Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 3 tấn nguyên liệu giờ

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CỒN TUYỆT ĐỐI
TỪ NGÔ NĂNG SUẤT 3 TẤN NGUYÊN LIỆU/ GIỜ
Giáo viên hướng dẫn: Bùi Viết Cường
Sinh viên thực hiện:
Mã số sinh viên:
Lớp:

Huỳnh Thị Diệu Thiện
107140099
14H2A

Đà Nẵng – Năm 2019



PHỤ LỤC 1

Tính tốn cân bằng vật chất cho cơng đoạn chưng cất
1.Tính tốn cần bằng vất chất cho tháp thơ.
Dịch giấm chín trước khi vào đĩa tiếp liệu có nồng độ 7,43 % 𝑉 = 5,86 % khối lượng.
Nhiệt độ sơi tương ứng ở nồng độ đó là: ts = 94,26°C [1].
Trước khi vào tháp, giấm được hâm nóng đến 70 0C ở thiết bị hâm giấm. Sau đó đưa vào tháp
thô để nâng nhiệt độ đến t = 94,26 0C.
Nhiệt lượng cần đun nóng giấm từ 70 0C đến nhiệt độ sơi tính cho 100 kg giấm:

Q = 100  CD  (tS − t D )

Trong đó: 100: Khối lượng giấm vào tháp.
CD = 1,019 – 0,0095  B: Nhiệt dung riêng của giấm (Kcal/kg.độ) .
B = 5,86 %: Nồng độ chất khô trong giấm (%).
Suy ra : CD = 1,019 – 0,0095  5,86% = 1,018 (kcal/kg.độ)
Nên: 𝑄 = 100 × 1,018 × (94,26 − 70) = 2469,67 (𝑘𝑐𝑎𝑙)
Nồng độ etanol tại đĩa tiếp liệu x = 5,86 % . Nhiệt độ sôi tương ứng ở nồng độ đó là
ts = 94,26 0C. Nồng độ rượu ở pha hơi: y = 40,54 %.
Khối lượng hơi rượu bốc lên khỏi tháp thô ứng với 100kg giấm là:
G =

100×𝑥
𝑦

=

100×5,86
40,54

= 14,455 (kg)

Thực tế lượng hơi thường cấp dư nên lượng hơi rượu thực tế là:
𝐺𝑇 = 𝐺 × β = 14,455 × 1,05 = 15,178 (Với β = 1,05: Hệ số hơi thừa ).
5,86

Nồng độ thật của rượu ở pha hơi: y = 15,178×100 = 38,61 % khối lượng.
Phương trình cân bằng vật chất cho tháp thơ ứng với 100 kg giấm chín giả sử rằng lượng rượu
trong bã là không đáng kể: P + 100 = R + GT
Trong đó :

P – Lượng hơi nước cần dùng, kg/h.
R – Lượng bã rượu, kg/h.
GT – Lượng hơi rượu đi ra khỏi tháp.
Suy ra :
100 + P = R + 15,178  P + 84,822= R.
Trong đó :
P – Lượng hơi nước cần dùng, kg/h.
R – Lượng bã rượu, kg/h.
GT – Lượng hơi rượu đi ra khỏi tháp.
Phụ lục

1


Bảng 1.1 Bảng cân bằng nhiệt lượng ứng với 100 kg giấm chín
Thành phần nhiệt
Vào

Ra

Giấm chín
Hơi nước
Hơi nước - rượu
Bã
Nhiệt làm mát.

Khối
lượng (kg)

Nhiệt lượng riêng

(KJ/kg)

Tính tốn nhiệt
(KJ)

100
P
15,178
84,822+P

279
2680
2010
420

100×279=27900
2680P
15,178×2010=30507,8
(84,822+P) ×420
8,4×𝑚𝑔𝑖ấ𝑚

Phương trình cân bằng nhiệt:
27900 + 2680  P = 30507,8 + (84,822+P)  420 + 840
→ 𝑃 = 17,29 (𝑘𝑔) → 𝑅 = 102,11 (𝑘𝑔)
Ta có 100 kg giấm chín cần 17,29(kg) hơi và lượng bã thu được là 102,11 (kg)
Hơi đốt cần cung cấp cho 4,452 × 𝑋 (𝑘𝑔) giấm chín:
4,452 × 𝑋 × 17,29
𝑚ℎơ𝑖 =
= 0,77 × 𝑋 (𝑘𝑔)
100

Lượng bã từ 4,452 × 𝑋 (𝑘𝑔) giấm chín là:
4,452 × 𝑋 × 102,11
𝑚𝑏ã =
= 4,546 × 𝑋 (𝑘𝑔)
100
Lượng hơi ứng với 4,452 × 𝑋 (𝑘𝑔) giấm chín là:
4,452 × 𝑋 × 5,86
𝐺=
= 0,644 × 𝑋 (𝑘𝑔)
40,54
Lượng hơi thực tế đi ra khỏi tháp thô vào thiết bị ngưng tụ:
GT = G × β = 0,644 × X × 1,05 = 0,676 × X (kg)
Có lượng hơi thu được đem đi ngưng tụ thành rượu thô.
Nên lượng rượu thô là : 0,676 × 𝑋 (𝑘𝑔)
Hao hụt ở chưng cất là 1 %, nên lượng rượu thơ thực tế thu được là:
0,676 × 𝑋 × (100 − 1)
𝑚𝑟ượ𝑢 𝑡ℎơ =
= 0,669 × 𝑋 (𝑘𝑔)
100
2. Tính tốn cân bằng vật chất cho tháp andehyt
Rượu thơ trước khi vào đĩa tiếp liệu có nồng độ 38,61 % khối lượng. Nhiệt độ sôi tương ứng ở
nồng độ đó là: 𝑡𝑠 = 83,34 °𝐶.
Nồng độ etanol tại đĩa tiếp liệu: x= 38,61 % khối lượng. Nhiệt độ sơi tương ứng tại nồng độ đó
là 83,34 0C, nồng độ rượu ở pha hơi: y= 74,183 % khối lượng.
Trong tháp andehyt lượng tạp chất đầu (chủ yếu là hợp chất andehyt) bị tách ra 4 % so với khối
lượng rượu thơ, do đó:
Phụ lục

