Thiết kế chưng cất hệ aceton - metanol

ệ AẽN MN HOĩC - TRANG1 - CHặNG LUYN
LIN TUC
MC LC

PHệN I : TỉNG QUAN Vệ SAN PHỉM DY CHUYệN CNG NGH:
I. - M ệU
II. - T NH CH T HO-Lí C A AXETON METANOL
1. Một số tính chất của Metanol
2.Một số tính chất của Axeton
III -TỉNG QUAN Vệ DY CHUYệN CNG NGH
PHệN II : TấNH TOAẽN THIT Bậ :
A - CN BềNG VT LIU VAè NHIT LặĩNG:
I - CN BềNG VT LIU
1. Thông số ban đầu
2. Tính cân bằng vật liệu
3. Phơng trình đờng nồng độ làm việc của đoạn chng và đoạn luyện
4. Xác định số đĩa của tháp chng luyện
II - CN BềNG NHIT LặĩNG
1. Cân bằng nhiệt lợng của thiết bị đun nóng
2. Cân bằng nhiệt lợng cho toàn tháp
3. Cân bằng nhiệt lợng cho thiết bị ngng tụ
4. Cân bằng nhiệt lợng cho thiết bị làm lạnh

B - THNG S CHấNH CUA THAẽP:
I - ặèNG KấNH THAẽP
1. Đờng kính đoạn luyện
2. Đờng kính đoạn chng
II - CHIệU CAO THAẽP
1. Chiều cao đoạn luyện
2. Chiều cao đoạn chng
III - TấNH TR LặC

1. Trở lực đoạn luyện
2. Trở lực đoạn chng
C - TấNH C KHấ THIT Bậ CHấNH :
I - Bệ DAèY THN THAẽP
II- TấNH AẽY VAè NếP THIT Bậ
III- Bệ DAèY LẽP CAẽCH NHT
IV -TấNH ặèNG KấNH NG DN
1. Đờng kính ống dẫn sản phẩm đỉnh
2. Đờng kính ống dẫn hỗn hợp đầu
3. Đờng kính ống dẫn sản phẩm đáy
4. Đờng kính ống hồi lu
V - KấCH THặẽC ẫA PHN PHI VAè LặẽI ẻ M

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG2 - CHặNG LUYN
LIN TUC
VI - MT BấCH
1. Bích để nối thiết bị
2. Bích để nối thiết bị với ống
VII CửA NốI THIếT Bị
VIII- CHN ẻ VAè TAI TREO THIT Bậ
1. Khối lợng toàn tháp
2. Chân đỡ và tai treo
D - TấNH THIT Bậ PHU
I - TấNH THIT Bậ UN NOẽNG HỉN HĩP ệU
II - TấNH VAè CHOĩN BM
PHệN III: KT LUN

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG3 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
PH N I:ÁƯ TÄØNG QUAN VÃƯ SN PHÁØM , DÁY CHUƯN CÄNG
NGHÃÛ
I-MÅÍ ÂÁƯU:
Trong c ng ngh û họa hc , â ph n ri ng h n h üp 2 hay nhi u c u t ho ậ ã ãø á ã äø å ãư áú ỉí ì
tan m üt ph n hay hoa n toa n va o nhau , ta cọ th s dủng nhi u ph ngä áư ì ì ì ãø ỉí ãư ỉå
phạp khạc nhau nh : h p thủ , h p phủ , trêch ly, ch ng c t ....M ùi ph ngỉ áú áú ỉ áú ä ỉå
phạp âi u cọ nh ỵng âàûc thu ri ng va cọ nh ỵng u nh üc âi m nh t âënh .ãư ỉ ì ã ì ỉ ỉ ỉå ãø áú
Vi ûc l ûa chn ph ng phạp va thi t bë cho phu h üp tu y thu üc va o h nã ỉ ỉå ì ãú ì å ì ä ì äø
h üp ban â u , y u c u sa n ph m va âi u ki ûn kinh t .å áư ã áư í áø ì ãư ã ãú
i v ïi Âäú å hỗn h üp Axeton - Metanol la hå ì ỗn h üp 2 c u t tan hoa n toa n va ổ áú ỉí ì ì ì
nhau theo b t ky ty l û na o (áú ì í ã ì hỗn hơp đẳng phí) va cọ nhi ût â ü s i khạc bi ûtì ã ä ä ã
nhau cu ng âi ûu ki ûn ạp su t . Do âọ ph ng phạp t i u â tạch åí ì ã ã áú ỉå äú ỉ ãø hỗn h üpå
tr n la ch ng c t . Ph ng phạp na y d ûa va o â ü bay h i khạc nhau gi ỵa cạcã ì ỉ áú ỉå ì ỉ ì ä å ỉ
c u t bà ng cạch th ûc hi ûn quạ trçnh chuy n pha va trao â i nhi ût gi ỵa 2áú ỉí ò ỉ ã ãø ì äø ã ỉ
pha lo ng- khê . Sa n ph m âènh thu â üc g m c u t cọ â ü bay h i l ïn v í áø ỉå äư áú ỉí ä å å ì
m üt ph n c u t cọ â ü bay h i th p h n . Co n sa n ph m âạy thu â üc ch áư áú ỉí ä å áú å ì í áø ỉå í
y u la c u khọ bay h i va m üt ph n c u t d ù bay h i .ãú ì áú å ì ä áư áú ỉí ã å
Quạ trçnh ch ng c t cng cọ nhi u ph ng phạp khạc nhau nh : ch ngỉ áú ãư ỉå ỉ ỉ
â n gia n : du ng â tạch cạc c u t cọ â ü bay h i khạc bi ût nhau . Nọ du ngå í ì ãø áú ỉí ä å ã ì
â tạch s b ü va la m sảch c u t kho i tảp ch t ; ch ng ch n kh ng : du ngãø å ä ì ì áú ỉí í áú ỉ á ä ì
trong tr ng h üp c n hả th p nhi ût â ü s i cu a c u t do c u t d ù phạỉåì å áư áú ã ä ä í áú ỉí áú ỉí ã
hu y nhi ût hay cọ nhi ût â ü s i quạ cao ; ch ng bà ng h i n ïc tr ûc ti p :í ã ã ä ä ỉ ò å ỉå ỉ ãú

