Đồ án chưng luyện liên tục hỗn hợp metylic nước

äư ạn män hc - Chỉng luûn liãn tủc häùn håüp rỉåüu metylic - nỉåïcÂ
Pháưn 1 : MÅÍ ÂÁƯU
I.L thuút vãư chỉng luûn
Chỉng l phỉång phạp dng âãø tạch cạc häùn håüp cháút lng cng nhỉ cạc häùn håüp
khê lng thnh cạc cáúu tỉí riãng biãût dỉûa vo âäü bay håi khạc nhau ca cạc cáúu tỉí trong
häùn håüp ,nghéa l khi åí cng mäüt nhiãût âäü thç ạp sút håi ca cạc cáúu tỉí khạc nhau.
Khi chỉng ta thu âỉåüc nhiãưu sn pháøm v thỉåìng bao nhiãu cáúu tỉí s cọ báúy nhiãu
sn pháøm .Âäúi våïi trỉng håüp häùn håüp chỉng chè gäưm hai cáúu tỉí thç sn pháøm âènh gäưm
cáúu tỉí cọ âäü bay håi låïn v mäüt pháưn ráút êt cáúu tỉí cọ âäü bay håi bẹ cn sn pháøm âạy
gäưm cáúu tỉí cọ âäü bay håi bẹ v mäüt pháưn ráút êt cáúu tỉí cọ âäü bay håi låïn.
Trong sn xút cọ ráút nhiãưu phỉång phạp chỉng nhỉ chỉng âån gin ,chỉng bàòng håi
nỉåïc trỉûc tiãúp ,chỉng chán khäng v chỉng luûn .Ty thüc vo âiãưu kiãûn sàơn cọ , tênh
cháút häùn håüp , u cáưu vãư âäü tinh khiãút sn pháøm m ta chn phỉång phạp chỉng cho
thêch håüp .
- Chỉng âån gin dng âãø tạch cạc häùn håüp gäưm cạc cáúu tỉí cọ âäü bay håi ráút khạc
nhau .Phỉång phạp ny thỉåìng dng âãø tạch så bäü v lm sảch cáúu tỉí khi tảp cháút.
- Chỉng bàòng håi nỉåïc trỉûc tiãưp dng tạch cạc häùn håüp gäưm cạc cháút khọ bay håi v
tảp cháút khäng bay håi ,thỉåìng dng trong trỉåìng håüp cháút âỉåüc tạch khäng tan vo
nỉåïc
- Chỉng chán khäng dng trong trỉåìng håüp cáưn hả tháúp nhiãût âäü säi cáúu tỉí .Vê dủ
nhỉ trỉåìng håüp cạc cáúu tỉí trong häùn håüp dãù bë phán hy åí nhiãût âäü cao hay trỉåìng
håüp cạc cáúu tỉí cọ nhiãût âäü säi quạ cao.
- Chỉng luûn l phỉång phạp phäø biãún nháút âãø tạch hon ton häùn håüp cạc cáúu tỉí dãù
bay håi cọ tênh cháút ha tan mäüt pháưn hồûc ha tan hon ton vo nhau.
Chỉng luûn åí ạp sút tháúp dng cho cạc häùn håüp dãù bë phán hy åí nhiãût âäü cao v
häùn håüp cọ nhiãût âäü säi cao.
Chỉng luûn åí ạp sút cao dng cho cạc häùn håüp khäng họa lng åí ạp sụát thỉåìng.
Chỉng luûn åí ạp sút thỉåìng (ạp sút khê quøn ) dng cho häùn håüp khäng thüc
cạc trỉåìng håüp trãn.
Ngỉåìi ta tiãún hnh chỉng luûn häùn håüp cáưn chỉng trong thạp chỉng luûn ,thạp
gäưm nhiãưu âéa ,trãn mäùi âéa xy ra quạ trçnh chuøn khäúi giỉỵa pha lng v pha håi. Håi

âi tỉì dỉåïi lãn qua cạc läø ca âéa ,lng âi tỉì trãn xúng theo cạc äúng chy chuưn, näưng
âäü cạc cáúu tỉí v nhiãût âäü säi åí mäùi âéa thay âäøi theo chiãưu cao ca thạp .Do âọ mäüt phn
cáúu tỉí dãù bay håi chuøn tỉì pha lng vo pha håi v mäüt pháưn êt hån chuøn tỉì pha håi
SVTH : Häư Nam Trang 1 GVHD : Phảm Ngc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
vaỡo pha loớng , lỷp laỷi nhióửu lỏửn bọỳc hồi vaỡ ngổng tuỷ nhổ thóỳ , hay noùi mọỹt caùch khaùc ,vồùi
mọỹt sọỳ õộa tổồng ổùng , cuọỳi cuỡng ồớ trón õốnh thaùp ta thu õổồỹc cỏỳu tổớ dóự bay hồi ồớ daỷng
nguyón chỏỳt vaỡ ồớ thaùp ta thu õổồỹc cỏỳu tổớ khoù bay hồi ồớ daỷng nguyón chỏỳt .
Quaù trỗnh chổng luyóỷn õổồỹc thổỷc hióỷn trong thióỳt bở loaỷi thaùp laỡm vióỷc lión tuỷc hoỷc
giaùn õoaỷn.
ớ õỏy ta seợ thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng chổng luyóỷn thaùp choùp laỡm vióỷc lión tuỷc vồùi họựn hồỹp
chổng laỡ rổồỹu mótylic vaỡ nổồùc.Khi chổng luyóỷn lión tuỷc , họựn hồỹp õỏửu õổồỹc õổa vaỡo thaùp
ồớ õộa tióỳp lióỷu (nũm ồớ phỏửn giổợa thỏn thaùp ) mọỹt caùch lión tuỷc , saớn phỏứm õốnh vaỡ saớn
phỏứm õaùy cuợng õổồỹc lỏỳy ra lión tuỷc.
II.Tờnh chỏỳt lyù hoùa cuớa rổồỹu mótylic
1.Tờnh chỏỳt lyù hoỹc:
Rổồỹu mótylic laỡ chỏỳt loớng khọng maỡu,tan vọ haỷn trong nổồùc coù muỡi vở õỷc trổng ,
rỏỳt õọỹc , chố mọỹỹt lổồỹng nhoớ xỏm nhỏỷp vaỡo cồ thóứ cuợng coù thóứ gỏy muỡ loỡa ,lổồỹng lồùn gỏy
tổớ vong.
-Nhióỷt õọỹ sọi ồớ aùp suỏỳt khờ quyóứn t
0
s
= 64,5
0
C
- Khọỳi lổồỹng rióng ồớ 20
0
C = 791,7 Kg/m
3

-ọỹ nhồùt ồớ 20
0
C à = 0,6.10
3
N.s/m
2
=0,6 cp
-Hóỷ sọỳ dỏựn nhióỷt ồớ 20
0
C = 0,179kcal/m.h.õọỹ = 0,2082 W/m.õọỹ
-Nhióỷt dung rióng ồớ 20
0
C C
P
= 2570 J/kg.õọỹ
-Nhióỷt hoùa hồi r = 262,79 kcal/kg ồớ 64,5
0
C
-Nhióỷt õọỹ noùng chaớy t
nc
= -97,8
0
C
2.Tờnh chỏỳt hoùa hoỹc:
Rổồỹu mótylic coù cọng thổùc phỏn tổớ : CH
3
OH H
cọng thổùc cỏỳu taỷo : H - C - O - H
H
phỏn tổớ lổồỹng : 32 õvC

