Thiết kế chưng cất hệ benzen - aceton

ọử aùn mọn hoỹc Trang
1
Chổng luyóỷn lión tuỷc
MUC LUC
Trang
CH NG I : T NG QUAN V SA N PH M VA D Y CHUY N C NGặ ỉ ệ ỉ è ệ
NGH 2
I- T NG QUAN V SA N PH Mỉ ệ ỉ
2
II- GI I THI U V PH NG PHA P CH NG VA THA P Mẽ ệ ặ ẽ ặ è ẽ 3
III-THUY T MINH D Y CHUY N C NG NGH ệ 4
CH NG II : T NH TOA N C NG NGH THI T B CH NH ặ ấ ẽ ậ ấ 6
A - C N B NG V T LI U VA NHI T L NG: ề è ặĩ 6
I - C N B NG V T LI U ề 6
II - XA C NH S B C THAY I N NG ẽ ậ ỉ ệ ĩ 8
III - C N B NG NHI T L NG ề ặĩ 10
B - TH NG S CH NH CU A THA P: ấ ẽ 15
I - NG K NH THA Pặè ấ ẽ 15
II - CHI U CAO THA Pệ ẽ 21
III - T NH TR L C CU A THA Pấ ặ ẽ 24
CH NG III : T NH C KH THI T B CH NHặ ấ ấ ậ ấ
26
I - CHO N V T LI Uĩ 26
II - CHI U DA Y TH N THA Pệ è ẽ 25
III - T NH A Y VA N P THI T Bấ ẽ è ế ậ 27
IV - B DA Y L P CA CH NHI Tệ è ẽ ẽ 28
V - T NH NG K NH NG D Nấ ặè ấ 29
VI - M T B CH ấ 30
VII - K CH TH C A PH N PH I VA L I Mấ ặẽ ẫ è ặẽ ẻ 32
VIII- C A N I THI T B V I NG D Nặ ậ ẽ 32
IX - TAI TREO VA CH N è ẻ 33

CH NG IV : T NH THI T B PHUặ ấ ậ 35
I- T NH THI T B UN S I H N H P Uấ ậ ĩ ệ 35
II - T NH VA CHO N B Mấ è ĩ 39
TA I LI U THAM KHA Oè
44
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
Âäư ạn män hc Trang
2
Chỉng luûn liãn tủc

CHỈÅNG I : TÄØNG QUAN VÃƯ SN PHÁØM
V DÁY CHUƯN CÄNG NGHÃÛ
I. TÄØNG QUAN VÃƯ SN PHÁØM BENZEN V AXÃTÄN
1. Axêtơn :
Axeton (CH
3
COCH
3
) la t n gi th ng th ng cu a propanon . y l ã ä ỉåì í Âá ì
loải h üp ch tå áú
Cacboxyl,vç v ûy la h üp ch t ph n c ûc.Nọ la ch t lo ng s i tá ì å áú á ỉ ì áú í ä åí
s
0
=56,1
0
C,nhi ût â ü na y cao h n ch t kh ng ph n c ûc cọ cu ng trng l üngã ä ì å áú ä á ỉ ì ỉå
nh ng lải th p h n ancol va axit t ng ïng Axeton tan v hản trongỉ áú å ì ỉå ỉ ä
n ïc ,la dung m i cho nhi u ch t h ỵu c .ỉå ì ä ãư áú ỉ å
V màût họa hc t ng t û nh andehit ,axeton tham gia pha n ïngãư ỉå ỉ ỉ í ỉ

c üng hidro (Hä
2
) va natrihidro_sunphit (NaHS
3
) nh ng khạc ch ùỉ åí ä
kh ng bë OXH b i dung dëch AgN åí
3
(kh ng trạng g ng) vậ ỉå ì
Cu(OH)
2
,nh ng cọ th bë OXH va cà t sạt nhọm “-CO” â chuy nỉ ãø ì õ ãø ãø
tha nh hai axit khi tạc dủng v ïi ch t OXH mảnh.ì å áú
V ïng dủng: Ax t n la dung m i hoa tan nhi u h üp ch t h ỵu cãư ỉ ã ä ì ä ì ãư å áú ỉ å
nh : t ax tat, nitro xenlul , nh ûa focmandehit, ch t bẹo, dung m i ph å ã ä ỉ áú ä
s n, m ûc in ng â ng .Nọ la nguy n li ûu â sa n xu t thuy tinh h ỵ ỉ äú äư ì ã ã ãø í áú í ỉ
c va cọ th t ng h üp x ten sunfonat.å ì ãø äø å ã
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

Âäư ạn män hc Trang
3
Chỉng luûn liãn tủc
2. Benzen:
Benzen la h üp ch t vo ng th m, âọ la m üt ch t lo ng kh ng ma u,ì å áú ì å ì ä áú í ä ì
cọ mu i th m âàûc tr ng, nhẻ h n n ïc, tan nhi u trong cạc dung m iì å ỉ å ỉå ãư ä
h ỵu c â ng th i la m üt dung m i t t cho nhi u ch t nh I t (Iỉ å äư åì ì ä ä äú ãư áú ỉ ä
2
), l
huy nh (S), ch t bẹo...,tì áú
0
s