2

𝑚𝑡ạ𝑝 𝑐ℎấ𝑡 đầ𝑢 = 4% × 𝑚𝑟ượ𝑢 𝑡ℎơ = 4% × 0,669 × 𝑋 = 0,027 × 𝑋 (𝑘𝑔)
Khối lượng tạp chất đầu lấy ra ở tháp andehyt ứng với 15,178 (kg) rượu thơ là:
𝐴 = 4% × 15,178 = 0,607(𝑘𝑔)
Phương trình đường cân bằng cho tháp andehyt ứng với 15,178 (kg) rượu thô giả định rằng
lượng rượu trong tạp chất đầu là không đáng kể: 𝑃ℎ(𝑎) + 15,178 = 𝐴 + 𝐺𝑎
Trong đó:

Ph(a) : Lượng hơi nước cần dùng, kg/h;
A : Lượng tạp chất đầu, kg/h
Ga : Lượng rượu tinh (1) ở đáy tháp andehyt trước khi đi vào tháp tinh chế

Suy ra : 𝑃ℎ(𝑎) + 15,178 = 0,607 + 𝐺𝑎
↔ 𝑃ℎ(𝑎) + 14,571 = 𝐺𝑎
Bảng 1.2 Bảng cân bằng nhiệt lượng ứng với 15,21kg rượu thô

Vào

Thành phần nhiệt

Khối lượng
(kg)

Nhiệt lượng
riêng (KJ/kg)

Tính tốn nhiệt (KJ)

Rượu thơ
Hơi nước

Rượu tinh (1)
Tạp chất đầu

15,178
Ph(a)
Ph(a) +14,571
0,607

1314
2680
1500
1369

15,178×1314= 19943,9
2680  Ph(a)
(14,571+ Ph(a))×1500
0,607×1369= 830,98

Ra

8,4×𝑚𝑔𝑖ấ𝑚

Nhiệt làm mát

𝐺𝑡𝑡

× 𝑚𝑟ượ𝑢 𝑡ℎơ = 840

Phương trình cân bằng nhiệt:
19943,9 + 2680 × 𝑃ℎ(𝑎) = (14,571 + 𝑃ℎ(𝑎) ) × 1500 + 830,98 + 840

↔ 𝑃ℎ(𝑎) = 3,037(𝑘𝑔)
Ta có 15,178 kg rượu thô cần 3,037 (kg) hơi và lượng rượu tinh (1) thu được là 17,608 (kg).
Hơi đốt cần cung cấp cho 0,669 × 𝑋 (𝑘𝑔) rượu thơ:
0,669 × 𝑋 × 3,037
𝑚ℎơ𝑖 =
= 0,134 × 𝑋 (𝑘𝑔)
15,178
Lượng rượu tinh (1) thu được ứng với 0,669 × 𝑋 (𝑘𝑔) rượu thơ là:

𝐺𝑎 =

0,669 × 𝑋 × 17,608 × 38,61
= 0,404 × 𝑋 (𝑘𝑔)
15,178 × 74,183

Nên lượng rượu tinh (1) là: 0,404 × 𝑋 (𝑘𝑔)
Hao hụt ở tháp andehyt là 0,5 %, nên lượng rượu tinh thực tế thu được là:

Phụ lục

3


0,404 × 𝑋 × (100 − 0,5)
= 0,402 × 𝑋 (𝑘𝑔)
100
3. Tính cân bằng vất chất cho tháp tinh
Rượu tinh (1) trước khi vào đĩa tiếp liệu có nồng độ 74,183 % khối lượng. Nhiệt độ sôi tương
𝑚𝑟ượ𝑢 𝑡𝑖𝑛ℎ(1) =

ứng ở nồng độ đó là: 𝑡𝑠 = 79,83 0 𝐶
Nồng độ rượu tại đĩa tiếp liệu: x = 74,183 % khối lượng. Nhiệt độ sôi tương ứng tại nồng độ đó
là 79,83 0C, nồng độ rượu ở pha hơi: y = 83,47 % khối lượng bằng 66,37 % mol.
Lượng tạp chất cuối (chủ yếu là axit acetic) bị tách ra bằng 3 % lượng rượu tinh (1) thu được:
𝑚𝑡ạ𝑝 𝑐ℎấ𝑡 𝑐𝑢ố𝑖 = 3% × 𝑚𝑟ượ𝑢 𝑡𝑖𝑛ℎ(1) = 3% × 0,402 × 𝑋 = 0,012 × 𝑋 (𝑘𝑔)
Lượng tạp chất cuối ứng với 17,608 (kg) rượu tinh (1): 𝑆 = 3% × 17,608 = 0,528(𝑘𝑔)
Phương trình đường cân bằng cho tháp tinh ứng với 1 (kg) rượu tinh (1) giả định rằng lượng
rượu trong tạp chất cuối là không đáng kể: 𝑃ℎ(𝑡) + 17,608 = 𝑆 + 𝐺𝑡
Trong đó : Ph(t) : Lượng hơi nước cần dùng, kg/h;
S : Lượng tạp chất cuối, kg/h
Gt : Lượng rượu tinh (2) thu được ở đỉnh tháp tinh
Suy ra: 𝑃ℎ(𝑡) + 17,608 = 0,528 + 𝐺𝑡
↔ 𝑃ℎ(𝑡) + 17,08 = 𝐺𝑡
Bảng 1.3 Bảng cân bằng nhiệt lượng ứng với 16,88 kg rượu tinh (1) .

Vào

Thành phần nhiệt

Khối lượng
(kg)

Nhiệt lượng
riêng (KJ/kg)

Tính tốn nhiệt (KJ)

Rượu tinh (1)
Hơi nước
Rượu tinh (2)

17,608
Ph(t)
Ph(t) +17,08

1214
2680
1341

17,608×1214=21376,11
2680  Ph(t)
(Ph(t) +17,08)×1341

Tạp chất cuối

0,528

405

0,528× 405=213,8

Ra

8,4 × 𝑚𝑟ượ𝑢 𝑡𝑖𝑛ℎ(1) × 𝑚𝑔𝑖ấ𝑚
𝐺𝑡𝑡

Nhiệt làm mát.

