Đồ án công nghệ H3PO4

Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU
Một trong những ngành có sự đóng góp to lớn đến ngành công nghiệp thế giới
nói chung và nước ta nói riêng, đó là ngành công nghiệp hóa học. Đặc biệt là ngành hóa
chất cơ bản, trong số đó có axit photphoric.
Axit photphoric là một hóa chất thương mại rất quan trọng, được sản xuất với
sản lượng lớn, mức độ tiêu thụ axit photphoric do vậy được coi như một chỉ số kinh tế
quan trọng để đánh giá sức mạnh công nghiệp của một quốc gia, đặc biệt là các nước
đang phát triển. Công nghệ sản xuất axit photphoric vì thế cũng luôn được quan tâm và
không ngừng được cải tiến, hiện đại hóa để tăng năng suất và giảm ô nhiễm môi trường.
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 1

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Axit photphoric dùng trong kỹ thuật không đòi hỏi cao về nồng độ, thông thường
nồng độ cao nhất khoảng 85% là nồng độ cần thiết và được sử dụng rộng khắp trong
các ngành như nông nghiệp, hóa chất thí nghiệm, thực phẩm.
Đồ án công nghệ là môn học mang tính tổng hợp lại kiến thức của môn học Quá
trình thiết bị cũng như nhiều môn học có liên quan. Qua việc tính toán cụ thể về yêu

cầu công nghệ, kết cấu thiết bị, để có một quy trình phù hợp với yêu cầu sản xuất, đáp
ứng được yêu cầu kĩ thuật và giá thành thiết bị phù hợp trong sản xuất để giúp sinh viên
củng cố kĩ năng trước khi tiếp xúc trực tiếp với máy móc trong các nhà máy.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quốc Hải, cùng các quý thầy cô
Khoa Hóa học & Công nghệ thực phẩm, đã hướng dẫn, giúp đỡ chúng em trong quá
trình làm đồ án. Tuy nhiên, trong quá trình làm bài không thể không có sai xót, chúng
em rất mong quý thầy cô góp ý, chỉ dẫn để đồ án được hoàn thiện và chính xác hơn.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
I.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình
I.1.1. Nguyên liệu tổng hợp H3PO4

Nguyên liệu chính để sản xuất axit photphoric hiện nay là photpho.
I.1.2. Tính chất hóa lý

Photpho là chất rắn tồn tại ở nhiều dạng thù hình. Photpho trắng có d=1,84 g/cm 2
thu được khi làm lạnh nhanh hơi photpho, là chất rắn trong suốt nếu tinh khiết, nhưng
thường có màu vàng nhạt do lẫn tạp chất. Photpho trắng có mạng lưới phân tử, nút lưới
là các P4 liên kết với nhau bằng lực Van der Walls. Liên kết giữa các nguyên tử P trong
P4 kém bền nên photpho trắng hoạt động hoá học mạnh. Photpho trắng không tan trong
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 2

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

nước, nhưng tan trong CS2, benzene. Photpho trắng rất độc và gây bỏng da nặng khó
chữa.
Photpho trắng bị oxy hoá trong không khí ngay ở nhiệt độ thường và phát quang
trong bóng tối. Khi cọ xát nhẹ hoặc đun nóng nhẹ photpho trắng cháy toả nhiều nhiệt,
vì vậy phải giữ photpho trắng dưới nước.
Khi chiếu sáng hoặc đun nóng không có không khí ở 250-300 0C, photpho trắng
chuyển thành photpho đỏ. Photpho đỏ có khối lượng riêng biến đổi từ 2 đến 2,4 g/cm 3.
Photpho đỏ gồm một số dạng thù hình đều là polymer không tan trong nước và CS 2.
Photpho đỏ hoạt động hoá học kém hơn photpho trắng. Khi đun nóng mạnh photpho đỏ
bay hơi, ngưng tụ hơi thu được photpho trắng.
Khi đun nóng ở 200-2200C dưới áp suất rất cao, photpho trắng biến thành
photpho đen có dạng giống như graphit, có khối lượng riêng bằng 2,7 g/cm 3.
I.1.3. Trạng thái tự nhiên - Điều chế và ứng dụng
I.1.3.1. Trạng thái tự nhiên
Trong tự nhiên photpho tồn tại chủ yếu dưới dạng muối canxi photpho như:
Quặng photphorit Ca3(PO4)2, quặng apatit 3Ca3(PO4). CaF2 hay 3Ca3(PO4)2. CaCl2. Ở
Lào Cai có mỏ apatit với trữ lượng lớn.
Photpho tồn tại trong cơ thể động vật. Xương có các hợp chất 3Ca 3(PO4)2.
Ca(OH)2 và 3Ca3(PO4)2. CaCO3. H2O. Axit nucleic là chất polymer hữu cơ phức tạp có
chứa các gốc photphat. Photpho có trong sữa, máu, tế bào thần kinh, óc.
I.1.3.2. Điều chế
Trong công nghiệp: Photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng
photphorit (hoặc apatit) với cát và than cốc ở 12000C trong lò điện.
Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C  3CaSiO3 + 2P + 5CO
Hơi photpho thoát ra ngưng tụ khi làm lạnh, thu photpho trắng dạng rắn.
I.1.3.3. Ứng dụng
Dùng để sản xuất axit photphoric, sản xuất diêm hay dùng trong công nghiệp
luyện kim…
I.2. Tổng quan về H3PO4

Axit photphoric, hay đúng hơn là axit orthophotphoric là một axit trung bình có
công thức hóa học H3PO4.
I.2.1. Tính chất vật lý
Axit photphoric là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, hút ẩm. Hòa tan vô
hạn trong etanol và nước (với bất kì tỉ lệ nào), có khuynh hướng chậm đông ở trạng thái
lỏng, phân hủy khi đun nóng vừa phải. Trong cấu trúc tinh thể của nó gồm có những
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 3