du ng â tạch cạc h n h üp g m cạc ch t khọ bay h i va tảp ch t khong ba ãø äø å äư áú å ì áú
h i ; ch ng luy ûn :la ph ng phạp ph bi n nh t â tạch hoa n toa n h nå ỉ ã ì ỉå äø ãú áú ãø ì ì äø
h üp cạc c u t d bay h i cọ tênh ch t ho a tan m üt ph n hay hoa n toa nå áú ỉí å áú ì ä áư ì ì
va o nhau theo b t ky tè l û na o bà ng cạc thi t bë khạc nhau nh : thạp âéa ,ì áú ì ã ì ò ãú ỉ
thạp â ûm, thạp chọp ... i v ïi h n h üp tr n , ta n n du ng thi t bë ch ngã Âäú å äø å ã ã ì ãú ỉ
thạp â ûm .ã
Hi ûn nay thạp â ûm â üc s dủng r üng ri b ïi cọ nhi u u âi m :ã ã ỉå ỉí ä å ãư ỉ ãø
hi ûu su t cao vç b màût ti p xục l ïn, gi ïi hản la m vi ûc t ng â i r üng,ã áú ãư ãú å å ì ã ỉå äú ä
thi t bë â n gia n gn nhẻ d ù thạo r i d ù s a ch ỵa ,tr l ûc kh ng caỗú å í ã åì ã ỉí ỉ åí ỉ ä
nh ng la m vi ûc n âënh va ch ng â üc sa n ph m âo i ho i cọ â ü tinh khi tỉ ì ã äø ì ỉ ỉå í áø ì í ä ãú
cao . Thạp â ûm cọ th la m vi ûc ạp su t th ng va ạp su t ch n kh ng ,ã ãø ì ã åí áú ỉåì ì áú á ä
la m vi ûc li n tủc hồûc giạn âoản . C u tảo , kêch th ïc va loải â ûm tu ã ã áú ỉå ì ã ì
thu üc va o ch â ü la m vi ûc ,y u c u â ü tinh khi t sa n ph m .ä ì ãú ä ì ã ã áư ä ãú í áø

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG4 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
Tuy nhi n thạp â ûm cng cọ nh ỵng màût hản ch sau : khọ la m ït â ã ỉ ãú ì ỉå ãư
â ûm . N u thạp quạ cao thç ph n ph i ch t lo ng kh ng â u .ã ãú á äú áú í ä ãư
khà c phủc nh üc âi m tr n , ng i ta chia â ûm ra nhi u t ng va cọÂãø õ ỉå ãø ã ỉåì ã ãư áư ì
âàût th m âéa ph n ph i ch t lo ng â i v ïi m ùi m üt t ng â ûm n u thạp quạã á äú áú í äú å ä ä áư ã ãú
cao .
II-TÊNH CHÁÚT HỌA L CA AXETON - METANOL
1-METANOL:
Metanol hay co tªn gäi kh¸c la rỵu metylic
C«ng thức cấu tạo : CH
3

OH
Khối lượng ph©n tử : M = 32
Nhiệt độ s«i : Ts = 64,7
o
C
Nhiệt độ nãng chảy : Tnc = -97,8
o
C
L mà ột chất lỏng kh«ng m u ,linh à động,cã mïi đặc trưng .Dễ hót Èm.Tạo hỗn hợp đ¼ng phÝ với
Axeton .Tan v« hạn trong nước. Ho tan à được nhiều hợp chất hữu cơ v 1 sà ố hợp chất v« cơ.
L mà ột chất rất độc,chỉ một lượng nhỏ metanol x©m nhập v o cà ơ thể cũng cã thể g©y mï loµ,
lượng lớn hơn cã thĨ g©y tư vong.
Ưng dụng :chủ yếu để sản xuất andehitfomic nguyªn liệu cho c«ng nghiƯp chÊt dỴo.
§iỊu chÕ : Cã 2 ph¬ng ph¸p chÝnh lµ :hydrat ho¸ c¸c anken ,lªn men va thủ ph©n c¸c hydrat
cacbon.
Trong phßng thi nghiƯm rỵu ®ỵc tỉng hỵp b»ng ph¬ng ph¸p Grinha.
2- AXETON:
Axeton la ch t lo ng kh ng ma u, nhẻ h n n ïc ,cọ ty trng dì áú í ä ì å ỉå í
20
= 0,792 , tan
nhi u trong n ïc do ph n t ph n c ûc, cọ nhi ût â ü s i tãư ỉå á ỉí á ỉ ã ä ä
s
=56,1
o
C, â ng âàûc ä åí
nhi ût â ü -95,5ã ä
o
C.
Axeton cọ c ng th ïc ph n t CHä ỉ á ỉí
3

COCH
3
, M=58.
Ph ng phạp quan trng â âi u ch Axeton la : oxy họa r üu iso propanolỉå ãø ãư ãú ì ỉå
CH
3
CH(OH)CH
3
CH
3
COCH
3
+ H
2
O
V màût họa hc : cọ c u tảo t ng t û anâ hêt , axeton tham gia pha nãư áú ỉå ỉ ã í
ïng c üng Hỉ ä
2
va natrihro sun fit (NaHS
3
) nh ng kh ng tham gia trạng g ngỉ ä ỉå
v ïi AgN
3
va Cu(OH)ì
2
,tuy nhi n cọ th bë oxy họa va cà t sạt nhọm CO â tảỗ ãø ì õ ãø
tha nh 2 axêt khi nọ pha n ïng vọi ch t oxay họa mảnh .ì í ỉ áú
ïng dủng : Axeton ho a tan t t trong axetat, nitro xenlulo, nh ûa fenolỈ ì äú ỉ
focmanâehit, ch t bẹo , dung m i pha s n , m ûc ng â ng . Nọ la nguy n li ûú ä å ỉ äú äư ì ã ã
â t ng h üp thu y tinh h ỵu c , t Axeton cọ th âi u ch x ten sunphuanatãø äø å í ỉ å ỉì ãø ãư ãú ã

(thu c ng) va cạc halophom .äú ì
Nhçn chung Axeton va axit axetc cọ nhi u ïng dủng trong c ng nghi ûpì ãư ỉ ä ã
cng nh trong â i s ng hà ng nga y n n c n thi t pha i tạch ri ng â üc chụngỉ åì äú ò ì ã áư ãú í ã ỉå
.
III- TÄØNG QUAN VÃƯ DÁY CHUƯN CÄNG NGHÃÛ:

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG5 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
Dung dëch â u â üc b m t thu ng ch ïa 8 l n thu ng cao vë 5 nh b m thu ư ỉå å ỉì ì ỉ ã ì åì å í
l ûc r i cha y va o thi t bë âun nọng 6. â y dung dëch â üc âun â n nhi ûtỉ äư í ì ãú ÅÍ á ỉå ãú ã
â ü s i bà ng h i n ïc bo ho a . Thi t bë âun s i 6 la thi t bë trao â i nhi ûtä ä ò å ỉå ì ãú ä ì ãú äø ã
ki u ng chu m, dung dëch sau khi âun s i s âi va o thạp ch ng luy ûn âéẫø äú ì ä ì ỉ ã åí
ti p li ûu .ãú ã
Trong thạp ch ng luy ûn , h i âi t d ïi l n va gàûp ch t lo ng âi t tr nỉ ã å ỉì ỉå ã ì áú í ỉì ã
xu ng. Vç nhi ût â ü ca ng l n cao ca ng th p n n khi h i âi t d ïi l n tr n quậú ã ä ì ã ì áú ã å ỉì ỉå ã ã
cạc âéa s la m c u t cọ nhi ût â ü s i cao s bë ng ng tủ lải va cu i cu ngì áú ỉí ã ä ä ỉ ì äú ì
tr n âènh thạp thu â üc h n h üp h u h t c u t d ù bay h i (c u t nhẻ ) .ã ỉå äø å áư ãú áú ỉí ã å áú ỉí
H i ra kho i thạp s qua thi t bë ng ng tủ hoa n toa n 4, l üng lo ng ng ng tủå í ãú ỉ ì ì ỉå í ỉ
m üt ph n s â üc h i l u v thạp , ph n co n lải s va o thi t bë la m lảnhä áư ỉå äư ỉ ãư áư ì ì ãú ì
3 â ù gia m nhi ût â ü r i chuy n xu ng thu ng ch ạ sa n ph m âènh 1.ã í ã ä äư ãø äú ì ỉ í áø
Ch t lo ng âi t tr n xu ng gàûp h i t d ïi l n cọ nhi ût â ü cao n n m ütáú í ỉì ã äú å ỉì ỉå ã ã ä ã ä
ph n c u t nhẻ s bay h i . Do âọ ca ng xu ng th p n ng â ü c u t khọáư áú ỉí å ì äú áú äư ä áú ỉí
bay h i ca ng cao, cu i cu ng sa n ph m âạy thu â üc h u h t la c ụ t nàûngå ì äú ì í áø ỉå áư ãú ì á ỉí
. H n h üp na y thu â üc âạy thạp sau âọ cho va o thu ng ch ïa äø å ì ỉå åí ì ì ỉ sản ph m 9.áø
Nh v ûy thạp â th ûc hi ûn m üt quạ trçnh ch ng tạch li n tủc h nỉ á ỉ ã ä ỉ ã äø
h üp 2 c u t Axeton -Metanol tha nh 2 sa n ph m ri ng bi ût . Axeton cọ nhi ûtå áú ỉí ì í áø ã ã ã

â ü s i th p h n n n thu h i âènh co n Metanol thu ho i âạy . ä ä áú å ã äư åí ì ì åí
S D Y CHUY N C NG NGH (Å ÂÄƯ Á ÃƯ Ä ÃÛ BẢN VẼ KHỔ A3)
PHÁƯN II
TÊNH TOẠN THIÃÚT BË
A-CÁN BÀỊNG VÁÛT LIÃÛU V NHIÃÛT LỈÅÜNG:
I- CÁN BÀỊNG VÁÛT LIÃÛU:
1-THÄNG SÄÚ BAN ÂÁƯU:
GO I: F:l u l üng h n h üp â u kg/h- kmol/hÜ ỉ ỉå äø å áư
P: l u l üng sa n ph m âènh kg/h- kmol/h ỉ ỉå í áø
W: l u l üng sa n ph m âạy kg/h- kmol/hỉ ỉå í áø
a
F
: n ng â ü äư ä cấu tử dƠ bay h¬i hçn h üp â u % kh iå áư äú
l üng ỉå
a
P
:

n ng â äư ä cÊu tư dƠ bay h¬i sa n ph m âènh % kh ií áø äú
l üngỉå

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG6 - CHặNG LUYN
LIN TUC
a
W
: n ng õ ỹ ọử ọ cấu tử dễ bay hơi sa n ph m õaùy % ớ ỏứ khi

l ỹngổồ
x
F
:n ng õ ỹ ọử ọ cấu tử dễ bay hơi h n h ỹp õ u % molọứ ồ ỏử
x
P
:n ng õ ỹ ọử ọ cấu tử dễ bay hơi trong sản phẩm đỉnh % mol
x
W
:n ng õ ỹ ọử ọ cấu tử dễ bay hơi trong sản phẩm đáy % mol
kyù hi ỷu: Axeton :A, Mó
A
= 58
Methanol:B,M
B
= 32
Số liệu ban đầu: G
F
= 15000 kg/h
a
F
= 32% khối lợng
a
P
= 77% khối lợng
a
W
= 2% khối lọng
2-T NH C N B NG V T LI U:ấ ề
Ph ng trỗnh c n b ng v ỷt vi t cho toa n thaùp:ổồ ỏ ũ ỏ óỳ ỡ

F = P + W (1)
Hay G
F
= G
P
+ G
W
Ph ng trỗnh c n b ng v ỷt li ỷu vi t cho c u t nheỷ:ổồ ỏ ũ ỏ ó óỳ ỏỳ ổớ
Fa
F
= P a
P
+ Wa
W
(2)
G
F
a
F
= G
P
a
P
+ G
W
a
W


T (1) va (2) suy ra:ổỡ ỡ

Hay
FP
W
WF
P
WP
F
aa
G
aa
G
aa
G

=

=

[ ]
)/(6000
277
232
15000 hkg
aa
aa
GG
WP
WF
FP

=


=


=
T (1) suy ra: Gổỡ
W
= G
F
- G
P
= 15000 - 6000 = 9000 (kg/h)

Tờnh n ng õ ỹ ph n mol d ỷa va o n ng õ ỹ ph n kh i l ỹng:ọử ọ ỏử ổ ỡ ọử ọ ỏử ọỳ ổồ

i
ik
k
k
k
M
a
M
a
x

=

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
WPWFWP
xx
W
xx
p
xx
F

=

=

ệ AẽN MN HOĩC - TRANG7 - CHặNG LUYN
LIN TUC
Tha nh ph n mol trong h n h ỹp õ u:ỡ ỏử ọứ ồ ỏử
206,0
32
32,01
58
32,0
58
32,0
1
=

+
=

+
=
B
F
A
F
A
F
F
M
a
M
a
M
a
x
(ph n mol)ỏử

Tha nh ph n mol trong sa n ph m õốnh:ỡ ỏử ớ ỏứ
648,0
32
77,01
58
77,0
58
77,0
1

=

+
=

+
=
B
P
A
p
A
P
P
M
a
M
a
M
a
x
(ph n mol)ỏử
Tha nh ph n mol trong sa n ph m õaùy:ỡ ỏử ớ ỏứ
011,0
32
02,01
58
02,0
58
02,0

1
=

+
=

+
=
B
W
A
W
A
W
W
M
a
M
a
M
a
x
(ph n mol)ỏử
Tờnh kh i l ỹng mol trung bỗnh:ọỳ ổồ
Trong h n h ỹp õ u:ọứ ồ ỏử
M
F
= x
F
M

A
+ (1- x
F
)M
B
= 0,206*58 +(1-0,206)*32 = 37,356 kg/kmol
Trong sa n ph m õốnh:ớ ỏứ
M
P
= x
P
M
A
+ (1- x
P
)M
B
= 0,648*58 + (1-0,648)*32 = 48,848 kg/kmol
Trong sa n ph m õaùy:ớ ỏứ
M
W
= x
W
M
A
+ (1- x
W
)M
B
= 0,011*58 + (1-0,011)*32 = 32,286 kg/kmol