= 974
Phương trình cân bằng nhiệt lượng:

21376,11 + 2680 × 𝑃ℎ(𝑡) = (𝑃ℎ(𝑡) + 17,08) × 1341 + 213,8 + 974
↔ 𝑃ℎ(𝑡) = 2,028(𝑘𝑔)
Ta có 17,608 kg rượu tinh (1) cần 2,028(kg) hơi và lượng hơi rượu tinh (2) thu được là
19,108 (kg)

Phụ lục

4


Hơi đốt cần cung cấp cho 0,402 × 𝑋 (𝑘𝑔) rượu tinh (1):
0,402 × 𝑋 × 2,028
𝑚ℎơ𝑖 =
= 0,046 × 𝑋 (𝑘𝑔)
17,608
Lượng hơi rượu thu được ứng với 0,402 × 𝑋 (𝑘𝑔) rượu tinh (1) là:
0,402 × 𝑋 × 19,108 × 74,183
𝐺𝑡 =
= 0,388 × 𝑋 (𝑘𝑔)
17,608 × 83,47
Lượng hơi rượu thực tế:
𝐺𝑇(𝑡) = 𝐺𝑡 × 𝛽 = 0,388 × 𝑋 × 1,05 = 0,407 × 𝑋 (𝑘𝑔)
Nên lượng rượu tinh (2) là : 0,407 × 𝑋 (𝑘𝑔)
Hao hụt ở tháp tinh là 1 %, nên lượng rượu tinh (2) thực tế thu được là:
0,407 × 𝑋 × (100 − 1)
𝑚𝑟ượ𝑢 𝑡𝑖𝑛ℎ(2) =
= 0,403 × 𝑋 (𝑘𝑔)
100
4. Tính cân bằng vật chất cho tháp làm sạch
Xem lượng rượu cồn đầu và dầu fusel khơng đáng kể.

𝑉𝑟ượ𝑢 𝑡𝑖𝑛ℎ (2) × 𝑥𝑡(2) = 𝑉𝑐 × 𝑥𝑐
Với:
𝑉𝑟ượ𝑢 𝑡𝑖𝑛ℎ (2) : Thể tích rượu tinh (2) thu được ở tháp tinh
𝑥𝑡(2) : Nồng độ rượu trong rượu tinh (2), x = 66,37 % V
𝑉𝑐 : Thể tích sản phẩm lấy ra
𝑥𝑐 : Nồng độ cồn sản phẩm lấy ra. 𝑥𝑐 = 95,57 %𝑉
Khối lượng riêng của rượu là 𝜌 = 0,789 𝑘𝑔/𝑙í𝑡
Thể tích rượu tinh (2) thu được là:
𝑚𝑟ượ𝑢 𝑡𝑖𝑛ℎ (2) 0,403 × 𝑋
𝑉𝑟ượ𝑢 𝑡𝑖𝑛ℎ (2) =
=
= 0,511 × 𝑋 (𝑙í𝑡)
𝜌
0,789
Lượng cồn sản phẩm lấy ra là:
0,511 × 𝑋 × 66,37
𝑉𝑐 =
= 0,355 × 𝑋 (𝑙í𝑡)
95,57
Hao hụt ở tháp làm sạch là 0,5 %, nên lượng cồn 95,570 thực tế thu được là:
0,355 × 𝑋 × (100 − 0,5)
𝑉𝑐(𝑡𝑡) =
= 0,353 × 𝑋 (𝑙í𝑡)
100
5. Giai đoạn chưng cất đẳng phí
a) Tháp tách nước
𝑉𝑐(𝑡𝑡) × 𝑥𝑐 = 𝑉𝑘ℎ𝑎𝑛 × 𝑥𝑘ℎ𝑎𝑛
Trong đó:
𝑉𝑐(𝑡𝑡) : thể tích rượu 95,570 vào
𝑥𝑐 : nồng độ rượu, xc=95,570

Phụ lục

5


𝑉𝑘ℎ𝑎𝑛 : thể tích sản phẩm lấy ra
𝑥𝑘ℎ𝑎𝑛 : nồng độ cồn khan lấy ra, 𝑥𝑘ℎ𝑎𝑛 = 99,60
𝑉𝑐(𝑡𝑡)× 𝑥𝑐 0,353 × 𝑋 × 95,57
𝑉𝑘ℎ𝑎𝑛 =
=
= 0,339 × 𝑋 (𝑙í𝑡)
𝑥𝑘ℎ𝑎𝑛
99,6
- Khối cượng cồn 95,57 °: 𝑚𝑐(𝑡𝑡) = 𝑉𝑐(𝑡𝑡) × 0,8 = 0,353 × 𝑋 × 0,789 = 0,278 × 𝑋 (𝑙í𝑡)
Khối lượng hơi nước cần thiết Pht. Khi cho benzen vào tạo hỗn hợp đẳng phí gồm 3 cấu tử như
sau: 18,5 % ethanol; 7,4 % nước; 74,1 % benzen [5].
Gọi A là khối lượng benzen cần cung cấp:
𝐴
0,741 =
0,278 × 𝑋 + 𝐴
→ 𝐴 = 0,795 × 𝑋
- Khối lượng benzen vào:
𝑚𝑏𝑒𝑛𝑧𝑒𝑛 = 0,795 × 𝑋 (𝑘𝑔)
Khối lượng cồn 99,6° ra: 𝑚𝑘ℎ𝑎𝑛 = 𝑉𝑘ℎ𝑎𝑛 ×0,798 = 0,339 × 𝑋 × 0,789 = 0,267 × X
Bảng 1.4 Bảng cân bằng nhiệt lượng
Thành phần nhiệt

Vào

Ra

Cồn 95,570
Hơi nước
Benzen
Cồn khan
Sản phẩm đỉnh
Nhiệt làm mát.

Khối lượng
(kg)

Nhiệt lượng
riêng (KJ/kg)

0,277×X
Ph(t)
0,792×X
0,266×X
Pht+0,792×X

1214
2680
940
1500
1145

Tính tốn nhiệt (KJ)
0,277×X×1214=336,28×X
2680  Ph(t)
0,792×X×940=744,48×X

0,266×X×1500=399×X
(Ph(t) +0,792×X)×1145
840

Phương trình cân bằng nhiệt lượng:
336,28×X+2680  Pht+ 744,48×X=399×X+(Pht +0,792×X)×1145+840
→Pht=0,147×X+0,547
Lượng cồn tuyệt đối thực tế thu được là:
Vkhan(tt)=0,339×X×