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

nhóm tứ diện PO4, liên kết với nhau bằng liên kết hydro. Cấu trúc đó vẫn còn được giữ
lại trong dung dịch đậm đặc của axit ở trong nước và làm cho dung dịch đó sánh giống
như nước đường. Axit photphoric tan trong nước đó được giải thích bằng sự tạo thành
liên kết hydro giữa những phân tử H3PO4 và những phân tử H2O. Khi đun nóng dần đến
2600C, axit photphoric mất dần nước và biến thành axit điphotphoric (H 4P2O7), ở 3000C
biến thành axit metaphotphoric (HPO3).
Thị trường H3PO4 có nồng độ 85-90%, có khối lượng riêng 1,7-1,75g/cm 3, dung
dịch này sánh đặc nhưng có thể rót từ lọ được.
Nếu nồng độ cao hơn nữa thì độ nhớt tăng lên và không thể lấy ra được một cách
dễ dàng.
Các thông số của axit photphoric:
 Khối lượng phân tử: 98 g/mol

 Khối lượng riêng: 1,87 g/cm3
 Nhiệt độ nóng chảy: 42,350C
 Nhiệt độ sôi: 1580C
 Nhiệt độ phân hủy: 2130C
 Độ nhớt: 2,4-9,4 cP (85% đậm đặc) và 147 cP (100%)
I.2.2. Tính chất hoá học

Axit photphoric là một axit 3 nấc, độ mạnh trung bình ở 250C:
H3PO4 ↔ H2PO4- k1 = 7,6.10-3
H2PO4- ↔ H2PO42- k2 = 6,2.10-8
H2PO42- ↔ PO43- k3 = 4,4.10-13
Hình thành 3 loại muối: Muối bậc 1 (MH2PO4), muối bậc 2 (M2HPO4), muối bậc
3 (M3PO4) (hay còn gọi là các muối trung hoà) với M là kim loại hoá trị I.
I.2.2.1. Tính axit
Làm đổi màu chất chỉ thị, tác dụng với bazơ, với oxit bazơ, với muối, với kim
loại.
 Tác dụng với kiềm tuỳ theo tỉ lệ số mol giữa axit và dung dịch kiềm mà ta thu được các
muối khác nhau: M: Na, K.
H3PO4 + MOH(L)  MH2PO4 + H2O
H3PO4 + 2MOH(L)  M2HPO4 + 2H2O
H3PO4 + 3MOH(D)  M3PO4 + 3H2O
H3PO4 + NH3.H2O(L)  NH4(H2PO4) + H2O
H3PO4 + 2NH3.H2O(L)  (NH4)2HPO4 + 2H2O
T=
- T 1 tạo ra MH2PO4
- T = 2 tạo ra M2HPO4
- T 3 tạo ra M3PO4
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 4

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

1 < T < 2 tạo ra MH2PO4 và M2HPO4
2 < T < 3 tạo ra M2HPO4 và M3PO4
 Tác dụng với kim loại:
2H3PO4(L) + 3Mg  Mg3(PO4)2 + 3H2
3H3PO4(L) + 4Fe  FeHPO4 + Fe3(PO4)2 + 3H2
 Tác dụng với muối:
H3PO4(L) + 3AgNO3  Ag3PO4 + 3HNO3
H3PO4(L) + 3NaNO3  NaPO3 + HNO3 + H2O (3300C)
 Tác dụng với oxit bazơ:
H3PO4(L) + 12MO3  H3(PM
)dd
12O40
Quặng
photphat
SiO2
Than
Ngoài ra còn một số phản ứng:
H3PO4 + HClO4  P(OH)4+ + ClO4H3PO4 + H2SO4  P(OH)4+ + HSO48H3PO4(d) + P4O10  6H4P2O7 (80-1000C)
I.2.2.2. Tính oxy hoá khử
0
Khó bị khử ở nhiệt độ thường
caothu

là chất
hồi oxy hoá yếu
Trộn (<350-400
phối liệu C), ở nhiệt độ Bụi
-

(có thể tác dụng với kim loại và đặc biệt là tác dụng với thạch anh và thuỷ tinh).
I.2.3. Ứng dụng
Axit Photphoric kỹ thuật: Dùng trong sản xuất phân bón, xử lý nước, xử lý bề

Canxi silicat

chế
photpho
mặt Phero-photpho
kim loại, hương vị trongĐiều
nước
ngọt,
sản xuất dược phẩm, sản xuất các sản phẩm
gốc photphat,...
Axit Photphoric thực phẩm: Dùng trong sản xuất phân bón, xử lý nước, xử lý bề
mặt kim loại, hương vị trong nước ngọt, sản xuất dược phẩm, sản xuất các sản phẩm

Tách bụi
gốc photphat,...
I.3. Các quy trình công nghệ điển hình
I.3.1. Quy trình sản xuất axit photphoric bằng phương pháp nhiệt luyện
Phương pháp nhiệt điện để diều chế axit photphoric dựa trên cơ sở khử photpho
0
từ photphat canxi ở nhiệt độ cao

(1400÷1600
C) trong lò điện. Hơi photpho đi ra khỏi
Ngưng
tụ photpho
Khí CO
lò được dòng không khí hoặc hơi nước xé tơi tơi ra và được đốt với lượng không khí

dư. P2O5 tạo thành được hấp thụ ngay trong tháp cho axit photphoric và đi ra vẫn còn
nóng ở nhiệt độ khoảng 900C. Đầu tiên axit hình thành có nồng độ khoảng 80-85%. Sản
phẩm này
sauHơi
khi nước
được làmĐốt,
nguội
sẽ quay
lại để làm chất hấp thụ tiếp theo hoặc
Nước,
hydrat
hóavòng
tạo axit

