)/(34,752
3
mkg
x
=
ρ

)/(33,1
3
mkg
y
=
ρ
)/(335,0
2
mNs
x
=
µ
)/(301,0
2
mNs
y
=
µ
79,1232
10*301,0
33,1*09,0*1,3
3
==
′
=
′
⇒
−
y
ytdy

e
dW
R
µ
ρ
Vç R
,
e
= 1232,79 > 400 nãn
K
P∆
xạc âënh theo cäng thỉïc IX-121 trang 189 :
3
2,02,18,08,1
**56,1
d
ydyy
K
V
WH
P
µσρ
=∆

( ) ( ) ( )
( )
2,3178
82,0
10*301,03633,11,3*16,3*56,1
3

2,0
3
2,18,08,1
==
−
(N/m
2
)
Tỉång tỉû ta cọ:

5.00021,0
301,0
335,0
34,752
33,1
76,6
197,7
2.08.1
2.08.1
<=



















=

























y
x
x
y
y
x
G
G
µ
µ
ρ
ρ
Do âọ: A=8,4; m = 0,405 ; n = 0,225 ; c = 0,015
6,9767
301,0
335,0
34,752
33,1
76,6
197,7
4,812,3178
015,0225,0405,0
=



























+=∆⇒
U
P
(N/m
2
)
Váûy tråí lỉûc ton thạp:
6,206676,976710900 =+=∆+∆=∆

UcUlU
PPP
(N/m
2
)
Tråí lỉûc trãn 1 âån vë chiãưu di âãûm:
2034
35,10
6,20667
==
∆
H
P
U
( N/m
2
C- TÊNH CÅ KHÊ THIÃÚT BË CHÊNH :
I-BÃƯ DY THÁN THẠP:
Thạp chỉng luûn lm viãûc cạch li våïi ngưn âun nọng trỉûc tiãúp do âọ âỉåüc xãúp vo thiãút bë loải
II , nhọm 2 .
Ỉïng sút cho phẹp ca thạp âỉåüc tênh theo cäng thỉïc trang 356 säø tay QT&TBCNHH táûp II:
[ ]
)/(
2
mN
n
b
t
k
k

η
σ
σ
=
cäng thỉïc (XIII-1)

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG22 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
[ ]
η
σ
σ
c
t
c
k
n
=
(N/m
2
) cäng thỉïc (XIII-2)
Våïi
η
= 1,0 hãû säú âiãưu chènh ( bng XIII-2 trang 356 s tay QT&TBCNHH táûp II)
Chn váût liãûu thẹp khäng gé (k hiãûu OX21H6M2T) âãø âm bo âäü tinh khiãút sn pháøm v hản
chãú quạ trçnh àn mn .

Theo bng XII-4 trang 313 ta cọ :
)/(10*7,7
33
mkg=
ρ
5,12=
λ
(W/mâäü)
Theo bng XIII-3 : hãû säú an ton bn ca thẹp khäng gé ( cạn , rn , hn ) nhỉ sau:
n
k
= 2,6 , n
c
= 1,5
Hãû säú bãưn hn ca thẹp khäng gé : hn giạp mäúi mäüt bãn cọ táúm lọt :
ϕ
= 0,9 (bng XIII-8
trang 362)
Bãư dy thán thạp hçnh trủ lm viãûc chëu ạp sút trong P âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau:
[ ]
)(
2
mC
P
PD
S
t
+
−
=

ϕσ

Trong âọ D
t
= 1,5 âỉåìng kênh trong ca thạp .
ϕ
: hãû säú bãưn ca thnh hçnh trủ theo phỉång dc:
9,0=
ϕ

C : hãû säú bäø sung àn mn , bo mn v dung sai bãư dy . C âỉåüc tênh theo cäng
thỉïc sau :
C = C
1
+ C
2
+ C
3

Váût liãûu bãưn : C
1
= 1 mm = 10
-3

m
C
2
: âải lỉåüng bäø sung do hao mn . Âäúi våïi thạp chỉng cáút C
2
= 0.