= 80,1
0
C 1 at, â ng âàûc tåí ä åí
0
â
=5,5
0
C, ty kh ií äú
d
20
4
= 0,879.
V màût họa hc, Benzen la m üt h üp ch t vo ng b n v ỵng, t ngãư ì ä å áú ì ãư ỉ ỉå
â i d ù tham gia pha n ïng th , khọ tham gia cạc pha n ïng c üng,äú ã í ỉ ãú í ỉ ä
OXH. àûc tênh họa hc na y gi la tênh th m. ì ì å
V ïng dủng : du ng âi u ch nitro benzen, anilin, t ng h üpãư ỉ ì ãư ãú äø å
ph m nhu üm, d üc ph m..., Clobenzen la dung m i t ng h üp DDT,áø ä ỉå áø ì ä äø å
hexacloaran (thu c tr s u) Stiren (monome â t ng h üp ch t de o) vậú ỉì á ãø äø å áú í ì
nhi u sa n ph m quan trng khạc... Benzen co n â üc du ng la mãư í áø ì ỉå ì ì
dung m i...ä
Ngu n cung c p Benzen cho c ng nghi ûp la nh ûa ch ng c t, thanäư áú ä ã ì ỉ ỉ áú
âạ, hexan va toluen cu a d u mo . Khi nung than bẹo nhi ût â ü ca í áư í åí ã ä
â luy ûn than c c â üc nh ûa than âạ. Trong nh ûa than âạ cọ ch ïẫø ã äú ỉå ỉ ỉ ỉ
r t nhi u cạc ch t h ỵu c khạc nhau khi ch ng c t ph n âoản thú ãư áú ỉ å ỉ áú á
â üc Benzen.ỉå
Ca Ax t n va Benzen â u âọng vai tro quan trng trong c ng nghi ûpí ã ä ì ãư ì ä ã
họa hc.
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

Âäư ạn män hc Trang

4
Chỉng luûn liãn tủc
II. GIÅÏI THIÃÛU VÃƯ PHỈÅNG PHẠP CHỈNG, CHỈNG LIÃN
TỦC & VIÃÛC LỈÛA CHN THẠP ÂÃÛM
Chỉng luûn liãn tủc båíi thạp âãûm lm viãûc åí ạp xút thỉåìng.
Trong c ng ngh û họa hc cọ nhi u ph ng phạp â ph n ri ng h ùnä ã ãư ỉå ãø á ã ä
h üp hai hay nhi u c u t tan m üt ph n hay hoa n toa n va o nha ãư áú ỉí ä áư ì ì ì
nh : h p thủ, h p phủ, li t m, trêch li, ch ng...M ùi ph ng phạpỉ áú áú á ỉ ä ỉå
â u cọ nh ỵng âàûc thu ri ng va 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 tuy thu ücã ỉ ỉå ì ãú ì å ì ä
va o h ùn h üp ban â u, y u c u sa n ph m va âi u ki ûn kinh t . ì ä å áư ã áư í áø ì ãư ã ãú
i v ïi h ùn h üp Benzen va Ax t n la h ùn h üp hai c u t tanÂäú å ä å ì ã ä ì ä å áú ỉí
hoa n toa n va o nhau theo b t ky ty l û na o cọ nhi ût â ü s i khạc bi ûtì ì ì áú ì í ã ì ã ä ä ã
nhau thç ph ng ạn t i u â tạch h ùn h üp tr n la ch ng c t.ỉå äú ỉ ãø ä å ã ì ỉ áú
Ch ng c t la ph ng phạp tạch c u t ra kho i h ùn h üp d ûa va áú ì ỉå áú ỉí í ä å ỉ ì
â ü bay h i khạc nhau gi ỵa cạc c u t (nghéa la cu ng m üt nhi ûtä å ỉ áú ỉí ì åí ì ä ã
â ü ạp su t h i cu a cạc c u t s khạc nhau) bà ng cạch th ûc hi ûnä áú å í áú ỉí ò ỉ ã
quạ trçnh chuy n pha va trao â i nhi ût gi ỵa hai pha lo ng, khê. Sa nãø ì äø ã ỉ í í
âènh thu â üc g m c u t cọ â ü bay h i l ïn, m üt ph n c u t cọỉå äư áú ỉí ä å å ä áư áú ỉí
â ü bay h i th p h n. Co n sa n ph m âạy thu â üc chu y u la c u tä å áú å ì í áø ỉå í ãú ì áú ỉí
khọ bay h i va m üt ph n c u t d ù bay h i. â y dung m i va ch tå ì ä áư áú ỉí ã å ÅÍ á ä ì áú
tan â u bay h i.ãư å
Trong sa n xu t chụng ta th ng gàûp nh ỵng ph ng phạp ch ng c tí áú ỉåì ỉ ỉå ỉ áú
sau â y :á
- Chỉng âån gin : du ng â tạch s b ü va la m sảch cạc c u tì ãø å ä ì ì áú ỉí
kho i tảp ch t (y u c u cạc c u t cọ â ü bay h i khạc xa nhau).í áú ã áư áú ỉí ä å
- Chỉng bàòng håi nỉåïc trỉûc tiãúp : tạch cạc h ùn h üp g m cạc ch t khọä å äư áú
bay h i va tảp ch t kh ng bay h i (Ch t â üc tạch kh ng tan trongå ì áú ä å áú ỉå ä
n ïc).ỉå
- Chỉng chán khäng : trong tr ng h üp c n hả th p nhi ût â ü s iỉåì å áư áú ã ä ä

cu a c u t .í áú ỉí
- Chỉng luûn : la ph ng phạp ph bi n nh t du ng â tạch hoa nì ỉå äø ãú áú ì ãø ì
toa n h ùn h üp cạc c u t d ù bay h i cọ tênh ch t ho a tan m ütì ä å áú ỉí ã å áú ì ä
ph n hay ho a tan hoa n toa n va o nhau. V th ûc ch t â y la quạáư ì ì ì ì ãư ỉ áú á ì
trçnh ch ng nhi u l n â thu â üc sa n ph m tinh khi t.ỉ ãư áư ãø ỉå í áø ãú
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