Tách khí và sol axit

để làm nguội cho sản phẩm mới hình thành. Bằng cách này có thể thu được sản phẩm
axit có nồng độ đậm đặc hoặc siêu đậm đặc, sản phẩm có độ tinh khiết cao.
Sơ đồ công nghệ sản xuất axit photphoric bằng phương pháp nhiệt

Làm nguội axit

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Nước

Trang 5

Tinh chế axit

Khí thải

Chuyên Ngành Hóa Dầu

Sản phẩm axit


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

 Ưu điểm:
o Phương pháp nhiệt điện thu được axit photphoric sản phẩm có
o

nồng độ bất kỳ (cho đến 100% H3PO4) và có độ sạch cao.
Nguyện liệu dùng cho phương pháp nhiệt đa dạng hơn (dùng bất
kỳ photphat nào). Có thể dùng những photphat nghèo mà không
cần làm giàu.

 Nhược điểm: Tiêu tốn nhiều điện năng.

Một số nhà máy đang sử dụng công nghệ sản xuất này như: Tập đoàn hoá chất

việt nam VINACHEM, công ty apatit Việt Nam…
I.3.2. Quy trình sản xuất axit photphoric bằng phương pháp trích ly

Được tiến hành bằng cách đun quặng photpho đã được nghiền nhỏ với axit
sunfuric loãng có nồng độ khoảng 60-80%. Quặng photphat được sấy, nghiền cho tới
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 6

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

khi 60-70% hạt quặng có kích thước nhỏ hơn 0,15mm và sau đó được đưa liên tục vào
thiết bị phản ứng với axit sunfuric.
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4(L)  3CaSO4 + 2H3PO4
Khi axit photphoric tiếp xúc với bề mặt hạt quặng, phản ứng trao đổi bắt đầu xảy
ra. Trong điều kiện không có khuấy trộn thì chỉ sau một thời gian rất ngắn trên bề mặt
hạt quặng xuất hiện dung dịch bão hoà của canxi sunfat, ngăn cản axit sunfuric tiếp tục
khuếch tán vào bề mặt ngoài quặng ra ngoài. Khi phản ứng trao đổi dừng lại, khu vực
xảy ra phản ứng sẽ nguội dần và bắt đầu xuất hiện kết tinh của canxi sunfat. Ngay sau
đó canxi sunfat sẽ bao bọc lấy toàn bộ hạt quặng. Canxi sunfat kết tinh dưới hai dạng
thù hình. Dạng ngậm hai phân tử nước xuất hiện trong điều kiện bão hoà ở nhiệt độ
thấp hơn và tạo thành những tinh thể hình kim lớn hơn. Dạng ngậm 0,5 phân tử nước là
những tinh thể lớn hơn hình kim sẽ làm cho lớp canxi sunfat bọc xung quanh hạt quặng
có những lỗ hổng tạo điều kiện cho quá trình khuếch tán của các phân tử axit vẫn tiếp
tục xảy ra. Còn dạng ngậm nước 0,5 phân tử nước sẽ tạo một lớp vỏ đặc khít ngăn chặn

hầu như hoàn toàn các quá trình khuếch tán qua lại. Phải khuấy trộn hỗn hợp liên tục và
tránh không sử dụng axit sunfuric quá đặc.
Sau khi kết thúc người ta loại bỏ CaSO 4 không tan và cô đặc dung dịch H3PO4
thu được sản phẩm. Dung dịch axit này chưa tinh khiết. Các tinh thể được tách ta cần
phải rửa để thu hồi được ít nhất 99% axit photphoric trong phần lọc được.
Đây là phản ứng dị thể chuyển hoá từ canxi photphat hầu như không tan sang
canxi sunfat ít tan, do đó đòi hỏi diện tích tiếp xúc lớn và dung dịch axit cần phải loãng
thì thời gian và hiệu suất chuyển hoá cao. Ngược lại sản phẩm axit photphoric sẽ loãng,
muốn có axit thương phẩm thì phải tốn năng lượng để cô đặc. Vì vậy, trong công
nghiệp sản xuất axit photphoric theo phương pháp trao đổi người ta lựa chọn các thông
số kỹ thuật phù hợp đặc biệt là nhiệt độ và nồng độ, kể cả dạng sản phẩm canxi sunfat
hình thành sao cho tách được một cách dễ dàng nhất ra khỏi dung dịch và hiệu quả kinh
tế đạt cao nhất.
Các công đoạn chính là: Phân huỷ quặng photphat (quá trình thực hiện phản ứng
trao đổi), lọc, rửa tách axit photphoric ra khỏi bã (gồm canxi sunfat và các tạp chất ít
tan khác của silic, nhôm, sắt, magie, asen…) và cô đặc thành thương phẩm.
Thiết bị chủ yếu dùng để cô đặc axit photphoric là: Sục bọt và hút chân không.

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 7

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Nguyên lý cô đặc kiểu sủi bọt là cho khí lò sục qua lớp axit, thiết bị cô đặc kiểu

sục gồm có: 1 buồng bằng thép, bên trong có gạch chịu axit. Phương pháp cô đặc kiểu
sủi bọt có ưu điểm là nhanh, nhưng có nhược điểm là tạo nhiều mùn axit.
Quá trình cô đặc chân không được thực hiện trong thiết bị bay hơi chân không
kiểu ống chùm ngang. Hơi đi trong ống còn axit đi trong không gian ngoài ống, thiết bị
được hút chân không bằng hệ thống phun tia ngưng tụ.
Hút chân không có nhược điểm: Tốn nhiều chì và kim loại chịu axit, điều kiện
làm việc phức tạp, thiết bị dễ bị đông kết tủa.
Sản phẩm thu được (H3PO4) thường có nồng độ từ 40-50% (nếu gạn lọc thì chỉ
thu được axit có nồng độ khoảng 30%) và chứa nhiều tạp chất.