C
3
: âải lỉåüng bäø sung do dung saica chiãưu dy , C
3
phủ thüc vo bãư dy táúm váût
liãûu , theo bng XIII-9 chn C
3
= 0,22 mm= 0,22*10
-3
m .
⇒
C = 1+ 0 + 0,22 = 1,22mm = 1,22*10
-3
m.
Theo bng XII -4 trang 310 ỉïng våïi bãư dy 1 3mm ta cọ:
)/(10*700
26
mN
k
=
σ
)/(10*400
26
mN
c
=
σ
-Tênh ỉïng sút cho phẹp ca thẹp khäng gé OX21H6M2T :
[ ]
σ

[ ]
)/(10*23,2691
6,2
10*700
26
6
mN
n
k
k
K
===
η
σ
σ
[ ]
)/(10*67,2661
5,1
10*400
26
6
mN
n
c
c
c
===
η
σ
σ

Váûy
[ ]
σ
nháûn giạ trë nh hån
[ ]
c
σ
= 266,67*10
6
(N/m
2
)
Xẹt âải lỉåüng
[ ]
ϕ
σ
P
våïi P = P
1
+ P
mt

P
1
: ạp sút thy ténh trong pháưn dỉåïi ca thiãút bë :
P
1
=
gH
ρ

H = 10,35 (m) chiãưu cao thạp .
ρ
: khäúi lỉåüng riãng ca cháút lng trong thạp :
)/(715,752
2
34,75209,753
2
3
mkg
xtbCxtbL
xtb
=
+
=
+
==
ρρ
ρρ
)/(7494635,10*81,9*715,752
2
1
mNP ==⇒
P
mt
: ạp sút lm viãûc ca thạp : P
mt
= P
kk
=101330(N/m
2

)
)/(176276
2
mNP =⇒

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG23 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
[ ]
ϕ
σ
P
>50 do âọ cọ thãø b qua âải lỉåüng P åí máùu ca cäng thỉïc tênh bãư dy . Vç
váûy suy ra:
[ ]
)(10*752,110*22,1
9,0*10*67,266*2
176276*5,1
2
33
6
mC
PD
S
t
−−
=+=+=⇒

ϕσ
Ta chn S = 3*10
-3
(m) = 3 (mm)
Kiãøm tra ỉïng sút ca thnh theo ạp sút thỉí P
o
( dng nỉåïc ) .p sút thỉí âỉåüc tênh theo cäng
thỉïc sau:
P
o
= P
1
+ P
th

P
th
= 1,5 P =1,5*176276 = 264414(N/m
2
)
P
o
= 74946 + 264414 = 339360 (N/m
2
)
Xạc âënh ỉïng sút thỉí åí thán thiãút bë theo cäng thỉïc sau:
[ ]
[ ]
)/(10*769,153
9,0*10*)22,13(2

339360*10*)22,13(5,1
)(2
)(
26
3
3
mN
CS
PCSD
ot
=
−
−+
=
−
−+
=
−
−
ϕ
σ
)/(10*33,333
2,1
10*400
2,1
10*769,153
26
6
6
mN

c
==<=
σ
σ
Váûy S = 3(mm) tha mn âiãưu kiãûn
II- TÊNH ÂẠY V NÀÕP THIÃÚT BË:
-Âạy v nàõp thiãút bë âỉåüc chãú tảo cng loải váût liãûu våïi thán thiãút bë
-Dng âạy v nàõp elêp cọ gåì âäúi våïi thán thạp hçnh trủ thàóng âỉïng .
Cọ kêch thỉåïc sau:
D
t
=1,5m
h=0,25m
h
b
= 0,15m
k =1
-Âạy nàõp hn giạp mäúi mäüt bãn cọ táúm lọt , hn tay bàòng häư quang âiãûn:
ϕ
= 0,9
[ ]
)/(10*400
26
mN
c
=
σ