Phụ lục

100 − 1
=0,336×X
100

6


PHỤ LỤC 2

Tính tháp thơ
1. Tính số đĩa lý thuyết
Xác định chỉ số hồi lưu: Rxmin =
Với :

x P − yF

*

*

yF - x F

xF là nồng độ % mol rượu trong hỗn hợp đầu, xF = 2,371 % mol
xP là nồng độ % mol rượu trong sản phẩm đỉnh, xP = 52,93 % mol
yF* là nồng độ phần mol của rượu trong pha hơi, cân bằng với nồng độ của rượu trong

pha lỏng, xF =2,371 % mol => yF* = 21,062 % mol
=> Rxmin =

x P − yF
*

*

yF - x F

=

52,93 - 21,062
= 1,705
21,062 - 2,371

Chọn b= 2,5. Do đó: Rx =b× Rxmin = 2,5 ×1,705 = 4,26
Phương trình làm việc có dạng: y=

R+L
1− L
×x +

xw
R +1
R +1

L: Lượng hỗn hợp đầu tính trên một đơn vị sản phẩm đỉnh L =

x p − xw
x f − xw

= 22,35

xw: nồng độ phần mol sản phẩm đáy, xw = 0,004 % mol
=>y =

22,35 + 4,26
1 − 22,35
×x +
xw = 5,06x- 0,016
4,26 + 1
4,26 + 1

Số đĩa lý thuyết của đĩa được xác định từ hai khoảng nồng độ: Từ 0,6 % đến 52,9 % mol được
xác định theo phương pháp đồ thị trên cùng một hệ trục toạ độ x – y: biểu diễn đường làm việc và

Hình 1.1 Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của tháp thô
Phụ lục

7

đường cân bằng rồi xác định số bậc thay đổi nồng độ, giá trị thay đổi số bậc nồng độ chính là số
đĩa lý thuyết.
Theo đồ thị số đĩa lý thuyết là n1 = 5 đĩa.
G : Lượng hơi (mol) đi trong tháp ứng với 100 kg giấm:
G=

P 17,29
=
= 0,96 (kmol)
18
18

L : Dịng chất lỏng tổng cộng từ giấm chín và hơi ngưng tụ: L = L1 + L2
L1 : Lượng giấm đưa vào:
L1 =

5,86 100 − 5,86
+
= 5,36 ( kmol)
46
18

L2 : Lượng lỏng hình thành do ngưng tụ hơi nước khi cấp nhiệt cho giấm:
Q
E 18
Q : Lượng nhiệt cung cấp cho 100 kg giấm đến nhiệt độ sôi:
L2 =

Q = 2469,67 (kcal) =10337,04 (kJ)
E: Nhiệt lượng riêng của hơi áp suất 1,5 kg/cm2, E = 2680 (kJ/kg)

L2 =

10337,04
=0,214 (kmol)
2680  18

L = L1 + L2 = 5,36 + 0,214 = 5,574 (kmol).
Trong khoảng nồng độ từ 0,004 % đến 0,6 % mol được xác định theo phương trình CoperrXapuha :

xo K  G
(
− 1)
xw
2
K G
log(
)
L

log[1 +
n2 =

x0 = 0,6 % mol, xw = 0,004 % mol ,
K : Hệ số bay hơi đối với rượu etylic, ở khoảng nồng độ thấp có thể lấy bằng 13.
G, L: Lượng hơi, lỏng đi trong tháp, G = 0,958 (kmol), L = 5,574 (kmol).
Từ đó có được:
lg[1 +
n2 =

0,6

0,96
(13 
− 1)]
0,004
2
= 8,27
13  0,96
lg(
)
5,574

Tổng số đĩa lý thuyết của tháp thô:
Nlt = n1 + n2 = 5+ 8,27 = 13,27 (đĩa).
Trong thực tế hiệu suất đĩa : µ = 0,2-0,9. Chọn µ = 0,55
Phụ lục

8


Nlt

Như vậy số đĩa thực tế của tháp: Ntt = µ =

13,27
= 24,1 ≈ 26 (đĩa)
0,55

2. Đường kính tháp thơ

Hình 1.2 Tháp thơ

Đường kính tháp giấm:

D = 0,0188

Tính (ywy)tb: (ywy)tb = 0,065 × [] ×

g tb
[9]
(  y wy )tb

h   xtb   ytb

Trong đó:
[] : Hệ số tính đến sức căng bề mặt, [] = 1.
xtb : Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng, kg/m3:

a
1 − a tbl
1
= tbl +
ρ xtb ρ R
ρN

R: Khối lượng riêng của rượu lấy theo nhiệt độ trung bình trong tháp, kg/m3
N : Khối lượng riêng của nước lấy theo nhiệt độ trung bình trong tháp, kg/m3 . Nhiệt độ
đỉnh tháp 94,26 0C, nhiệt độ đáy tháp 1050, nhiệt độ trung bình là 99,63 0C. Khối lượng riêng của
rượu, nước ở 99,63 0C: R = 716,35 kg/m3, N = 958,26 kg/m3 .
atbl : Nồng độ phần khối lượng trung bình của rượu trong pha lỏng. Nồng độ % khối lượng của
rượu ở đáy tháp rất bé, có thể lấy nồng độ trung bình của rượu ở pha lỏng như sau:

a tbl =

5,86
= 2,93 % khối lượng = 0,0293 phần khối lượng.
2

1

 xtb

=

0,0293 1 − 0,0293
=> xtb = 948,87 (kg/m3)
+
716,35
958,26

Khối lượng riêng trung bình của pha hơi: ρ y tb =

y  M

R

+ (1 − y )  M N  273
22,4  T

MR = 46, MN = 18
T : Nhiệt độ tuyệt đối trung bình, T = 273 + 99,63 = 372,63 0K
Phụ lục

9


y1 + y2
2
y1 : Nồng độ phần mol ở đỉnh tháp, y1 = 52,93 % mol
y2 : Nồng độ phần mol ở đĩa tiếp liệu, y2 = 2,371% mol.
=> y = 27,65 % mol = 0,2765 phần mol
y : Nồng độ phần mol trung bình của pha hơi, y =

=>  ytb =

[ y  M R + (1 − y)  M N ]  273 [0,2765  46 + (1 − 0,2765 ) 18]  273
=
= 0,842(kg / m3 )
22,4  T
22,4  372,63

Do đó: (  y wy ) tb = 0,065 1 0,4  948,87  0,842 = 1,162(kg/m3.s)
Lượng hơi trung bình đi trong tháp: gtb = DV .P (kg/h)
100

P: Lượng hơi tính cho 100 kg giấm, P = 17,29 kg
Lượng giấm vào tháp trong 1 giờ: DV = 4,452×3000 = 13356 (kg/h)
g tb =