Sơ đồ công nghệ sản xuất axit photphoric bằng phương pháp trích ly

Axit sunfuric

Tinh quặng photphat

Phản ứng trao đổi tạo axit

Xử lý khí thải và hơi nước

Huyền phù axit và thạch cao

Ủ kết tinh CaSO4.0.5H2O

Ưulần
điểm:
Nướcrửa
2/3

Lọc, rửa

Nước sạch

Bã và CaSO4.0.5H2O

Ít tiêu tốn năng lượng
 Nhược điểm:
o

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 8

Sản phẩm axit photphoric

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010
o
o
o

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Nguyên liệu phải đảm bảo thành phần photpho cao
Còn nhiều tạp chất
Nồng độ axit photphoric thu được không cao

Một số nhà máy đang sử dụng công nghệ sản xuất này như:

-

Ở nước ta, công nghệ sản xuất axit photphoric trích ly lần đầu tiên được nhập cho nhà
máy DAP Đình Vũ, Hải Phòng. Đến nay được phát triển cho một số nhà máy khác, như
nhà máy DAP số 2, nhà máy sản xuất dicanxi photphat dùng làm thức ăn bổ sung

-

khoáng cho gia súc, Công ty CP Bột giặt & Hóa chất Đức Giang…
Trên thế giới hiện cũng đang phát triển một số công nghệ mới sản xuất axit photphoric
nhằm giảm tiêu hao nguyên liệu và năng lượng, nâng cao chất lượng sản phẩm.
I.4. Đánh giá lựa chọn quy trình công nghệ
Như đã biết để sản suất H3PO4 có hai phương pháp:
- Phương pháp nhiệt luyện
- Phương pháp trích ly
Do yêu cầu về nồng độ sản xuất H3PO4 là 85% theo yêu cầu bài cho thì ta thấy
trong hai phương pháp trên chỉ có phương pháp nhiệt luyện là đáp ứng được yêu cầu về
hiệu suất và chất lượng.

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 9

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
II.1. Hoạt động của các thiết bị chính trong quy trình công nghệ
II.1.1. Thùng hóa lỏng photpho

Nhiệt độ của hơi nước duy trì trong thùng phuy là 60÷650C.
Photpho rắn được đưa vào từng mẻ, mỗi mẻ 3 thùng, mỗi thùng 200kg. Trên
thùng có 3 giá đỡ dùng để quay úp các thùng photpho rắn vào. Nước sẽ gia nhiệt cho
photpho ở bên ngoài, mức nước gia nhiệt trong thùng sẽ được nâng lên và chảy tràn ra
ngoài nhưng vẫn luôn giữ một lớp nước trên mặt. Sau khoảng 15÷20 phút thì photpho
sẽ chảy ra hết khỏi phuy. Photpho hóa lỏng ở nhiệt độ 42 0C và được tháo vào bình tinh
chế photpho lỏng số 3.
II.1.2. Thùng tinh chế photpho lỏng

Tiếp nhận photpho lỏng từ thiết bị số 2 và tinh chế trước khi bơm lên thiết bị số
4, thiết bị được gia nhiệt bằng hơi nước bên ngoài vỏ.
Photpho được chuyển từ thùng số 2 xuống thùng 3 qua van để ổn định lưu lượng
trước khi bơm lên thiết bị số 4. Trong suốt quá trình phải kiểm soát mức photpho nếu
không photpho sẽ chảy tràn ra ống xuống đất. Trong quá trình photpho đi từ 2 xuống 3
sẽ xảy ra quá trình xáo trộn photpho làm một ít photpho nổi lên bề mặt tạo thành P 2O5,
khí này được quạt hút theo đường ống dẫn khí đưa ra tháp đệm trước khi thải ra môi
trường.
II.1.3. Tháp đốt hấp thụ

Có cấu tạo làm 2 phần: Phần đỉnh tháp có nhiệm vụ đốt photpho với oxy không
khí, phần dưới có chức năng hấp thụ tạo axit.
Để tăng nồng độ axit lên thì có dòng H 3PO4 80% từ thùng 13 chảy tràn vào thân
tháp hấp thụ để hấp thu P2O5 và tiếp tục hấp thụ H3PO4 35% ở giữa thân tháp. Axit ở
đáy tháp được giải nhiệt và chia làm 2 dòng:
-

Dòng 1: Axit có nồng độ 85% được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt rồi dẫn qua bộ
lọc axit sau đó về bồn chứa sản phẩm.

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 10

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010
-

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Dòng 2: Có nồng độ 80÷85% được đưa lên thiết bị 13 trộn với H 3PO4 35% để hạ
nồng độ axit xuống còn 80%. Sau đó trở về tưới vào tháp hấp thụ 5.
Lượng mù và khí chưa hấp thụ hết được tiếp tục dẫn qua ventury.
II.1.4. Thiết bị trao đổi nhiệt

Axit photphoric ra khỏi tháp 5 có nhiệt độ 70÷800C được bơm cung cấp đến thiết
bị trao đổi nhiệt số 10, nước được đưa trực tiếp từ thùng cao vị để giải nhiệt cho H 3PO4,
có nhiệt độ 320C. Nước được dẫn từ dưới lên trên, axit đi theo chiều ngược lại qua các
tấm bản. Axit đi ra có nhiệt độ 40÷50 0C được đưa lên bộ phân chia. Nước ra có nhiệt độ
là 370C theo đường ống dẫn nước về cooling tower. Tại đây nước được giải nhiệt xuống
còn 320C rồi về lại thiết bị trao đổi nhiệt với dòng axit mới.
II.1.5. Ventury

Tạo ra những giọt axit có kích thước bằng nhau để hấp thụ khi vào tháp tách
giọt.

