thiết kế tháp chưng loại liên tục tháp chóp để phân tách hỗn hợp rượu- nước

Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
Đồ án môn học quá trình và thiết bị
Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN THẾ HỮU
I)ĐẦU ĐỀ THIẾT KẾ:
Thiết kế tháp chưng liên tục loại tháp chóp để phân tách hỗn hợp C
2
H
5
OH - H
2
O.
II) CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
+ Hỗn hợp cần tách: C
2
H
5
OH - H
2
O
+ Năng suất tính theo hỗn hợp đầu: F= 6,0 (tấn/h)
+ Nồng độ cấu tử dễ bay hơi:
- Hỗn hợp đầu: a
F
= 0,30 (phần khối lượng)
- Sản phẩm đỉnh: a
p
= 0,85 (phần khối lượng)
- Sản phẩm đáy: a
w
= 0,05 (phần khối lượng)
+ Tháp làm việc ở áp suất thường

+ Hỗn hơp đầu được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi.
III) NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN:
1/ Giới thiệu chung: + Mở đầu và giải thích về hỗn hợp được chưng luyện.
+ Vẽ và thuyết minh dây chuyền sản xuất.
2/ Tính toán thiết bị chính:
+ Tính toán cân bằng vật liệu toàn thiết bị
+ Tính đường kính tháp
+ Tính chiều cao tháp
+ Tính cân bằng nhiệt
+ Tính trở lực của tháp
3/ Tính thiết bị phụ:
+ Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu
+ Tính bơm
+ Tính thùng cao vị
+ Tính toán cơ khí và lựa chọn
4/ Kết luận chung.
5/ Tài liệu tham khảo.
IV) CÁC BẢN VẼ VÀ ĐỒ THỊ:
+ Bản vẽ dây chuyền sản xuất A
4
+ Bản vẽ thiết bị chính và lắp giáp A
0
Đồ án môn Quá trình thiết bị
BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
1
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
MỤC LỤC
Lời mở đầu 5

Phần I: Giới thiệu chung 7
I.Giới thiệu về hỗn hợp chưng 7
1.Etanol 7
2.Nước 8
II.Sơ đồ chưng 9
1.Chú thích các kí hiệu trong quy trình 9
2.Thuyết minh dây chuyền sản xuất 10
3.Các kí hiệu trước khi tính 10
Phần II: Tính toán thiết bị chính 12
I.Tính cân bằng vật liệu toàn thiết bị 12
1.Cân bằng vật liệu 12
2.Xác định số bậc thay đổi nồng độ 13
II.Tính đường kính tháp 27
1.Lưu lượng các dòng pha đi trong tháp 27
2Vận tốc hơi đi trong tháp 32
3. Đường kính đoạn luyện 36
4. Đường kính đoạn chưng 37
III.Chiều cao tháp 37
1.Hệ số khuếch tán 37
2.Hệ số cấp khối 39
3.Hệ số chuyển khối 45
IV.Tính trở lực của tháp 50
1.Trở lực của đĩa khô 51
2.Trở lực của đĩa do sức căng bề mặt 52
3.Trở lực của lớp chất lỏng trên đĩa 54
V.Tính cân bằng nhiệt lượng 58
1.Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 58
2.Cân bằng nhiệt lượng của tháp chưng luyện 61
Đồ án môn Quá trình thiết bị
2

Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
3.Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị ngưng tụ 64
4.Cân bằng nhiệt lượng tại thiết bị làm lạnh 65
Phần III: Tính thiết bị phụ 67
I.Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 67
1.Hiệu số nhiệt độ trung bình 67
2.Lượng nhiệt trao đổi 67
3.Diện tích trao đổi nhiệt 68
II.Tính bơm và thùng cao vị 75
1.Các trở lực quá trình cấp liệu 75
2.Chiều cao thùng cao vị so với đĩa tiếp liệu 85
3.Chiều cao làm việc của bơm 86
4. Áp suất toàn phần của bơm và năng suất bơm 87
III.Tính toán cơ khí và lựa chọn 88
1.Tính toán thân tháp 88
2.Tính chóp và kích thước cơ bản của chóp 91
3.Tính đáy và nắp thiết bị 93
4.Chọn mặt bích 95
5. Đường kính các ống dẫn 96
6.Khối lượng tháp 99
7.Tính tai treo 102
8.Tính chân đỡ 103
Kết luận 104
Tài liệu tham khảo 105
Đồ án môn Quá trình thiết bị
3
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
LỜI MỞ ĐẦU
Chúng ta đang sống trong thế giới với khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển.
Trong ngành công nghệ vật liệu mới không thể không nhắc đến ngành công nghiệp