Đường kính tháp: D = 0,0188 

Phụ lục

13355  17,29
= 2309,25 (kg/h)
100

2309,25
= 0,838 (m)
1,162

10


PHỤ LỤC 3

Tháp andehyl
1. Xác định số đĩa tháp andehyt
Xác định chỉ số hồi lưu: Rxmin =
Với :

x P − yF

*

*

yF - x F

xF là nồng độ % mol rượu trong hỗn hợp đầu, xF = 19,74 % mol
xP là nồng độ % mol rượu trong sản phẩm đỉnh, xP = 66,39 % mol
yF* là nồng độ phần mol của rượu trong pha hơi, cân bằng với nồng độ của rượu

trong pha lỏng, xF = 19,74 % mol => yF* = 52,9 3% mol
Rxmin =

x P − yF
*

*

yF - x F

=

66,39 - 52,93
=0,405
52,93 - 19,74

Chọn b= 2,5; do đó: Rx =b× Rxmin = 2,5 ×0,405=1,0125
−

Số đĩa phần luyện:

Phương trình đường nồng độ làm việc ở đoạn luyện: y =

Rx
xP
x+
R x +1
R x +1

+ Rx: Chỉ số hồi lưu, Rx = 1,0125
+ xP: Nồng độ phần mol của rượu (pha lỏng) ở đỉnh tháp, xP = 66,39 % mol
+ x, y: Nồng độ % mol của pha lỏng và pha hơi.

y=
−

1,0125
66,39
= 0,503x +32,98
x+
1,0125 + 1
1,0125 + 1

Số đĩa phần chưng:

Phương trình làm việc có dạng: : y=

R+L
1− L
×x +
xw
R +1
R +1

L: Lượng hỗn hợp đầu tính trên một đơn vị sản phẩm đỉnh: L =

x p − xw
x f − xw

=

66,39−0,002
19,74−0,002

= 3,36

xw: nồng độ phần mol sản phẩm đáy, xw = 0,002 % mol
y=

1,0125 + 3,36
1 − 3,36
×x +
× xw
1,0125 + 1
1,0125 + 1

Trong khoảng nồng độ 19,7% mol đến 66,4% mol, số đĩa lý thuyết được xác định theo đồ thị.

Phụ lục

11


Hình 3.1 Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của tháp andehyt
Dựa vào đồ thị ta có bậc thay đổi nồng độ là: 2,5; Chọn hiệu suất đĩa  = 0,5.
2,5
Số đĩa thực tế đoạn luyện là: n1 =
= 5 (đĩa)
0,5

Khoảng nồng độ 0,7 % mol đến 19,7 % mol, số đĩa được xác định theo đồ thị. Từ kết quả trên
đồ thị, ta có số đĩa lý thuyết: n2 = 2,5
Khoảng nồng độ từ 0,002 % đến 0,7 % số đĩa được xác định theo công thức:
n3 =

 x K .G

lg 1 + 0 (
− 1)
x
L
w

 −1
KG
lg(
)
L

K: Hệ số bay hơi của rượu, K = 13
G: Lượng hơi đi trong tháp andehyt ứng với 15,178 kg rượu thô
3,037
G=
= 0,169 (Kmol)
18
L: Lượng lỏng đi trong tháp, lượng lỏng từ tháp thô với: 15,178 kg và 38,61 % khối lượng:
L=

15,178 38,61 (100 − 38,61)  15,178


+
= 0,645 (Kmol)
46
100
18  100

xo = 0,7 % mol; xw = 0,002 % mol
0,7 13  0,169


lg 1 +
(
− 1)
0,002
0,645
 − 1 = 4,49
→ n3 = 
 13  0,169 
lg 

 0,645 

Ta có: n23 = n2 + n3 = 2,5+ 4,49 = 6,9

Phụ lục

12


Chọn hiệu suất đĩa  = 0,5. Số đĩa thực tế: n =

n23



=

6,9
= 13,8. Lấy n = 14 đĩa
0,5

Số đĩa của toàn tháp: N = n1 + n = 5+14 = 19 (đĩa)
2. Xác định chiều cao của tháp
a) Đường kính
Cơng thức tính đường kính: D =
−

0,0188

Tính (ywy)tb = 0,065 × [] ×

g tb
(PWg )tb

(m)

h   xtb   ytb

Tính khối lượng riêng trung bình của pha lỏng:
a

1 − atb
1
= tb +
 xtb  R
N
Với nhiệt độ: ttb =

78,3 + 83,34
= 80,82 0 C
2

Nên R = 733 ,22 kg/ m , N = 971,42 kg/ m
3

Hình 3.2 Tháp andehyt
3

a: nồng độ phần khối lượng trung bình pha lỏng ở đoạn đỉnh tháp và đĩa tiếp liệu:
atb =

−

0,74183 + 0,3861
= 0,564 phần khối lượng
2
1
0,564 1 − 0,564
=
+
⇒ ρxtb = 820,9 (kg/m3 )

ρxtb 733,22
971,42

Tính khối lượng riêng trung bình của pha hơi:  ytb =

y  M R + (1 − y )  M N
 273
22, 4  T

Với: MR = 46; MN = 18
T: Nhiệt độ tuyệt đối trung bình của pha hơi trong đoạn đỉnh tháp và đáy tháp
T = 80,82+ 273 = 353,82 (0K)
y: Nồng độ phần mol trung bình của pha hơi ở đoạn đỉnh tháp và đoạn tiếp liệu
y t + y d 0,5293 + 0,6639
=
= 0,596
2
2
yt: Nồng độ phần mol của hơi ở đĩa tiếp liệu, yt = 0,5293 phần mol

y=

Với

yd: Nồng độ phần mol của hơi ở đỉnh, yd = 0,6639 phần mol

 ytb =

0,596  46 + (1 − 0,596)  18
 273 = 1,195 (kg/m3)

22,4  353,82

Vận tốc hơi đi trong phần luyện: (yWy)tb = 0,065 

h  x   y

h: Khoảng cách giữa hai đĩa gần nhau, h = 0,3 m
 : Hệ số xét đến sự ảnh hưởng bởi sức căng bề mặt 
Phụ lục