Ống ventury có cấu tạo co thắt gồm 2 phần: phần trước có áp suất cao hơn phần
sau do đó tổn thất ở chỗ thắt. Các hạt lớn khi qua ventury thay đổi áp suất từ cao đến
thấp sẽ biến đổi trạng thái và vỡ ra, các hạt nhỏ khi qua ventury sẽ thành hạt to va vào
thành và va đập với nhau.
Ở đầu ventury người ta tưới H 3PO4 để hấp thụ một phần P2O5 trước khi qua tháp
tách giọt và có tác dụng làm khí thải sẽ sạch hơn.
II.1.6. Tháp tách giọt

Lượng khí và mù axit chưa hấp thụ hết vào phía dưới tháp tách, gần trên đỉnh
tháp có nước từ thùng nước vô khoáng chảy qua các đệm hấp thụ lượng P 2O5 và mù axit
tạo thành axit H3PO4 loãng 35% chảy xuống thùng số 11b.
Toàn thân tháp được chia làm 2 lớp đệm, mỗi lớp cách nhau bằng lớp đỡ đệm.
Cùng với trở lực của các lớp đệm, các mù axit va vào nhau tạo thành những giọt lỏng
lớn hơn và rơi xuống đáy tháp.
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 11

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Phần mù và khí thải tiếp tục qua tách tách mù số 8.
II.1.7. Tháp tách mù

Tiếp nhận dòng khí cùng với lượng mù axit chưa hấp thụ hết ở tháp tách giọt số
7 để cho ngưng tụ hết lượng axit và giảm thiểu lượng P2O5 thải ra ngoài.

II.2. Thuyết minh sơ đồ

Photpho vàng được nhập về xưởng ở dạng rắn trong các thùng phuy 200kg, phía
trên luôn có lớp nước bảo vệ không cho photpho vàng tiếp xúc với không khí. Dùng
palang điện số 1 nâng thùng phuy P4 đặt vào thùng nấu chảy số 2. P4 được hóa lỏng
bằng hơi nước gia nhiệt (nhiệt độ 55÷600C) bên ngoài vỏ áo.
Photpho lỏng từ thùng nấu chảy số 2 được thả xuống bồn tinh chế photpho lỏng
3 để lắng cặn, sau đó photpho lỏng được bơm lên bồn nén số 4, đường ống bơm có gắn
thiết bị làm nóng. Photpho lỏng từ bồn nén số 4 được nén bằng không khí với áp suất P
= 0,8÷1 kg/cm2 vào bec phun trên đỉnh tháp đốt hấp thụ số 5. Tại đây photpho lỏng
được dòng khí nén phun ở dạng sương nhờ các rãnh xoáy trong bec phun vào buồng
đốt, kết hợp với khí bốc cháy tạo P 2O5. Axit photphoric loãng 80% ở bồn axit cao vị số
13 chảy màng từ trên vành phân phối răng cưa xuống 2 bên thành tháp kết hợp với P 2O5
sinh ra trong tháp sẽ xảy ra quá trình hấp thụ tạo H 3PO4 ở đáy tháp số 5 cùng với một
lượng mù axit có lẫn P2O5 chưa hấp thụ hết. Lượng mù có lẫn P 2O5 tiếp tục được hấp
thụ nhờ dòng H3PO4 đi vào giữa tháp.
Tại tháp đốt hấp thụ số 5 axit có nhiệt độ 60÷65 0C dưới đáy tháp được kiểm tra
nồng độ:
-

Nếu nồng độ đủ 85% thì sẽ được bơm tuần hoàn qua thiết bị trao đổi nhiệt 10 để hạ
nhiệt độ xuống 45÷500C, tiếp tục dẫn qua bộ lọc axit số 12 sau đó đưa vào thùng chứa

-

axit thành phẩm số 11a.
Nếu nồng độ 80÷85% thì sẽ được bơm dẫn lên thùng axit cao vị số 13 trộn với dòng
H3PO4 35% để đạt nồng độ 80%. Sau đó axit này được chảy màng vào hai bên tháp số 5
để hấp thụ P2O5 sinh ra.

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 12

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Mù axit và P2O5 chưa được hấp thụ sẽ được dẫn vào ventury số 6. Tại đây, hỗn
hợp mù và P2O5 sẽ được hấp thụ bằng những giọt axit 35% được phun vào từ bồn 11b
tạo thành những giọt axit lớn hơn và chảy vào tháp tách giọt số 7 cùng với một lượng
mù axit dư chưa được hấp thụ.
Trong tháp tách giọt số 7, lượng mù axit cùng với P 2O5 đi từ đáy tháp lên sẽ
được hấp thụ bởi dòng axit 35% tưới từ trên xuống. Dòng axit ngưng tụ trong tháp chảy
dần xuống bồn chứa số 11b.
Hỗn hợp mù và khí P2O5 chưa hấp thụ hết ở tháp tách giọt số 7 được hút vào
tháp tách mù số 8. Tại đây, mù axit sẽ được giữ lại bên trong lõi lọc và ngưng tụ chảy
về thùng chứa axit loãng số 11b. Khí thải sẽ được dẫn ra ở trên đỉnh tháp và đem xử lý
bằng NaOH trước khi thải ra môi trường.

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH
III.1.