hóa học, bởi công nghệ hoá thuộc lĩnh vực công nghệ đòi hỏi kỹ thuật cao, mức độ
phát triển công nghệ này được coi như một chỉ thị về trình độ phát triển của một đất
nước.
Nhận thấy rõ sự phát triển như vũ bão của ngành công nghệ hóa học, với lối tư
duy nhạy bén và sáng tạo, khoa Công nghệ Hóa Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
đã đào tạo ra những sinh viên chuyên ngành Hóa. Điều đó không chỉ cung cấp cho đất
nước đội ngũ những công nhân lành nghề, thợ kỹ thuật có tay nghề cao mà nó còn mở
cơ hội việc làm cho giới trẻ trong lĩnh vực khá mới mẻ này.
Là một sinh viên khoa Công Nghệ Hóa, chúng em được trang bị rất nhiều kiến
thức cơ bản về các quá trình thiết bị của công nghệ sản xuất những sản phẩm hóa học.
Nhận được bản đồ án này là một cơ hội tốt để chúng em được tìm hiểu về các quá
trình công nghệ, được vận dụng những kiến thức đã được học và mở rộng vốn kiến
thức của mình, từ đó giúp chúng em có cái nhìn cụ thể hơn về nghành nghề mình đã
lựa chọn.
Công nghệ hóa học là một ngành giữ vị trí, vai trò quan trọng trong việc sản
xuất phục vụ cho nhiều lĩnh vực, cho mọi nghành kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cho
nhiều ngành phát triển theo. Với nhiều phương pháp sản xuất khác nhau như lắng, lọc,
đun nóng, làm nguội, chưng luyện, hấp thụ, hấp phụ, trích ly, sấy khô, đông lạnh…đã
tạo ra rất nhiều sản phẩm đa dạng, phong phú đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn của con
người. Đặc biệt được ứng dụng nhiều nhất là chưng luyện, nó được ứng dụng trong
nhiều ngành, lĩnh vực, đặc biệt là công nghệ lên men, công nghệ tổng hợp hữu cơ, lọc
- hóa dầu, công nghệ sinh học
Chưng là phương pháp dùng để tách hỗn hợp khí lỏng thành các cấu tử riêng
biệt dựa vào nhiệt độ sôi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Khi chưng thu được
nhiều sản phẩm và thường có bao nhiêu cấu tử thì có bấy nhiêu sản phẩm. Riêng đối
với phương pháp chưng luyện hai cấu tử thì sản phẩm đỉnh gồm chủ yếu là cấu tử dễ
bay hơi còn sản phẩm đáy là cấu tử khó bay hơi.
Trong sản xuất ta thường gặp các phương pháp chưng khác nhau như: chưng
đơn giản, chưng bằng hơi nước trực tiếp, chưng chân không và đặc biệt hơn là chưng
luyện.

Đồ án môn Quá trình thiết bị
4
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
Chưng luyện là phương pháp thông dụng dùng để tách hoàn toàn hỗn hợp các
cấu tử dễ bay hơi có tính chất hòa tan một phần hoặc hòa tan hoàn toàn vào nhau.
Chưng luyện ở áp suất thấp dùng cho các hỗn hợp dễ bị phân hủy nhiệt ở nhiệt độ cao,
các cấu tử dễ bay hơi và ngược lại.
ỨNG DỤNG
 Tách dầu mỏ tài nguyên khai thác dưới dạng lỏng
 Tách các hỗn hợp khí đã hóa lỏng
 Tách hỗn hợp chất hữu cơ trong tổng hợp hữu cơ. Trong công nghệ sinh
học, thực phẩm, các quá trình lênmen sản xuất các sản phẩm như: rượu, bia, nước
ngọt…

Đồ án môn Quá trình thiết bị
5
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
PHẦN I. GIỚI THIỆU CHUNG
I. GIỚI THIỆU VỀ HỖN HỢP CHƯNG:
1. Etanol: (Còn gọi là rượu etylic , cồn êtylic hay cồn thực phẩm).
Etanol có công thức phân tử: CH
3
-CH
2
-OH, khối lượng phân tử: 46 đvC. Là chất
lỏng có mùi đặc trưng, không độc, tan nhiều trong nước.
* Một số thông số vật lý và nhiệt động của etanol:
+ Nhiệt độ sôi ở 760(mmHg): 78.3
o
C.