13


Với atb = 0,5728 phần khối lượng nên ta có   20 dyn/cm →   = 1
( pyWy)tb = 0,065 1 0,3  820,9 1,195 = 1,115 (kg/m2.s)

gt + g d
2
gd: Lượng hơi của đỉnh tháp, gd = (Rx+1)×D=17,608×( 1+1,0125) = 35,44 (kg)
gt: Lượng hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn luyện:
gt = Gt + D
yt×gt = Gt×xt + D×xp
gt×rt = gd×rd
+ xp: Nồng độ pha lỏng tại đỉnh tháp, xp = 0,74183 phần khối lượng
+ xt: Nồng độ pha lỏng tại đĩa tiếp liệu, xt = 0,3861 phần khối lượng.
+ D: Sản phẩm đỉnh, D = 17,608 kg
+ yt: Nồng độ pha hơi tại đĩa tiếp liệu, yt = 0,7418 phần khối lượng
+ yd: Nồng độ pha hơi tại đỉnh, yd = 0, 8347 phần khối lượng
+ rt , rd : Ẩn nhiệt hóa hơi của dung dịch ở đĩa tiếp liệu và đỉnh
rt = rRt  yt + (1 - yt)  rNt , rd = rRd  yd + (1 - yd)  rNd

Ở đĩa tiếp liệu( t0s = 83,34 0C): rRt =200,66(kcal/kg), rNt =555,6 (kcal/kg).
Ở đỉnh (t0s = 78,3 0C): rRd = 202,68 kcal/kg, rNd=560,7 kcal/kg .
rd = 202,68  0,8347+(1–0,8347)  560,7 = 261,86 (kcal/kg)
Giải hệ phương trình trên được:
D( x p − xt ) 17,608  (0,74183 − 0,3861)
gt =
=
= 17,61(kg)
( y t − xt )
(0,7418 − 0,3861)
− Tính lượng hơi đi trong tháp (đoạn luyện): g =

Thay số vào được: g =

g t + g d 17,61 + 34,44
=
= 26,08 (kg)
2
2

Tính đường kính đoạn luyện: DL = 0,0188

g'
(  y .W y ) tb

g’: Lượng hơi đi qua tháp andehyt vào: g’ =

DL = 0,0188 

26,08  13638

= 1556,8 (kg)
100

3556,8
= 1,062 (m)
1,115

b) Đường kính đoạn chưng:
Cơng thức tính đường kính đoạn chưng: DC = 0,0188

Phụ lục

g tb
(m)
(PWg )tb

14


Khối lượng riêng pha lỏng:

1

 xtb

=

atb

R

1 − atb

+

N

R, N: Khối lượng riêng của rượu và nước lấy theo nhiệt độ trung bình.
ttb =

83,34+85
2

= =84,17 0C

→R = 731,046 kg/m3; N = 969,08 (kg/m3)
a: nồng độ phần khối lượng trung bình của rượu trong pha lỏng.
a=

0,3861 + 0,74183
= 0,564 phần khối lượng
2

1

=

 xtb

0,564 1 − 0,564

+
  xtb = 818,73 (kg/m3)
731,046 969,08

Khối lượng riêng trung bình pha hơi:

y =

y  46 + (1 − y)  18
 273
22,4  T

Trong đó: T là nhiệt độ tuyệt đối trung bình của pha hơi:
T = ttb +273 = 84,17 + 273 = 357,17 0K
y: Nồng độ phần mol trung bình của pha hơi trong đoạn chưng:
y=

0,5293 + 0,21062
= 0,37 (phần mol)
2

ρytb =

0,37×46+(1−0,37)×18
22,4×357,17

Vận tốc hơi đi trong đoạn chưng: (ρy Wy )
+ h0:

tb

×273 = 0,97 (kg/m3)

= 0,065∅|σ| × √ℎ0 × ρxtb × ρytb

Khoảng cách giữa hai đĩa, chọn h0 = 0,3 m.

+  : Hệ số xét đến ảnh hưởng của sức căng bề mặt.
Với a = 0,564 và ở nhiệt độ ttb = 84,170C, thì:   20 dyn/cm →   = 1
 (pyWy)tb =0,065× 1 × √0,3 × 818,73 × 0,97 = 1,003 (m)
Tính lượng hơi trung bình đi trong tháp: g =

gt + g w
2

+ gt: Lương hơi ra khỏi đoạn chưng, gt = 17,61 (kg)
+ gw:Lượng hơi vào đoạn chưng được xác định theo phương trình: gw.rw = gd.rd
+ gd : Lượng hơi ra khỏi đỉnh tháp, gd = 34,44 kg/100 kg dấm
+ rd : Ẩn nhiệt hóa hơi của dung dịch ở đỉnh tháp: rd = 261,86(kcal/kg)
+ rw: Ẩn nhiệt hóa hơi của dung dịch ở đáy tháp: rw = yw.rRw + (1 - yw).rNw
+ rR, rN: Ẩn nhiệt hóa hơi của rượu và nước ở đáy tháp (84,17 0C)
rRw = 200,3 (kcal/kg) , rNw = 554,83 (kcal/kg).
+ yw: Nồng độ rượu trong pha hơi ở đáy tháp

Phụ lục

15


yw = 0,005 phần khối lượng

gw =

gd ×rd
rw

=> g tb =

=y

gd ×rd
w ×rR +(1−yw )×rN

=

34,33  261,86
= 17,023 (kg)
0,005  200,3 + (1 − 0,005)  554,83

17,61 + 17,023
= 17,31 (kg/100kg dấm)
2

Lượng hơi đi trong tháp andehyt theo năng suất giấm vào:
g’ =

𝑚𝑔𝑖ấ𝑚 ×𝑔𝑡𝑏
100

=

13356×17,31

DC = 0,0188 × √

100

= 2311,9(kg/h)

2311,9
= 0,9 (m)
1,003

Đường kính tháp aldehyt:
D=

Phụ lục

DL + DC 1,062 + 0,9
=
= 0,98 (m)
2
2

16


PHỤ LỤC 4

Tháp tinh
1. Số đĩa tháp tinh

•

Chỉ số hồi lưu: Rxmin =

x P − yF

*

*

yF - x F

Với : xF là nồng độ % mol rượu trong hỗn hợp đầu, xF = 52,93 % mol
xP là nồng độ % mol rượu trong sản phẩm đỉnh, xP = 73,13 % mol
yF* là nồng độ phần mol của rượu trong pha hơi, cân bằng với nồng độ của rượu trong pha
lỏng, xF = 52,93 % mol => yF* = 66,37 % mol
Rxmin =

x P − yF
*

*

yF - x F

73,12−66,37

=66,37−52,93 = 0,5

Hệ số dư b nằm trong khoảng 1,1- 2,5. Chọn b= 2,5.