L u l ỹng tờnh theo kmol/h:ổ ổồ
F =
=
F
F
M
G
15000/37,356 = 401,54 kmol/h
P =
=
P
P
M
G
6000/48,848 = 122,83 kmol/h
W =
=
M
G
9000/32,286 = 278,758 kmol/h
Nh v ỷy ta coù ba ng t ng k t tha nh ph n sa n ph m nh sau:ổ ỏ ớ ọứ óỳ ỡ ỏử ớ ỏứ ổ
Ph n kh i l ỹng Ph n mol L u l ỹng kg/h L uỏử ọỳ ổồ ỏử ổ ổồ ổ
l ỹng kmol/hổồ
H n h ỹp õ u: 0,32 ọứ ồ ỏử 0,206 15000 401,54

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG8 - CHỈNG LUÛN

LIÃN TỦC
Sa n ph m âạy:í áø 0,77 0,648 6000 122,83
Sa n ph m âạy:í áø 0,02 0,011 9000 278,758
3- PH¦¥NG TR×NH §¦êng NåNG §é LµM VIƯC CđA §O¹N LUN Vµ §O¹N CH¦NG
a/ Đoạn luyện :
Để đơn giản tính tốn ta thừa nhận những giả thiết sau:
- Số mol của pha hơi đi từ dưới lên bằng nhau trong tất cả mọi tiết diện của tháp.
- Hỗn hợp đầu đi vào tháp ở nhiệt đọ sơi
- Chất lỏng ngưng trong thiết bị ngưng tụ có thành phần bằng thành phần hơi đi ra khỏi
đỉnh tháp
- Đun sơi ở đáy tháp bằng hơi đốt gián tiếp.
- Số mol chất lỏng khơng thay đổi theo chiều cao trong đoạn chưng và đoạn luyện .
Ta có phương trình cân bằng vật liệu đối với đọan luyện :
G
y
= G
x
+ P
Với: G
y
: lưu lượng pha hơi đi từ dưới lên ( kmol/h)
G
y
: lưu lượng lỏng hồi lưu từ trên xuống ( kmol /h)
P : lưu liượng sản phẩm đỉnh
Ph ng trçnh c n bà ng v ût li ûu vi t cho c u t d ù bay h i :ỉå á ò á ã ãú áú ỉí ã å
G
y
y
n+1

= G
x
x
n
+ P x
P
Suy ra
pn
x
n
y
xx
P
G
y
P
G
+=
+1


y
p
n
y
x
n
S
x
x

S
R
y +=
+1
v ïi Rx =å
P
G
x
chè s h i l ú äư ỉ

1+==
x
y
y
R
P
G
S
chè s h iäú å
Do âọ ph ng trçnh â ng n ng â ü la m vi ûc cọ dảng:ỉå ỉåì äư ä ì ã
y
n+1
= Ax
n
+ B
V ïi å
1
,
1 +
=

+
=
x
p
x
x
R
x
B
R
R
A
b/Âoản chỉng:
Ph nỉå g trçnh c n bà ng v ût li ûu âoản ch ng:á ò á ã ỉ
G
,
x
= Gy + W
v ïi Gå
,
x
= Gx + P l üng lo ng trong âoản ch ng t tr n xu ngỉå í ỉ ỉì ã äú
W : l u l üng sa n ph m âạy (kmol/h)ỉ ỉå í áø
F : l u l üng h n h üp â u (kmol/h)ỉ ỉå äø å áư
Ph ng trçnh c n bà ng v ût vi t cho c u t Axeton :ỉå á ò á ãú áú ỉí
Wnynx
WxyGxG +
′
=
′′

+1
Suy ra
W
x
n
x
x
n
x
R
L
x
R
LR
y
1
1
1
1
+
−
−
′
+
+
=
′
+
v ïi L = F/På
Cọ dảng :

BxAy
nn
′
+
′′
=
′
+1
Với

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG9 - CHặNG LUYN
LIN TUC
1
1
',
1
'
+

=
+
+
=
xx
x
R

L
B
R
LR
A
Hai õ ng la m vi ỷc na y c t nhau taỷi õi m coù hoa nh õ ỹ x = xổồỡ ỡ ó ỡ ừ óứ ỡ ọ
F

4- XAẽC ậNH S BC THAY ỉI NệNG ĩ :
a-Thnh phn ca hn hp 2 cu t Axeton-Metanol

x 0,0 0,09
1
0,19
0
0,28
8
0,40
1
0,50
1
0,57
9
0,68
7
0,75
6
0,84
0
0,89

5
0,94
5
1,00
y 0,0 0,17
7
0,31
2
0,41
2
0,50
5
0,57
8
0,63
1
0,70
7
0,76
0
0,82
9
0,88
0
0,94
6
1,00
t 64,6
5
61,7

8
59,6
0
58,1
4
56,9
6
56,2
2
55,7
8
55,4
1
55,2
9
55,3
7
55,5
4
55,9
2
56,2
1

Ba ng tha nh ph n c n b ng lo ng h i va nhi ỷt õ ỹ s i cu a h n h ỹp 2 c uớ ỡ ỏử ỏ ũ ớ ồ ỡ ó ọ ọ ớ ọứ ồ ỏứ
t aùp su t 760 mmHgổớ ồớ ỏỳ
(theo Perrys Chemical Handbook)
T ba ng s li ỷu tr n ta veợ õ ng c n b ng tr n õ thở x-y va veợ õ thở t-ổỡ ớ ọỳ ó ó ổồỡ ỏ ũ ó ọử ỡ ọử
x,y (hỗnh 1- trang 10)
Goỹi y

F ,
y
P
, y
W
la n ng õ ỹ ph n mol cu a pha h i c n b ng v ùi pha lo ng trongỡ ọử ọ ỏử ớ ồ ỏ ũ ồ ớ
h n h ỹp õ u , sa n ph m õốnh, sa n ph m õaùyọứ ồ ỏử ớ ỏứ ớ ỏứ
t
F
, t
P
, t
W
: nhi ỷt õ ỹ s i cu a h n h ỹp õ u , sa n ph m õốnh, sa n ph mó ọ ọ ớ ọứ ồ ỏử ớ ỏứ ớ ỏứ
õaùy
d ỷa va o õ thở ta coù k t qua sau:ổ ỡ ọử óỳ ớ
Sa nớ
ph mỏứ
x (%mol) y
*
(%mol) t s iọ
F 20,6 32,83 59,36
P 64,8 67,95 55,54
W 1,1 2,139 64,303

b-Xỏc nh ch s hi lu :