Cân bằng vật chất
III.1.1.
Tính toán các điều kiện ban đầu

Hỗn hợp đầu vào là hỗn hợp khí nên nồng độ phần thể tích cũng chính là nồng
độ phần mol.
Khi đốt nóng, photpho cháy trong không khí tạo ra các oxit của photpho:
Thiếu oxi:

4P+3O2→2P2O3

(1)
điphotpho trioxit

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 13

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Dư oxi:

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

4P +5O2→2P2O5

(2)
điphotpho pentaoxit

Với hiệu suất đốt cháy H=100%, nghĩa là P cháy tạo ra duy nhất khí P 2O5 ta có
phương trình phản ứng như (2).

Với 1mol P đưa vào, cần 5/4 mol oxy để đốt cháy hết và tạo ra ½ mol P2O5.
Ta lấy dư 1,2 phần mol oxy để đảm bảo quá trình cháy hết. Vậy cần 6/4 mol oxy,
sau khi cháy hết photpho còn lại ¼ mol oxy.
Trong không khí oxy chiếm 1/5, còn lại 4/5 là nitơ. Vậy với 6/4 mol oxy mang
vào có 6 mol nitơ. Như vậy tổng mol pha khí là
Nồng độ Yd của P2O5 là:

yd p2o5 =

1

2
= 2 = 0,074 (kmol P2O5 / kmol pha khí)
27
1 + 1 +6
2
4

yd = 0,074 (kmol P2O5/kmol pha khí)
Chuyển nồng độ thể tích sang nồng độ phần mol tương đối.

Yd=

yd
1 − yd

Nồng độ đầu của P2O5 trong pha khí:

Y d=

0, 074
= 0, 08
1 − 0, 074

(kmol P2O5/kmol khí trơ)

Nồng độ cuối của P2O5 trong pha khí:
Ta có: Yc = Yd(1-ε) với ε : hiệu suất
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 14

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

 Yc = (1-0,85)×0,08 = 0,012(kmol P2O5/kmol khí)
Yc: nồng độ phần mol của khí cần hấp thụ trong hỗn hợp
yc
= 0, 012 ⇒ yc = 0, 012
1 − yc

Yc =

(kmol P2O5/kmol hỗn hợp khí)

Nồng độ mol tương đối trung bình:

Ytb =

yd + yc 0, 08 + 0, 012
=
= 0,046
2
2

(kmol P2O5/kmol hỗn hợp khí)
Nồng độ phần mol trung bình:
ytb =

Ytb
0,046
=
= 0,044
1 + Ytb 1 + 0,046

(kmol P2O5/kmol hỗn hợp khí)

Lưu lượng hỗn hợp khí:
Gy= 669,6 (kmol/h)
Lưu lượng khí trơ: Gtr= Gy×(1-yd) = 669,6×(1-0,074) = 620,05 (kg/h)
Lượng P2O5 được hấp thụ:

GP O = G y × yd ×η
2 5

= 669,6×0,074×0,85 = 42,118 (kmol P2O5/h)
Nồng độ đầu của P2O5 trong nước: xd = 0

Nồng độ cuối của P2O5 trong nước: x’c = 68 % khối lượng
 Nồng độ phần mol của P2O5 trong dung môi:

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 15

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

x 'c
0, 68
M P2O5
142
xc =
=
= 0, 212
x 'c
1 − x 'c 0,, 68 1 − 0, 68
+
+
142
18
M P2O5 M H 2O

(kmol P2O5 /kmol nước)

Nồng độ phần mol tương đối của P2O5 trong dung môi
Xc =

xc
0, 212
=
= 0, 269
1 − xc 1 − 0, 212

(kmol P2O5 /kmol nước)

Xây dựng đường cân bằng và đường làm việc
Phương trình đường cân bằng có dạng:
Y=

mX
1 + (1 − m) X

X=

m=

với
ψ

ψ
P

(kmol P2O5 /kmol khí trơ)

Y
( m − 1)Y + m

(Kmol P2O5/kmol khí trơ)

hằng số cân bằng pha

: Hệ số Henry (mmHg)

P: Áp suất chung của hỗn hợp khí, P = 2atm, T = 60oC.
Tra bảng (IX.1[2]), ta có:

ψ P2O5
⇒m=

(60oC) = 0,0839.106

0, 0839.106
= 55,5
2.760

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 16

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

⇒

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Phương trình cân bằng:
Y=

55,5 X
1 − 54,5 X

X=

(kmol P2O5 /kmol khí trơ)

Y
54,5Y + 55,5

(Kmol P2O5 /kmol H2O)

Phương trình đường làm việc
Phương trình cân bằng vật liệu đối với khoảng thể tích thiết bị kể từ một tiết diện
bất kỳ tới phần trên của thiết bị
Gtr (Y − Yc ) = Gx ( X − X d )

Trong đó:
Xd: Nồng độ ban đầu của cấu tử hấp thụ trong dung môi (kmol P 2O5 /kmol
H2O)
Yc: Nồng độ cuối của cấu tử cần hấp thụ trong hỗn hợp khí (kmol P 2O5 /kmol
khí trơ)

Gx: Lưu lượng dung môi đi vào thiết bi hấp thụ (kmol/h).
Gtr: Lượng khí trơ đi vào thiết bị hấp thụ (kmol/h).
Từ phương trình cân bằng vật liệu ta có:
Nồng độ cuối của cấu tử cần hấp thụ trong dung môi:
Xc=(yd – yc) =(yd-yc) = 0.269(kmol P2O5 /kmol H2O)
Lượng dung môi tiêu tốn thực tế:
l=

yd − yc
Xc

=

0,074 − 0,012
= 0, 23
0, 269
(kmol H2O/kmol không khí)

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 17

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Lượng dung môi đi vào thiết bị:

Gx= Gtr = 0,23x620,05 = 142,61 (kmol/h)
Phương trình đường làm việc cho một đoạn tháp bất kỳ:
Gtrơ(Y-Yc) = Gx(X-Xd)
⇒Y =

⇒

Gx
X + Yc = l. X + Yc
Gtro

Phương trình đường làm việc: Y=0,23X + 0,012
III.1.2. Tính các thông số cơ bản của tháp
III.1.2.1.
Tính đường kính tháp đệm
III.1.2.1.1. Tính khối lượng riêng trung bình

Đối với pha lỏng
aP O 1 − aP2O5
1
= 2 5 +
ρ xtb ρ P2O5
ρ P2O5
Áp dụng công thức:

ρ xtb

: Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp lỏng, kg/m3.

aP2O5

: Phần khối lượng trung bình của P2O5 trong hỗn hợp.