+ Khối lượng riêng: d
4
20
= 810 (Kg/m
3
).
* Tính chất hóa học:
Tất cả các phản ứng hoá học xảy ra ở nhóm hydroxyl (-OH) của etanol là thể hiện
tính chất hoá học của nó.
+ Phản ứng của hydro trong nhóm hydroxyl:
CH
3
-CH
2
-OH
⇔
CH
3
-CH
2
-O
-
+ H
+

Hằng số phân ly của etanol:
18
10
23
−

−−
=
OHCHCH
K
, cho nên etanol là chất trung tính.
+ Tính acid của rượu thể hiện qua phản ứng với kim loại kiềm, Natri hydrua(NaH),
Natri amid(NaNH
2
):
CH
3
-CH
2
-OH + NaH
→
CH
3
-CH
2
-ONa + H
2
Natri etylat
Do
14
10
223
−
−−
=<
OHOHCHCH

KK
: tính acid của rượu nhỏ hơn tính acid của nước, nên
khi muối Natri etylat tan trong nước sẽ bị thuỷ phân thành rượu trở lại.
+ Tác dụng với acid tạo ester: Rượu etanol có tính bazơ tương đương với nước. Khi
rượu tác dụng với acid vô cơ H
2
SO
4
, HNO
3
và acid hữu cơ đều tạo ra ester.
CH
3
-CH
2
-OH + HO-SO
3
-H CH
3
-CH
2
O-SO
3
-H + H
2
O
CH
3
-CH
2

O-H + HO-CO-CH
3
CH
3
-COO-C
2
H
5
+ H
2
O
+ Phản ứng trên nhóm hydroxyl:
▫ Tác dụng với HX: CH
3
-CH
2
-OH + HX CH
3
-CH
2
-X + H
2
O
▫ Tác dụng với Triclo Phốt pho:
CH
3
-CH
2
-OH + PCl
3

→
CH
3
-CH
2
-Cl + POCl + HCl
Đồ án môn Quá trình thiết bị
6
Lạnh
H
+
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
▫ Tác dụng với NH
3
: CH
3
-CH
2
-OH + NH
3
C
2
H
5
-NH
2
+ H
2
O

▫ Phản ứng tạo eter và tách loại nước:
2CH
3
-CH
2
-OH (CH
3
-CH
2
)
2
O + H
2
O
CH
3
-CH
2
-OH CH
2
=CH
2
+ H
2
O
+ Phản ứng hydro và oxy hoá:

CH
3
-CH

2
-OH CH
3
-CHO + H
2

Ứng dụng: etanol có nhiều ứng dụng hơn metanol, nó đóng một vai trò quan trọng
trong nền kinh tế quốc dân. Nó là nguyên liệu dùng để sản suất hơn 150 mặt hàng khác
nhau và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành: công nghiệp nặng, y tế và dược,
quốc phòng, giao thông vận tải, dệt, chế biến gỗ và nông nghiệp.
2. Nước:
Trong điều kiện bình thường: nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị
nhưng khối nước dày sẽ có màu xanh nhạt.
Khi hóa rắn nó có thể tồn tại ở dạng 5 dạng tinh thể khác nhau:
Khối lượng phân tử : 18 g / mol
Khối lượng riêng d
4
0
c : 1 g / ml
Nhiệt độ nóng chảy : 0
0
C
Nhiệt độ sôi : 100
0
C
Nước là hợp chất chiếm phần lớn trên trái đất (3/4 diện tích trái đất là nước biển) và
rất cần thiết cho sự sống.
Nước là dung môi phân cực mạnh, có khả năng hoà tan nhiều chất và là dung môi
rất quan trọng trong kỹ thuật hóa học.
Đồ án môn Quá trình thiết bị

7
Al
2
O
3
t
o
H
2
SO
4
>150
o
C
H
2
SO
4
>150
o
C
Cu
200-300
o
C
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
II. SƠ ĐỒ CHƯNG :
1. Chú thích các kí hiệu trong qui trình:
2
1