Do ú: Rx =bì Rxmin = 2,5 ì0,5 = 1,25
ã

S đĩa phần luyện:

Phương trình đường nồng độ làm việc ở đoạn luyện: y =

Rx
xP
x+
R x +1
R x +1

+ Rx: chỉ số hồi lưu, Rx = 1,25
+ xP: nồng độ phần mol của rượu (pha lỏng) ở đỉnh tháp, xP = 73,13 % mol
+ x, y: nồng độ % mol của pha lỏng và pha hơi.
1,25

73,13

y = 1,25+1 × 𝑥 + 1,25+1 = 0,55x + 32,5
Trong khoảng nồng độ 52,93 % mol đến 73,13 % mol, số đĩa lý thuyết được xác định theo
đồ thị.

Hình 4.1 Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của tháp tinh
Phụ lục

17

Chọn hiệu suất đĩa  = 0,5.Dựa vào đồ thị ta có bậc thay đổi nồng độ là: n = 2,2
2,2

Số đĩa thực tế đoạn luyện là: n1 = 0,5 = 4,4 (đĩa). Chon 5 đĩa
• Số đĩa phần chưng:
Phương trình làm việc có dạng: y=

R+L
1− L
×x +
xw
R +1
R +1

L: Lượng hỗn hợp đầu tính trên một đơn vị sản phẩm đỉnh
L=

𝑥𝑝 −𝑥𝑤
𝑥𝑓 −𝑥𝑤

=

73,13−6,194×10−5
52,93−6,194×10−5

= 1,38

xw: nồng độ phần mol sản phẩm đáy, xw = 6,194×10-5 % mol
y=

1,38+1,25

× 𝑥+

1,25+1

1−1,38

×6,194×10-5 = 1,168x – 1,046×10-5

1,25+1

Khoảng nồng độ 0,2 % mol đến 52,93 % mol, số đĩa được xác định theo đồ thị. Từ kết quả
trên đồ thị, ta có số đĩa lý thuyết: n2 = 7,44
Khoảng nồng độ từ 6,194×10-5 đến 0,2 % số đĩa được xác định theo cơng thức:

n3 =

x K×G
log[1+ 0 (
−1)]
xw L
K×G
log(
)
L

Với K: Hệ số bay hơi của rượu, K = 13
G: Lượng hơi đi trong tháp tinh ứng với 17,608 kg rượu tinh (1)
G=

2,028
= 0,113 (Kmol)
18

L: Lượng lỏng đi trong tháp, lượng lỏng từ tháp andehyt với: 17,608 kg và 74,183 % khối lượng
L=

17,608 74,792
46

×

100

+

(100−74,183)×17,608
18×100

= 0,536 kmol

Với xo = 0,2 % mol và xw = 6,194×10-5 % mol



0,2
13  0,113
lg 1 +
(

− 1)
−5
0,536
6,194  10
 − 1 = 7,47
→ n3 = 
 13  0,113 
lg 

 0,536 
Ta có: n23 = n2 + n3 = 7,44 + 7,47 = 14,91. Chọn hiệu suất đĩa  = 0,5
Số đĩa thực tế: n =

𝑛23


=

11,27
0,5

= 29,82 . Lấy n = 30 đĩa

Số đĩa của toàn tháp: N = n1 + n = 5 + 30 = 35 (đĩa)
2. Đường kính tháp tinh
a) Đường kính đoạn luyện:

Phụ lục

18

Cơng thức tính đường kính: D = 0,0188

g tb
(PWg )tb

(m)

Tính khối lượng riêng trung bình của pha lỏng:

1

 xtb

=

atb

R

+

1 − atb

N

R, N: Khối lượng riêng của rượu và nước lấy theo giá trị trung bình của nhiệt độ trong
tháp.
ttb =

79,83 + 85
= 82,42 0 C
2

Ứng với nhiệt độ đó: R = 732,7 kg/m3, N = 970,31 kg/ m3
a: Nồng độ phần khối lượng trung bình pha lỏng ở đoạn đỉnh tháp và đĩa tiếp liệu.
atb =
Vậy:

0,74183 + 0,8347
= 0,78 phần khối lượng
2
1
ρxtb

0,78

1−0,78

= 732,7 + 970,31 ⇒ ρxtb = 774,4 (kg/m3 )
Khối lượng riêng trung bình của pha hơi:

 ytb =

y  M R + (1 − y)  M N
 273
22, 4  T

Với:

MR, MN: Khối lượng mol của rượu và nước. MR = 46; MN = 18
T: Nhiệt độ tuyệt đối trung bình của pha hơi trong đoạn đỉnh tháp và
đáy tháp
Hình 4.2 Tháp tinh
T = 82,42+ 273 = 355,42 (0K)
y: Nồng độ phần mol trung bình của pha hơi ở đoạn đỉnh tháp và đoạn tiếp liệu.

yt + y d
2
yt: Nồng độ phần mol của hơi ở đĩa tiếp liệu, yt = 0,5292 phần mol
yd: Nồng độ phần mol của hơi ở đỉnh, yd = 0,6637phần mol
0,5292 + 0,6637
𝑦=
= 0,59
2
0,59  46 + (1 − 0,59)  18
 ytb =
 273 = 1,184 (kg/m3)
22,4  355,42
y=

Vận tốc hơi đi trong phần luyện: (yWy)tb = 0,065 

h  x   y

h: Khoảng cách giữa hai đĩa gần nhau, h = 0,3 m
 : Hệ số xét đến sự ảnh hưởng bởi sức căng bề mặt 
Với atb = 0,78 phần khối lượng nên ta có   20 dyn/cm →   = 1

Phụ lục

19


( pyWy)tb = 0,065 1 0,3  774,4 1,184 = 1,078 (kg/m2.s)

gt + g d
2
gd: Lượng hơi của đỉnh tháp, gd =  + D = (Rx + 1)  D= 39,618
gt: Lượng hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn luyện:
gt = Gt + D
yt×gt = Gt×xt + D×xp
gt×rt = gd×rd
Lượng hơi đi trong tháp (đoạn luyện): g =