Âäư ạn män hc Trang
5
Chỉng luûn liãn tủc
Ng i ta â n gia n h û th ng bà ng cạch thay ca h û th ng s âỉåì å í ã äú ò í ã äú å äư
thi t bë pha i ch tảo ph ïc tảp va c ng k nh b i m üt thạp gi lẫú í ãú ỉ ì äư ãư åí ä ì
thạp ch ng luy ûn. Trong âọ cạc do ng pha chuy n â üng ng ücỉ ã ì ãø ä ỉå
chi u nhau.ãư
Ch ng luy ûn ạp su t th p du ng cho h ùn h üp d ù bë ph n hu ã åí áú áú ì ä å ã á í
nhi ût â ü cao va cạc h ùn h üp cọ nhi ût â ü s i quạ cao.åí ã ä ì ä å ã ä ä
Ch ng luy ûn ạp su t cao du ng cho cạc h ùn h üp kh ng họ ã åí áú ì ä å ä
lo ng ạp su t th ng.í åí áú ỉåì
Quạ trçnh ch ng luy ûn â üc th ûc hi ûn trong thi t bë loải thạpỉ ã ỉå ỉ ã ãú
la m vi ûc li n tủc hay giạn âoản. Cọ hai loải thi t bë thạp la thạpì ã ã ãú ì
â ûm va thạp âéa. Trong âọ :ã ì
Thạp âãûm
Thạp â ûm la m üt thạp hçnh trủ g m nhi u âoản n i v ïi nha ì ä äư ãư äú å
bà ng màût bêch hay ha n. Trong thạp ng i ta â â y â ûm, thạp â ûmò ì ỉåì äø áư ã ã
â üc ïng dủng r üng ri trong c ng ngh û họa hc â h p thủ,ỉå ỉ ä ä ã ãø áú
ch ng luy ûn, la m lảnh. â y s dủng thạp â ûm â ch ng c t h ùnỉ ã ì ÅÍ á ỉí ã ãø ỉ áú ä
h üp Benzen ,Ax t n.å ã ä
Thạp â ûm cọ th la m vi ûc ạp su t th ng, ạp su t ch n kh ng,ã ãø ì ã åí áú ỉåì áú á ä
la m vi ûc li n tủc hồûc giạn âoản. C u tảo kêch th ïc â ûm tu ã ã áú ỉå ã ì
thu üc ch â ü la m vi ûc va y u c u â ü tinh khi t cu a sa n ph m.ä ãú ä ì ã ì ã áư ä ãú í í áø

Nh ng nọ cng cọ hản ch la khọ la m ït â u â ûm. N u thạpỉ ãú ì ì ỉå ãư ã ãú
quạ cao thç ph n ph i ch t lo ng kh ng â ng â u. khà c phủc,á äú áú í ä äư ãư Âãø õ
chia â ûm tha nh nhi u t ng cọ âàût th m âéa ph n ph i ch t lo ng â iã ì ãư áư ã á äú áú í äú
v ïi m ùi t ng. å ä áư
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

Âäư ạn män hc Trang
6
Chỉng luûn liãn tủc
III. THUÚT MINH DÁY CHUƯN CÄNG NGHÃÛ
1. Så âäư cäng nghãû:
H û th ng thi t bë c ng ngh û ch ng luy ûn li n tủc t ng quạt g mã äú ãú ä ã ỉ ã ã äø äư
cọ :
- (1) : Thạp ch ng luy ûn g m cọ 2 ph n : ph n tr n g m t tr n âé ã äư áư áư ã äư ỉì ã
ti p li ûu tr l n âènh gi la âoản luy ûn, ph n d ïi g m t âéẫú ã åí ã ì ã áư ỉå äư ỉì
ti p li ûu tr xu ng gi la âoản ch ng.ãú ã åí äú ì ỉ
- (2) : Thi t bë âun nọng du ng â âun nọng h ùn h üp â u. S dủngãú ì ãø ä å áư ỉí
thi t bë loải ng chu m, du ng h i n ïc bo hoa â âun nọng vçãú äú ì ì å ỉå ì ãø
nọ cọ h û s c p nhi ût l ïn, n nhi ût ng ng tủ cao. H i n ïc bỗ äú áú ã å áø ã ỉ å ỉå
hoa âi ngoa i ng, lo ng âi trong ng.ì ì äú í äú
- (3) : Thu ng cao vë ì
- (4) : B ü ph ûn âun b c h i âạy thạp, cọ th âảt trong hay ngoa iä á äú å ãø ì
thạp. â y ta cng s dủng h i n ïc bo hoa â âun v ïi h i âiÅÍ á ỉí å ỉå ì ãø å å
trong ng lo ng âi ngoa i ng. äú í ì äú
- (5) : Thi t bë ng ng tủ hoa n toa n, n ïc lảnh âi trong ng. ãú ỉ ì ì ỉå äú
- (6) : Thi t bë la m lảnh sa n ph m âènh. ãú ì í áø
- (7) : Thu ng ch ïa sa n ph m âènh ì ỉ í áø
- (8) : Thu ng ch ïa sa n ph m âạy.ì ỉ í áø
- (9) : Thu ng ch ïa h ùn h üp â u. ì ỉ ä å áư
2. Quạ trçnh lm viãûc:

H ùn h üp Ax t n_ Benzen la m üt h ùn h üp lo ng ho a tan hoa n toa nä å ã ä ì ä ä å í ì ì ì
va o nhau theo mi ty l û. ì í ã
Ta cọ t
S
Ax t nã ä
= 56.1
0
C< t
S