8
7
6
10
5
4
9
3
11
Trong đó:
1- Thùng chứa hỗn hợp đầu 6- Thiết bị ngưng tụ hồi lưu
2- Bơm 7- Thiết bị làm lạnh sản phẩm đỉnh
3- Thùng cao vị 8- Thùng chứa sản phẩm đỉnh
4- Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 9- Thiết bị gia nhiệt đáy tháp
5- Tháp chưng luyện 10- Thùng chứa sản phẩm đáy
11- Lưu lượng kế
Đồ án môn Quá trình thiết bị
8
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
2 . Thuyết minh dây chuyền sản xuất:
Dung dịch đầu ở thùng (1) được bơm (2) bơm liên tục lên thùng cao vị (3), mức
chất lỏng cao nhất ở thùng cao vị được khống chế nhờ ống chảy tràn, từ thùng cao vị
dung dịch được đưa vào thiết bị đun nóng (4) qua lưu lượng kế (11), ở đây dung dịch
được đun nóng đến nhiệt độ sôi bằng hơi nước bão hoà, từ thiết bị gia nhiệt (4) dung
dịch được đưa vào tháp chưng luyện (5) nhờ đĩa tiếp liệu, trong tháp hơi đi từ dưới lên
gặp chất nỏng đi từ trên xuống, nhiệt độ và nồng độ các cấu tử thay đổi theo chiều cao
của tháp. Vì vậy hơi từ đĩa phía dưới lên đĩa phía trên, các cấu tử có nhiệt độ sôi cao
(H
2
O)

sẽ được ngưng tụ lại và cuối cùng trên đỉnh ta thu được hỗn hợp gồm hầu hết
các cấu tử dễ bay hơi (C
2
H
5
OH ). Hơi đó đi vào thiết bị ngưng tụ hồi lưu (6), ở đây nó
được ngưng tụ lại.
Một phần chất lỏng đi qua thiết bị làm lạnh (7) để làm lạnh đến nhiệt độ cần
thiết rồi đi vào thùng chứa sản phẩm đỉnh (8), một phần khác hồi lưu về tháp ở đĩa trên
cùng.
Chất lỏng đi từ trên xuống gặp hơi có nhiệt độ cao hơn, một phần cấu tử có
nhiệt độ sôi thấp được bốc hơi và do đó nồng độ cấu tử khó bay hơi trong chất lỏng
ngày càng tăng và cuối cùng ở đáy tháp ta thu dược hỗn hợp lỏng gồm hầu hết là cấu
tử khó bay hơi. Chất lỏng đi ra khỏi tháp được làm lạnh rồi đi vào thùng chứa sản
phẩm đáy (10). Như vậy với thiết bị làm việc liên tục thì hỗn hợp đầu được đưa vào
liên tục và sản phẩm cũng được tháo ra liên tục.
3 . Các kí hiệu trước khi tính:
• Giả thiết
+ Số mol pha hơi đi từ dưới lên là bằng nhau trong tất cả mọi tiết diện của
tháp.
Đồ án môn Quá trình thiết bị
9
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
+ Số mol chất lỏng không thay đổi theo chiều cao đoạn chưng và đoạn luyện.
+ Hỗn hợp đầu đi vào tháp ở nhiệt độ sôi.
+ Chất lỏng ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ có thành phần bằng thành phần
của hơi đi ra ở đỉnh tháp.
+ Cấp nhiệt ở đáy tháp bằng hơi đốt gián tiếp.
• Yêu Cầu thiết bị:

F: Năng suất thiết bị tính theo hỗn hợp đầu. F = 6,0(tấn/h)
Thiết bị làm việc ở áp suất thường
Tháp chưng loại: tháp chóp
• Điều kiện:
a
F
: Nồng độ C
2
H
5
OH trong hỗn hợp đầu = 0,30(phần khối lượng)
a
P
: Nồng độ C
2
H
5
OH trong sản phẩm đỉnh = 0,85(phần khối lưọng)
a
W
: Nồng độ C
2
H
5
OH trong sản phẩm đáy = 0,05(phần khối lượng)
M
A
: Khối lượng phân tử của C
2
H

5
OH = 46(kg/kmol)
M
B
: Khối lượng phân tử của H
2
O = 18(kg/kmol)

Đồ án môn Quá trình thiết bị
10
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
PHẦN II. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH
I. TÍNH CÂN BẰNG VẬT LIỆU TOÀN THIẾT BỊ
1. Tính toán cân bằng vật liệu:

(sơ đồ hệ thống tháp chưng)
Hỗn hợp đầu vào F(C
2
H
5
OH-H
2
O) được tách thành sản phẩm đỉnh P(C
2
H
5
OH) và sản
phẩm đáy W(H
2
O) ở đĩa trên cùng có một lượng lỏng hồi lưu, ở đáy tháp có thiết bị