Trong phỏn tổớ rổồỹu mótylic coù 3 loaỷi lión kóỳt : C - H , C - O , O - H ,trong õoù hai
lión kóỳt sau laỡ lión kóỳt cọỹng hoùa trở phỏn cổỷc ,õoù laỡ do õọỹ ỏm õióỷn cuớa O lồùn hồn cuớa C vaỡ
H nón trong caớ hai lión kóỳt õoù cỷp electron goùp chung õóửu lóỷch vóử phờa O laỡm cho nguyón
tổớ H trồớ nón linh õọỹng hồn.Rổồỹu mótylic coù khaớ nng tham gia caùc phaớn ổùng sau:
- laỡm phaù vồợ lión kóỳt C-OH vồùi sổỷ taùch õi cuớa nhoùm -OH
- laỡm phaù vồợ lión kóỳt _-O-H vồùi sổỷ taùch õi cuớa -H.
- bở oxy hoùa thaỡnh fomanõóhit :
CH
3
OH + CuO HCHO + Cu
SVTH : Họử Nam Trang 2 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc

Rổồỹu mótylic õổồỹc ổùng duỷng õóứ saớn xuỏỳt anõóhytfomic laỡm nguyón lióỷu cho cọng nghóỷ
chỏỳt deớo.
III.Tờnh chỏỳt lyù hoùa cuớa nổồùc
- Nổồùc laỡ chỏỳt loớng khọng maỡu ,khọng muỡi ,khọng vở.
- Nhióỷt õọỹ sọi ồớ 760mmHg laỡ 100
0
C.
- Hoùa loớng ồớ 0
0
C.
- Khọỳi lổồỹng rióng = 997,08 kg/m
3
ồớ 25
0
C.
- ọỹ nhồùt à = 0,8937.10

3
N.s/m
2
= 893,7 Cp ồớ 25
0
C
- Nhióỷt dung rióng C
P
= 0,99892 kcal/kg.õọỹ ồớ 25
0
C
- Nhióỷt hoùa hồi ồớ aùp suỏỳt khờ quyóứn r = 540 kcal/kg
- Nổồùc coù cọng thổùc phỏn tổớ H
2
O ,cọng thổùc cỏỳu taỷo H-O-H
- Nổồùc laỡ hồỹp chỏỳt phỏn cổỷc maỷnh, coù thóứ hoỡa tan nhióửu chỏỳt rừn ,loớng ,khờ
- Nổồùc cỏửn thióỳt cho sinh hoaỷt hũng ngaỡy ,saớn xuỏỳt nọng nghióỷp ,cọng nghióỷp , xỏy
dổỷng , giao thọng vỏỷn taới.
- Nổồùc duỡng õóứ õióửu chóỳ oxy.
IV.ặu ,khuyóỳt õióứm cuớa phổồng phaùp chổng õộa choùp :
ặu õióứm:Taùch õổồỹc saớn phỏứm coù õọỹ tinh khióỳt cao,dóự khọỳng chóỳ quaù trỗnh,bóử mỷt
tióỳp xuùc pha tổồng õọỳi lồùn ,trồớ lổỷc khọng cao.
Khuyóỳt õióứm:Tióỳp xuùc pha khọng lión tuỷc, cỏỳu taỷo phuùc taỷp.
V.Dỏy chuyóửn cọng nghóỷ:
Thióỳt kóỳ nhổ hỗnh veợ.
Họựn hồỹp õỏửu tổỡ bóứ chổùa 1 õổồỹc bồm 2 bồm lón thuỡng cao vở 3rọửi theo ọỳng dỏựn qua
van õióửu chốnh lổu lổồỹng 5 (õióửu chốnh lổồỹng họựn hồỹp õỏửu vaỡo thaùp) õóỳn thióỳt bở õun sọi
họựn hồỹp õỏửu 6 .Sổỷ coù mỷt cuớa thuỡng cao vở õaớm baớo cho lổồỹng họựn hồỹp õỏửu vaỡo thaùp
khọng dao õọỹng ,trong trổồỡng hồỹp cọng suỏỳt bồm quaù lồùn họựn hồỹp õỏửu seợ theo ọỳng tuỏửn
hoaỡn 4 traỡn vóử bóứ chổùa họựn hồỹp õỏửu .Thióỳt bở õun sọi 6 laỡ thióỳt bở trao õọứi nhióỷt ọỳng chuỡm

vồùi taùc nhỏn noùng laỡ hồi nổồùc baợo hoỡa . Ra khoới thióỳt bở õun sọi ,họựn hồỹp õỏửu ồớ nhióỷt õọỹ
sọi õi vaỡo thaùp 7 ồớ õộa naỷp lióỷu .
Saớn phỏứm õốnh ồớ daỷng hồi õổồỹc ngổng tuỷ hoaỡn toaỡn khi õi qua thióỳt bở ngổng tuỷ 8
õóỳn thióỳt bở phỏn taùch họửi lổu 9 ,mọỹt phỏửn saớn phỏứm õốnh họửi lổu trồớ vóử õốnh thaùp,phỏửn
coỡn laỷi õi vaỡo thióỳt bở laỡm nguọỹi 10 õổồỹc laỡm laỷnh vaỡ õi vaỡo bóứ chổùa saớn phỏứm õốnh
11.Thióỳt bở ngổng tuỷ 8 vaỡ thióỳt bở laỡm nguọỹi 10 cuợng laỡ thióỳt bở trao õọứi nhióỷt ọỳng chuỡm
vồùi taùc nhỏn laỡm nguọỹi laỡ nổồùc laỷnh .
SVTH : Họử Nam Trang 3 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Saớn phỏứm õaùy õi ra khoới thaùp ồớ õaùy õổồỹc dỏựn vaỡo bóứ chổùa saớn phỏứm õaùy 12 ,õổồỹc
laỡm nguọỹi tổỷ nhión .Saớn phỏứm õaùy ồớ õỏy laỡ nổồùc coù chổùa mọỹt ờt metylic nón õổồỹc xuớ lyù
rọửi thaới ra mọi trổồỡng .
13 laỡ thaùp chổùa nổồùc laỡm maùt .
14 laỡ bỗnh phỏn phọỳi hồi õọỳt .
SVTH : Họử Nam Trang 4 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Phỏửn 2 : TấNH CNG NGH
Caùc kyù hióỷu sổớ duỷng trong quaù trỗnh tờnh toaùn :
G
F
: lổồỹng họựn hồỹp õỏửu
G
P
: lổồỹng saớn phỏứm õốnh
G
W
: lổồỹng saớn phỏứm õaùy
a

F
: nọửng õọỹ phỏửn khọỳi lổồỹng cuớa cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong họựn hồỹp õỏửu
a
P
: nọửng õọỹ phỏửn khọỳi lổồỹng cuớa cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong saớn phỏứm õốnh
a
W
: nọửng õọỹ phỏửn khọỳi lổồỹng cuớa cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong saớn phỏứm õaùy
x
F
: nọửng õọỹ phỏửn mol cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong họựn hồỹp õỏửu.
x
P
: nọửng õọỹ phỏửn mol cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong trong saớn phỏứm õốnh
x
W
: nọửng õọỹ phỏửn mol cỏỳu tổớ dóự bay hồi trong saớn phỏứm õaùy
Cỏỳu tổớ dóự bay hồi A: rổồỹu metylic , cỏỳu tổớ khoù bay hồi B : nổồùc.
Chổồng I: TấNH S ẫA
I.Tờnh lổồỹng họựn hồỹp :
1.Nọửng õọỹ phỏửn mol:
x
A
=
B
B
A
A
A
A

M
a
M
a
M
a
+
=> x
F
=
18623238
3238
+
= 0,2564 phỏửn mol
=> x
P
=
1823298
3298
+
= 0,965 phỏửn mol
=> x
W
=
1898322
322
+
= 0,0113 phỏửn mol
2.Lổu lổồỹng họựn hồỹp õỏửu vaỡ saớn phỏứm õaùy:
Phổồng trỗnh cỏn bũng vỏỷt lióỷu cho toaỡn thaùp:

F = P + W
(1)
Vióỳt cho cỏỳu tổớ dóự bay hồi:
F.x
F
= P.x
P
+ W.x
W

(2)
Tổỡ (1) vaỡ (2) suy ra:
SVTH : Họử Nam Trang 5 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
wP
xx
F

=
wF
xx
P

=
FP
xx
W

Vỏỷy lổồỹng saớn phaớm õốnh laỡ:

P = F.
wP
wF
xx
xx


= 2000.
0113,0965,0
0113,02564,0


= 514 Kg/h
Lổồỹng saớn phỏứm õaùy laỡ:
W = F.
wP
FP
xx
xx


= 2000.
0113,0965,0
2564,0965,0


= 1486 Kg/h
Goỹi
F
M

laỡ phỏn tổớ lổồỹng trung bỗnh cuớa họựn hồỹp õỏửu
F
M
= x
F
.M
A
+ (1-x
F
).M
B
= 0,2564.32 + 0,7436.18 = 21,5896 (g)
Lổồỹng họựn hồỹp õỏửu tờnh theo Kmol/h laỡ:
F =
5896,21
2000
= 92,637 (Kmol/h)
Lổồỹng saớn phỏứm õốnh tờnh theo Kmol/h laỡ:
F = F.
wP
wF
xx
xx


= 92,637.
0113,0965,0
0113,02564,0

=23,808 (Kmol/h)
Lổồỹng saớn phỏứm õaùy tờnh theo Kmol/h laỡ:
W = F.
wP
FP
xx
xx


= 92,637.
0113,0965,0
2564,0965,0


= 68,829 (Kmol/h)
II.Xaùc õởnh sọỳ õộa cuớa thaùp
1.
ổồỡng cong cỏn bũng - õọử thở t-x-y theo thổỷc nghióỷm:
Goỹi x,y laỡ nọửng õọỹ mol phỏửn cuớa thaỡnh phỏửn loớng vaỡ hồi cuớa rổồỹu mótylic (tờnh
theo phỏửn mol)
t (
0
C) laỡ nhióỷt õọỹ sọi cuớa họựn hồỹp hai cỏỳu tổớ (ồớ 760 mmHg).
Theo baớng IX.2a-Sọứ tay QT&TBCN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2, trang 149 ,ta coù:
X 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Y 0 26,8 41,8 57,9 66,5 72,9 77,9 82,5 87 91,5 95,8 100
T 100 92,3 87,7 81,7 78 75,3 73,1 71,2 69,3 67,6 66 64,5
Dổỷa vaỡo baớng sọỳ lióỷu naỡy ta veợ õọử thở õổồỡng cong cỏn bũng cuớa họựn hồỹp rổồuỷ etylic
vaỡ nổồùc (Hỗnh 1) vaỡ õọử thở bióứu dióựn õổồỡng cong sọi (Hỗnh 2) .
Theo õọử thở õổồỡng cỏn bũng ta xaùc õởnh õổồỹc y

*
F
= 0,64 phỏửn mol laỡ nọửng õọỹ cỏỳu tổớ
dóự bay hồi trong pha hồi cỏn bũng vồùi pha loớng trong họựn hồỹp õỏửu.
SVTH : Họử Nam Trang 6 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Theo õọử thở õổồỡng cong sọi ta xaùc õởnh õổồỹc nhióỷt õọỹ sọi cuớa họựn hồỹp õỏửu t
s
F
=89
0
C
,cuớa saớn phỏứm õốnh t
s
P
= 65,5
0
C ,cuớa saớn phỏứm õaùy t
s
W
= 97
0
C .
Chố sọỳ họửi lổu tọỳi thióứu õổồỹc xaùc õởnh bũng cọng thổùc :
R
xmin
=
F
F

F
P
xy
yx


*
*

=
2564,064,0
64,0965,0


= 0,847
Hỗnh veợ 1,2,3:
SVTH : Họử Nam Trang 7 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc

SVTH : Họử Nam Trang 8 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
2.
Xaùc õởnh R
X
thờch hồỹp :
Vióỷc xaùc õởnh R
X
thờch hồỹp ta laỡm nhổ sau:

Lỏỳy vaỡi giaù trở R
X
> R
Xmin
, vồùi mọựi giaù trở R
X
õaợ lỏỳy ta tờnh x
P
/(R
X
+1) laỡ giaù trở tung
õọỹ cuớa õổồỡng nọửng õọỹ laỡm vióỷc , veợ õổồỡng laỡm vióỷc õoaỷn chổng vaỡ õoaỷn luyóỷn ,tổỡ õoù xaùc
õởnh sọỳ õộa lyù thuyóỳt N ổùng vồùi mọựi giaù trở R
X
.Lỏỷp õọử thở vồùi truỷc tung laỡ N.(R
X
+) ,truỷc
hoaỡnh laỡ R
X
(Hỗnh 3). Tổỡ õọử thở ,xaùc õởnh õióứm cổỷc tióứu , tổỡ õióứm cổỷc tióứu suy ra R
X
thờch
hồỹp .
R
Xopt
= 1,6
Tổỡ R
X
thờch hồỹp ,veợ laỷi õổồỡng nọửng õọỹ laỡm vióỷc õoaỷn chổng vaỡ õoaỷn luyóỷn vaỡ xaùc
õởnh õổồỹc sọỳ õộa lyù thuyóỳt.

N
lt
= 14 (õộa) (4 õộa chổng vaỡ 10 õộa luyóỷn).
3.
Phổồng trỗnh õổồỡng nọửng õọỹ laỡm vióỷc:
oaỷn chổng :
x =
w
XX
X
x
RL
L
y
LR
R
.
1
.
1
+

+
+
+

Vồùi L laỡ lổồỹng họửn hồỹp õỏửu tờnh trón 1 õồn vở saớn phỏứm õốnh,
L=
891,3
808,23

637,92
==
P
F

=> x =
0113,0.
6,1891,3
1891,3
.
891,36,1
16,1
+

+
+
+
y

= 0,474.y + 0,0059
oaỷn luyóỷn:
x =
1
.
1 +
+
+
X
P
X

X
R
x
x
R
R
=
16,1
965,0
.
16,1
6,1
+
+
+
x
= 0,615.x + 0,371
4.
Xaùc õởnh sọỳ õộa thổỷc tóỳ :
Sọỳ õộa thổỷc tóỳ õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc :
N
tt
=
tb
lt
N


Vồùi
tb

à
laỡ hióỷu suỏỳt trung bỗnh cuớa thióỳt bở,laỡ haỡm cuớa õọỹ bay hồi tổồng õọỳi
vaỡ õọỹ nhồùt à cuớa họựn hồỹp à = f(,).
=
x
x
y
y

1
.
1
ọỹ nhồùt: lgà
hh
=n.lgà
1
+ (1-n)lgà
2
n laỡ nọửng õọỹ cỏỳu tổớ thổù nhỏỳt
SVTH : Họử Nam Trang 9 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
n -1 laỡ nọửng õọỹ cỏỳu tổớ thổù hai
à
1
,à
2
laỡ õọỹ nhồùt hai cỏỳu tổớ.
=
tb

=
.(
3
1

1
+
2
+
3
)
Vồùi
1
laỡ hióỷu suỏỳt ổùng vồùi õộa trón cuỡng

2
laỡ hióỷu suỏỳt ổùng vồùi õộa tióỳp lióỷu

3
laỡ hióỷu suỏỳt ổùng vồùi õộa cuọỳi cuỡng
*ặẽng vồùi õộa tióỳp lióỷu :
ọỹ bay hồi:

F
=
156,5
2564,0
2564,01
.
64,01

64,01
.
1
=


=


F
F
F
F
x
x
y
y
ọỹ nhồùt : vồùi t
S
F
= 89
0
C
lgà
F
=
OHFOHCHF
xx
23
lg).1(lg

àà
+
= 0,2564.lg0,33 + (1 - 0,2564).lg0,3202 = -0,491
=> à
F
= 0,323 (Cp)
Tờch à
F
.
F
= 0,323.5,156 = 1,665 .Tra õọử thở hỗnh IX.11 trang 171Sọứ tay
QT&TB CN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2 ta õổồỹc hióỷu suỏỳt cuớa õộa tióỳp lióỷu
2
= 44 %.
*ặẽng vồùi õộa trón cuỡng :
ọỹ bay hồi :

P
=
777,1
965,0
965,01
.
98,01
98,01
.
1
=

=


P
P
P
P
x
x
y
y
ọỹ nhồùt : vồùi t
S
P
= 65,5
0
C
lgà
P
=
OHPOHCHP
xx
23
lg).1(lg
àà
+
= 0,965.lg0,49 + (1 - 0,965).lg0,4324 = -0,3117
=> à
P
= 0,488 (Cp)

Tờch à
F
.
F
= 0,488.1,777 = 0,88 .Tra õọử thở hỗnh IX.11 trang 171Sọứ tay
QT & TB CN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2 ta õổồỹc hióỷu suỏỳt cuớa õộa trón cuỡng
1
= 50 %.
*ặẽng vồùi õộa cuọỳi cuỡng:
ọỹ bay hồi:

W
=
608,7
0113,0
0113,01
.
08,01
08,01
.
1
=


=


w
w
w

w
x
x
y
y
ọỹ nhồùt : vồùi t
S
W
= 97
0
C
lgà
W
=
OHwOHCHw
xx
23
lg).1(lg
àà
+
= 0,0113.lg0,293 + (1 - 0,0113).lg0,293 = -0,533
=> à
W
= 0,293 (Cp)
SVTH : Họử Nam Trang 10 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Tờch à
F
.

F
= 0,293.7,608 = 2,23 .Tra õọử thở hỗnh IX.11 trang 171 Sọứ tay
QT & TB CN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2 ta õổồỹc hióỷu suỏỳt cuớa õộa trón cuỡng

3
= 40 %.
Vỏỷy hióỷu suỏỳt trung bỗnh:

tb
=
3
1
(
1
+
2
+
3
) =
3
1
(44 + 50 + 40) = 44,667 (%)
Sọỳ õộa thổỷc tóỳ laỡ :
N
tt
=
3,31100.
667,44
14
==

tb
lt
N


Vỏỷy thuỷc tóỳ phaới choỹn 31 õộa , trong õoù sọỳ õộa õoaỷn chổng laỡ 9 õộa vaỡ sọỳ õộa õoaỷn
luyóỷn laỡ 22 õộa .
(y
F
, y
P
, y
W
õổồỹc xaùc õởnh tổỡ õọử thở õổồỡng cỏn bũng hỗnh 1)
(ọỹ nhồùt cuớa rổồỹu mótylic theo nhióỷt õọỹ õổồỹc tra ồớ Baớng duỡng cho toaùn õọử h.I.18
trang 93 Sọứ tay QT&TB CN Hoùa hoỹc Tỏỷp 2.
ọỹ nhồùt cuớa nổồùc theo nhióỷt õọỹ õổồỹc tra ồớ Baớng I.102 trang 94).
SVTH : Họử Nam Trang 11 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
äư ạn män hc - Chỉng luûn liãn tủc häùn håüp rỉåüu metylic - nỉåïcÂ
Chỉång II: TÊNH ÂỈÅÌNG KÊNH THIÃÚT BË
Âỉåìng kênh thạp âỉåüc xạc âënh tỉì cäng thỉïc (IX.89) Säø tay QT&TBCN Họa hc :
D =
tb
tb
V
ωπ
.3600.
.4
, m

Hồûc D = 0,0188.
tbyy
tb
g
).(
ωρ
, m
Trong âọ : V
tb
- lỉåüng håi trung bçnh âi trong thạp , m
3
/h
ω
tb
- täúc âäü håi trung bçnh âi trong thạp , m/s
g
tb
- lỉåüng håi trung bçnh âi trong thạp ,kg/h
(ρ
y
.ω
y
)
tb
- täúc âäü håi trung bçnh âi trong thạp , kg/m
2
.s
I.Âỉåìng kênh âoản luûn:
1.
Lỉåüng håi trung bçnh âi trong âoản luûn g

tb

cọ thãø xem gáưn âụng bàòng trung
bçnh cäüng lỉåüng håi âi ra khi âéa trãn cng ca thạp g
â
v lỉåüng håi âi vo dỉåïi cng g
1
ca âoản luûn :
g
tb
=
2
1
gg
d
+
, kg/h
Trong âọ , g
â
= G
R
+G
P
= G
P
(R
X
+1) cäng thỉïc IX .92 trang 181 Säø tay QTTB táûp
2.
Våïi G

R
: lỉåüng lng häưi lỉu , kg/h
G
P
: lỉåüng sn pháøm âènh, kg/h
R
X
: chè säú häưi lỉu
= > g
â
= 514(1,6+1) = 1 336,4 kg/h
Lỉåüng håi âi vo âéa âáưu tiãn ca âoản luûn âỉåüc xạc âënh theo hãû phỉång trçnh
cho åí trang 173 Säø tay QTTB táûp 2 :





=
+=
+=
dd
PP
P
rgrg
xGxGyg
GGg


11

1111
11

Trong âọ x
1
= a
F
= 0,38 (pháưn khäúi lỉåüng)
x
P
= a
P
= 0,98 (pháưn khäúi lỉåüng)
G
1
:lỉåüng lng âéa thỉï nháút âoản luûn
r
â
:áøn nhiãût họa håi ca häùn håüp âi ra khi âènh thạp
r
1
:áøn nhiãût họa håi ca häùn håüp âi vo âéa thỉï nháút âoản luûn
SVTH : Häư Nam Trang 12 GVHD : Phảm Ngc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
r
1
= r
a
.y

1
+(1-y
1
).r
b

r
õ
= r
a
.y
1
+(1-y
õ
).r
b
r
a
, r
b
:ỏứn nhióỷt hoùa hồi cuớa rổồỹu metylic vaỡ nổồùc .
y
õ
= a
P
= 0,98 phỏửn khọỳi lổồỹng .
*Tờnh r
1
: họựn hồỹp õỏửu vaỡo thaùp ồớ 89
0

C nón ta phaới tờnh r
a
, r
b
ồớ 89
0
C.
Theo baớng I.212 trang 254 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1 ta coù:
ớ 60
0
C : r
a1
= 265 kcal/kg
r
b1
=579 kcal/kg
ớ 100
0
C r
a2
= 242 kcal/kg
r
b2
= 539 kcal/kg
= >
23
12
==
aaa
rrr

kcal/kg
40
12
==
bbb
rrr
kcal/kg
Cttt
0
12
4060100 ===
= >
575,0
40
23
==


b
r
a
kcal/kg.õọỹ
1
40
40
==


t
r

b
kcal/kg.õọỹ
Theo phổồng phaùp nọỹi suy ta tờnh r
a
,r
b
ồớ 89
0
C :
r
a
89
= r
a
60
+
325,24829.575,0265)6089.( ==


t
r
a
kcal/kg
r
b
89
= r
b
60
+

55029579)6089.( ==


t
r
b
kcal/kg
Vỏỷy r
1
= r
a
.y
1
+(1-y
1
).r
b
= 248,325.y
1
+ (1-y
1
).550
= 550 - 301,675.y
1

*Tờnh r
õ
:hồi õi ra khoới õốnh thaùp ồớ nhióỷt õọỹ 65,5
0
C,tổồng tổỷ nhổ trón:

r
a
65,5
= r
a
60
+
84,2615,5.575,0265)605,65( ==


t
ra
kcal/kg
r
b
65,5
= r
b
60
+
5,5735,5579)605,65( ==


t
r
b
kcal/kg
Vỏỷy r
õ
= r

a
.y
õ
+ (1- y
õ
).r
b
= 261,84.0,98 +(1-0,98).573,5
= 268,07 kcal/kg
Vỏỷy ta coù hóỷ phổồng trỗnh :







=
==
+=
+=
11
11
111
11
.675,301550
748,35824807,268.4,1336.
98,0.51438.0
514
yr

rg
Gyg
Gg
SVTH : Họử Nam Trang 13 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Giaới hóỷ ta õổồỹc :







=
=
=
=
hkgG
hkgg
kgkcalr
luongkhoiphany
/54,522
/54,1036
/62,345
)__(6775,0
1
1
1
1

-Lổồỹng hồi trung bỗnh õi trong õoaỷn luyóỷn :
g
tb
=
hkg
gg
d
/47,1186
2
54,10364,1336
2
1
=
+
=
+
-Lổồỹng loớng trung bỗnh õi trong õoaỷn luyóỷn :
G
tb
=
hkg
GRGGG
XPR
/47,672
2
54,5226,1.514
2
.
2
11

=
+
=
+
=
+
-Thaỡnh phỏửn hồi cỏn bũng õi trón õoaỷn luyóỷn :
y
tb
=
83,0
2
6775,098,0
2
1
=
+
=
+ yy
d
phỏửn khọỳi lổồỹng
=0,73 phỏửn mol
-Phỏn tổớ lổồỹng trung bỗnh cuớa họựn hồỹp hồi :
tb
M
= y
tb
.M
A
+(1- y

tb
).M
B
= 0,73.32 + (1-0,73).18 = 28,22 õvC
2.
Tọỳc õọỹ hồi trung bỗnh õi trong õoaỷn luyóỷn
:
(
y

y
)
tb
= 0,065[].
ytbxtb
h


,kg/m
2
.s - Cọng thổùc IX.105 trang
184 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2.

xtb
,
ytb
:khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh cuớa pha loớng vaỡ pha hồi tờnh theo nhióỷt õọỹ
trung bỗnh , kg/m
3
.

h : khoaớng caùch caùc õộa trong thaùp,m,vồùi giaù trở h õổồỹc choỹn theo õổồỡng kờnh thaùp .
[] : hóỷ sọỳ tờnh õóỳn sổùc cng bóử mỷt.
*Tờnh [] ồớ nhióỷt õọỹ trung bỗnh :
Nhióỷt õọỹ trung bỗnh trong õoaỷn luyóỷn :
t
tb
=
C
tt
PF
0
25,77
2
5,6589
2
=
+
=
+
Theo baớng I.242 trang 300 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1 ta coù sổùc cng bóử mỷt cuớa rổồuỷ vaỡ
nổồùc :
ớ 60
0
C :
a1
= 19,3.10
3
N/m = 19,3 dyn/cm (metylic)

b1

= 66,2 dyn/cm (nổồùc)
ớ 80
0
c :
a2
= 17,6 dyn/cm (metylic)

b2
= 62,6 dyn/cm (nổồùc)
= >
7,1
12
==
aaa

dyn/cm
6,3
12
==
bbb

dyn/cm
SVTH : Họử Nam Trang 14 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Cttt
0
12
206080 ===
=>

085,0
20
7,1
==


t
a

dyn/cm.õọỹ
18,0
20
6,3
==


t
b

dyn/cm.õọỹ
Bũng phổồng phaùp nọỹi suy ta tờnh õổồỹc sổùc cng bóử mỷt cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ
77,25
0
C :

a
77,25
=
a1
60

+
)6025,77(


t
a

= 19,3 - 0,085(77,25 -60) = 17,83 dyn/cm

b
77,25
=
b1
60
+
095,63)6025,77(18,02,66)6025,77( ==


t
b

dyn/cm
Sổùc cng bóử mỷt cuớa họựn hồỹp õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc I.76 trang 299 Sọứ tay
QTTB tỏỷp 1:
bahh

111
+=

= >

9,13
.
=
+
=
ba
ba
hh



dyn/cm
Ta thỏỳy
hh
< 20 dyn/cm nón choỹn [] = 0,8.
*Tờnh khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh :
Theo baớng I.2 trang 9 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1 ta coù khọỳi lổồỹng rióng cuớa metylic vaỡ
nổồùc :
- 60
0
C :
a1
= 756 kg/m
3
(metylic)

b1
= 983 kg/m
3
(nổồùc)

- 80
0
C :
a2
= 736 kg/m
3
(metylic)

b2
= 972 kg/m
3
(nổồùc)
= >
20
12
==
aaa

kg/m
3
11
12
==
bbb

kg/m
3
Ct
0
206080 ==

= >
1
20
20
==


t
a

kg/m
3
.õọỹ
55,0
20
11
==


t
b

kg/m
3
.õọỹ
Theo phổồng phaùp nọỹi suy ,tờnh khọỳi lổồỹng rióng cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ 77,25
0
C :
75,73825,17756)6025,77(
60

1
25,77
==


+=
t
a
aa


kg/m
3
( )
5,97325,17.55,09836025,77
6025,77
==


+=
t
b
bb


kg/m
3
SVTH : Họử Nam Trang 15 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc

Khọỳi lổồỹng rióng cuớa họựn hồỹp õổồỹc tờnh theo cọng thổùc I.2 trang 5 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1:
b
b
a
a
hh
xx

+=
1
Vồùi x
a
, x
b
: thaỡnh phỏửn khọỳi lổồỹng trung bỗnh cuớa caùc cỏỳu tổớ
x
a
=
68,0
2
38,098,0
=
+
phỏửn khọỳi lổồỷng
= > x
b
= 1-x
a
= 0,32 phỏửn khọỳi lổồỹng
= >

3
10.249,1
1

=
hh



hh
= 800,6 kg/m
3

xTB
=
hh
=800,6 kg/m
3
Khọỳi lổồỹng rióng cuớa pha hồi xaùc õởnh theo cọng thổùc I. 3 trang 5 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1:
0
.
.273
.
4,22 pT
pM
yTB
=

, p = p
0

= 1
982,0
25,77273
273
.
4,22
22,28
=
+
=
yTB

kg/m
3
Vỏỷy tọỳc õọỹ trung bỗnh cuớa hồi trong thaùp :
hh
tbyy
458,1982,0.6,800 8,0.065,0)( ==

kg/m
2
.s
ổồỡng kờnh õoaỷn luyóỷn :
D = 0,0188.
4
536,0
.458,1
47,1186
hh
=

Choỹn h = 0,28 (m) = > D = 0,74 m
II.ổồỡng kờnh õoaỷn chổng:
1.
Lổồỹng hồi trung bỗnh trong õoaỷn chổng
g
tb
coù thóứ xem gỏửn õuùng bũng trung bỗnh
cọỹng lổồỹng hồi õi ra khoới õoaỷn chổng g
n
vaỡ lổoỹng hồi õi vaỡo õoaỷn chổng g
1
:
g
tb
=
2
''
1
gg
n
+
, kg/h - Cọng thổùc IX.96 trang 183 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2.
Vỗ lổồỹng hồi õi ra khoới õoaỷn chổng bũng lổồỹng hồi õi vaỡo õoaỷn luyóỷn nón
g
n
= g
1
= 1036,54 kg/h
Luồỹng hồi õi vaỡo õoỹan chổng g
1

, luồỹng loớng G
1
vaỡ haỡm lổồỹng loớng x
1
õổồỹc xaùc
õởnh theo hóỷ phổồng trỗnh cho ồớ trang 183 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2 :







==
+=
+=
)3(
1111
)2(
111
)1(
11
.'.''.'
''.'
''
rgrgrg
xGygxG
GgG
nn
ổổổ

ổ
SVTH : Họử Nam Trang 16 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Trong õoù r
1
:ỏứn nhióỷt hoùa hồi cuớa họựn hồỹp hồi õi vaỡo õộa thổù nhỏỳt cuớa õoaỷn
chổng ,õổồỹc tờnh theo cọng thổùc :
r
1
= r
a
.y
1
+ (1-y
1
).r
b

vồùi y
1
= y
W
laỡ thaỡnh phỏửn cỏỳu tổớ dóự bay hồi (metylic) trong pha hồi cỏn bũng vồùi
pha loớng trong saớn phỏứm õaùy .Dổỷa vaỡo õọử thở õổồỡng cỏn bũng (H.1) ổùng vồùi x
W
= 0,0113
ta coù y
W
= 0,08 phỏửn mol ổùng vồùi phỏửn khọỳi lổồỹng :

y
1
=
134,0
18.92,032.08,0
32.08,0
=
+
phỏửn khọỳi lổồỹng.
Theo õọử thở õổồỡng cong sọi (H.2) ta coù saớn phỏứm õaùy coù nhióỷt õọỹ sọi laỡ 97
0
C, theo
caùc sọỳ lióỷu
11
,,,,
baba
rrtrr
õaợ coù ồớ phỏửn tờnh toaùn õổồỡng kờnh õoaỷn luyóỷn ta coù :
r
a
97
= r
a
60
+
725,24337.575,0265)6097( ==


t
r

a
kcal/kg
r
b
97
= r
b
60
+
54237579)6097( ==


t
r
b
kcal/kg
= > r
1
= r
a
97
.y
1
+ (1-y
1
).r
b
97
= 243,75.0,134 + (1-0,134).542 = 502,23 kcal/kg
Thay r

1
, g
1
, r
1
vaỡo (3) :
g
1
.502,03 = 1036,54.345,62
= > g
1
= 713,6 kg/h
Thay vaỡo (1):
G
1
= 713,6 + 1486 = 2199,6 kg/h
Thay vaỡo (2) :
2199,6.x
1
= 713,6.0,9887 + 1486.0,0113
= > x
1
= 0,328 phỏửn khọỳi lổồỹng
Vỏỷy lổồỹng hồi trung bỗnh õi trong õoaỷn chổng :
g
tb
=
hkg
gg
n

/07,875
2
6,71354,1036
2
''
1
+
=
+
Lổồỹng loớng trung bỗnh õi trong õoaỷn chổng :
G
tb
=
hkg
GG
/07,1361
2
6,219954,522
2
'
11
=
+
=
+
Thaỡnh phỏửn hồi trung bỗnh õi trong õoaỷn chổng :
y
tb
=
2

''
1 n
yy +
vồùi y
n
laỡ haỡm lổồỹng trón õộa trón cuỡng õoaỷn chổng xem bũng haỡm lổồỹng hồi õộa thổù
nhỏỳt õoaỷn luyóỷn y
n
= y
1
= 0,6775 phỏửn khọỳi lổồỹng
= 0,54 phỏửn mol
SVTH : Họử Nam Trang 17 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
= > y
tb
=
31,0
2
54,008,0
=
+
phỏửn mol
Phỏn tổớ lổồỹng trung bỗnh cuớa họựn hồỹp hồi trong õoaỷn chổng :
'M
hh
= y
tb
.M

A
+ (1-y
tb
).M
B

=0,31.32 + 0,69.18 = 22,34 õvC
2.
Tọỳc õọỹ hồi trung bỗnh trong õoaỷn chổng

(
y

y
)
tb
=0,065[].
ytbxtb
h '.'.



xtb
,
ytb
: khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh cuớa pha loớng vaỡ pha hồi tờnh theo nhióỷt õọỹ
trung bỗnh , kg/m
3
h : khoaớng caùch caùc õộa trong õoaỷn chổng ,giaù trở cuớa
h

choỹn theo õổồỡng kờnh thaùp .
[] :hóỷ sọỳ tờnh õóỳn sổùc cng bóử mỷt
*Tờnh [] ồớ nhióỷt õọỹ trung bỗnh õoaỷn chổng t
tb
=
C
tt
ổF
0
93
2
9789
2
=
+
=
+
:
Tra sổùc cng bóử mỷt cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ baớng I.242 trang 300 Sọứ tay QTTB tỏỷp
1 ,ta coù :

a1
80
= 17,6 dyn/cm ,
a2
100
= 15,7 dyn/cm

b1
80

= 62,6 dyn/cm ,
b2
100
= 58,9 dyn/cm
Tờnh tổồng tổỷ nhổ phỏửn luyóỷn :
cmdyn
t
a
aa
/365,1613.095,06,17)8093(
80
1
93
==


+=


cmdyn
t
b
bb
/195,6013.185,06,62)8093(
80
1
93
==

+=


Sổùc cng bóử mỷt cuớa họựn hồỹp :
bahh

111
+=
= >
ba
ba
hh



+
=
.

hh
= 12,867 dyn/cm
*Tờnh khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh pha loớng :
Tra khọỳi lổồỹng rióng cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ baớng I.2 trang 9 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1, ta
õổồỹc :
a1
80
= 736 kg/m
3
,
a2

100
= 714 kg/m
3


b1
80
= 972 kg/m
3
,
b2
100
= 958 kg/m
3
Bũng phổồng phaùp nọỹi suy ta coù :
3
80
1
93
/7,72113.1,1736)8093( mkg
t
a
aa
==


+=


3

80
1
93
/9,96213.7,0972)8093( mkg
t
b
bb
==


+=


Khọỳi lổồỹng rióng cuớa họựn hồỹp :
SVTH : Họử Nam Trang 18 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
b
b
a
a
hh
xx

+=
1
x
a
,x
b

:phỏửn khọỳi lổồỹng trung bỗnh cuớa metylic vaỡ nổồùc trong họựn hồỹp
x
a
=
2,0
2
02,038,0
2
=
+
=
+
ổF
xx
, x
b
= 1- x
a
= 0,8 phỏửn khọỳi luồỹng
= >
hh
= 902,53 kg/m
3
=
xt
Khọỳi lổồỹng rióng cuớa pha hồi :
3
/744,0
93273
273

.
4,22
'
mkg
M
hh
ytb
=
+
=

Vỏỷy tọỳc õọỹ trung bỗnh cuớa hồi trong õoaỷn chổng :
hh
tbyy
437,1744,0.53,902.8,0.065,0)''( ==

ổồỡng kờnh õoaỷn chổng :
D = 0,0188.
h
g
tbyy
tb
.437,1
07,857
0188,0
)''(
'
=

D =

4
464,0
h
, m
Choỹn h = 0,28 m = > D = 0,64 m.
Vỏỷy õổồỡng kờnh õoaỷn chổng laỡ 0,64 m , õổồỡng kờnh õoaỷn luyóỷn laỡ 0,72 m nón ta
choỹn õổồỡng kờnh chung cho thaùp laỡ 0,8 m vồùi khoaớng caùch caùc õộa laỡ 0,3 m .

Chổồng III: CN BềNG NHIT LặĩNG
Goỹi Q
D1
laỡ nhióỷt lổồỹng do hồi nổoùc cung cỏỳp õóứ õun sọi họựn hồỹp õỏửu.
SVTH : Họử Nam Trang 19 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Q
f
laỡ nhióỷt lổồỹng do họựn hồỹp õỏửu mang vaỡo thióỳt bở õun sọi họựn hồỹp.
Q
F
laỡ nhióỷt lổồỹng do họựn hồỹp õỏửu mang ra khoới thióỳt bở õun sọi họựn hồỹp õỏửu.
Q
m
laỡ nhióỷt lổồỹng do mỏỳt maùt .
Q
y
laỡ nhióỷt lổồỹng do hồi mang ra khoới thaùp chổng
Q
R
laỡ nhióỷt lổồỹng do lổồỹng họửi lổu mang vaỡo thaùp .

Q
h
laỡ nhióỷt lổồỹng do hồi mang ra khoới thióỳt bi ngổng tuỷ họửi lổu.
Q
D2
laỡ nhióỷt lổồỹng do hồi õọỳt õun sọi ồớ õaùy thaùp mang vaỡo .
I.Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cuớa thióỳt bở õun noùng họựn hồỹp õỏửu :
Q
D1
+ Q
f
= Q
F
+ Q
m

(8)
1
.Nhióỷt lổồỹng do hồi õọỳt mang vaỡo Q
D1

:
Q
D1
= D
1
.r
1
- Cọng thổùc IX.150 trang 196 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2
D

1
: lổồỹng hồi õọỳt cỏửn thióỳt õóứ õun sọi họựn hồỹp õỏửu , kg/h.
r
1
:ỏứn nhióỷt hoùa hồi cuớa hồi nổồùc ,J/kg.
Vỗ nhióỷt õọỹ sọi cuớa họựn hồỹp õỏửu laỡ 89
0
C nón nhióỷt õọỹ cuớa hồi nổoùc phaới cao ,choỹn
133
0
C tổồng ổùng vồùi nổồùc sọi ồớ aùp suỏỳt 3 at (baớng I.97 trang 230 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1).
Theo toaùn õọử xaùc õởnh nhióỷt hoùa hồi trang 255 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2 ta coù nhióỷt hoùa hồi cuớa
nổồùc ồớ 133
0
C laỡ r
1
= 440 Kcal/kg = 1842,2 KJ/kg.
2.
Nhióỷt lổồỹng do họựn hồỹp õỏửu mang vaỡo thióỳt bở õun sọi họựn hồỹp õỏửu Q
f
:
Q
f
= F.C
f
.t
f
, J/h. -Cọng thổùc I X.151 trang 196 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2.
Vồùi C
f

: nhióỷt dung rióng cuớa họựn hồỹp õỏửu ,J/kg.õọỹ
t
f
: nhióỷt õọỹ õỏửu cuớa họựn hồỹp , xeùt ồớ 25
0
C .
Ta coù : C
f
= a
A
.C
A
+ (1-a
A
).C
B
.
a
A
: nọửng õọỹ phỏửn khọỳi lổồỹng trong họựn hồỹp õỏửu , a
A
= 0,38
C
A
,C
B
: nhióỷt dung rióng cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ 25
0
C .
*Nhióỷt dung rióng cuớa metylic ồớ 25

0
C :
Tra baớng I.154 trang 172 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1 õổồỹc nhióỷt dung rióng cuớa metylic
theo nhióỷt õọỹ :
C
A
20
= 2570 J/kg.õọỹ , C
A
40
= 2670 J/kg.dọỹ
= > Nhióỷt dung rióng cuớa metylic ồớ 25
0
C laỡ:
C
A
25
= C
A
20
+
kgdoJ
CC
AA
/25795.52570)2025(
2040
2040
=+=

*Nhióỷt dung rióng cuớa nổồùc ồớ 25
0
C :
Tra baớng I.147 trang 165 Sọứ tay QTTB taỷp 1 ta coù nhióỷt dung rióng cuớa nổồùc ồớ 25
0
C
laỡ C
B
25
= 0,99892 kcal/kg.õọỹ = 4182,3 J/kg.õọỹ
Vỏỷy C
f
= 0,3.2595 + (1-0,3).4182,3 = 3706,11 J/kg.õọỹ
SVTH : Họử Nam Trang 20 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Q
f
= 2000.3706,11.25 = 185306 KJ/h
3.
Nhióỷt lổồỹng do họựn hồỹp õỏửu mang ra khoới thióỳt bở õun sọi Q
F
:
Q
F
= F.C
F
. t
F

, J/h - Cọng thuùc IX.152 trang 196 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2 .
Vồùi C
F
: nhióỷt dung rióng họựn hồỹp õi ra thióỳt bở õun sọi.
t
F
= 89
0
C .
Ta coù : C
F
= a
F
.C
A
+ (1-a
F
).C
B

C
A
,C
B
:nhióỷt dung rióng cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ 89
0
C .
Tra baớng nhióỷt dung rióng vaỡ theo phổồng phaùp nọỹi suy ta coù :
Nhióỷt dung rióng cuớa metylic ồớ 89
0

C :
C
A
89
= C
A
80
+
kgdoJ
CC
AA
/25,29079.
20
28602965
2860)8089(
80100
80100
=

+=


Nhióỷt dung rióng cuớa nổồùc ồớ 89
0
C :
C
B
89
= 1,0048 Kcal/kg.õọỹ = 4206,9 J/kg.õọỹ
= > C

F
= 0,3.2907,25 + 0,7.4206,9 = 3817 J/kg.õọỹ
Vỏỷy Q
F
= 2000.3817.89 = 679426,89 J/h .
4.
Nhióỷt lổồỹng tọứn hao ra mọi trổồỡng xung quanh Q
m
:
Q
m
= 0,05.Q
D1

Thay vaỡo (*) :
Q
D1
+ Q
f
= Q
F
+ 0,05.Q
D1

= > Q
D1
=
hkJ
QQ
fF

/3,520127
95,0
=

= > Q
m
= 0,05.520127,3 = 26006,4kJ/h
5.
Lổồỹng hồi õọỳt cỏửn duỡng õóứ õun sọi họựn hồỹp õỏửu :
Q
D1
= D
1
.r
1
= > D
1
=
hKg
r
Q
D
/3,282
2,1842
3,520127
1
1
==
II.Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cuớa thaùp chổng luyóỷn :
Phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt cuớa thaùp chổng luyóỷn :

Q
F
+Q
D2
+ Q
R
= Q
h
+ Q
W
+ Q
m

(** )
1.
Lổồỹng nhióỷt do lổồỹng loớng họửi lổu mang vaỡo thaùp Q
R
:
Q
R
= C
R
.P.R
X
.t
R
,J/h - Cọng thổùc IX.158 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2
Vồùi R
X
: chố sọỳ họửi lổu , R

X
= 1,6
SVTH : Họử Nam Trang 21 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
P : lổồỹng saớn phỏứm õốnh, P = 514 kg/h
t
R
: nhióỷt õọỹ loớng họửi lổu ,t
R
= t
F
= 65,5
0
C
C
R
: nhióỷt dung rióng cuớa loớng họửi lổu,
C
R
= a
P
.C
A
+ (1-a
P
).C
B
C
A

,C
B
:nhióỷt dung rióng cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ 65,5
0
C
Tra baớng nhióỷt dung rióng cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ 60
0
C vaỡ 80
0
C , theo phổồng phaùp
nọỹi suy ta coù :
C
A
65,5
= C
A
60
+
)605,65(
6080
6080



AA
CC
=
dokgJ ./5,2787)605,65(
20
27602860

2760 =

+
C
B
65,5
=
kgdoKcal
CC
BB
/000 72,1
2
00079,100065,1
2
6665
=
+
=
+
=4189,8 J/kg.õọỹ
Vỏỷy Q
R
= 2815,546.514.1,6.65,5 =515665,6 KJ/h
2.
Nhióỷt lổồỹng do saớn phỏứm õaùy mang ra Q
W
:
Q
W
= G

W
.C
W
.t
W
, J/h - Cọng thổùc I X trang 197 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2 .
Vồùi G
W
: lổồỹng saớn phỏứm õaùy , G
W
= 1486 kg/h
C
W
: nhióỷt dung rióng cuớa saớn phỏứm õaùy
t
W
: nhióỷt õọỹ saớn phỏứm õaùy , t
W
= 97
0
C.
Nhióỷt dung rióng cuớa nổồùc ồớ 97
0
C laỡ :
C
B
97
= 1,00684 kcal/kg.õọỹ = 4215,44 J/kg.õọỹ
SVTH : Họử Nam Trang 22 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh

ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Do saớn phỏứm õaùy coù nọửng õọỹ metylic a
W
= 0,02 < 0,2 nón nhióỷt dung rióng cuớa saớn
phỏứm õaùy õổồỹc tờnh theo cọng thổùc I.43 trang 152 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1 :
C
W
= C
B
97
(1-a
W
) = 4215,44.(1-0,02) = 4131,13 J/kg.õọỹ
Vỏỷy nhióỷt lổồỹng do saớn phỏứm õaùy mang ra :
Q
W
= 1486.4131,13.97 = 595469,5 kJ/h
3.
Nhióỷt lổồỹng do hồi mang ra khoới thaùp chổng Q
y
:
Q
y
= P.(1+R
X
).
õ
, J/h - Cọng thổùc IX.159 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2
Vồùi P : lổồỹng saớn phỏứm õốnh , P = 514 kg/h .

õ
:nhióỷt lổồỹng rióng cuớa hồi ồớ õốnh thaùp ,õổồỹc tờnh :

õ
=
A
.a
A
+
B
.(1-a
A
)

A
,
B
: nhióỷt lổồỹng rióng cuớa metylic vaỡ nổồùc ồớ õốnh thaùp
a
A
: phỏửn khọỳi lổồỹng cỏỳu tổớ dóự bay hồi (metylic) trong saớn
phỏứm õốnh ,a
A
= 0,98 .
Nnhióỷt dung rióng mọỹt cỏỳu tổớ õổồỹc tờnh theo:
= r + C.t
vồùi r: ỏứn nhióỷt hoùa hồi cuớa cỏỳu tổớ õoù.J/kg
C :nhióỷt dung rióng cuớa cỏỳu tổớ ồớ nhióỷt õọỹ t = t
P
= 65,5

0
C
Nhióỷt dung rióng cuớa metylic ồớ 65,5
0
C :
C
A
= 2787,5 J/kg.õọỹ
Nhióỷt dung rióng cuớa nổồùc ồớ 65,5
0
C :
C
B
= 4189,8 J/Kg.õọỹ
SVTH : Họử Nam Trang 23 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
(aợ tờnh ồớ phỏửn tờnh nhióỷt lổồỹng do lổồỹng họửi lổu).
= >
õ
= (r
A
+ C
A
.t
P
).a
A
+ (r
B

+ C
B
.t
P
).(1 - a
A
)
= r
A
.a
A
+ r
B
.(1-a
A
) + [C
A
.a
A
+ C
B
.(1-a
A
)].t
P

= r + [C
A
.a
A

+ C
B
.(1-a
A
)].t
P
Vồùi r = r
A
.a
A
+ r
B
.(1-a
A
) laỡ ỏứn nhióỷt hoùa hồi cuớa họựn hồỹp ,õaợ tờnh ồớ phỏửn tờnh õổồỡng
kờnh õoaỷn luyóỷn :
r
õ
= 268,07 kcal/kg = 1122360 J/kg
= >
õ
= 1122360 + (2787,5.0,98 + 4189,8.0.02).65,5
= 1306778 J/kg
Vỏỷy nhióỷt lổồỹng do hồi mang ra khoới õốnh thaùp :
Q
y
= 514.(1 + 1,6).1306778 = 1 746 378 kJ/h .
4.
Nhióỷt lổồỹng do hồi õọỳt mang vaỡo õóứ õun sọi họựn hồỹp ồớ õaùy thaùp Q
D2

:
Nhióỷt lổồỹng tọứn hao Q
m
= 0,05.Q
D2
, thay vaỡo (**) ,ta õổồỹc :
95,0
)()(
2
RFổy
D
QQQQ
Q
++
=

=
43,1590268
95,0
)6,15166589,679426()5,5954691746387(
=
++
kJ/h
Do õoù lổồỹng hồi õọỳt sổớ duỷng :
D
2
=
hkg
r
Q

D
/384,703
872,2260
43,1590268
1
2
==
Lổồỹng nhióỷt tọứn hao :
Q
m
= 0,05.Q
D2
= 79 513 421,5 J/h
III.Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cuớa thióỳt bở ngổng tu họửi lổu:
SVTH : Họử Nam Trang 24 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh
ọử aùn mọn hoỹc - Chổng luyóỷn lión tuỷc họựn hồỹp rổồỹu metylic - nổồùc
Ta duỡng thióỳt bở trao õọứi nhióỷt ọỳng chuỡm ngổng tuỷ hoaỡn toaỡn saớn phỏứm õốnh .
P.(R
X
+1).r = G
n1
.C
n
(t
2
- t
1
) -Cọng thổùc IX.164 Sọứ tay QTTB tỏỷp 2 .
Vồùi P : lổồỹng saớn phỏứm õốnh , P = 514 kg/h

R
X
: chố sọỳ họửi lổu , R
X
= 1,16
G
n1
:lổồỹng nổồùc cỏửn duỡng cho thióỳt bở ngổng tuỷ họửi lổu.
t
1
,t
2
:nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc õi vaỡo vaỡ ra khoới thióỳt bở ngổng tuỷ họửi lổu , choỹn
t
1
= 25
0
C , t
2
= 45
0
C .
= > Nhióỷt õọỹ trung bỗnh trong thióỳt bở ngổng tuỷ họửi lổu : t
tb
=
C
tt
0
21
35

2
=
+
C
n
:nhióỷt dung rióng cuớa nổồùc ồớ nhióỷt õọỹ trung bỗnh 35
0
C ,theo baớng
I.147 trang 165 Sọứ tay QTTB tỏỷp 1 thỗ C
n
= 0,99859 kcal/kg.õọỹ ,
=> C
n
= 4180,89 J/kg.õọỹ
r : ỏứn nhióỷt hoùa hồi cuớa hồi õi ra khoới õốnh thaùp , õaợ tờnh trong phỏửn
õổồỡng kờnh õoaỷn luyóỷn , r = 268,07 kcal/kg = 1122,36 kJ/kg .
Vỏỷy lổồỹng nổồùc laỷnh cỏửn duỡng cho thióỳt bở ngổng tuỷ họửi lổu :
G
n1
=
hkg
ttC
rRP
n
X
/83,17937
)2545(89,4180
1122360).16,1.(514
).(
).1.(

12
=

+
=

+
IV.Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cuớa thióỳt bở laỡm laỷnh:
Duỡng thióỳt bở trao õọứi nhióỷt ọỳng chuỡm .
P.C
P
.(t
1
-t
2
) = G
n2
.C
n
(t
2
-t
1
) - Cọng thổùc IX.167 trang 198 Sọứ tay QTTB
tỏỷp 2 .
Vồùi G
n2
:lổồỹng nổồùc laỷnh duỡng cho thióỳt bở , kg/h
C
P

: nhióỷt dung rióng saớn phỏứm õốnh õaợ ngổng tuỷ ,J/kg.õọỹ
SVTH : Họử Nam Trang 25 GVHD : Phaỷm Ngoỹc
Anh