[ ]
σ

= 266,67*10
6
(N/m
2
)
P = 176276 (N/m
2
)
P
o
= 339360 (N/m
2
)
Ta xẹt âải lỉåüng :
[ ]
305,13619,0*1
176276
10*67,266
6
>==
ϕ
σ
k
P
Do âọ chiãưu dy âạy v nàõp thạp tênh theo cäng thỉïc sau :
[ ]
)(43,2)(10*43,2
2
*
8,3

3
mmmC
h
D
k
PD
S
b
tt
==+=
−
ϕσ
Chn S = 3 (mm)
Kiãøm tra ỉïng sút theo ạp sút thỉí ( cäng thỉïc XIII- 49 tang 387 säø tay QT&TBCNHH táûp II)
[ ]
)/(10*68,233
)(6,7
)(2
26
2
mN
CShk
PCShD
b
obt
=
−
−+
=
ϕ

σ
)/(10*33,333
2,1
26
mN
c
=<⇒
σ
σ
Váûy S = 3 mm tha mn âiãưu kiãûn .
III- TÊNH BÃƯ DY LÅÏP CẠCH NHIÃÛT :
- Chn váût liãûu cạch nhiãût bàòng bäng thy tinh :
0372,0=
λ
(W/mâäü)
)/(200
3
mkg=
ρ
- Thäng säú thán thạp :

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG24 - CHặNG LUYN
LIN TUC
5,12=

(W/mõọỹ)

)/(10*7,7
33
mkg=

)(10*3)(3
3
mmmS

===

- Nhióỷt õọỹ khọng khờ : T
2
= 25
o
C
- Nhióỷt õọỹ trung bỗnh thaùp :
C
TT
T
o
tbLtbC
o
64,59
2
45,5783,61
2
=
+
=
+

=
- Chỏỳp nhỏỷn quaù trỗnh truyóửn nhióỷt trón laỡ quaù trỗnh truyóửn nhióỷt ọứn õởnh . Xem nhóỷt truyóửn tổỡ
bón trong ra ngoaỡi theo tổồỡng phúng nhióửu lồùp .
- Chỏỳp nhỏỷn nhióỷt õọỹ mỷt ngoaỡi cuớa lồùp caùch nhióỷt T
1
= 35
o
C
- Tờnh tọứn thỏỳt nhióỷt ra mọi trổồỡng xung quanh theo cọng thổùc :
22
tq =

(W/m
2
)
2

: hóỷ sọỳ cỏỳp nhióỷt bũng bổùc xaỷ vaỡ õọỳi lổu tổỡ bóử mỷt lồùp caùch nhióỷt ra mọi trổồỡng
khọng khờ , õổồỹc tờnh theo cọng thổùc V-135 trang 41 sọứ tay QT&TBCNHH tỏỷp II :
22
058,03,9 t+=

(W/m
2
õọỹ)
Ct
o
102535
2
==

88,9
2
=

(W/m
2
õọỹ)
)/(8,98)2535(88,9
2
222
mWtq ===

- Nhióỷt lổồỹng truyóửn tổỡ trong thaùp ra mỷt ngoaỡi lồùp caùch nhióỷt :
)/(
1
2
111
mWt
R
tkq ==
Vỗ truyóửn nhióỷt ọứn õởnh nón q
1
= q
2
= q .
249,0
9.98
3564,59
2

1
1
1
=

=

=

=
q
t
q
t
R
(m
2
õọỹ /W)
Mỷt khaùc :
cn
cn
th
th
can
rR




++=

- Theo baớng V-1 trang 4 sọứ tay QT&TBCNHH tỏỷp II ta coù :
3
10*387,0

=
can
r
(m
2
õọỹ /W)

)(10*18,9037,0
5,12
10*3
10*387,0249,0
3
3
3
mrR
cn
th
th
cancn



=

+=














+=

Vỏỷy bóử daỡy lồùp caùch nhióỷt
)(10*10)(10
3
mmm
cn

==

IV- TấNH ặèNG KấNH NG DN :
1-ặèNG KấNH NG DN SAN PHỉM ẩNH :
ổồỡng kờnh ọỳng dỏựn õổồỹc tờnh theo cọng thổùc II-36 trang 369 sọứ tay QT&TBCNHH tỏỷp 1:
)(
785.0
4
m
W
V
W
V
d ==