đun sôi, lượng hơi đi ra đỉnh tháp là D.
+ Theo phương trình cân bằng vật liệu cho toàn tháp:
F = P + W
+ Phương trình cân bằng vật liệu cho riêng cấu tử dễ bay hơi (C
2
H
5
OH):
F.a
F
= P.a
P
+ W.a
W
/ Lượng sản phẩm đáy:
W = F . = 6000.
05.085,0
30,085,0
−
−
= 4125(kg/h)
/ Lượng sản phẩm đỉnh:
P = F - W = 6000 – 4125= 1875(kg/h)
Đổi nồng độ phần khối lượng sang phần mol
Đồ án môn Quá trình thiết bị
11
D
U
D
0

F,x
F
D,y
D
P,x
P
L
0
L
U
W,x
W
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
Áp dụng công thức:
x =
E
E
A
A
A
A
M
a
M
a
M
a
+
→ x
F

=
B
F
A
F
A
F
M
a
M
a
M
a
−
+
1
=
18
3,01
46
3,0
46
3,0
−
+
= 0,1436 phần mol
x
P
=
18

85,01
46
85,0
46
85,0
1 −
+
=
−
+
B
P
A
P
A
P
M
a
M
a
M
a
= 0,6892 phần mol
x
W
=
B
W
A
W

A
W
M
a
M
a
M
a
−
+
1
=
18
05,01
46
05,0
46
05,0
−
+
= 0,0202 phần mol
Đổi lượng F , P , W ra (kmol/h):
F’ = =
18).1436,01(46.1436,0
6000
−+
= 272,4696(kmol/h)

P’ = =
18).6892,01(46.6892,0

1875
−+
= 50,2713(kmol/h)
W’ = =
18).0202,01(46.0202,0
4125
−+
= 222,1851(kmol/h)
2. Xác định số bậc thay đổi nồng độ (số đĩa lý thuyết)
2.1 Xác định chỉ số hồi lưu tối thiểu
Dựng đường cân bằng theo số liệu đường cân bằng tra ở đường cân bằng lỏng- hơi và
nhiệt độ sôi của 2 cấu tử ở 760 mmHg ( tính theo % số mol ) của rượu etylic – nước
( Bảng IX. 2a_ 145_STQTTB tập II )
x% 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Đồ án môn Quá trình thiết bị
12
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
y% 0 33,2 44,2 53,1 57,6 61,4 65,4 69,9 75,3 81,8 89,8 100 89,4
t
0
C 100 90,5 86,5 83,2 81,7 80,8 80 79,4 79 78,6 78,4 78,4 78,15
Đồ thị đường cân bằng lỏng hơi:
- Tính y
F
* có x
F

= 0,1436 ( phần mol)
Cách 1: Từ bảng số liệu ta dùng công thức nội suy tìm y
F

* theo công thức:
y
F
* =
12
12
xx
yy
−
−
. (x
F
– x
1
) + y
1
Trong đó x
1
= 0,1 ; x
2
= 0,2
→ y
F
* =
1,02,0
442,0531,0
−
−
. (0,1436 – 0,1) + 0,442 = 0,4808 phần mol
Cách 2 : Vẽ đồ thị đường cân bằng lỏng hơi x _ y

Với giá trị x
F
= 0,1436 ta dóng lên đường cân bằng → y
F
* = 0,4808
Đồ án môn Quá trình thiết bị
13
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
- Chỉ số hồi lưu tối thiểu của tháp chưng luyện R
min
:
R
min
=
FF
FP
xy
yx
−
−
*
*
=
1436,04808,0
4808,06892,0
−
−
= 0,6180
- Tính chỉ số hồi lưu thích hợp
Vấn đề chọn chỉ số hồi lưu thích hợp rất quan trọng, vì khi chỉ số hồi lưu bé thì số bậc

của tháp lớn hơn nhưng tiêu tốn lượng hơi đốt ít, ngược lại khi chỉ số hồi lưu lớn thì số
bậc tháp ít hơn nhưng tiêu tốn hơi đốt lớn
R
th
: chỉ số hồi lưu thích hợp được tính theo tính chất thể tích tháp nhỏ nhất
N
lt
: số bậc thay đổi nồng độ ( số đĩa lý thuyết )
→ Chỉ số hồi lưu thích hợp R
x
= β. R
min
β : hệ số hiệu chỉnh ( 1,2 → 2,5 )
Ứng với mỗi giá trị R > R
min
, ta dựng một đường làm việc tương ứng và tìm được một
giá trị N
lt
+ β = 1,2 → R
x
= 0,7416. Phương trình đoạn luyện :
Đồ án môn Quá trình thiết bị
14
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
y = 0,4258.x + 0,3957