61,2
206,03283,0
3283,0648,0

*
*
min
=


=


=
F
F
F
p
X
xy
yx
R

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG10 - CHặNG LUYN
LIN TUC
V ùi xồ
P
n ng õ ỹ ph n mol cu a Axeton sa n ph m õốnh .ọử ọ ỏử ớ ồớ ớ ỏứ
x
F

n ng õ ỹ ph n mol cu a Axeton h n h ỹp õ uọử ọ ỏử ớ ồớ ọứ ồ ỏử
y
*
F
n ng õ ỹ ph n mol trong pha h i n m c n b ng pha lo ng ọử ọ ỏử ồ ũ ỏ ũ ớ ồớ
h n h ỹp õ uọứ ồ ỏử
ệ THậ
x-y
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
x
y

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ệ THậ
t-x,y
55

55.5
56
56.5
57
57.5
58
58.5
59
59.5
60
60.5
61
61.5
62
62.5
63
63.5
64
64.5
65
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
x,y
t
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG11 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
:
c-Xác định chỉ số hồi lưu thích hợp :
R
X
= b R

Xmin
v ïi b la h û s b = 1,2 2,5å ì ã äú
Xạc âënh R
X
thêch h üp theo s b ûc thay â i n ng â ü â üc ti n ha nhå äú á äø äư ä ỉå ãú ì
nh sau : cho nhi u giạ trë Rỉ ãư
X
l ïn h n giạ trë Rå å
Xmin
. V ïi m ùi giạ trë tr n , ta xạcå ä ã
âënh â üc tung â ü cu a â ng la m vi ûc v ïi trủc tung B,v ïi:ỉå ä í ỉåì ì ã å å

1+
=
x
P
R
x
B
Ta v â ng la m vi ûc cu a âoản luy ûn va âoản ch ng ỉåì ì ã í ã ì ỉ theo cac điểm đặc biệt
sau:
+Đường làm việc đoạn luyện:
Theo giả thiết thì thành phần cấu tử dễ bay hơi trong chất lỏng ngưng tụ đi vào tháp bằng thành
phần cấu tử dễ bay hơi từ đỉnh tháp đi ra.Do đó đĩa trên cùng thì y=x và phương trình đường làm
việc đĩa trên cùng là :
Y=Ax+B
Thay giá trị A và B giải ra ta có y=x
p
Điều đó chứng tỏ rằng điếm M(x,y) trên cùng của đưòng làm việc đoạn luyện có toạ độ y=x=x
p

Và điểm thứ hai có toạ độ B(0,
1+
x
p
R
x
) đã xác định ở trên.
+Đường làm việc đoạn chưng:
Ta có thể coi nồng độ ở đĩa cuối cùng của đoạn chưng bằng nồng độ đáy x
w

Tương tự thay A và B vào phương trình x=Ay+B của đoạn chưng ta tìm ra điểm cuối cùng của
đưòng nồng độ làm việc của đoạn luyện tại điểm có hồnh độ x
f
, tung độ phụ thuộc chỉ số hồi lưu R
x
.
Cách xác định số đĩa lý thuyết theo phưong pháp số bậc thay đổi nồng độ bằng đồ thị x-y như
sau:
Trên đồ thị x-y vẽ đường cân bằng theo số liệu đã cho.
-Vẽ đường x-y
-Vẽ đường làm việc theo các điểm trên .
-Từ M vẽ đường thẳng song song với trục tung nó cắt đường làm việc tại một điểm,cứ tiếp tục
như vậy cho đến điểm N.
- Đếm số bậc thay đổi nồng độ N
lt
trên đồ thị.Với mỗi bậc thay đổi nồng độ ứng với một ngăn
thiết bị gọi là số ngăn lý thuyết do điều kiện chuyển khối chưa được tốt.
D ûa va o â thë ta cọ k t qỉ ì äư ãú ủa sau:
b 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4

R
X
3,13 3,65 4,18 4,70 5,22 5,74 6,26

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG12 - CHặNG LUYN
LIN TUC
N
L
12 12 11 10 11 10 10
N
L
(R
X
+1) 49,58
4
55,84
8
56,936 56,98 68,42 67,42 72,6
4
Theo ba ng k t qua tr n ta vớ óỳ ớ ó th Rx-N(Rx+1)
Ta choỹn chố s h i l u thờch h ỹp : Rọỳ ọử ổ ồ
X
= 4,7
Khi ú N
L
=10

S ngn lyù thuy t õoaỷn luy ỷn la : 6ọỳ óỳ ó ỡ
S ngn lyù thuy t õoaỷn ch ng la : 4ọỳ óỳ ổ ỡ
ệ THậ XAẽC ậNH S BC THAY ỉI NệNG ĩ :
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
d-Xỏc nh s ngn thc t :

N
TT
=
tb
L
N

v ùi ồ
3
321


++

=
tb


tb

: la ha m phuỷ thu ỹc va o õ ỹ bay h i t ng õ i ỡ ỡ ọ ỡ ọ ồ ổồ ọỳ

va õ ỹ nh ùt ỡ ọ ồ
à
cu aớ
h n h ỹp .ọứ ồ


: õ ỹc xaùc õởnh theo c ng th ùc IX .61 trang 171 s tay QT & TBHC t ỷpổồ ọ ổ ọứ ỏ
II:

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG13 - CHặNG LUYN
LIN TUC

x
x
y
y

=

1
1
*
*


v ùi y,x : n ng õ ỹ ph n mol cu a Axeton trong pha h i va phaồ ọử ọ ỏử ớ ồ ỡ
lo ng.ớ
Nh v ỷy xaùc õởnh õ ỹ bay h i trong caùc h n h ỹp nh sau :ổ ỏ ọ ồ ọứ ồ ổ
Trong h n h ỹp õ u : ọứ ồ ỏử
88,1
1
1
*
*
1
=


=
F
F
F
x
x
y
y

; v ùi xồ
F

=0,206; y
*
F
= 0,3283
Trong sa n ph m õốnh : ớ ỏứ
51,1
1
1
*
*
2
=


=
P
P
P
P
x
x
y
y

, v ùi xồ
W
= 0.952 ; y
*
P
= 0.997

Trong sa n ph m õaùy :ớ ỏứ
965,1
1
1
*
*
3
=


=
W
W
W
W
x
x
y
y

, v ùi xồ
W
= 0,011; y
*
W
=
0,02139
Xaùc õởnh õ ỹ nh ùt cu a h n h ỹp theo nhi ỷt õ ỹ :ọ ồ ớ ọứ ồ ó ọ
Tr ùc h t ta xaùc õởnh õ ỹ nh ùt cu a Axeton va Metanol theo nhi ỷt õ ỹ d ỷaổồ óỳ ọ ồ ớ ỡ ó ọ ổ

va o ba ng I .101 trang 91 s tay QT & TBCNHH t ỷp Iỡ ớ ọứ ỏ
Nhi ỷt õ ỹ ó ọ
o
C ỹ nh ùt Cọ ồ
3
H
6
O ỹ nh ùtọ ồ
CH
3
COOH
t
F
=59,36
à
A
= 0,232
à
B
= 0,352
t
P
=55,54
à
A
= 0,245
à
B
= 0,368

t
W
=64,303
à
A
= 0,221
à
B
= 0,331
ỹ nh ùt cu a h n h ỹp õ ỹc xaùc õởnh theo c ng th ùc I.12 trang 84 s tayọ ồ ớ ọứ ồ ổồ ọ ổ ọứ
QT & QBCNHH t ỷp Iỏ
lg
hh
à
=x
A
lg
à
A
+ x
B
lg
à
B