+ xp: Nồng độ pha lỏng tại đỉnh tháp, xp = 0,9557 phần khối lượng
+ xt: Nồng độ pha lỏng tại đĩa tiếp liệu, xt = 0,74183 phần khối lượng.
+ D: Sản phẩm đỉnh, D = 17,608 kg
+ yt: Nồng độ cấu tử nhẹ của pha hơi tại đĩa tiếp liệu, yt = 0,8374 phần khối lượng
+ rt , rd : Ẩn nhiệt hóa hơi của dung dịch ở đĩa tiếp liệu và đỉnh
rt = rRt  yt + (1 - yt)  rNt và rd = rRd  yd + (1 - yd)  rNd
Ở đĩa tiếp liệu( t0s = 79,83 0C): rRt =214,03 (kcal/kg), rNt =559,17 (kcal/kg).
Ở đỉnh (t0s = 85 0C): rRd = 213 kcal/kg, rNd=554 kcal/kg .
Với yd = 0,8347 phần khối lượng
→ rd = 213  0,8347+(1–0,8347)  554 = 269,37 (kcal/kg)
Giải hệ phương trình trên được: gt = 39,4 (kg)

g=

Thay số vào được:

g t + g d 39,4 + 39,618
=
= 39,51 (kg)
2
2

Ta có: Đường kính đoạn luyện DL = 0,0188

g'
(  y .Wy ) tb

Trong đó: g’: Lượng hơi đi qua tháp andehyt theo năng suất dấm vào:
g’ =

39,51×13356
100

DL = 0,0188 × √

= 5276,9 (kg)

5276,9
= 1,315(m)
1,078

b) Đường kính đoạn chưng:
Cơng thức tính đường kính đoạn chưng: DC = 0,0188
Khối lượng riêng pha lỏng:

Phụ lục

1

 xtb

=

atb

R

+

g tb
(PWg )tb

(m)

1 − atb

N

20


R, N: Khối lượng riêng của rượu và nước lấy theo nhiệt độ trung bình.
ttb =

79,83+79,805

2

= 79,81 0C
→R = 735,18 kg/m3; N = 969,93 (kg/m3)

a: nồng độ phần khối lượng trung bình của rượu trong pha lỏng.
atb =
1

 xtb

=

0,9557 + 0,8347
= 0,895 phần khối lượng
2

0,985 1 − 0,985
+
  xtb = 737,86
735,18 969,93

Khối lượng riêng trung bình pha hơi:

y =

(kg/m3)

y  46 + (1 − y)  18
 273

22,4  T

Trong đó: T là nhiệt độ tuyệt đối trung bình của pha hơi:
T = ttb +273 = 79,81 + 273 = 352,81 0K
y: Nồng độ phần mol trung bình của pha hơi trong đoạn chưng:
y = 0, 6639 (phần mol)
ρytb =

0,6639×46+(1−0,6639)×18
22,4×352,81

Vận tốc hơi đi trong đoạn chưng: (ρy Wy )
+ h0:

tb

×273= 1,264 (kg/m3)

= 0,065∅|σ| × √ℎ0 × ρxtb × ρytb

Khoảng cách giữa hai đĩa, chọn h0 = 0,3 m.

+  : Hệ số xét đến ảnh hưởng của sức căng bề mặt.
Với a = 0,895 và ở nhiệt độ ttb = 79,81 0C, thì:   20 dyn/cm →   = 1
(pyWy)tb =0,065× 1 × √0,3 × 737,86 × 1,264 =1,087(m)

gt + g w
2
+ gt: Lương hơi ra khỏi đoạn chưng, gt = 39,4 (kg)
Tính lượng hơi trung bình đi trong tháp: g =

+ gw:Lượng hơi vào đoạn chưng được xác định theo phương trình: gw.rw = gd.rd
+ gd : Lượng hơi ra khỏi đỉnh tháp, gd = 39,818 kg/100 kg dấm
+ rd : Ẩn nhiệt hóa hơi của dung dịch ở đỉnh tháp: rd = 255,802 (kcal/kg)
+ rw: Ẩn nhiệt hóa hơi của dung dịch ở đáy tháp: rw = yw.rRw + (1 - yw).rNw
+ rR, rN: Ẩn nhiệt hóa hơi của rượu và nước ở đáy tháp (79,81 0C)
rRw = 202,08 (kcal/kg) , rNw = 559,19 (kcal/kg).
+ yw: Nồng độ rượu trong pha hơi ở đáy tháp
yw = 0,005 phần khối lượng
gw =

Phụ lục

gd ×rd
rw

=y

gd ×rd
w ×rR +(1−yw )×rN

=

39,818  255,802
= 18,27 (kg)
0,005  202,08 + (1 − 0,005)  559,19

21

g tb =

39,4 + 18,27
= 28,84 (kg/100kg dấm)
2

Lượng hơi đi trong tháp andehyt theo năng suất giấm vào:
g’=

𝑚𝑔𝑖ấ𝑚 ×𝑔𝑡𝑏
100

=

13356×28,84
100

= 3851,87 (kg/h)

DC = 0,0188 × √

3851,87
= 1,119(m)
1,087

Đường kính tháp aldehyt:
D=

Phụ lục

DL + DC 1,315 + 1,119
=
= 1,217 (m)
2
2

22


PHỤ LỤC 5

Tháp làm sạch
1. Xác định số đĩa
•

Chỉ số hồi lưu: Rxmin =

x P − yF

*

*

yF - x F

Với :
xF là nồng độ % mol rượu trong hỗn hợp đầu, xF = 66,39 % mol
xP là nồng độ % mol rượu trong sản phẩm đỉnh, xP = 89,41 % mol
yF* là nồng độ phần mol của rượu trong pha hơi, cân bằng với nồng độ của rượu trong pha
lỏng, xF = 66,39 % mol => yF* = 73,12 % mol

=> Rxmin =

x P − yF
*

*

yF - x F

89,41−73,12

= 73,12−66,39 = 2,42

Hệ số dư b nằm trong khoảng 1,1- 2,5. Chọn b= 2,5
Do đó: Rx = b× Rxmin = 2,5 × 2,42 = 6,05
•

Số đĩa phần luyện:

Phương trình đường nồng độ làm việc ở đoạn luyện: y =

Rx
xP
x+
R x +1
R x +1

+ Rx: chỉ số hồi lưu, Rx = 6,05
+ xP: nồng độ phần mol của rượu (pha lỏng) ở đỉnh tháp, xP = 89,41 % mol
+ x, y: nồng độ % mol của pha lỏng và pha hơi.

y=

6,05
89,41
= 0,858x + 12,68
x+
6,05 + 1
6,05 + 1

Trong khoảng nồng độ 66,39 % mol đến 89,41 % mol, số đĩa lý thuyết được xác định theo đồ

Hình 0.1 Sơ đồ tính số đĩa lý thuyết của tháp làm sạch
Phụ lục

23