Benzen
= 80.1
o
C n n â ü bay h i cu a Ax t n l ïnã ä å í ã ä å
h n â ü bay h i cu a Benzen. V ûy n n sa n ph m âạy chu y u lẩ ä å í á ã í áø í ãú ì
Benzzen va m üt ph n r t êt Ax t n, ng üc lải sa n ph m âènh lảiì ä áư áú ã ä ỉå í áø
chu y u la Ax t n va m üt ph n r t êt la Benzen.í ãú ì ã ä ì ä áư áú ì
Ti n ha nh củ th : Tr ïc h t h ùn h üp Ax t n, Benzen t thu ngãú ì ãø ỉå ãú ä å ã ä ỉì ì
ch ïa (9) â üc b m va o thu ng cao vë (3) r i d ùn xu ng thi t bë âunỉ ỉå å ì ì äư á äú ãú
nọng (2). S û cọ màût cu a thu ng cao vë âa m ba o cho l üng h ùn h üpỉ í ì í í ỉå ä å
â u va o thạp kh ng dao â üng, trong tr ng h üp c ng su t b m quạáư ì ä ä ỉåì å ä áú å
l ïn h ùn h üp â u s theo ng tu n hoa n tra n v b ch ïa h ùn h üpå ä å áư äú áư ì ì ãư ãø ỉ ä å
â u. (2) dung dëch â üc âun nọng â n nhi ût â ü s i bà ng h i n ïcáư ÅÍ ỉå ãú ã ä ä ò å ỉå
bo hoa . Ra kho i thi t bë âun nọng, dung dëch âi va o thạp ch ngì í ãú ì ỉ
luy ûn (1) vë trê âéa ti p li ûu. Do â d üc âun nọng â n nhi ût â üã åí ãú ã ỉå ãú ã ä
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

Âäư ạn män hc Trang
7
Chỉng luûn liãn tủc

s i n n tải â y Axet n th ûc hi ûn quạ trçnh chuy n kh i t pha lo ngä ã á ä ỉ ã ãø äú ỉì í
sang pha h i va ti n v âènh thạp. Benzen la c u t khọ bay h i å ì ãú ãư ì áú ỉí å åí
nhi ût â ü na y nọ v ùn âang th lo ng va ph n ph i xu ng d ïi. Nhã ä ì á åí ãø í ì á äú äú ỉå ỉ
v ûy trong thạp, h i Axet n âi t d ïi l n gàûp lo ng Benzen âi t tr ná å ä ỉì ỉå ã í ỉì ã
xu ng. Vç nhi ût â ü ca ng l n ca ng th p n n khi h i Axet n âi t d ïiäú ã ä ì ã ì áú ã å ä ỉì ỉå
l n cọ mang theo m üt ph n c u t Benzen, c u t cọ nhi ût â ü s iã ä áư áú ỉí áú ỉí ã ä ä
cao s ng ng tủ lải va cu i cu ng tr n âènh ta thu â üc h ùn h üpỉ ì äú ì åí ã ỉå ä å
g m h u h t c u t Axet n d ù bay h i. H i Axet n va o thi t bë ng ngäư áư ãú áú ỉí ä ã å å ä ì ãú ỉ
tủ (5) â üc ng ng tủ lải. M üt ph n ch t lo ng ng ng âi qua thi t bëỉå ỉ ä áư áú í ỉ ãú
la m lảnh (6) â n nhi ût â ü c n thi t r i âi va o thu ng ch ïa sa nì ãú ã ä áư ãú äư ì ì ỉ í
ph m âènh (7). M üt ph n khạc h i l u v thạp âéa tr n cu ng âáø ä áư äư ỉ ãư åí ã ì ãø
tàng m ïc â ü tạch.ỉ ä
T ng t û quạ trçnh dëch chuy n cu a Benzen s kẹo theo 1 ph nỉå ỉ ãø í áư
c u t Axeton va ca ng xu ng th p nhi ût â ü cu a thạp ca ng tàng khiáú ỉí ì ì äú áú ã ä í ì
ch t lo ng Benzen âi t tr n xu ng gàûp h i Axeton cọ nhi ût â ü caốú í ỉì ã äú å ã ä
h n, m üt ph n c u t cọ nhi ût â ü s i th p â üc b c h i va do âọå ä áư áú ỉí ã ä ä áú ỉå äú å ì
n ng â ü Benzen khọ bay h i trong ch t lo ng nga y ca ng tàng. Cu iäư ä å áú í ì ì äú
cu ng âạy thạp ta thu â üc h ùn h üp lo ng g m h u h t la ch tì åí ỉå ä å í äư áư ãú ì áú
lo ng Benzen khọ bay h i. Ch t lo ng âạy thạp khi ra kho i thạp â ücí å áú í åí í ỉå
la m lảnh r i â a va o thu ng ch ïa sa n ph m (8). ti t ki ûm h iì äư ỉ ì ì ỉ í áø Âãø ãú ã å
â t ng i ta cọ th du ng h i âènh thạp â âun nọng h ùn h üp banäú ỉåì ãø ì å åí ãø ä å
â u. áư
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

ọử aùn mọn hoỹc Trang
8
Chổng luyóỷn lión tuỷc
CHặNG II : TấNH TOAẽN CNG NGH THIT Bậ
CHấNH
A. CN BềNG VT LIU VAè NHIT LặĩNG :

I. CN BềNG VT LIU :
1. Thọng sọỳ ban õỏửu :
Goỹi F : l u l ỹng h ựn h ỹp õ u, kg/h, kmol/hổ ổồ ọ ồ ỏử
P

: l u l ỹng sa n ph m õốnh, kg/h, kmol/h ổ ổồ ớ ỏứ
W : l u l ỹng sa n ph m õaùy, kg/h, kmol/hổ ổồ ớ ỏứ
a
F
: n ng õ ỹ h ựn h ỹp õ u, % kh i l ỹng ọử ọ ọ ồ ỏử ọỳ ổồ
a
P
:

n ng õ ỹ sa n ph m õốnh, % kh i l ỹngọử ọ ớ ỏứ ọỳ ổồ
a
W
: n ng õ ỹ sa n ph m õaùy, % ọử ọ ớ ỏứ kh iọỳ l ỹngổồ
x
P
: n ng õ ỹ h ựn h ỹp õ u, % molọử ọ ọ ồ ỏử
x
F
: n ng õ ỹ h ựn h ỹp õ u, % mol ọử ọ ọ ồ ỏử
x
W
: n ng õ ỹ h ựn h ỹp õ u, % mol ọử ọ ọ ồ ỏử
thu ỷn ti ỷn trong quaù trỗnh tờnh toaùn ta kyùóứ ỏ ó
hi ỷu : ó
Ax t n : A, Mó ọ