Do õoù ta coù :

BFFAFF
xx
ààà

lg)1(lglg
1
+=
= 0,206lg0,232 + (1-0,206)lg0,352 = -0,490


1
à
= 0,612

-0,548 3650,648)lg0,-(1 450,648lg0,2lg)1(lglg
2
=+=+=
BFPAFP
xx
ààà


577,0
2
=
à
-0,482 3310,011)lg0,-(1 210,011lg0,2lg)1(lglg
3
=+=+=
BWWAWW
xx
ààà

Sinh vión thổỷc hióỷn:

Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG14 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC

617,0
3
=→
µ
Nh v ûy ta cọ k t qua sau :ỉ á ãú í

%4815,188,1*612,0
11
1
=→==
ηαµ
%52842,051,1*557,0
222
1
=→==
ηαµ
%4721,1965,1*617,0
333
=→==
ηαµ
32,1
,
2
ηηη

xạc âënh bà ng â thë trang 171 s tay quạ trçnh thi t bë v äư äø ãú ì
c ng ngh û họa ch t t ûp II .ä ã áú á
Suy ra hi ûu su t la m vi ûc cu a thạp: ã áú ì ã í
%49
3
475248
3
321
=
++
=
++
=
ηηη
η
s ngàn th ûc t âoản äú ỉ ãú luyện :
N
l
=6/0,49 =12 ngàn
S ngàn âoản ch ng :äú ỉ
N
c
=4/0,49= 8 ngàn
s ngàn th ûc t thạp :äú ỉ ãú
N = 1 2 + 8 = 20 ngàn
III-CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG :
Mủc âêch cu a vi ûc tênh toạn c n bà ng nhi ût l üng la â xạc âënh l üngí ã á ò ã ỉå ì ãø ỉå
h i â t c n thi t khi âun nọng h n h üp â u , âun b c h i âạy thạp cngå äú áư ãú äø å áư äú å åí
nh xạc âënh l üng n ïc la m lảnh c n thi t cho quạ trçnh ng ng tủ la mỉ ỉå ỉå ì áư ãú ỉ ì
lảnh .

Chn n ïc la m ch t ta i nhi ût vç nọ la ngu n nguy n li ûu r ti n ,phỉå ì áú í ã ì äư ã ã ãư äø
bi n trong thi n nhi n va cọ kha nàng âạp ïng y u c u c ng ngh û.ãú ã ã ì í ỉ ã áư ä ã
Q
D1
:l üng nhi ût do h i n ïc cung c p â âun nọng h n h üp â u J/hỉå ã å ỉå áú ãø äø å áư
Q
f
: l üng nhi ût h n h üp â u mang va o J/hỉå ã äø å áư ì

f
Q
′
:l üng nhi ût do h i mang ra kho i thi t bë âun nọng h n h üp â u J/hỉå ã å í ãú äø å áư
Q
m1
:l üng nhi ût m t mạt trong quạ trçnh âun s i J/hỉå ã áú ä
Q
y
;l üng nhi ût h i mang ra kho i thạp J/hỉå ã å í
Q
Rx
l üng nhi ût do l üng lo ng h i l u mang va o J/hỉå ã ỉå í äư ỉ ì
Q
p
: nhi ût l üng do sa n ph m âènh mang ra J/hã ỉå í áø
Q
D2
:nhi ût l üng c n âun nọng sa n ph m âạy J/hã ỉå áư í áø
Q
W

: nhi ût l üng do sa n ph m âạy mang ra J/hã ỉå í áø
Q
m2
: nhi ût l üng m t mạt trong thạp ch ng luy ûn J/hã ỉå áú ỉ ã
Q
ng1
, Q
ng2
:nhi ût do n ïc ng ng mang ra J/hã ỉå ỉ

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
H
2
O
H
2
O
H
2
O
H
2
O
Q
y
Q
f’

Q
D1
Q
D2
Q
m2
Q
ng1
Q
m1
Q
W
Q
f
Q
P
Q
Rx
Q
ng2
ệ AẽN MN HOĩC - TRANG15 - CHặNG LUYN
LIN TUC
1-CN BềNG NHIT LặĩNG CUA THIT Bậ UN NOẽNG:
Ph ng trỗnh c n b ng nhi ỷt l ỹng cho quaù trỗnh õun noùng:ổồ ỏ ũ ó ổồ
Q
D1
+ Q
f
= Q
f

, + Q
m
+ Q
ng1

Q
D1
=D
1
1

= D
1
(r
1
+
1

C
1
)
v ùi : ồ
D
1
:l ỹng h i õ t mang va o Kg/hổồ ồ ọỳ ỡ
1

: ha m nhi ỷt cu a h i n ùc J/kgỡ ó ớ ồ ổồ
r
1

: n nhi ỷt hoùa h i cu a h i n ùc ỏứ ó ồ ớ ồ ổồ
1

: nhi ỷt õ ỹ n ùc ng ng ó ọ ổồ ổ
o
C
C
1
: nhi ỷt dung ri ng cu a n ùc ng ng J/kg õ ỹ ó ó ớ ổồ ổ ọ
Ta coù :
Q
ng1
= D
1
1

C
1
Q
m
= 5%(Q
D1
- Q
ng1
) = 5% D
1
r
1
Q
f

= F t
f
C
f
Q
f
, =F t
f
,C
f
,
t
f
, :nhi ỷt õ ỹ ỹs i cu a h n h ỹp õ u aùp su t khờ quy n ó ọ ọ ớ ọứ ồ ỏử ồớ ỏỳ óứ
o
C
t
f
: nhi ỷt õ ỹ h n h ỹp õ u ó ọ ọứ ồ ỏử
o
C , choỹn t
f
=25
o
C
Suy ra:

1
1
95,0

),,(
r
CtCtF
D
ffff

=
kg/h
Tờnh nhi ỷt dung ri ng cu a h n h ỹp õ u :ó ó ớ ọứ ồ ỏử
C
f
25
= C
A
25
a
F
+ C
B
25
(1-a
F
)
C
A
25
,C
B
25
tra trong ba ng I-153trang 171 STQT&TBCNHC t ỷp I :ớ ỏ