ρCO2 ρ H 2O

,

: Khối lượng riêng của P2O5 và H2O ở 60oC, kg/m3

Tra bảng : I.5 và I.2 (sổ tay quá trình và thiết bị tập 1) tại 60oC

ρ H 2O

= 918,08

ρP2O5 = 1300(kg / m3 )

Phần khối lượng trung bình của P2O5 trong pha lỏng.
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 18

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010
aP2O5 =

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

M P2O5 .xtb
M P2O5 .xtb + M H 2O (1 − xtb )

Với xtb là nồng độ phần mol trung bình của cấu tử cần hấp thụ trong pha lỏng
(kmol P2O5/kmol H2O)
⇒ xtb =

xd + xc 0 + 0, 212
=
= 0,106
2
2

⇒ aP2O5 =

(kmol P2O5/kmol H2O)

142.0,106
= 0, 483
142.0,106 + 18.(1 − 0,106)

Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp lỏng
ρ xtb =

aP2O5

ρ P2O5

1
1

=
= 1069,896
1 − aP2O5 0, 483 1 − 0, 483
+
+
1300
918, 08
ρ H 2O

(kg/m3)

Đối với pha khí:

Pj =

Áp dụng công thức:

mi
mj
V

.RT ⇒

mj
V

= ρj =

Pj .M j
RT

Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp khí đi trong tháp:
⇒ ρ ytb =

P.M y
RT

=

M y To P
. . ( kg / m3 )
22, 4 T Po

Với:
ρ ytb

: Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp khí đi trong tháp.
My: Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp khí.
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 19

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

To: Nhiệt độ ở đktc. To=273oK

T: Nhiệt độ làm việc của tháp.
Po: Áp suất ở Đktc
P: Áp suất làm việc của tháp P = 2 atm.
Tính Mytb
M ytb = y tb × M P 2 O5 + ( 1 − y tb ) × M kk ( kg / kmol )
Theo ([3.89] trang 14,[1]):

mkk =

1, 293 × p
( 1 + 0,00367T ) × 760

Với :
p: Áp suất làm việc, đo bằng mmHg (2atm = 1520mmHg)
T: Nhiệt độ làm việc không khí tính bằng oC (T = 60oC)
 mkk = 2,12 g/l
Vậy: Mytb = ytb × Mp2o5 + (1-ytb) ×Mkk = 8,275 (kg/kmol)
=> ρytb = 0,605 (kg/m3)

Tính độ nhớt µx,µy
Đối với pha lỏng µx
Áp dụng công thức:

lg µ x = xtb .lg µ P2O5 + (1 − xtb ).lg µ H 2O

Trong đó:
xtb : Phần mol trung bình của P2O5 trong hỗn hợp lỏng.

µ H 2O , µP2 O5

: Độ nhớt của P2O5 và H2O ở 60oC

Tra bảng (I.102[1])
µ H 2O = 0,8545.10−3

Tra bảng I.101

(Ns/m2)

µP2O5 = 1,5.10−5

(Ns/m2)

 Lg µx=0,106×lg(1,5×10-5) + (1- 0,106)lg(0.8545×10-3)
 Lg µx = -3,2543
 µx = 5,5669×10-4(Ns/m2)

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 20

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Đối với pha khí:
Áp dụng công thức:

My

µy

=

ytb .M CO2

µCO2

+

(1 − ytb ).M KK
µ KK

Trong đó:

µP2O5
-

, µy, µKK: Độ nhớt trung bình của P2O5 , của pha khí và của không khí ở

nhiệt độ t, Ns/m2.
- My,

M P2O5

, Mkk: Khối lượng phân tử của pha khí, của P 2O5, của không khí ở

nhiệt độ t.

Tra đồ thị I-35 (sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hoá chất- tập 1), ta có:
µP2O5 = 1,5.10 −5 Ns / m 2
µkk = 181.10−7 Ns / m2
My
⇒ µy =
= 1,56.10−5 ( Ns / m 2 )
ytb .M P2O5 (1 − ytb ).M kk
+
µ P2O5
µkk
III.1.2.1.2. Đường kính tháp
D=

4.Vtb
Vtb
=
( m)
π .3600.ωtb
0, 785.ωtb

Áp dụng công thức:
-

Vytb: Lượng khí trung bình đi trong tháp, m3/h.
ωtb
: Tốc độ trung bình đi trong tháp, m/s

Tính lưu lượng thể tích khí và lỏng trung bình đi trong tháp:
Vtb =

G ytb .M ytb

ρ ytb

(m 3 / h)

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 21

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Trong đó:
-

Gytb: Lưu lượng khí trung bình đi trong tháp, kmol/h
Mytb: Khối lượng phân tử trung bình của khí trong tháp, kg/kmol
ρ ytb

: Khối lượng riêng trung bình của khí trong tháp,kg/m3

⇒ Gytb =

Gyd + Gyc
2

= Gtro (1 − Ytb )

Ytb= 0,046 (kmol P2O5/kmol khí trơ)
Lưu lượng khí trung bình đi trong tháp Gytb:
Gytb = 620,05x(1-0,046) = 591,53(kmol/h)
Vytb =