V : lổu lổồỹng thóứ tờch trung bỗnh (m
3
/s)
W : vỏỷn tọỳc trung bỗnh cuớa lổu thóứ (m/s)
Lổu lổồỹng saớn phỏứm õốnh : g
d
= 34200(kg/h) = 9,5(kg/s)
Khọỳi lổồỹng rióng saớn phỏứm õốnh

)/(653,1
3
mkg
ytb
=

)/(74,5
653,1
5,9
3
sm
g
V
ytb
d
===

Vỏỷn tọỳc doỡng W choỹn theo baớng II-2 trang 369 sọứ tay QT&TBCNHH tỏỷp I :W=40(m/s)
)(427,0
40*785,0
74,5
md ==
Vỏỷy choỹn d = 0,427 (m) =427 (mm)
2- ặèNG KấNH NG DN HỉN HĩP ệU:

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG25 - CHặNG LUYN

LIN TUC
Tổồng tổỷ ta coù :
)(
785,0
4
m
W
V
W
V
d ==

- Lổu lổồỹng họứn hồỹp õỏửu : G
d
= 15000(kg/h) =4,16(kg/s)
- Khọỳi lổồỹng rióng họứn hồỹp õỏửu õổồỹc tờnh theo cọng thổùc :
21
1
1
x
F
x
F
x
aa


+=
a
F

= 0,32 ( phỏửn khọỳi lổồỹng)
21
,
xx

: khọỳi lổồỹng rióng cuớa Axeton vaỡ Metanol ồớ nhióỷt õọỹ T
F
= 59,36
o
c
)/(704,746
336,59
1
mkg
x
=

)/(576,756
336,59
2
mkg
x
=

Tra baớng I-2 trang 9 sọứtay QT&TBCNHH tỏỷp I bũng phổồng phaùp nọỹi suy:
)/(38,753
3
mkg
x
=

)/(10*52,5
38,753
16,4
3.3
sm
G
V
x
d

===

Choỹn W = 0,2 (m/s) theo baớng II-2 trang 369
)(187,0
2,0*785,0
10*52,5
3
md ==

Vỏỷy choỹn d = 200 (mm)
3- ặèNG KấNH NG DN SAN PHỉM AẽY:
)(
785,0
4
m
W
V
W
V

d ==

- Choỹn W = 0,2 (m/s)
- Lổu lổồỹng saớn phỏứm õaùy : G
W
= 9000(kg/h) = 2,5 (kg/s)
- Khọỳi lổồỹng rióng saớn phỏứm õaùy tờnh theo cọng thổùc sau :
21
1
1
x
W
x
W
x
aa


+=
a
W
= 0,02 ( phỏửn khọỳi lổồỹng)
21
,
xx

: khọỳi lổồỹng rióng cuớa Axeton vaỡ Metanol ồớ nhióỷt õọỹ T
W
= 64,303
o

c
)/(19,740
3303,64
1
mkg
x
=

)/(69,751
3303,64
2
mkg
x
=

Tra baớng I-2 trang 9 sọứtay QT&TBCNHH tỏỷp I bũng phổồng phaùp nọỹi suy:
)/(45,751
3
mkg
x
=

)/(10*665,0
45,751
5,2
33
sm
G
V
x

W

===

)(065,0
2,0*785,0
10*665,0
3
md ==

Vỏỷy d = 65 (mm) .
4- ặèNG KấNH NG HệI LặU :
)(
785,0
4
m
W
V
W
V
d ==

- Lổu lổồỹng họửi lổu : G
Rx
= G
P
R
x
= 6000*4,7 = 28200(kg/h) = 7,83 (kg/s)
- Khọỳi lổồỹng rióng saớn phaớm họửi lổu õổồỹc tờnh theo cọng thổùc sau:

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN