Đồ án quá trình thiết bị hóa học các phương pháp cô đặc

Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc
Pháưn mäüt: Trçnh by l thuút
Chỉång 1
LÝ THUYẾT CHUNG VỀ CÔ ĐẶC
1.1.Nhỉỵng khại niãûm cå bn vãư cä âàûc
Q trình bay hơi thường dùng để:
– làm tăng nồng độ của chất hòa tan trong dung dịch (làm đậm đặc);
– tách các chất hòa tan ở dạng rắn (kết tinh);
– tách dung mơi ở dạng ngun chất (nước cất);
– lấy nhiệt từ mơi trường lạnh khi thay đổi trạng thái của tác nhân làm lạnh…
Từ thể lỏng chuyển thành hơi có thể có hai trạng thái: bay hơi hoặc sơi. Khi bay hơi
nhiệt độ của dung dịch thấp hơn nhiệt độ sơi, áp suất của dung mơi trên mặt dung dịch lớn
hơn áp suất riêng phần của nó ở khoảng trống trên mặt thống của dung dịch, nhưng nhỏ hơn
áp suất chung. Trạng thái bay hơi có thể xảy ra ở các nhiệt độ khác nhau và nhiệt độ càng
tăng khi tốc độ bay hơi càng lớn, còn sự bốc hơi ở trạng thái sơi xảy ra ở cả trong dung dịch
(tạo thành bọt) khi áp suất hơi của dung mơi bằng áp suất chung trên mặt thống, trạng thái
sơi chỉ có ở nhiệt độ xác định ứng với áp suất chung và nồng độ của dung dịch đã cho.
Trong cơng nghiệp hóa chất và thực phẩm thường làm đậm đặc dung dịch nhờ đun sơi
gọi là q trình cơ đặc, đặc điểm của q trình cơ đặc là dung mơi được tách khỏi dung dịch
ở dạng hơi, còn dung chất hòa tan trong dung dịch khơng bay hơi, do đó nồng độ của dung
dịch sẽ tăng dần lên, khác với q trình chưng cất, trong q trình chưng cất các cấu tử trong
hỗn hợp cùng bay hơi chỉ khác nhau về nồng độ trong hỗn hợp.
Hơi của dung mơi được tách ra trong q trình cơ đặc gọi là hơi thứ, hơi thứ ở nhiệt
độ cao có thể dùng để đun nóng một thiết bị khác, nếu dùng hơi thứ đung nóng một thiết bị
ngồi hệ thống cơ đặc thì ta gọi hơi đó là hơi phụ. Truyền nhiệt trong q trình cơ dặc có thể
trực tiếp hoặc gián tiếp, khi truyền nhiệt trực tiếp thường dùng khói lò cho tiếp xúc với dung
dịch, còn truyền nhiệt gián tiếp thường dùng hơi nước bão hòa để đốt nóng.
1.2.Cạc phỉång phạp cä âàûc
Q trình cơ đặc có thể tiến hành trong thiết bị một nồi hoặc nhiều nồi làm việc gián
đọan hoặc liên tục. Khi cơ đặc gián đoạn: dung dịch cho vào thiết bị một lần rồi cơ đặc đến
nồng u cầu, hoặc cho vào liên tục trong q trình bốc hơi để giữ mức dung dịch khơng đổi

đến khi nồng độ dung dịch trong thiết bị đã đạt u cầu sẽ láy ra một lần sau đó lại cho dung
dịch mới để cơ.
Khi cơ đặc liên tục trong hệ thống một nồi hoặc nhiều nồi dung dịch và hơi đốt cho
vào liên tục, sản phẩm cũng được lấy ra liên tục. Q trình cơ đặc có thể thực hiện ở các áp
suất khác nhau tùy theo u cầu kỹ thuật, khi làm việc ở áp suất thường (áp suất khí quyển)
thì có thể dùng thiết bị hở; còn làm việc ở các áp suất khác thì dùng thiết bị kín cơ đặc trong
chân khơng (áp suất thấp) vì có ưu điểm là: khi áp suất giảm thì nhiệt độ sơi của dung dịch
cũng giảm, do đó hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt và dung dịch tăng, nghĩa là có thể giảm được
bề mặt truyền nhiệt.
Cơ đặc chân khơng có thể dùng hơi đốt ở áp suất thấp, điều đó rất có lợi khi ta dùng
hơi thải của các q trình sản xuất khác
Cơ đặc chân khơng cho phép ta cơ đặc những dung dịch ở nhiệt độ sơi cao (ở áp suất
thường) có thể sinh ra những phản ứng phụ khơng cần thiết (oxy hóa, nhựa hóa, đường hóa
SVTH: Giạp vàn Thàõng 1
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
). Mt khỏc do nhit sụi ca dung dch thp thỡ tn tht nhit ra mụi trng chung
quanh s nh hn khi cụ c ỏp sut thng.
1.3.Cọ õỷc nhióửu nọửi
Cụ c nhiu ni l quỏ trỡnh s dng hi th thay hi t, do ú nú cú ý ngha kinh
t caov s dng nhit.
Nguyờn tc cụ c nhiu ni cú th túm tt nh sau:
Ni th nht dung dch c un bng hi t, hi th ca ni ny a vo un ni
th hai, hi th ni th hai c a vo un ni th ba,hi th ni cui cựng i vo
thit b ngng t. Dung dch i vo ln lt t ni n sang ni kia, qua mi ni u bc hi
mt phn, nng tng dn lờn.
iu kin cn thit truyn nhit trong cỏc ni l phi cú chờnh lch nhit gia
hi t v dung dch sụi, hay núi cỏch khỏc l chờnh lch ỏp sut gia hi t v hi th
trong cỏc ni ngha l ỏp sut lm vic trong cỏc ni phi gim dn vỡ hi th ca ni trc
l hi t ca ni sau. Thụng thng thỡ ni u lm vic ỏp sut d cũn ni cui lm vic
ỏp sut thp hn ỏp sut khớ quyn (chõn khụng).

Cụ c nhiu ni cú hiu qu kinh t cao v s dng hi t so vi mt ni, vỡ nu ta
gi thit rng c 1kg hi a vo t núng thỡ c 1kg hi th, nh vy 1kg hi t a
vo ni u s lm bc hi s kg hi th tng ng vi s ni trong h thng cụ c nhiu
ni, hay núi cỏch khỏc l lng hi t dựng lm bc 1kg hi th t l nghch vi s ni.
Vớ d khi cụ c hai ni: 1kg hi t vo ni u lm bc hi 1kg hi th trong ni u, 1kg
hi th ny a vo t núng ni sau cng bc hi 1kg hi th na, nh vy i vi hai ni
ta c 2kg hi th v lng hi t tớnh theo 1kg hi th la
5,0
2
1
=
kg.
SVTH: Giaùp vn Thừng 2
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
Chổồng 2
Giồùi Thióỷu Chung Vóử NaOH
2.1 Tờnh chỏỳt vỏỷt lyù vaỡ hoaù hoỹc cuớa NaOH
Cỏc hiroxit MOH l cht rn mu trng, núng chy nhit tng i thp to nờn cht
lng linh ng v trong sut.
trng thỏi núng chy, chỳng n mũn thy tinh, s v (khi cú mt khụng khớ) c platin cho
nờn nu chy chỳng, cn phi dựng cỏc dng c bng st, niken hoc bc.
Tt c hiroxit u hỳt m mnh. Khi trong khụng khớ, that u chỳng b t v sau
mt thi gian cú th tan thnh dung dch.
Quỏ trỡnh hũa tan phỏt ra nhng lng nhit ln, vo khong 40kJ/mol. Theo nguyờn lý L
Satliờ, tan ca chỳng phi gim xung khi nhit tng lờn. Nhng thc t tan ca
NaOH vn tng theo nhit .
Hiroxit MOH cng d tan trong ru metylic, ru etylic.
nhit cao hn, KOH cú kin trỳc lp phng kiu mui n, cũn LiOH cú kin trỳc
lp.
trng thỏi rn cng nh trng thỏi dung dch cỏc hiroxit MOH u gm hon ton cỏc

ion.
L cht kim mnh, cỏc hiroxit MOH tng tỏc d dng vi cỏc oxit axit v axit to nờn
mui.
Natri hiroxit l cht rn khụng trong sut, cú mu trng, hỳt m rt mnh. Nú tan d dng
trong nc v ru. Quỏ trỡnh tan trong nc phỏt nhit nhiu. Ngi ta bit c mt s
hirat ca nú nh NaOH.H
2
O, NaOH.3H
2
O v NaOH.2H
2
O. Nc trong cỏc hirat ú ch
mt hon ton khi chỳng núng chy.
2.2 ióửu chóỳ vaỡ ổùng duỷng cuớa NaOH
Trc kia trong cụng nghip, ngi ta iu ch NaOH bng cỏch cho canxi hiroxit tỏc
dng vi dung dch natri cacbonat loóng v núng:
Ca(OH)
2
+ Na
2
CO
3
= 2NaOH + CaCO
3
Ngy nay ngi ta dựng phng phỏp hin i l in phõn dung dch NaCl bóo hũa:
2NaCl + 2H
2
O
dũng in
Cl

2
+ H
2
+ 2NaOH
NaOH c dựng sn xut xenluloz t g, sn xut x phũng, giy v t nhõn to, tinh
ch du thc vt v cỏc sn phm chng ct du m, ch phm nhum v dc phm, lm
khụ cỏc khớ v l thuc th rt thụng dng trong phũng thớ nghim húa hc.

SVTH: Giaùp vn Thừng 3
Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc
Chỉång III
SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
HỆ THỐNG CÔ ĐẶC HAI NỒI XUÔI CHIỀU
Trçnh by åí bn v A3.
SVTH: Giạp vàn Thàõng 4
Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc
Pháưn II: Tênh Toạn
Cạc thäng säú v säú liãûu ban âáưu:
Dung dëch cä âàûc: NaOH
Näưng âäü âáưu(x
â
): 5%
Näưng âäü cúi(x
c
): 16%
p sút håi âäút(tỉû chn): 2.6 at
p sút ngỉng tủ åí Baromet 0.25 at

Chỉång 1
CÂN BẰNG VẬT CHẤT

1.1 Lượng dung mơi ngun chất bốc hơi (lượng hơi thứ) khi nồng độ dung dịch
thay đổi từ x
đ
đến x
c
:
W=Gâ(1-
xc
xd
),kg/h;(VI.1 STQTTB T2)
=7000*(1-
16
5
)=4812.5, kg/h;
G
đ
- lượng dung dịch đầu, kg/s; x
đ
, x
c
- nồng độ đầu và nồng độ cuối của dung dịch, %
khối lượng.
Chn tè lãû phán bäú håi thỉï cho cạc näưi nhỉ sau:
2
1
W
W
=
1.1
1

Lỉåüng håi thỉï bäúc ra åí tỉìng näưi
W
1
=W
â
.
)1.11(
1
+
=2291.7, kg/h;
W
2
=W
â
.
)1.11(
1.1
+
= 2520.8, kg/h;
1.2 Nồng độ cuối của dung dịch trong từng nồi:

1
1
WG
xG
x
d
dd
−
⋅

=
, % khối lượng;
2291.77000
57000
−
⋅
=
=7.434 , % khối lượng;
)W(
21
1
2
WG
xG
x
d
+−
⋅
=
, % khối lượng;
2520.87000
57000
−
⋅
=
=16.000 , % khối lượng;
SVTH: Giạp vàn Thàõng 5
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
x
1

, x
2
- nng cui ca dung dch trong cỏc % khi lng; W
1
, W
2
- lng hi th bc
lờn t cỏc ni kg/h; x

- nng u ca dung dch, % khi lng; G

- lng dung dch
u, kg/h;
1.3 Phỏn phọỳi chónh lóỷch aùp suỏỳt cho tổỡng nọửi
Aùp suỏỳt hồi õọỳt(tổỷ choỹn): p
h
= 2.6 at
Aùp suỏỳt ngổng tuỷ ồớ Baromet p
nt
= 0.25 at
Choỹn tố lóỷ phỏn bọỳ aùp suỏỳt cho caùc nọửi nhổ sau:
2
1
p
p
=
1
7.1

Chónh lóỷch aùp suỏỳt cuớa nọửi 1: p

1
=
)7.11(
).(7.1
+

nth
pp
= 1.480, at;
Aùp suỏỳt laỡm vióỷc cuớa tổỡng nọửi:
Nọửi 1: p
1
= p
h
- P
1
= 1.120 ,at;
Nọửi 2: p
2
= p
nt
= 0.25 ,at;
Nhióỷt õọỹ hồi nổồùc baợo hoaỡ theo aùp suỏỳt ( tra baớng I.251 STQTTB T1 ):
Ni i p Sut(at) Nhit (
0
C)
1 1.120 102.2
2 0.25 64.2
Hi t
2.6 127.6

1.4 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ:
Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ trong hóỷ thọng cọ õỷc bao gọửm: tọứn thỏỳt do nọửng õọỹ, tọứn thỏỳt do aùp
suỏỳt thuyớ tộnh vaỡ tọứn thỏỳt do trồớ lổỷc õổồỡng ọỳng.
1.4.1 Tọứn thỏỳt nhióỷt do nọửng õọỹ
Nhổ vỏỷy tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do nọửng õọỹ õổồỹc tờnh: = t - t
0
,
0
C;
Trong õoù t - Nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch ồớ aùp suỏỳt laỡm vióỷc cuớa nọửi,
0
C; t
0
- Nhióỷt õọỹ sọi cuớa
dung mọi ồớ aùp suỏỳt laỡm vióỷc cuớa nọửi ,
0
C;
Tớnh tn tht nhit sụi do nng ỏp sut khỏc cú th dựng quy tc Babụ. Theo
quy tc Babụ thỡ quan h gia ỏp sut hi bóo hũa ca dung mụi trờn dung dch loóng p vi
ỏp sut hi bóo hũa ca dung mụi nguyờn cht p
0
cựng nhit l khụng i v i vi
dung dch cú nng nht nh quan h ú khụng ph thuc nhit sụi.
(
0
p
p
)
t
= const;

aùp suỏỳt (1 at) ổùng vồùi nọửng õọỹ nhỏỳt õởnh cuớa tổỡng nọửi dung dởch NaOH coù nhióỷt õọỹ
sọi vaỡ aùp suỏỳt cuớa dung mọi tổng ổùng nhổ sau:
NI i x(%) Nhit ca dung dch (1 at)
Nhit ca dung mụi tng
ng
1 7.434 102.0 1.113
2 16.000 105.8 1.268
Aùp duùng qui từc BaBo:
Nọửi 1: (
0
p
p
)
t
=
1.113
1
= 0.8984
SVTH: Giaùp vn Thừng 6
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
Nọửi 2: (
0
p
p
)
t
=
1.268
1
= 0.7889

Aùp suỏỳt cuớa dung mọi taỷi aùp laỡm vióỷc cuớa nọửi:
Nọửi 1: p
0
= (
8984.0
p
)
t
=
0.8984
120.1
= 1.247,at;
Nọửi 2: : p
0
= (
7899.0
p
)
t
=
0.7899
250.0
= 0.317,at;
Nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch tra theo aùp suỏỳt cuớa dung mọi tờnh theo BaBo:
Ni 1 Ni 2
p sut ca dung mụi ỏp sut lm vic(
0
C) 1.247 0.317
Nhit sụi ca dung dch(
0

C) 105.3 69.8
Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do nọửng õọỹ tờnh ồớ baớng sau:
Ni 1 Ni 2 H thng
Nhit sụi ca dung dch 105.3 69.8
Nhit sụi ca dung mụi 102.2 64.2
Tn tht nhit do nng ()
3.1 5.6 8.7
1.4.2 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do aùp suỏỳt thuyớ tộnh:
Nhit sụi ca dung dch cụ c tng cao vỡ hiu ng thy tnh


(tn tht nhit
do ỏp sut thy tnh tng cao):
p sut thy tnh lp gia ca khi cht lng cn cụ c:
g
h
hPP
ddstb
++=

)
2
(
2
10
, N/m
2
;
trong ú P
0

ỏp sut hi th trờn mt thoỏng dung dch, N/m
2
; h
1
- chiu cao ca lp dung
dch sụi k t ming trờn ng truyn nhit n mt thoỏng ca dung dch, m; h
2
- chiu cao
ng truyn nhit, m;
dds

- khi lng riờng ca dung dch khi sụi, kg/m
3
; g gia tc trng
trng, m/s
2
.
Vy ta cú:


= t
tb
t
0
, ;
õy t
tb
- nhit sụi dung dch ng vi ỏp sut p
tb
,

0
C; t
0
- nhit sụi ca dung mụi ng
vi ỏp sut p
0
,
0
C.
t
0
- nhit sụi ca dung mụi ng vi ỏp sut p
0
,
0
C tra õổồỹc ồớ baớng sau:
Ni i
p Sut
p
0
(at)
Nhit t
o
(
0
C)
1 1.120 102.2
2 0.25 64.2
Hi t
2.6 127.6

óứ tờnh P
th
:
Choỹn h
1
= 0.3 ,m;
Choỹn h
2
= 2 ,m;
ọỹ nhồùt cuớa dung dởch tra theo nọửng õọỹ nhổ sau:
NI i Nng (%)

dd
(kg/m3)
1 7.434 541.4
2 16.000 578.5
SVTH: Giaùp vn Thừng 7
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
Aùp suỏỳt thuyớ tộnh cuớa tổỡng nọửi:
Nọửi 1:
g
h
hPP
ddstb
++=

)
2
(
2

10
=
81.9*4.541)
2
2
3.0(120.1 ++
= 1.191, at;

Nọửi2:
g
h
hPP
ddstb
++=

)
2
(
2
10
=
81.9*5.578)
2
2
3.0(250.0 ++
= 0.325, at;
Aẽp duỷng qui tc BaBo õóứ tờnh p
th
cho dung dởch ồớ nhióỷt õọỹ sọi vaỡ baớng tra nhióỷt õọỹ
sọi cuớa dung dởch theo p

tb
õaợ BaBo:
Ni i p
tb
(at) p
bb
BaBo(at) t
s
(theo BaBo)
1 1.191 1.325 107.0
2 0.325 0.412 76.1
Tọứn thỏỳt nhióỷt nhióỷt õọỹ do aùp suỏỳt thuyớ tộnh tờnh ồớ baớng dổồùi:
1.4.3 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do sổùc caớn thuyớ lổỷc trong caùc ọỳng dỏựn:
Choỹn tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ mọựi nọửi: 1
0
C ;
Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do sổùc caớn thuyớ lổỷc caớ hóỷ thọỳng = 2
0
C ;
1.4.4 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ caớ hóỷ thọỳng:
= + + ,
0
C ;
= 8.7+16.1+2 = 27.4 ,
0
C ;
1.4.5 Chónh lóỷch nhióỷt õọỹ hổợu ờch cuớa tổỡng nọửi vaỡ caớ hóỷ thọỳng:
Tọứng chónh lóỷch nhióỷt õọỹ cuớa hóỷ thọỳng: t = t
h
- t

nt
,
0
C ;
= 127.6 - 64.2 = 63.4 ,
0
C ;
Tọứng chónh lóỷch hổợu ờch cuớa caớ hóỷ thọỳng: t
hi
= t - ,
0
C ;
= 63.4 - 27.4 = 35.9 ,
0
C ;
Nhióỷt õọỹ hồi õọỳt cuớa mọựi nọửi:
Nọửi 1: t
h1
= 127.6 ,
0
C ;
Nọửi 2: t
h2
= t
hth1
-1 = 102.2 - 1 = 101.2 ,
0
C ;
Nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch tổỡng nọửi:
Nọửi 1: t

s1
= t
hth1
+
1
+
1
= 102.2+3.1+4.9 = 110.1 ,
0
C ;
Nọửi 2: t
s2
= t
hth2
+
2
+
2
= 64.2+ 5.6+11.9 = 81.7,
0
C ;
Chónh lóỷch hổợu ờch cuớa tổỡng nọửi:
Nọửi 1:
h1
= t
h1
- t
s1
= 127.6 - 110.1 = 17.5,
0

C ;
Nọửi 2:
h2
= t
h2
- t
s2
= 101.2 - 81.7 = 19.5,
0
C ;
SVTH: Giaùp vn Thừng 8
Ni i
t
s
(theo BaBo) Nhit t
o
(
0
C)
''(
0
C)
1 107.0 102.2 4.9
2 76.1 64.2 11.9
H thng 16.7
Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc
Chỉång 3
CÂN BẰNG NHIỆT LƯNG
Mä hçnh quạ trçnh cán bàòng nhiãût lỉåüng 2 näưi cä âàûc nhỉ hçnh dỉåïi
:

Q
1m
Di
h
G
â
c
â
t
â
W
2
i
2
W
1
c
n2
θ
2
Dc
n1
θ
1
(G
â
-W
1
)c
1

t
s1
(G
â
-W
1
-W
2
)c
2
t
s2
W
1
i
1
Q
2m
Phỉång trçnh cán bàòng nhiãût lỉåüng:
Σ nhiãût vo = Σ nhiãût ra
Nhiãût lỉåüng vo gäưm cọ:
Näưi 1:
- Nhiãût do håi âäút mang vo: D.i
h
- Nhiãût do dung dëch âáưu mang vo: G
â
c
â
t
â

Näưi 2:
- Nhiãût do lỉåüng håi thỉï mang vo: W
1
i
1
- Nhiãût do dung dëch sau näưi 1 mang vo: (G
â
-W
1
)c
1
t
s1
Nhiãût mang ra gäưm:
Näưi 1:
- Håi thụ mang ra: W
1
i
1
- Do dung dëch mang ra: (G
â
-W
1
)c
1
t
s1
- Do håi nỉåïc ngỉng tủ: D
1
c

n1
θ
1
- Do täøn tháút chung: Q
m1
=0.05.D
1
(i
1
- c
n1
θ
1
)
Näưi 2:
- Håi thụ mang ra: W
2
i
2
SVTH: Giạp vàn Thàõng 9
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
- Do dung dởch mang ra: (G
õ
-W)c
2
t
s2
- Do hồi nổồùc ngổng tuỷ: D
2
c

n2

2
- Do tọứn thỏỳt chung: Q
m2
=0.05.W
1
(i
2
- c
n2

2
)
Trong õoù :
D- Lổồỹng hồi õọỳt tióu tọỳn, kg/h;
G
õ
- Lổồỹng dung dởch õỏửu, kg/h;
W,W
1
,W
2
- Lổồỹng hồi thổù bọỳc lón ồớ caớ hóỷ thọỳng vaỡ tổỡng nọửi, kg/h;
i
h
,i
1
,i
2

- Haỡm nhióỷt cuớa hồi õọỳt vaỡ hồi thuù ồớ tổỡng nọửi, J/kg;
c
n
,c
1
,c
2
- Nhióỷt dung rióng cuớa nổồùc vaỡ dung dởch õi vaỡo caùc nọửi, J/kg.õọỹ;
t
s1
,t
s2
- Nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch caùc nọửi,
0
C;

1
,
2
- Nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc ngổng ồớ caùc nọửi,
0
C;
Phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt lổồỹng ồớ mọựi nọửi nhổ sau:
Nọửi 1: D
1
i
1
+ G
õ
c

õ
t
õ
= W
1
i
1
+ (G
õ
-W
1
)c
1
t
s1
+ D
1
c
n1

1
+ Q
m1
(1)
Nọửi 2: D
2
i
2
+ (G
õ

-W
1
)c
1
(ts1-1)= W
2
i
2
+ (G
õ
-W)c
2
t
s2
+ D
2
c
n2

2
+ Q
m2
(2)
Ngoaỡi ra: W = W
1
+W
2
(3)
Nhióỷt dung rióng cuớa dung dởch coù nọửng õọỹ nhoớ hồn 20% tờnh theo cọng thổùc sau:
c = 4186.(1 - x), J/kg.õọỹ; ( 1.43-STQTTB T1) x nọửng chỏỳt hoaỡ tan, phỏửn khọỳi

lổồỹng(%);
Nọửi 1: c
1
= 4186.(1 - 7.434) = 3874.8, J/kg.õọỹ;
Nọửi 2: c
2
= 4186.(1 - 16.000) = 3516.2, J/kg.õọỹ;
Nhióỷt dung rióng õỏửu: c
õ
= 4186.(1 - 5.000) = 3976.7, J/kg.õọỹ;
Haỡm nhióỷt cuớa hồi thổù vaỡ hồi õọỳt tra theo nhióỷt õọỹ tổồng ồớ baớng I.251 ( STQTTB T1):
Ni i Nhit (
0
C) i(j/kg)
1 102.2 2679979
2 64.2 2613521
Hi t 127.6 2719765
Haỡm nhióỷt cuớa nổồùc ngổng theo nhióỷt õọỹ cuớa hồi õọỳt ồớ baớng I.148 ( STQTTB T1)


Giaới hóỷ phổồng trỗnh gọửm ba phổồng trỗnh (1),(2),(3) ta õổồỹc lổồỹng hồi õọỳt vaỡ hồi thổù tổỡng
nọửi dổồùi baớng sau:

SVTH: Giaùp vn Thừng 10
Ni i
(
0
C)
c
n

(j/kg.)
1 127.6 4227.86
2 101.2 4202.74
Ni i Hi t(kg/h) Hi th(kg/h) Sai lch
1 2530.2 2360.7 3.013
2 2451.8 2451.8 2.740
Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc
Chỉång 5
TÍNH BỀ MẶT TRUYỀN NHIỆT
Bãư màût truưn nhiãût ca tỉìng näưi cä âàûc tênh theo cäng thỉïc:
F =
hi
tK
Q
∆.
,m
2
; (V.2 STQTTB T2) Q- Nhiãût bäúc håi ca tỉìng näưi, W;
K- Hãû säú truưn nhiãût, W/m.âäü;
∆t
hi
- Chãnh lãûch nhiãût âäü hỉỵu êch ca tỉìng näưi,
0
C;
5.1 Nhiãût bäúc håi åí mäùi näưi cä âàûc
Âỉåüc tênh: Q = D.r , W; D - Lỉåüng håi âäút cáưn thiãút, kg/s;
r - ÁØn nhiãût ngỉng tủ ca håi âäút åí ạp sút håi âäút J/kg;
Tra áøn nhiãût ngỉng tủ ca håi nỉåïc bo ho theo nhiãût âäü säi ca dung dëch åí bng
I.251 ( STQTTB T1):
Nồi i

Nhiệt độ sơi dung
dịch(
0
C)
r(j/kg)
1 110.1 2231267.6
2 81.7 2303047.3
Nhiãût bäúc håi åí mäùi näưi:
Nồi i D(kg/s) r(j/kg) Q(W)
1 0.702833 2231267.6 1568208.8
2 0.681048 2303047.3 1568486.5
5.2 Hãû säú truưn nhiãût
Hãû säú truưn nhiãût K tênh theo cäng thỉïc V.5 ( STQTTB T2) :
K =
∑
++++
2
21
1
11
1
αλ
δ
α
rr
,W/m
2
.âäü; α
1
- Hãû säú cáúp nhiãût tỉì phêa

håi âäút âãún bãư màût äúng âäút, W/m
2
.âäü; α
2
- Hãû säú cáúp nhiãût tỉì bãư màût äúng âäút âãún dung dëch,
W/m
2
.âäü; r
1
, r
2
- Nhiãût tråí ca càûn báøn åí hai phêa äúng âäút, W/m
2
.âäü; δ − bãư dy ca äúng âäút,
m; λ - Hãû säú dáùn nhiãût ca váût liãûu lm äúng âäút, W/m.âäü;
5.2.1 Tênh hãû säú α
1

Hãû säú α
1
tênh theo cäng thỉïc 7-64 (QT v TBCNHH T1 ):
α
1
= 2.04A(
25.0
)
tH
r
∆
,W/m

2
.âäü;
Trong âọ r - áøn nhiãût ngỉng tủ ca håi nỉåïc bo ho, J/kg; H - Chiãưu cao äúng âäút, m;
∆t = t
n
- t
T1
,
0
C(t
n
- Nhiãût âäü nỉåïc ngỉng tủ(Chn t
n
= t
h
) ; t
T1
- Nhiãût âäü bãư màût äúng âäút) ; A -
Phủ thüc vo t
m
,
0
C;
Tra áøn nhiãût ngỉng tủ ca håi nỉåïc bo ho theo nhiãût âäü ca håi âäút åí bng I.251
SVTH: Giạp vàn Thàõng 11
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
( STQTTB T1):

Choỹn t cho tổỡng nọửi, ta tờnh õổồỹc t
m

=
2
)(
1Tn
tt +
nhổ baớng sau:
Ni i
t(
0
C)
t
n
(
0
C) t
T1
(
0
C) t
m
(
0
C)
1 1.000 127.6 126.6 127.1
2 1.075 101.2 100.1 100.6
Tổỡ giaù trở cuớa t
m
tra A theo baớng A phuỷ thuọỹc vaỡo t
m
(QT vaỡ TBCNHH T1 )

trang 231:



Dổỷa vaỡo caùc õaỷi lổồỹng õaợ tờnh thỗ
1
õổồỹc tờnh dổồùi baớng sau:
Ni i A r(j/kg)
t
1
(
0
C)
H(m)
(W/m
2
.)
1 190.124 2184027.08 1.000 2 12537.8802
2 179.284 2254893.32 1.075 2 11704.2744
5.2.2 Choỹn nhióỷt trồớ cuớa cỷn vaỡ vỏỷt lióỷu laỡm ọỳng õọỳt
Choỹn nhióỷt trồớ cuớa hai nọửi giọỳng nhau nhổ baớng sau:


Choỹn ọỳng laỡm bũng theùp CacBon coù bóử daỡy vaỡ tra hóỷ sọỳ dỏựn nhióỷt nhổ sau:
Ni i
(m) (W/m.)
1 0.002 54.4
2 0.002 54.4
SVTH: Giaùp vn Thừng 12
Ni i Nhit hi t (

0
C) r(j/kg)
1 127.6 2184027.08
2 101.2 2254893.32
Ni i t
m
(
0
C) A
1 127.1 190.124
2 100.6 179.284
Ni i r
1
(m
2
./W) r
2
(m
2
./W)
1 0.0002 0.000387
2 0.0002 0.000387
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
5.2.3 Tờnh hóỷ sọỳ cỏỳp nhióỷt
2

Cọng thổùc tờnh:

2
= .

n
, W/m
2
.õọỹ; (7-70) (QT vaỡ TBCNHH T1 )
Vồùi
n
= 45.3p
0.50
t
2.33
, W/m
2
.õọỹ; (7-69) (QT vaỡ TBCNHH T1 )
= (
n
dd


)
0.565
[(
n
dd


)
2
(
n
dd

c
c
) (
n
dd
à
à
)]
0.435
(7-71)(QT vaỡ TBCNHH T1 )
Trong õoù
n
- Hóỷ sọỳ cỏỳp nhióỷt cuớa nổồùc; p - p suỏỳt laỡm vióỷc cuớa nọửi cọ õỷc, at; t =
t
T2
-t
s
(hióỷu sọỳ nhióỷt õọỹ sọi giổợa thaỡnh ọỳng õọỳt vaỡ dung dởch),
0
C; , , c, à ọỹ dỏựn nhióỷt, khọỳi
lổồng rióng, nhióỷt dung rióng, õọỹ nhồùt tổồng ổùng vồi nhiót õọỹ sọi cuớa dung dởch; dd - laỡ cuớa
dung dởch; n - Laỡ cuớa nổồùc;
Tờnh
n
:
t
T2
õổồỹc tờnh theo cọng thuùc sau:
t
T1 -

t
T2
= t
2
,
0
C;
maỡ t
T2
= q
1
r - t
T1
,
0
C; q
1
- Nhióỷt lổồỹng truyóửn qua tổồỡng, q
1
= t
1

1
, W/m
2
;
r - Tọứng nhióỷt trồớ cuớa tổồỡng, m
2
./W , vồùi r = r
1

+


+ r
2
, m
2
./W;
Baớng tờnh t
T2
nhổ sau:
Vỏỷy hóỷ sọỳ cỏỳp nhióỷt cuớa nổồùc ồớ mọựi nọửi:
Ni i p(at) t
T2
(
0
C) t
s
(
0
C)
t
2
(
0
C)
n
(W/m
2
.)

1 1.120 118.4 110.1 8.2 6542.104631
2 0.250 91.8 81.7 10.1 5003.176601
Tờnh = (
n
dd


)
0.565
[(
n
dd


)
2
(
n
dd
c
c
) (
n
dd
à
à
)]
0.435
Hóỷ sọỳ dỏựn nhióỷt cuớa dung dởch tờnh theo cọng thổùc I.32 ( STQTTB T1):

dd
= Ac
p

M

3
, (W/m.õọỹ)
A - Hóỷ sọỳ phuỷ thuọỹc vaỡo mổùc õọỹ lión kóỳt cuớa chỏỳt loớng; A=3.58.10
-8
;
C
p
- Nhióỷt dung õúng aùp cuớa dung dởch, j/kg.õọỹ;
- Khọỳi lổồỹng rióng cuớa dung dởch, kg/m
3
;
M - Phỏn tổớ lổồỹng cua chỏỳt tan;
Hóỷ sọỳ dỏựn nhióỷt cuớa nổồùc theo nhióỷt õọỹ tra baớng I.129 ( STQTTB T1):
Ni i t
s
(
0
C)

n
(W/m.)
1 110.1 0.685
SVTH: Giaùp vn Thừng 13
Ni i

1(W/m
2
.) t
1
(0C)
q
1
(W/m2)
r(m
2
./W)
t
T1
(
0
C) t
T2
(
0
C)
1 12537.88021 1 12537.88 0.0006558 126.6 118.4
2 11704.27437 1.075 12582.09 0.0006558 100.1 91.8
A c
p
(j/kg.)
(kg/m
3
)
M

dd
(W/m.)
3.58E-08 3874.828 541.4 40 0.179
3.58E-08 3516.240 578.5 40 0.177
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
2 81.7 0.676
Nhióỷt dung rióng cuớa nổồùc vaỡ dung dởch lỏỳy tổỡ kóỳt quaớ tờnh cỏn bũng nhióỷt lổồỹng ồớ
trón.
ọỹ nhồùt cuớa dung dởch tờnh theo cọng thổùc Pavolop:

K
tt
=


21
21

= const; t
1
,t
2
- Nhióỷt õọỹ taỷi õoù dung dởch coù õọỹ nhồùt tổồng ổùng à
1
,à
2
;

1
,

2
- Nhióỷt õọỹ taỷi õoù chỏỳt loớng chuỏứn coù õọỹ nhồùt à
1
vaỡ à
2
;
Mun tỡm nht à
3
nhit t
3
no ú ta thay giỏ tr t
3
vo phng trỡnh trờn, tỡm
c nhit
3
ca nc:
2
23
3
23
23


+

==


K
tt

K
tt
sau ú t tr s
3
tra bng nht ca cht lng tiờu chun l à
3
, ú cng chớnh l nht
ca cht lng A ti nhit t
3
cn tỡm.
Aùp duỷng cọng thổùc Pavolop õóứ tờnh hóỷ sọỳ K cuớa dung dởch NaOH nhổ baớng sau:
t
1
(
0
C) t
2
(
0
C)

1
(
0
C)
2
(
0
C)
K

20.000 40.000 4 20.2 1.235
ọỹ nhồùt cuớa dung dởch NaOH ồớ 2 nọửi cọ õỷc tra theo õọỹ nhồùt cuớa nổồùc ồớ baớng I.104
( STQTTB T1)
Ni i

3
(
0
C) à
dd
(N.s/m
2
)
1 77.0 0.0003655
2 54.0 0.0005229
ọỹ nhồùt cuớa nổồùc theo nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch tra ồớ baớng I.104 ( STQTTB T1):
Ni i
à
n
(N.s/m
2
)
1 0.00024232
2 0.00035386
Khọỳi lổồỹng rióng cuớa nổồùc vaỡ dung dởch tra baớng I.5 vaỡ I.22 ( STQTTB T1):
Ni i

n
(kg/m
3

)
dd
(kg/m
3
)
1 971.448 541.4
2 946.670 578.5
Hóỷ sọỳ tờnh ồớ baớng sau:
Ni i

1 0.226692236
2 0.23887598
Hóỷ sọỳ cỏỳp nhióỷt
2
:
Nhióỷt lổồỹng q
1
vaỡ q
2
cuớa quaù
trỗnh truyóửn nhióỷt qua lồùp ọỳng õọỳt:
SVTH: Giaùp vn Thừng 14
Ni i

n

2
1 6542.104631 0.226692236 1483.044329
2 5003.176601 0.23887598 1195.138712
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc

Ni i
t
1
(
0
C)
1
(W/m
2
.) t
2
(
0
C)
2
q
1
q
2
sai s(%)
1 1 12537.88 8.25 1483.044 12537.88 12230 2.45329
2 1.075 11704.274 10.14 1195.139 12582.09 12120 3.672526
Hóỷ sọỳ truyóửn nhióỷt K ồớ tổỡng nọửi:
Ni i

1
(W/m
2
.) r(m
2

./W)
2
K(W/m.)
1 12537.88021 0.000655765 1483.04 709.3145929
2 11704.27437 0.000655765 1195.14 633.7430648
5.3 Phỏn phọỳi nhióỷt õọỹ hổợu ờch trong tổỡng nọửi theo phổồng phaùp bóử mỷt
truyóửn nhióỷt cuớa mọựi nọửi bũng nhau
Phõn b nhit hu ớch trong cỏc ni m bo b mt un núng bng nhau: trong trng
hp ny hiu s nhit hu ớch trong mi ni t l bc nht vi t s Q/K ca cỏc ni tng
ng:

=
=
=
ni
i
i
i
ii
hihii
K
Q
KQ
tt
1
/
.
, ;
trong ú Q
i

- lng nhit cung cp, W; K
i
- h s truyn nhit, W/m
2
. ; i - s th t ca
ni; n - s ni.
Ni i Q(j/h) K(W/m.) Q/K

hi
(0C)
hii
(
0
C)
So sỏnh
1 5645551817 709.3145929 7959164.91 35.93563315 16.955 2.9392
2 5646551491 633.7430648 8909843.44 35.93563315 18.98 2.4995
5.4 Bóử mỷt truyóửn nhióỷt cuớa tổỡng nọửi
F =
hi
tK
Q
.
,m
2
;
Ni i
Q(j/h) K(W/m.) F(m
2
)

Chn chun
F(m
2
)
1 5645551817 709.3145929 130.395 160
2 5646551491 633.7430648 130.395 160
5.5 Kióứm tra laỷi nhióỷt õọỹ hồi õọỳt, hồi thổù, nhióỷt õọỹ sọi, aùp suỏỳt laỡm vióỷc
vaỡ aùp suỏỳt hồi õọỳt theo tờnh toaùn
Ni i t
h
(
0
C) t
s
(
0
C) t
hth
(
0
C) p(at) p
h
(at)
1 127.6 110.6 102.7 1.140 2.6
2 101.7 83.7 66.2 0.270 1.1

SVTH: Giaùp vn Thừng 15
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
Chổồng 3
Tờnh Thióỳt Bở Chờnh

3.1. Buọửng õọỳt nọửi cọ õỷc
3.1.1 Tờnh sọỳ ọỳng truyóửn nhióỷt
Sọỳ ọỳng truyóửn nhióỷt tờnh theo cọng thổùc: n =
f
F
, ọỳng; F - Dióỷn tờch bóử mỷt truyóửn nhióỷt,
m
2
;
f = d
n
H - Dióỷn tờch cuớa mọỹt ọỳng truyóửn
nhióỷt, m
2
;
Sọỳ ọỳng tờnh õổồỹc ồớ baớng dổồùi:
H(m) d
n
(m) f(m
2
) F(m
2
) n(ọỳng) Choỹn chuỏứn ọỳng
2 0.038 0.23864 130.395244 546.4098392 547
Choỹn õổồỡng kờnh vaỡ chuỏứn ọỳng õọỳt theo baớng VI.6 ( STQTTB T2)
3.1.2 ổồỡng kờnh trong cuớa buọửng õọỳt
Tờnh theo cọng thổùc VI.140 ( STQTTB T2) : D
t
= t (b-1) + 4d
n

, m;
b: Sọỳ ọỳng trón õổồỡg cheùo cuớa hỗnh luỷc giaùc;
n: Tọứng sọỳ ọỳng;
d
n
: ổồỡng kờnh ngoaỡi cuớa ọỳng õọỳt, m;
t: bổồùc ọỳng, choỹn t = 1.3d
n
= 1.3*0.038 = 0.0494,m;
Choỹn b theo chuỏứn ọỳng baớng V11 ( STQTTB T2): b = 27 ọỳng;
ổồỡng kờnh ngoaỡi cuớa buọửng õọỳt tờnh nhổ sau:
t(m) b(ọỳng) d
n
(m) D
t
(m) D
t
quy chuỏứn(m)
0.0494 27 0.038 1.436 1.5
3.1.3 Bóử daỡy cuớa buọửng õọỳt
Choỹn vỏỷt lióỷu laỡm buọửng õọỳùt laỡ theùp CacBon CT3.
Tờnh bóử daỡy theo cọng thổùc XIII.8 ( STQTTB T2):
S =
[ ]
P
PD
t


2

.
+ C, m;
D
t
: ổồỡng lờnh tronh thióỳt bở,m;
SVTH: Giaùp vn Thừng 16
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
: Hóỷ sọỳ bóửn cuớa thỏn hỗnh truỷ theo phổồng doỹc;
P: Aùp suỏỳt trong cuớa thióỳt bở, N/m
2
;
C: Hóỷ sọỳ bọứ sung do n moỡn vaỡ dung sai ỏm vóử chióửu daỡy, m;
[]: ặẽng suỏỳt cho pheùp, N/m
2
;
Tờnh C = C
1
+ C
2
+ C
3
,m; XIII ( STQTTB T2)
C
1
- Bọứ sung do n moỡn, m; Choỹn C
1
= 1 mm/nm;
C
2
- Chố tờnh cho nguyón lióỷu coù haỷt rừn chuyóứn õọỹng, C

2
= 0;
C
3
- Phuỷ thuọỹc vaỡo chióửu daỡy tỏỳm vỏỷt lióỷu, tra baớng XIII.9 ( STQTTB
T2)
C
3
= 0.8 mm;
C = C
1
+ C
2
+ C
3
= 0.001+0+0.0008 = 1.8*10
-3
,m;
Tờnh ổùng suỏỳt:
ặẽng suỏỳt keùo: [

]=
b
k
n

,N/m
2
;

k
- Giồùi haỷn keùo, tra baớng XII.4 ( STQTTB T2)
k
= 380*10
6
N/m
2
;
n
b
- Hóỷ sọỳ an toaỡn theo giồùi haỷn bóửn, tra baớng XIII.3 ( STQTTB T2) , n
b
= 2.6 ;
- Hóỷ sọỳ õióửu chốnh, Tra baớng XIII.2 ( STQTTB T2) , = 0.9 ;
Baớng tờnh


k
n
b

[
k
]
380000000 2.6 0.9 131538462
ặẽng suỏỳt chaớy: [
c
]=
nc
c

,N/m
2
;

c
- Giồùi haỷn chaớy, tra baớng XII.4 ( STQTTB T2)
kc
= 240*10
6
N/m
2
;
n
b
- Hóỷ sọỳ an toaỡn theo giồùi haỷn chaớy, tra baớng XIII.3 ( STQTTB T2) , n
b
= 1.5 ;
- Hóỷ sọỳ õióửu chốnh, Tra baớng XIII.2 ( STQTTB T2) , = 0.9 ;
Baớng tờnh
c

c
n
c

[
c
]
240000000 1.5 0.9 144000000

Choỹn ổùng suỏỳt keùo õóứ tờnh bóử daỡy thỏn hỗnh truỷ.
Tờnh bóử daỡy buọửng õọỳt nọửi 1
Aùp suỏỳt trong thióỳt bở: P = p
h
+ gH, N/m
2
; p
h
- Aùp suỏỳt hồi õọỳt, N/m
2
; - Khọỳi
lổồỹng rióng cuớa dung dởch, kg/m
3
; H - Chióửu cao ọỳng õọỳt, m; g = 9.81 m/s
2
;
Baớng tờnh nhổ sau:
p
h
(N/m
2
) (kg/m
3
) G(m/s
2
) H(m) P(N/m
2
)
255060 541.4 9.81 2 255060
Vỗ

[ ]
p

< 50 nón boớ giaù trở P dổồùi mỏựu trong cọng thổùc tờnh S
Bóử daỡy cuớa buọửng õọỳt nọửi 1: S =
[ ]

2
PD
t
+ C, m; Tờnh ồớ baớng dổồùi:
SVTH: Giaùp vn Thừng 17
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
D
t
(m) P(N/m
2
) [
k
]

C(m) S(m) S(choỹn)
1.500 255060 131538462 0.95 0.0018 0.0033308 0.004
Kióứm tra ổùng suỏỳt thổớ theo aùp suỏỳt cuớa hồi nổồùc taùc duỷng lón thaỡnh thióỳt bở theo cọng
thổùc XIII.26 ( STQTTB T2) :
=
[ ]
2.1)(2
)(
0 ct

CS
PCSD




+
;
Vồùi P
0
= P
th
+P
l
,N.m
2
;
P
th
- Aùp suỏỳt thuyớ lổỷc P
th
= 1.5p
h
= 1.5*255060 = 382590, N/m
2
;
P
l
- Aùp suỏỳt thuyớ tộnh cuớa nổồùc P
l

=
h
gH = 0.732*9.81*2 = 14.4, N/m2;
Aùp suỏỳt thổớ P
0
= 382604.36 , N/m2;
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:


c
/1.2
137499587 200000000
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.
Tờnh bóử daỡy buọửng õọỳt nọửi 2
Aùp suỏỳt trong thióỳt bở: P = p
h
+ gH, N/m
2
; p
h
- Aùp suỏỳt hồi õọỳt, N/m
2
; - Khọỳi
lổồỹng rióng cuớa dung dởch, kg/m
3
; H - Chióửu cao ọỳng õọỳt, m; g = 9.81 m/s
2
;

Baớng tờnh nhổ sau:
p
h
(N/m
2
) (kg/m
3
) G(m/s
2
) H(m) P(N/m
2
)
107907.889 578.5 9.81 2 107907.889
Vỗ
[ ]
p

< 50 nón boớ giaù trở P dổồùi mỏựu trong cọng thổùc tờnh S
Bóử daỡy cuớa buọửng õọỳt nọửi 1: S =
[ ]

2
PD
t
+ C, m; Tờnh ồớ baớng dổồùi:
D
t
(m) P(N/m
2
) [

k
]

C(m) S(m) S(choỹn)
1.500 107907.89 131538462 0.95 0.0018
0.002447
6
0.003
Kióứm tra ổùng suỏỳt thổớ theo aùp suỏỳt cuớa hồi nổồùc taùc duỷng lón thaỡnh thióỳt bở theo cọng
thổùc XIII.26 ( STQTTB T2) :
=
[ ]
2.1)(2
)(
0 ct
CS
PCSD




+
;
Vồùi P
0
= P
th
+P
l
,N.m

2
;
P
th
- Aùp suỏỳt thuyớ lổỷc P
th
= 1.5p
h
= 1.5*107907.89 = 161861.8342, N/m
2
;
P
l
- Aùp suỏỳt thuyớ tộnh cuớa nổồùc P
l
=
h
gH = 1.5903*9.81*2 = 31.2009, N/m2;
Aùp suỏỳt thổớ P
0
= 161893.035, N/m2;
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:


c
/1.2
106593783 200000000
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.

SVTH: Giaùp vn Thừng 18
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
3.1.4 Tờnh õaùy cuớa buọửng õọỳt
Choỹn vỏỷt lióỷu laỡm õaùy buọửng õọỳt daỷng hỗnh noùn coù gồỡ laỡ theùp CacBon CT3.
Baùnh kờnh uọỳn cuớa õaùy: R

= 0.15D
t
= 0.15*1.5 = 0.225,m;
Dổỷa vaỡo D
t
tra caùc thọng sọỳ õaùy theo baớng XIII.22 nhổ sau:
D
t
(mm) H(mm) R

(mm) h(mm) d(mm)

1500 843 225 50 49.6 45
Bóử daỡy cuớa õaùy tờnh theo 2 cọng thổùc XIII.52 vaỡ XIII.53 ( STQTTB T2):
S =
[ ]
P
PD
t


2
.
+ C, m;

S =
[ ]
)(cos2
'.
P
PD


+ C, m;
D: ổồỡng kờnh õọỳi vồùi õaùy coù gồỡ D = D
t
- 2[R

(1-cos)+10cos];
y: yóỳu tọỳ hỗnh daỷng, tra theo = 45 vaỡ
t
D
R

= 0.15 ồớ hỗnh XIII.15 ( STQTTB T2); y = 1.3;
Caùc õaỷi lổồỹng [], , P, C tờnh nhổ ồớ muỷc bóử daỡy cuớa thỏn buọửng õọỳt.
Tờnh bóử daỡy õaùy nọửi 1:
Theo cọng thổùc XIII.52: S =
[ ]
P
PD
t


2

.
+ C, m;
D
t
(m) P(N/m
2
) y(tra)
ổ

C(m) S(m) S(m)choỹn
1.5 255060 1.3 131538461.5 0.95 0.0018 0.00379 0.004
Theo cọng thổùc XIII.53:
D
t
(m) D'(m) p(N/m
2
) y(tra)
ổ

C(m) S(m) S(m)choỹn
1.5 1.4317141 255060 1.3 131538461.5 0.95 0.0018
0.004
6 0.005
Theo cọng thổùc XIII.53 S coù giaù trở lồùn hồn nón lióứm tra ổùng suỏỳt theo cọng thổùc XIII.54
( STQTTB T2) :
=
[ ]
2.1
1
)(cos2

)('
00 c
h
CS
PCSPD




++
, N/m2;
Caùc giaù trở P
0
, C,
h
tờnh ồớ trón bóử daỡy thỏn buọửng õọỳt;
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:


c
/1.2
171907851 200000000
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.
Tờnh bóử daỡy õaùy nọửi 2:
Theo cọng thổùc XIII.52: S =
[ ]
P
PD

t


2
.
+ C, m;
D
t
(m) P(N/m
2
) y(tra)
ổ

C(m) S(m) S(m)choỹn
1.5 107907.89 1.3 1.3E+08 0.95 0.0018 0.00264 0.003
SVTH: Giaùp vn Thừng 19
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
Theo cọng thổùc XIII.53:
D
t
(m) D'(m) p(N/m
2
) Y(tra)
ổ

C(m) S(m) S(m)choỹn
1.5 1.4487322 107907.89 1.3 131538461.5 0.95 0.0018 0.003 0.003
Theo cọng thổùc XIII.53 S coù giaù trở lồùn hồn nón lióứm tra ổùng suỏỳt theo cọng thổùc XIII.54
( STQTTB T2) :
=

[ ]
2.1
1
)(cos2
)('
00 c
h
CS
PCSPD




++
, N/m2;
Caùc giaù trở P
0
, C,
h
tờnh ồớ trón bóử daỡy thỏn buọửng õọỳt;
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:


c
/1.2
195989873 200000000
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.
3.2 Tờnh buọửng bọỳc hồi nọửi cọ õỷc

3.2.1 Thóứ tờch khọng gian bay hồi
Theo cọng thổùc VI.32 ( STQTTB T2):
V
kgh
=
tth
U
W

, m
3
; W - Lổồỹng hồi thổù bọỳc lón trong thióỳt bở, kg/h;
U
tt
- Cổồỡng õọỹ bọỳc hồi, U
tt
= f U
tt
(1at) m
3
/m
3
.h; Choỹn
U
tt
(1at) = 1700 m
3
/m
3
.h; Giaù trở f tra taỷi õọử thở VI.3 ( STQTTB T2) , f

1
= 0.9, f
2
= 1.8;

h
- Khọỳi lổồỹng rióng cuớa hồi thổù, kg/m
3
; Caùc giaù trở
h

tra theo aùp suỏỳt hồi thổù ồớ baớng I.251 ( STQTTB T1);
Baớng tờnh khọng gian nhổ sau:
Nọửi i W(kg/h)
h
(kg/m
3
) Utt(m
3
/m
3
h) V
kgh
(m
3
)
1 2360.726 0.643 1530 2.398
2 2451.774 0.158 3060 5.073
3.2.2 Chióửu cao cuớa buọửng bọỳc
Choỹn õổồỡng kờnh cuớa buọng bọỳc D

bb
= 1.8, m;
Chióửu cao cuớa buọửng bọỳc õổồỹc tờnh:
H
kgh
=
bb
kgh
D
V
2
4

,m;
Baớng tờnh H
kgh
cho tổỡng nọửi:
Nọửi i V(m
3
) D
bb
(choỹn)m; H
kgh
(m) H
kgh
(m)choỹn
1 2.398 1.8 0.942838 1
2 5.073 1.8
1.99445
7

2
3.2.3 Tờnh bóử daỡy thỏn buọửng bọỳc
Choỹn vỏỷt lióỷu laỡm thỏn buọửng bọỳc laỡ theùo CacBon CT3.
Bóử daỡy thỏn buọửng bọỳc xaùc õởnh tổồng tổỷ bóử daỡy thỏn buọửng õọỳt theo cọng thổùc sau:
SVTH: Giaùp vn Thừng 20
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
S =
[ ]
P
PD
t


2
.
+ C, m;
Tờnh bóử daỡy buọửng bọỳc nọửi 1
Aùp suỏỳt trong thióỳt bở: P = p
h
+ gH, N/m
2
; p
h
- Aùp suỏỳt hồi thổù, N/m
2
; - Khọỳi
lổồỹng rióng cuớa dung dởch, kg/m
3
; H - Chióửu cao maỡ dung dởch chióỳm chọự, m; g = 9.81 m/s
2

;
Baớng tờnh nhổ sau:
p
h
(N/m
2
) (kg/m
3
) G(m/s
2
) H(m) P(N/m
2
)
10990.833 541.4 9.81 0.0 10990.8
Vỗ
[ ]
p

< 50 nón boớ giaù trở P dổồùi mỏựu trong cọng thổùc tờnh S
Bóử daỡy cuớa buọửng õọỳt nọửi 1: S =
[ ]

2
PD
t
+ C, m; Tờnh ồớ baớng dổồùi:
D
t
(m) P(N/m
2

) [
k
]

C(m) S(m) S(choỹn)
1.800 10990.833 131538461.538 0.950 0.0018 0.00187 0.002
Kióứm tra ổùng suỏỳt thổớ theo aùp suỏỳt cuớa hồi nổồùc taùc duỷng lón thaỡnh thióỳt bở theo cọng
thổùc XIII.26 ( STQTTB T2) :
=
[ ]
2.1)(2
)(
0 ct
CS
PCSD




+
;
Vồùi P
0
= P
th
+P
l
,N.m
2
;

P
th
- Aùp suỏỳt thuyớ lổỷc P
th
= 1.5p
h
= 1.5*10990.833 = 16486.25, N/m
2
;
P
l
- Aùp suỏỳt thuyớ tộnh cuớa nổồùc P
l
=
h
gH = 0.64325*9.81*2 = 12.6, N/m2;
Aùp suỏỳt thổớ P
0
= 16498.8706, N/m2;
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:


c
/1.2
78161228.64 200000000
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.
Tờnh bóử daỡy buọửng bọỳc nọửi 2
Aùp suỏỳt trong thióỳt bở: P = p

h
+ gH, N/m
2
; p
h
- Aùp suỏỳt hồi thổù, N/m
2
; - Khọỳi
lổồỹng rióng cuớa dung dởch, kg/m
3
; H - Chióửu cao maỡ dung dởch chióỳm chọự, m; g = 9.81 m/s
2
;
Baớng tờnh nhổ sau:
p
h
(N/m
2
) (kg/m
3
) G(m/s
2
) H(m) P(N/m
2
)
24525 578.5 9.81 0.0 24525
Vỗ
[ ]
p

< 50 nón boớ giaù trở P dổồùi mỏựu trong cọng thổùc tờnh S
Bóử daỡy cuớa buọửng õọỳt nọửi 2: S =
[ ]

2
PD
t
+ C, m; Tờnh ồớ baớng dổồùi:
D
t
(m) P(N/m
2
) [
k
]

C(m) S(m) S(choỹn)
1.8 24525 131538462 0.95 0.0018 0.00197 0.002
SVTH: Giaùp vn Thừng 21
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
Kióứm tra ổùng suỏỳt thổớ theo aùp suỏỳt cuớa hồi nổồùc taùc duỷng lón thaỡnh thióỳt bở theo cọng
thổùc XIII.26 ( STQTTB T2) :
=
[ ]
2.1)(2
)(
0 ct
CS
PCSD

+
;
Vồùi P
0
= P
th
+P
l
,N.m
2
;
P
th
- Aùp suỏỳt thuyớ lổỷc P
th
= 1.5p
h
= 1.5*24525 = 36787.5, N/m
2
;
P
l
- Aùp suỏỳt thuyớ tộnh cuớa nổồùc P
l
=
h
gH = 0.15614*9.81*2 =3.063, N/m2;

Aùp suỏỳt thổớ P
0
= 36790.5635, N/m2
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:


c
/1.2
174290453.6 200000000
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.
3.2.4 Tờnh nừp buọửng bọỳc
Choỹn nừp cuớa buọửng bọỳc hỗnh elip laỡm bũng theùp CacBon CT3.
Bóử daỡy nừp tờnh theo cọng thổùc XIII.47 ( STQTTB T2):
S =
[ ]
b
t
hk
t
h
D
Pk
PD
28.3
.


+ C, m;

h
b
= 0.25D
t
= 0.25*1.8 = 0.45 m

- Chióửu cao phỏửn loợm cuớa õaùy, m;
k = 1 -
t
D
d
=
8.1
15.0
= 0.9 Hóỷ sọỳ khọng thổù nguyón ; d - ổồỡng
kờnh lọự khọng phaới hỗnh troỡn lồùn nhỏỳt, m;
Caùc hóỷ sọỳ khaùc trong cọng thổùc tờnh giọỳng nhổ õaợ tờnh ồớ bóử daỡy thỏn buọửng õọỳt.
Bóử daỡy cuớa nừp tờnh cho nọửi 1:
D
bb
(m) p(N/m
2
)
k


h
h
b
C(m) S(m)

1.8 109908.33 131538462 0.9 0.95 0.45 0.0018 0.0027
So saùnh: S - C < 10 nón õọỹ daỡy S õổồỹc tờnh thóm nhổ sau:
C = C+2, mm; S = C + S, mm;
Kióứm tra ổùng suỏỳt thaỡnh theo aùp suỏỳt thuyớ lổỷc:
=
[ ]
2.1)(6.7
)(2
0
2
c
bh
b
t
CShk
PCShD




+
, N/m2; XIII.49 ( STQTTB T2)
Giaù trở P
0
lỏỳy kóỳt quaớ ồớ muỷc tờnh bóử daỡy thỏn buọửng bọỳc .
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:
SVTH: Giaùp vn Thừng 22
S(mm) C(mm) So saùnh 10mm

Tờnh toaùn 2.71 1.8 0.91
ióửu chốnh 6.51 3.8
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc


c
/1.2
116027.29 200000000
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.
Bóử daỡy cuớa nừp tờnh cho nọửi 2:
D
bb
(m) p(N/m
2
)
k


h
h
b
C(m) S(m)
1.8 24525 131538462 0.9 0.95 0.45 0.0018 0.002
So saùnh: S - C < 10 nón õọỹ daỡy S õổồỹc tờnh thóm nhổ sau:
C = C+2, mm; S = C + S, mm;
Kióứm tra ổùng suỏỳt thaỡnh theo aùp suỏỳt thuyớ lổỷc:
=
[ ]
2.1)(6.7
)(2

0
2
c
bh
b
t
CShk
PCShD




+
, N/m2; XIII.49 ( STQTTB T2)
Giaù trở P
0
lỏỳy kóỳt quaớ ồớ muỷc tờnh bóử daỡy thỏn buọửng bọỳc.
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:


c
/1.2
31099.249 200000000
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.
3.2.5 Tờnh bóử daỡy cuớa õaùy buọửng bọỳc
Choỹn õaùy buọửng bọỳc hỗnh noùn khọng gồỡ laỡ theùp CacBon CT3.
Tờnh toaùn tổồng tổỷ nhổ tờnh bóử daỡy cuớa õaùy buọửng õọỳt.
Dổỷa vaỡo D

t
tra caùc thọng sọỳ õaùy theo baớng XIII.22 nhổ sau:
D
t
(mm) H(mm) h(mm) d(mm)

1800 300 0 49.6 30
Bóử daỡy cuớa õaùy tờnh theo cọng thổùc XIII.52 vaỡ XIII.53 ( STQTTB T2):
S =
[ ]
P
PD
t


2
.
+ C, m;
S =
[ ]
)(cos2
'.
P
PD


+ C, m;
D: ổồỡng kờnh õọỳi vồùi õaùy khọng coù gồỡ D = D
t
;

y: yóỳu tọỳ hỗnh daỷng, tra theo = 30 vaỡ
t
D
R

= 0 ồớ hỗnh XIII.15 ( STQTTB T2); y = 0;
SVTH: Giaùp vn Thừng 23
S(mm) C(mm) So saùnh 10mm
Tờnh toaùn 2.00 1.8 0.20
ióửu chốnh 5.80 3.8
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
Caùc õaỷi lổồỹng [], , P, C tờnh ồớ muỷc bóử daỡy cuớa thỏn buọửng õọỳt.
Tờnh bóử daỡy õaùy nọửi 1:
Theo cọng thổùc XIII.52: S =
[ ]
P
PD
t


2
.
+ C, m;
D
t
(m) P(N/m
2
) y(tra)
ổ

C(m) S(m) S(m)choỹn
1.800
111501.67
4
0.000 131538461.538 0.950 0.0018 0.018 0.002
Theo cọng thổùc XIII.53:
D
t
(m) D'(m) P(N/m
2
) y(tra)
ổ

C(m) S(m) S(m)choỹn
1.8 1.8
111501.67
4
0 131538461.5 0.95 0.0018 0.007 0.007
Theo cọng thổùc XIII.53 S coù giaù trở lồùn hồn nón lióứm tra ổùng suỏỳt theo cọng thổùc XIII.54
( STQTTB T2) :
=
[ ]
2.1
1
)(cos2
)('
00 c
h
CS
PCSPD

++
, N/m2;
Caùc giaù trở P
0
, C,
h
tờnh ồớ trón bóử daỡy thỏn buọửng bọỳc;
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:


c
/1.2
194894713 200000000
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.
Tờnh bóử daỡy õaùy nọửi 2:
Theo cọng thổùc XIII.52: S =
[ ]
P
PD
t


2
.

+ C, m;
,D
t
(m) P(N/m
2
) y(tra)
ổ

C(m) S(m) S(m)choỹn
1.8
26227.525
5
0 131538461.5 0.95 0.0018 0.0018 0.002
Theo cọng thổùc XIII.53:
D
t
(m) D'(m) p(N/m
2
) y(tra)
ổ

C(m) S(m) S(m)choỹn
1.8 1.8
26227.525
5
0 131538461.5 0.95 0.0018 0.003 0.003
Theo cọng thổùc XIII.53 S coù giaù trở lồùn hồn nón kióứm tra ổùng suỏỳt theo cọng thổùc XIII.54
( STQTTB T2) :
=
[ ]

2.1
1
)(cos2
)('
00 c
h
CS
PCSPD




++
, N/m2;
Caùc giaù trở P
0
, C,
h
tờnh ồớ trón bóử daỡy thỏn buọửng õọỳt;
Baớng so saùnh kóỳt quaớ tờnh vaỡ
c
/1.2:


c
/1.2
184540750.4 200000000
SVTH: Giaùp vn Thừng 24
ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc
Nhổ vỏỷy chióửu daỡy S vổỡa tờnh thoaớ maợn.

3.2.6 ổồỡng kờnh caùc ọỳng dỏựn
3.2.6.1 ổồỡng kờnh ọỳng tuỏửn hoaỡn trung tỏm
Choỹn dióỷn tờch thióỳt dióỷn ọỳng tuỏửn hoaỡn trung tỏm chióỳm 20% dióỷn tờch thióỳt dióỷn cuớa caùc
ọỳng truyóửn nhióỷt.
f
th
= 0.2n
4
2
d

, m
2
; d - ổồỡng kờnh cuớa ọỳng truyóửn nhióỷt, m; n - Sọỳ ọỳng
truyóửn nhióỷt;
= 0.2*547*
4
)038.0(14.3
2
= 0.124, m
2
;
ổồỡng kờnh ọỳng tuỏửn hoaỡn trung tỏm õổồỹc tờnh nhổ sau:
d
th
=

th
f4
, m

2
; Trong õoù f
th
- Dióỷn tờch thióỳt dióỷn ọỳng tuỏửn hoaỡn
trung tỏm, m
2
;
f
th
(m
2
) d
th
(m)
0.124 0.397

Nhổ vỏỷy sọỳ ọỳng truyóửn nhióỷt cỏửn bọỳ trờ laỷi trón hỗnh luỷc giaùc:
n = 547 -
o
thno
f
ff
1

= 547 -
4
)038.0(14.3
124.0
4
)038.0(14.3

*547
2
2

= 110 ọỳng;
3.2.6.2 ổồỡng kờnh ọỳng dỏựn hồi õọỳt vaỡ hồi thổù
Tờnh theo cọng thổùc VI.42 ( STQTTB T2) :
d =

758.0
s
V
, m; Trong õoù V
s
=

W
- Lổu lổồỹng hồi chaớy trong
ọỳng,m
3
/s; - khọỳi lổồỹng rióng cuớa hồi õọỳt tra theo nhióỷt õọỹ hồi õọỳt, kg/m
3
;
= 2040 õọỳi vồùi hồi, m/s;
Baớng tờnh d nhổ sau:
ổồỡng kờnh hồi õọỳt dỏựn vaỡo nọửi 1:
W(kg/s) (kg/m
3
) V
s

(m
3
/s) (choỹn)m d(m) d(choỹn)
0.703 1.414 0.497 30.000 0.145 0.200
ổồỡng kờnh hồi õọỳt dỏựn vaỡo nọửi 2(cuợng ọỳng dỏựn hồi thổù vaỡo nọửi 2):
W(kg/s) (kg/m
3
) V
s
(m
3
/s) (choỹn)m d(m) d(choỹn)
0.681 0.633 1.075 35.000 0.198 0.200
ổồỡng kờnh dỏửn hồi thổù ra khoới nọửi 2:
W(kg/s) (kg/m
3
) V
s
(m
3
/s) (choỹn)m d(m) d(choỹn)
0.681 0.170 3.995 35.000 0.381 0.400
3.2.6.3 ổồỡng kờnh dỏựn dung dởch
SVTH: Giaùp vn Thừng 25