A
= 58
Benzen : B, M
B
= 78
Theo y u c u ban õ u F = 79000(kg/nga y) = 3291,67 (kg/h)ó ỏử ỏử ỡ
2. Tờnh cỏn bũng vỏỷt lióỷu:
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
ọử aùn mọn hoỹc Trang
9
Chổng luyóỷn lión tuỷc
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)
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
F a
F
= P a
P
+ Wa
W
(2)
T (1) va (2) suy ra:ổỡ ỡ

)/(74,1308
2,45,95
2,45,40
.67,3291 hkg
aa
aa

FP
WP
WF
=


=


=
T (1) suy ra : W = F - P = 3291,67 - 1308,74 = 1982,93(kg/h)ổỡ
Tờnh nọửng õọỹ phỏửn mol cuớa cỏỳu tổớ Axótọn:
Tha nh ph n mol trong h ựn h ỹp õ u:ỡ ỏử ọ ồ ỏử

478,0
78
405,01
58
405,0
58
405,0
1
=

+
=

+
=
B

F
A
F
A
F
F
M
a
M
a
M
a
x
(ph n mol) = 47,8 (%mol)ỏử
Tha nh ph n mol trong sa n ph m õốnh:ỡ ỏử ớ ỏứ
966,0
78
955,01
58
955,0
58
955,0
1
=

+
=

+
=

B
P
A
p
A
P
P
M
a
M
a
M
a
x
(ph n mol) = 96,6 (%mol)ỏử
Tha nh ph n mol trong sa n ph m õaùy:ỡ ỏử ớ ỏứ

056,0
78
042,01
58
042,0
78
042,0
1
=

+
=

+
=
B
W
A
W
A
W
W
M
a
M
a
M
a
x
(ph n mol) = 5,6 (%mol)ỏử
Tờnh khọỳi lổồỹng mol trung bỗnh:
- Trong h ựn h ỹp õ u:ọ ồ ỏử
M
F
= x
F
M
A
+ (1- x
F
)M
B
= 0,478. 58 + (1- 0,478). 78 = 68,44(kg/kmol)

- Trong sa n ph m õốnh:ớ ỏứ
M
P
= x
P
M
A
+ (1- x
P
)M
B
= 0,966. 58 + (1- 0,966). 78 = 56,34 (kg/kmol)
- Trong sa n ph m õaùy:ớ ỏứ
M
W
= x
W
M
A
+ (1- x
W
)M
B
= 0,056. 58 + (1- 0,056). 78 = 76,88 (kg/kmol)
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
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
WPWFWP
aa
W

aa
P
aa
F

=

=

ọử aùn mọn hoỹc Trang
10
Chổng luyóỷn lión tuỷc
N ng õ ỹọử ọ
ph nỏử
kh iọỳ
l ỹngổồ
N ng õ ỹọử ọ
ph n molỏử
L u l ỹngổ ổồ
(kg/h)
L u l ỹngổ ổồ
(kmol/h)
H ựn h ỹpọ ồ
õ uỏử
0,405 0,478 3291,67 48,10
Sa n ph mớ ỏứ
õốnh
0,955 0,966 1308,74 23,23
Sa n ph mớ ỏứ
õaùy

0,042 0,056 1982,83 25,79
3. Thaỡnh phỏửn pha cuớa họựn hồỹp 2 cỏỳu tổớ Axeton - benzen
Ba ng tha nh ph n c n b ng lo ng h i va nhi ỷt õ ỹ s i cu a h ựn h ỹp 2ớ ỡ ỏử ỏ ũ ớ ồ ỡ ó ọ ọ ớ ọ ồ
c u t aùp su t 760 mmHg (%mol) (ba ng IX.2a/146.II)ỏứ ổớ ồớ ỏỳ ớ
x 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
y 0 14 24,3 40 51,
2
59,4 65,
5
73 79,
5
86,
3
93,
2
100
t
0
80,1 78,3 76,4 72,
8
69,
6
66,7 64,
3
62,
4
60,
7
59,
6

58,
8
56,
1

B ng ph ng phaùp n ỹi suy ta tờnh õ ỹc yũ ổồ ọ ổồ
F
, y
P
, y
W
, t
0
s
nh ba ng sau:ổ ớ
Sa nớ
ph mỏứ
x (%mol) Ph nỏử
mol
y (%mol) Ph nỏử
mol
t s iọ
F 47,8 0,478 64,2 0,642 64,8
P 96,6 0,966 97,7 0,977 57,0
W 5,6 0,056 15,2 0,152 78,0
(C ng th ùc n ỹi suy nh sau : ọ ổ ọ ổ

AB
AB
AA

xx
yy
xxyy


+= )(
;
AB
s
A
s
B
A
s
A
xx
tt
xxtt


+= )(
)
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
Âäư ạn män hc Trang
11
Chỉng luûn liãn tủc
II - XẠC ÂËNH SÄÚ BÁÛC THAY ÂÄØI NÄƯNG ÂÄÜ :
1. Xạc âënh chè säú häưi lỉu Rx
min

:
976,1
478,0642,0
642,0966,0
*
*
min
=
−
−
=
−
−
=
F
F
F
P
X
xy
yx
R
V ïi xå
P
_n ng â ü ph n mol cu a Ax t n trong pha lo ng sa n ph mäư ä áư í ã ä í åí í áø
âènh .
x
F
_ n ng â ü ph n mol cu a Ax t n trong pha lo ng h ùn h üpäư ä áư í ã ä í åí ä å
â u.áư

y
*
F
_n ng â ü ph n mol cu a Ax t n trong pha h i nà m c n bà ngäư ä áư í ã ä å ò á ò
pha lo ng h ùn h üp â u.í åí ä å áư
2. Xạc âënh chè säú häưi lỉu thêch håüp :
Xạc âënh chè s h i l u thêch h üp d ûa va o âi u ki ûn th têchäú äư ỉ å ỉ ì ãư ã ãø
thạp nho nh t t ïc la t ng â ng v ïi Ní áú ỉ ì ỉå ỉå å
l
(Rx+1) nho nh t (Ní áú
l
: S b ûcäú á
thay â i n ng â ü l thuy t) äø äư ä ãú
R
X
= b R
Xmin
V ïi b la h û s b = 1,2 å ì ã äú ú 2,5
V n â chn chè s h i l u thêch h üp r t quan trng, n ú ãư äú äư ỉ å áú ãú
l üng h i l u quạ bẹ thç thạp s v cu ng cao, âi u na y r t khọỉå äư ỉ ä ì ãư ì áú
th ûc hi ûn, n u l üng h i l u l ïn thç thạp cọ th p âi nh ng â ngỉ ã ãú ỉå äư ỉ å áú ỉ ỉåì
kênh lải l ïn, sa n ph m âènh thu â üc chà ng bao nhi u. å í áø ỉå ó ã
Xạc âënh R
X
thêch h üp theo s b ûc thay â i n ng â ü â üc ti nå äú á äø äư ä ỉå ãú
ha nh nh sau : cho nhi u giạ trë Rì ỉ ãư
X
l ïn h n giạ trë Rå å
Xmin
. V ïi m ùi giạå ä

trë tr n, ta xạc âënh â üc tung â ü cu a â ng la m vi ûc âoản luy ûnã ỉå ä í ỉåì ì ã ã
v ïi trủc tung B, v ïi:å å
1+
=
X
P
R
x
B
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

ọử aùn mọn hoỹc Trang
12
Chổng luyóỷn lión tuỷc
ọử thở xaùc õởnh sọỳ bỏỷc thay õọứi nọửng õọỹ lyù thuyóỳt
D ỷa va o õ thở ta coù k t qu a sau:ổ ỡ ọử óỳ ớ
b 1,2 1,4 1,6 1,75 1,8 1,85 2 2,2
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
ọử aùn mọn hoỹc Trang
13
Chổng luyóỷn lión tuỷc
Rx 2,37
12
2,76
64
3,16
16
3,458 3,556
8

3,655
6
3,952 4,347
2
B 28,6
5
25,6
5
23,2 21,67 21,2 20,75 20,1 18,06
Nt 23,2 19,8 17,4 15,8 15,5 15,2 14,6 13,6
Nt(Rx+
1)
78,2 74,6 72,4
1
70,44 70,63 71,2 72,44 72,72
T ba ng b n tỗm õ ỹc giaù trở Nổỡ ớ ó ổồ
l
(R
x
+ 1) nho nh t taỷi Rớ ỏỳ
x
= 3,458
ùng v ùi b= 1,75.ổ ồ
V ỷy ta tờnh õ ỹc chố s h i l u thờch h ỹp Rx = 3,458.ỏ ổồ ọỳ ọử ổ ồ
S ngn lyù thuy t cu a thaùp ch ng la : 15,8ọỳ óỳ ớ ổ ỡ
S ngn lyù thuy t õoaỷn luy ỷn la : 11,8ọỳ óỳ ó ỡ
S ngn lyù thuy t õoaỷn ch ng la : 4ọỳ óỳ ổ ỡ
III - CN BềNG NHIT LặĩNG :
Muỷc õờch cu a vi ỷc tờnh toaùn c n b ng nhi ỷt l ỹng la õ xaùcớ ó ỏ ũ ó ổồ ỡ óứ
õởnh l ỹng h i õ t c n thi t khi õun noùng h ựn h ỹp õ u, õun b c h iổồ ồ ọỳ ỏử óỳ ọ ồ ỏử ọỳ ồ

õaùy thaùp cuợng nh xaùc õởnh l ỹng n ùc la m laỷnh c n thi t choồớ ổ ổồ ổồ ỡ ỏử óỳ
quaù trỗnh ng ng tuỷ va la m laỷnh .ổ ỡ ỡ
Choỹn n ùc la m ch t ta i nhi ỷt vỗ noù la ngu n nguy n li ỷu reổồ ỡ ỏỳ ớ ó ỡ ọử ó ó ớ
ti n, ph bi n trong thi n nhi n va coù kha nng õaùp ùng y u c u c ngóử ọứ óỳ ó ó ỡ ớ ổ ó ỏử ọ
ngh ỷ.ó
S õ c n b ng nhi ỷt l ỹng:ồ ọử ỏ ũ ó ổồ
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
H
2
O
H
2
O
H
2
O
H
2
O
Q
y
Q
F
Q
D1
Q
D2
Q
xq2

Q
ng1
Q
xq1
Q
W
Q
f
Q
P
Q
R
Q
ng2
ọử aùn mọn hoỹc Trang
14
Chổng luyóỷn lión tuỷc
Caùc kờ hi ỷu: ó
Q
D1
: l ỹng nhi ỷt do h i n ùc cung c p õ õun noùng h ựn h ỹpổồ ó ồ ổồ ỏỳ óứ ọ ồ
õ u, J/hỏử
Q
f
: l ỹng nhi ỷt h ựn h ỹp õ u mang va o, J/hổồ ó ọ ồ ỏử ỡ
Q
F
: l ỹng nhi ỷt do h ựn h ỹp õ u mang ra kho i thi t bở õunổồ ó ọ ồ ỏử ớ óỳ
noùng, J/h
Q

xq1
: l ỹng nhi ỷt m t maùt trong quaù trỗnh õun s i, J/hổồ ó ỏỳ ọ
Q
y
: l ỹng nhi ỷt h i mang ra kho i thaùp, J/hổồ ó ồ ớ
Q
R
: l ỹng nhi ỷt do l ỹng lo ng h i l u mang va o, J/hổồ ó ổồ ớ ọử ổ ỡ
Q
P
: nhi ỷt l ỹng do sa n ph m õốnh mang ra, J/hó ổồ ớ ỏứ
Q
D2
: nhi ỷt l ỹng c n õun noùng sa n ph m õaùy, J/hó ổồ ỏử ớ ỏứ
Q
W
: nhi ỷt l ỹng do sa n ph m õaùy mang ra, J/hó ổồ ớ ỏứ
Q
xq2
: nhi ỷt l ỹng m t maùt trong thaùp ch ng luy ỷn, J/hó ổồ ỏỳ ổ ó
Q
ng1
: nhi ỷt do n ùc ng ng mang ra thi t bở õun s i h ựn h ỹpó ổồ ổ ồớ óỳ ọ ọ ồ
õ u, J/hỏử
Q
ng2
: nhi ỷt do n ùc ng ng mang ra thi t bở õun s i sa n ph mó ổồ ổ ồớ óỳ ọ ớ ỏứ
õaùy, J/h
1. Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cuớa thióỳt bở õun noùng họựn hồỹp õỏửu :
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
xq1
+ Q
ng1

a)
Nhióỷt lổồỹng do hồi õọỳt mang vaỡo Q
D1
Q
D1
=D
1
1

= D
1
(r
1
+ t
1
C
1
) (J/h)
V ùi : Dồ

1
: l ỹng h i õ t mang va o (kg/h)ổồ ồ ọỳ ỡ
1

: ha m nhi ỷt cu a h i n ùc (J/kg)ỡ ó ớ ồ ổồ
r
1
: n nhi ỷt hoùa h i cu a h i n ùc (J/kg) ỏứ ó ồ ớ ồ ổồ
t
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 )ó ó ớ ổồ ổ ọĩ
b)
Nhióỷt lổồỹng do họựn hồỹp õỏửu mang vaỡo Q
f
Q
f
= F.C
f
t
f
(J/h)
V ùi : F : L ỹng h ựn h ỹp õ u, kg/hồ ổồ ọ ồ ỏử
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
ọử aùn mọn hoỹc Trang

15
Chổng luyóỷn lión tuỷc
C
f
: Nhi ỷt dung ri ng cu a h ựn h ỹp õ u, J/kg.õ ỹ ó ó ớ ọ ồ ỏử ọ
C
f
=
BFAF
CaCa )1( +

a
F
: N ng õ ỹ ph n kh i l ỹng cu a h ựn h ỹpọử ọ ỏử ọỳ ổồ ớ ọ ồ
õ uỏử
C
A
, C
B
: Nhi ỷt dung dung ri ng cu a Ax t n va Benzenó ó ớ ó ọ ỡ
25ồớ
o
C
(J/kg.õ ỹ)ọ
t
f
: Nhi ỷt õ u cu a h ựn h ỹp (l y b ng nhi ỷt õ ỹ cu aó ỏử ớ ọ ồ ỏỳ ũ ó ọ ớ
m i tr ng b n ngoa i ọ ổồỡ ó ỡ t
f
= 25

o
C)
c)
Nhióỷt lổồỹng do họựn hồỹp õỏửu mang ra Q
F
Q
F
= F.C
F
t
F

V ùi ồ C
F
: Nhi ỷt dung ri ng cu a h ựn h ỹp khi ra kho i thi t bởó ó ớ ọ ồ ớ óỳ
õun noùng, J/kg.õ ỹ ọ
t
F
: Nhi ỷt õ ỹ cu a h ựn h ỹp khi ra kho i thi t bở õunó ọ ớ ọ ồ ớ óỳ
noùng,
o
C
d)
Nhióỷt lổồỹng do nổồùc ngổng mang ra Q
ng1
Q
ng1
=
111
.. tCG

ng
= D
1
t
1
C
1
G
ng1
: L ỹng n ùc ng ng (l y b ng l ỹng h i õ t), kg/hổồ ổồ ổ ỏỳ ũ ổồ ồ ọỳ
e)
Nhióỷt lổồỹng mỏỳt maùt ra mọi trổồỡng xung quanh Q
m
1
(th ng l y b ng 5% nhi ỷt ti uổồỡ ỏỳ ũ ó ó
t n)ọỳ
Q
xq1
= 5%(Q
D1
- Q
ng1
) = 5% D
1
r
1
Nh v ỷy l ỹng h i n ùc baợo hoa c n thi t õ õun noùng dung dởchổ ỏ ổồ ồ ổồ ỡ ỏử óỳ óứ
õ u õ n nhi ỷt õ ỹ s i: ỏử óỳ ó ọ ọ

1

1
95,0
)(
r
CtCtF
D
ffFF

=
, kg/h
F = 3291,67 (kg/h)
Tờnh nhi ỷt dung ri ng cu a h n h ỹp õ u Có ó ớ ọứ ồ ỏử
f
25ồớ
o
C :
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-153/171.I va b ng n ỹi suy ớ ỡ ũ ọ
C
A
25
= 2190 (J/kgõ ỹ)ọ
C
B
25
= 1753,75 (J/kg.õ ỹ)ọ
=> C
f
25
= 2190ì 0,405 + 1753,75ì (1- 0,405) = 1930 (J/kg.õ ỹ)ọ
Nhi ỷt dung ri ng cu a h ựn h ỹp õ u khi õi ra thi t bở õunó ó ớ ọ ồ ỏử óỳ
noùng nhi ỷt õ ỹ tồớ ó ọ
F
=t
s
= 64,8
o
C
C
F
64.8