591,53.8, 275
= 8090, 76( m3 / h)
0, 605

Lượng hơi trung bình trong tháp (kmol/h):
Gy = Gytb.Mytb= 4894,9 (kmol/h).
Lưu lượng lỏng trung bình đi trong tháp:
Gxd + Gxc
(kg / h)
2
Gxd = ltr .M tr = 171,133.18 = 3080,394( kmol / h)
Gxtb =

Gxc = Gxd + GP2O5bihapthu = 3122,512
Gxd + Gxc
= 3101, 453( kmol / h)
2
= xtb .M P2O5 + (1 − xtb ).M H 2O

⇒ Gxtb =
M xtb

M xtb = 0,106 × 142 + (1 − 0,106) ×18 = 31.144

Lượng lỏng trung bình (kg/h)
Gx = Gxtb.Mxtb = 96591,65 (kg/h)

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 22

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010
Vxtb =

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Gxtb .M xtb
= 90, 281(m3 / h)
ρ xtb

ω ytb

Tính vận tốc của khí đi trong tháp

, m/s

Áp dụng công thức:
Y=1,2.e-4X
0,16

ωs2 .σ d .ρ ytb  µ x 
Y=
 ÷
g .Vd3 .ρ xtb  µn 

với:
ωs :

G
X = x
 Gy


1

1

 4  ρ ytb  8
÷
÷  ρ xtb ÷

 

Tốc độ đảo pha, m/s

Vd: Thể tích tự do của đệm, m3/m3
σd :

Bề mặt riêng của đệm, m2/m3

Tháp hấp thụ mang tính axit chọn nên ta chọn đệm Rasig đổ lộn xộn cho tháp
đệm bằng sứ kích thước 30x30x3,5. Theo (IX.8, trang 193[1]) ta có :
Vd = 0,76m3/m3
σ d = 165m 2 / m3

Gx,Gy: Lượng lỏng và lượng hơi trung bình (kg/h).
Gx = 96591,65 (kg/h)
Gy = 4894,9 (kg/h)
Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2
Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 23

Chuyên Ngành Hóa Dầu


Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

µx,µn: Độ nhớt của pha lỏng theo nhiệt độ trung bình và độ nhớt của nước
ở 60oC, Ns/m2.
µn=1,005.10-3(Ns/m2).
µx=8,4742.10-4(Ns/m2).
ρ xtb ρ ytb
,
: Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng và pha khí (kg/m3)
ρ x = ρ xtb = 997(kg / m3 )

ω ytb , m / s.
•

Tính vận tốc của khí đi trong tháp
- Áp dụng công thức:
Y = 1, 2.e−4X
0,16

Với:

ωs2σ d .ρ ytb  µ x 
Y=
 ÷
g.Vd3 .ρ xtb  µn 

G
X = x
 Gy


1

1

 4  ρ ytb  8
.
÷
÷  ρ xtb ÷

 

ωs
: Vận tốc đảo pha, m/s.
Vđ : Thể tích tự do của đệm, m3/m3
σd
: Bề mặt riêng của đệm, m2/m3
• Tháp hấp thụ P2O5 mang tính axit nên ta chọn vòng đệm Rasig đổ lộn xộn:
Đệm bằng sứ kích thước 30x30x3,5
- Vd = 0,76 m3/m3
-

σd

-

= 165 m2/m3
Gx, Gy: Lượng lỏng và lượng hơi trung bình (kg/s).
Gy = 4894,9 (kg/h).
Gx = 96591,65 (kg/h).
g = 9,81 m/s2

µx

= 7,98.10-4 (Nm/s2)

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 24

Chuyên Ngành Hóa Dầu

Đồ Án Công Nghệ Khóa 2010

µn
-

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

= 1,005.10-3 (Nm/s2)

ρ xtb ρ xtb
,

: Khối lượng riêng của pha lỏng và pha khí (kg/m3)

=

= 997 (kg/m3)

ρ xtb ρ x
ρ ytb = ρ y

= 0,605 (kg/m3)

-

1

Vậy:

-

1

1

1

 G  4  ρ  8  96591,65  4  0,605 8
X =  x ÷ .  ytb ÷ = 
÷ .
÷ = 0,0004
G ÷ ρ
4894.9
997




 y   xtb 

Từ phương trình Y ta có:
1, 2.e −4X × g × ρ xtb
1,2.e −4×0,0004 × 9,81× 997

ωs =

0,16

µ 

σ d × ρ ytb ×  x ÷
 µn 

=

0,16

 7,988.10−4 
165 × 0,605 × 
−3 ÷
 1,005.10 

= 11,03m / s

Theo thực nghiệm thì quá trình truyền khối ở chế độ sủi bọt là tốt nhất, xong
thực tế tháp đệm chỉ làm việc ở tốc độ đảo pha vì nếu tăng nữa sẽ rất khó đảm bảo quá
trình ổn định. Vì vậy:
Tốc độ độ thích hợp theo phương pháp này thường bằng khoảng:

ω y = (0,8 ÷ 0,9)ωdp

ω y = 0,85ωdp = 0,85 ×11, 03 = 9,375 m / s
Ta chọn:
Thay các giá trị ta có đường kính tháp.
4 × 8090
D=
= 0,553 ( m)
3600 × 3,14 × 9,375
Quy chuẩn ta lấy 0,6 (m).
• Kiểm tra theo mật độ tưới

Mật độ tưới thực tế:
U tt =

Vx
, (m3 / m 2 .h)
Ft

Vx: lưu lượng thể tích của chất lỏng, m3/h.
Ft: Diện tích mặt cắt tháp.

Khoa Hóa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm

Trang 25

Chuyên Ngành Hóa Dầu