C
A
25
= 2195 J/kgõ ỹọ
C
B
25
=2595 J/kgõ ỹọ
C
f
25
= 2195*0,32 +2595*(1-0,32) =2467 J/kgõ ỹọ
Q
f
=F C
f
t
f
= F*25*2088,21 =F*52205,15 J/kgõ ỹọ
T ng t ỷ ta coù nhi ỷt dung ri ng cu a h n h ỹp õ u nhi ỷt õ ỹ s i tổồ ổ ó ó ớ ọứ ồ ỏử ồớ ó ọ ọ
f
, =
59,36
o
C
C
f
,
59,36
= C

A
59,36
a
F
+ C
B
59,36
(1-a
F
)
C
A
59,36
= 2302,92 J/kgd ỹọ

Sinh vión thổỷc hióỷn:
Aè NễNG-2005
giaùo vión hổồùng dỏựn:
LÊ THị LIềN NGUYễN THANH SƠN
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG16 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
C
B
59,36
= 2757,12 J/kgâ üä
C
f
,
59,36
= 2302,92* 0,32 + 2757,12*(1-0,32) = 2611,7 J/kgâ üä

Ta chn h i n ïc bo ho a âun s i ạp su t p = 1 atm ,tå ỉå ì ä åí áú
o
= 99,1
o
C ,suy ra
r
1
= 2264* 10
3
J/kg (ba ng I-125 trang 314 s tay QTTB&CNHC t ûp I)í äø á
v ûy á
)/(07,651
10*2267*95.0
25*246736,59*7,2611
15000
3
hKgD =
−
=
2-CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG CHO TON THẠP:

222 mngWyDRxf
QQQQQQQ +++=++
′
a/Nhi ût l üng do h n h üp â u mang va o thạp:ã ỉå äø å áư ì
)/(232545768015000*36,59*7,2611 hJGtCQ
Ffff
==
′′
=

′
b/Nhi ût l üng do h i n ïc mang va o âạy thạp:ã ỉå å ỉå ì
)/)((
2222222
hJCrDDQ
D
θλ
+==
D
2
:l üng h i n ïc mang va o thạp Kg/hỉå å ỉå ì
2
λ
: ha m nhi ût cu a h i n ïc bo ho a J/Kgì ã í å ỉå ì
22
,C
θ
: nhi ût â ü va nhi ût dung ri ng cu a n ïc ng ng .ã ä ì ã ã í ỉå ỉ
c/ Nhi ût l üng lo ng h i l u mang va o :ã ỉå í äư ỉ ì
Q
Rx
= G
x
C
x
t
x
= G
P
R

x
C
x
t
x
(v ïi å
P
G
R
x
x
=
)
t
x
= t
P
= 55,54
o
C
C
55,54
x
:nhi ût dung ri ng cu a h n h üp sau khi ng ng tủ tải sa nã ã í äø å ỉ í
ph m âènh (J/Kg â ü)áø ä
C
55,54
x
â üc tênh theo c ng th ïc saå ä ỉ
C

55,54
x
= C
A
a
P
+ C
B
(1- a
P
)
C
A
,C
B
:tra ba ng I-153,trang 171 , 172 s tay QT&TBCNHH t ûp I í äø á åí
nhi ût â ü 55,54ã ä
o
C
C
A
= 2290,505 J/Kgâ üä
C
B
= 2739,93 J/Kgâ üä
Do âọ C
55,54
x

= 2290,505*0,77 + 2739,93*(1-0,77) = 2393,86
J/Kgâ üä
Suy ra Q
Rx
= 6000*4,7*2393,86*55,54 = 3749330,56 J/h
d/ Nhi ût l üng do h i mang ra :ã ỉå å
hhxPhhyy
RGGQ
λλ
)1( +==
hh
λ
: nhi ût l üng ri ng cu a h n h üp h i âènh thạp :ã ỉå ã í äø å å åí
PPPPPhh
tCraa +=−+=
21
)1(
λλλ
1
λ
: ha m nhi ût cu a Axeton 55,54ì ã í åí
o
C
2
λ
: ha m nhi ût cu a Metanol 55,54ì ã í åí
o
C
C
P

:nhi ût dung ri ng cu a h n h üp ra kho i thạp nhi ût â ü 55,54ã ã í äø å í åí ã ä
o
C

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG17 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC
C
P
= C
Rx
= 2393,86 J/Kgâ üä
r
P
: n nhi ût họa h i cu a h n h üp nhi ût d ü 55,54áø ã å í äø å åí ã ä
o
C
r
P
= r
A
a
P
+ r
B
(1- a
P

)
r
A
,r
B
:tra ba ng I-213 trang 254 s tay QT&TBCNHH t ûp I bà ng ph ngí äø á ò ỉå
phạp n üi suy :ä
r
A
= 552,93 *10
3
J/Kg
r
B
= 1116,2 *10
3
J/Kg
)/(10*38,65910*2,1116*)77,01(77,0*10*93,552
333
kgJr
P
=−+=⇒
Suy ra
hh
λ
= r
P
+ C
P
t

P
=659,38*10
3
+ 2393,86*55,54 = 792335
J/Kg
V ûy Qá
y
= G
P
(R
x
+ 1)
hh
λ
= 6000*(4,7+1)*792335 =24578,23*10
6
J/h
e/ Nhi ût l üng do sa n ph m âạy mang ra:ã ỉå í áø
Q
W
= G
W
C
W
t
W
J/h
C
W
: â üc xạc âënh theo c ng th ïc : ỉå ä ỉ

)1(
303,64303,64303,64
WBWAW
aCaCC −−=
C
A
,C
B
: tra ba ng I - 153 trang 171 s tay QT&TBCNHH t ûp I bà ngí äø á ò
ph ng phạp n üi suy nhi ût â ü 64,303ỉå ä åí ã ä
o
C :
C
A
= 2318,985 J/kgâ üä
C
B
= 2781,515 J/kgâ üä
Suy ra C
W
= 2318,985*0,02 + 2781,515*(1-0,02) = 2772,26 J/kgâ üä
V ûy Qá
W
=9000*2772,26*64,303 = 1604381713 J/h
f/ Nhi ût l üng do n ïc ng ng ma ng ra :ã ỉå ỉå ỉ í

2222
θ
CDQ
ng

=
J/h
g/ Nhi ût l üng do t n th t ra m i tr ng xung quanh :ã ỉå äø áú ä ỉåì
Q
m2
= 0,95D
2
r
2
J/h
V û
)/(48,11090
10*2264*95,0
10)7493,345,232538,160423,24578(
95,0
3
6
2
2
hJ
r
QQQQ
D
RxfWy
=
−−+
=
−
′
−+