→ Số đĩa lý thuyết N = 9
+ β = 1,3 → R
x
= 0,8034. Phương trình đoạn luyện :

Đồ án môn Quá trình thiết bị
15
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
y = 0,4455.x + 0,3822
→ Số đĩa lý thuyết N = 8
+ β = 1,5 → R
x
= 0,927. Phương trình đoạn luyện :
Đồ án môn Quá trình thiết bị
16
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
y = 0,4811.x + 0,3576
→ Số đĩa lý thuyết N = 7
+ β = 1,7 → R
x
= 1,0506. Phương trình đoạn luyện :
Đồ án môn Quá trình thiết bị
17
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
y = 0,5123.x + 0,3361
→ Số đĩa lý thuyết N = 7
+ β = 1,8 → R
x
= 1,1124. Phương trình đoạn luyện :
y = 0,5266.x + 0,3263
Đồ án môn Quá trình thiết bị
18
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
→ Số đĩa lý thuyết N = 6
+ β = 1,9 → R

x
= 1,1742. Phương trình đoạn luyện :
y = 0,5401.x + 0,317
Đồ án môn Quá trình thiết bị
19
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
→ Số đĩa lý thuyết N = 6
+ β = 2,1 → R
x
= 1,3978. Phương trình đoạn luyện :
y = 0,5648.x + 0,3
Đồ án môn Quá trình thiết bị
20
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa

→ Số đĩa lý thuyết N = 6
+ β = 2,3 → R
x
= 1,4214. Phương trình đoạn luyện :
y = 0,5870.x + 0,2846
Đồ án môn Quá trình thiết bị
21
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
→ Số đĩa lý thuyết N = 6
+ β = 2,5 → R
x
= 1,545. Phương trình đoạn luyện :
y = 0,6071.x + 0,2708
Đồ án môn Quá trình thiết bị
22

Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
→ Số đĩa lý thuyết N = 6
Từ đó ta có bảng số liệu :
Đồ án môn Quá trình thiết bị
23
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
β 1,2 1,3 1,5 1,7 1,8 1,9 2,1 2,3 2,5
R 0,7416 0,8034 0,927 1,0506 1,1124 1,1742 1,236 1,4214 1,545
N 9 8 7 7 6 6 6 6 6
N(R+1) 15,6744 14,4272 13,489
14,354
2
12,674
4
13,045
2
13,786
8 14,5284 15,27
Xác định đồ thị quan hệ giữa R
x
và N
lt
.(R+1). Ta thấy R
x
= 1,1124 có N.(R+1) giá trị
nhỏ nhất ( thể tích tháp nhỏ nhất ) → R
th
= 1,1124
2.2 Phương trình làm việc của đoạn luyện :
Đồ án môn Quá trình thiết bị

24
Trường Đại học Công Nghiệp HN Khoa Công Nghệ Hóa
y =
11 +
+
+ Rx
x
Rx
Rx
P
y : nồng độ phần mol cấu tử dễ bay hơi trong pha hơi đi từ dưới lên.
x : nồng độ phần mol cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng chảy từ đĩa xuống.
R
x
: chỉ số hồi lưu.
y
l
=
11124,1
6892,0
.
11124,1
1124,1
+
+
+
x
→ y
l
= 0,5266x + 0,3263

2.3 Phương trình làm việc đoạn chưng:
y =
x
R
Rf
.
1+
+
–
W
x
R
f
.
1
1
+
−
Trong đó : f =
'
'
P
F
=
2713,50
4697,272
= 5,42
y
c
=

0202,0.
11124,1
142,5
.
11124,1
42,51124,1
+
−
−
+
+
x
→ y
c
= 3,0924.x – 0,0423
2.4 Số đĩa lý thuyết :
Với R
th
= 1,1124 dựa vào đường cân bằng và đường làm việc, ta xác định số đĩa lý
thuyết : N
lt
= 6
Trong đó Số đĩa đoạn chưng = 3
Số đĩa đoạn luyện = 3
Đồ án môn Quá trình thiết bị
25