=
3- CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG CHO THIÃÚT BË NGỈNG TỦ :
S dủng thi t bë ng ng tủ hoa n toa n :ỉí ãú ỉ ì ì
Ph ng trçnh c n b ng nhi ût l üng :ỉå á áư ã ỉå
P ( R
x
+ 1 ) r = G
n1
C
n
(t
2
- t
1
) c ng th ïc 13-62 trang 111 s ta ỉ äø
QT&TBCNHH t ûp II :á
Chn nhi t â ü va o cu a n ïc la m lảnh tã ä ì í ỉå ì
1
=25
o
C va nhi ût â ü ra tì ã ä
2
=
40
o
C
Do âọ nhi ût â ü trung bçnh : ã ä

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005

giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG18 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC

C
tt
t
o
tb
5,32
2
4025
2
21
=
+
=
+
=
Gia thi t rà ng nhi ût l üng do h i ng ng tủ thi t bë nhi ût â üí ãú ò ã ỉå å ỉ åí ãú åí ã ä
t
P
= 55,54
o
C s truy n hoa n toa n cho n ïc â ù tàng nhi ût â ü t 25 â n 40ãư ì ì ỉå ã ã ä ỉì ãú
o
C
Do âọ r = r
P

= 659,38 *10
3
J/kg
P= 6000 Kg/h ; R
x
= 4,7
C
n
: nhi ût dung ri ng cu a n ïc tra ba ng I-147 trang 165 s ta ã í ỉå í äø
QT&TBCNHHH t ûp I nhi ût â ü 32,5á åí ã ä
o
C
C
n
= 0,99861 Kcal/kg â ü = 4180 J/kgâ üä ä
V ûy l üng n ïc la m lảnh :á ỉå ỉå ì

)/(66,359
)2540(*4180
10*38,659)7,41(6000
3
1
hkgG
n
=
−
+
=
4-CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG CHO THIÃÚT BË LM LẢNH:

)()(
12221
ttCGCttP
nnP
−=
′
−
′
C
P
: nhi ût dung ri ng sa n ph m âènh , theo tr n ta cọ : Cã ã í áø ã
P
= 2393,86
J/kgâ üä
Ctt
o
P
54,55
1
==
′
,
Ct
o
25
2
=
′
t
1

=25
o
C , t
2
= 40
o
C ,C
n
=4180J/kgâ üä
Suy ra:
)/(4695
)2540(4180
86,2393*)2554,55(6000
)(
)(
12
21
2
hkg
ttC
CttP
G
n
P
n
=
−
−
=
−

′
−
′
=
V ûy t ng l üng n ïc la m lảnh du ng trong quạ trçnh trao â iá äø ỉå ỉå ì ì äø
nhi ût :ã
G
n
= G
n1
+ G
n2
= 359,66 + 4695 = 5054,66 Kg/h
B-THÄNG SÄÚ CHÊNH CA THẠP
I-ÂỈÅÌNG KÊNH THẠP :
ng kênh thạp â üc tênh theo c ng th ïc:Âỉåì ỉå ä ỉ

tb
tb
W
V
D
*3600*
4
π
=
(m) c ng th ïc (IX-89)ä ỉ
V
tb
: l üng h i trung bçnh âi trong thạp (mỉå å

3
/h)
W
tb
: v ûn t c h i trung bçnh âi trong thạp (m/s)á äú å
1-ÂỈÅÌNG KÊNH DOẢN LUÛN :
a/ L u l üng h i trung bçnh trong âoản luy ûn :ỉ ỉå å ã
üc tênh theo c ng th ïc sau : Âỉå ä ỉ

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N
ÂÄƯ ẠN MÄN HC - TRANG19 - CHỈNG LUÛN
LIÃN TỦC

2
1
gg
g
d
tb
+
=
(IX - 91) s tay QT&TBCNHH t ûp IIäø á
g
â
: l üng h i ra kho i thạp âéa tr n cu ng (kg/h)ỉå å í åí ã ì
g
1

: l üng h i âi va o âéa d ïi cu ng cu a âoản luy ûn kg/hỉå å ì ỉå ì í ã
A p dủng ph ng trçnh c n bà ng v ût li ûu , nhi ût l üng cho âéa th ï nh tÏ ỉå á ò á ã ã ỉå ỉ áú
cu a âoản luy ûn:í ã
g
1
= G
1
+ G
P
(IX -93)
g
1
y
1
= G
1
x
1
+ G
P
x
P
(IX -94)
g
1
r
1
= g
â
r

â
(IX -95)
V ïi :
1
: ha m l üng h i cu a âéa th ï nh t âoản luy ûnì ỉå å í ỉ áú ã
x
1
: ha m l üng lo ng âéa th ï nh t âoản luy ûn ì ỉå í åí ỉ áú ã
Ta cọ : G
P
= 6000 kg/h
G
F
= 15000 kg/h
x
1
= x
F
= 0.206 (ph n mol) = 0.32 (ph n kh i l üng )áư áư äú ỉå
g
â
= G
X
+ G
P
= G
P
(R
X
+ 1) = 6000(4,7+1) = 34200(kg/h )

r
1
: n hi ût họa h icu a h n h üp âi va o âéa th ï nh t cu Ø ã å í äø å ì ỉ áú í
âoản luy ûnã
r
â
: n nhi ût họa h i cu a h n h üp âi ra kho i âènh thạp ÁØ ã å í äø å í
r
1
= r
a
y
a
+ r
b
(1- y
a
)
r
â
= r
a
y
â
+ r
b
(1 - y
â
) ( c ng th ïc trang s 182 s ta ỉ äú äø
QT&TBCNHH t ûp II)á

r
a
,r
b
: n nhi ût họa h i cu a c u t Axeton va Metanol nguy n ch t ÁØ ã å í áú ỉí ì ã áú
nhi ût â ü tÅÍ ã ä
F
= 59,36
o
C,ta tra ba ng I-212 trang 254 s tay QT&TBCNHHí äø
t ûp Iá
r
a
= 124,13 kcal/kg = 519707 ( J/kg)
r
b
= 265,24 kcal/kg = 1110506 ( J/kg)
y
a
= y
F
= 0,328 (ph n mol)áư
Do âọ tênh â üc : rỉå
1
=519707*y
1
+ 1110506*(1-y
1
) (J/kg)
nhi ût â ü tÅÍ ã ä

P
=55,54
o
C ta cng cọ:
r
a
= 552,93*10
3
(J/kg)
r
b
= 1116,2*10
3
(J /kg )
y
â
= y
P
= 0,6795
Suy ra r
â
= 552,93*10
3
* 0,6795 + (1-0,6795)*1116,2*10
3
= 733458 (J/kg)
T ph ng trçnh c n bà ng v ût li ûu va nhi ût l üng ta cọ:ỉì ỉå á ò á ã ì ã ỉå
g
1
= G

1
+ 6000
g
1
y
1
=0,206G
1
+6000*0,648

Sinh viãn thỉûc hiãûn:
 NÀƠNG-2005
giạo viãn hỉåïng dáùn:
L£ THÞ LIỊN NGUN THANH S¥N