= C
A
64,8
a
F
+ C
B
64,8
(1- a
F
)
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
ọử aùn mọn hoỹc Trang
16
Chổng luyóỷn lión tuỷc
C
A
64,8
= 2320,6 (J/kg.õ ỹ)ỹọ
C
B
64,8
= 1955,2 (J/kg.õ ỹ)ọ
=> C
F
64,8
= 2320,6ì 0,405 + 1955,2ì (1- 0,405) = 2103
(J/kg.õ ỹ)ọ
Ta choỹn h i n ùc baợo ho a õun s i aùp su t p = 1 atm, tồ ổồ ỡ ọ ồớ ỏỳ

o
=99,1
o
C, ta coù r
1
=2264. 10
3
(J/kg) (ba ng I-121/314.I)ớ
V ỷy: ỏ
)/(135
10.226495,0
2519308,642103
67,3291
3
hkgD =
ì
ìì
ì=
2. Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cho toaỡn thaùp:

222 xqngWyDRF
QQQQQQQ +++=++
a) Nhióỷt lổồỹng do họựn hồỹp õỏửu mang vaỡo thaùp :

)/(10.57,4488,6421033291
6
hJFtCQ
FFF
=ìì==
b) Nhióỷt lổồỹng do hồi nổồùc mang vaỡo õaùy thaùp :

)/)((
2222222
hJtCrDDQ
D
+==

D
2
: l ỹng h i n ùc c n thi t õ õun s i dung dởch õaùyổồ ồ ổồ ỏử óỳ óứ ọ
thaùp, kg/h
2

: ha m nhi ỷt cu a h i n ùc baợo ho a, J/kgỡ ó ớ ồ ổồ ỡ
t
2
, C
2
: nhi ỷt õ ỹ va nhi ỷt dung ri ng cu a n ùc ng ng, ó ọ ỡ ó ó ớ ổồ ổ
0
C, J/
kgõ ỹọ
c) Nhióỷt lổồỹng do loớng họửi lổu mang vaỡo :
Q
R
= G
R
t
R
C

R
(J/h)
G
R
: L ỹng lo ng h i l u, kg/hổồ ớ ọử ổ
G
R
= Rx.P= 3,458ì 1308,74= 4525,62 (kg/h)
t
R
, C
R
: Nhi ỷt õ ỹ va nhi ỷt dung dung ri ng cu a lo ng h ió ọ ỡ ó ó ớ ớ ọử
l uổ
Ta coù t
R
= t
P
= 57
o
C
C
57
R
= C
57
A
a
P
+ C

57
B
(1- a
P
)
C
A
, C
B
: tra ba ng I-153/171.I nhi ỷt õ ỹ 57ớ ồớ ó ọ
o
C va b ng n ỹiỡ ũ ọ
suy ta coù:
C
57
A
= 2295,25 (J/kgõ ỹ)ọ
C
57
B
= 1914,25 (J/kgõ ỹ)ọ
=> C
57
R


= 2295,25. 0,955 + 1914,25.(1- 0,955) = 2278
(J/kg.õ ỹ)ọ
Do õoù Q
R

= 4525,62ì 57ì 2278 = 590.10
6
(J/h)
d) Nhióỷt lổồỹng do hồi mang ra ồớ õốnh thaùp Q
y
:
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
ọử aùn mọn hoỹc Trang
17
Chổng luyóỷn lión tuỷc
dxdyy
RPGQ

)1( +==
d

: nhi ỷt trở cu a h ựn h ỹp h i õốnh thaùp, (J/kg)ó ớ ọ ồ ồ ồớ

PPPPPd
tCraa +=+=
21
)'1('


1

,
2

: ha m nhi ỷt cu a Ax t n va Benzen, J/kg ỡ ó ớ ó ọ ỡ
C
P
: nhi ỷt dung ri ng cu a h ựn h ỹp h i ra kho i thaùp ó ó ớ ọ ồ ồ ớ ồớ
nhi ỷt õ ỹ 57ó ọ
o
C
C
P
= C
R
= 2278 (J/kg.õ ỹ) (tờnh tr n)ọ ồớ ó
r
P
: n nhi ỷt hoùa h i cu a h ựn h ỹp õốnh thaùp taỷiỏứ ó ồ ớ ọ ồ ồớ
nhi ỷt d ỹ 57ó ọ
o
C
r
P
= r
A
a
P
+ r
B
(1- a
P
)
a

P
:la n ng õ ỹ ph n kh i l ỹng trong h ựn h ỹp h i ỡ ọử ọ ỏử ọỳ ổồ ọ ồ ồ ồớ
õốnh thaùp

969,0
58
977,01
78
977,0
78
977,0
1
' =

+
=

+
=
AB
B
P
M
y
M
y
M
y
a
(ph n KL)ỏử

r
A
, r
B
: Nhi ỷt hoaù h i cu a Ax t n, Benzen 57ó ồ ớ ó ọ ồớ
o
C. Tra ba ng: ớ
I-213/254.I va b ng ph ng phaùp n ỹi suy ta coù :ỡ ũ ổồ ọ
r
A
= 521,675.10
3
J/kg
r
B
= 410,25.10
3
J/kg

)/(10.22,518)969,01(10.25,410969,0.10.675,521
333
kgJr
P
=+=
Suy ra
d

= r
P
+ C

P
t
P
= 518,22.10
3
+ 2278ì 57 = 648,07.10
3
(J/kg)
V ỷy Qỏ
y
= P(Rx + 1)
d

= 1308,74.(1 + 3,458).648,07.10
3
=
3782,87.10
6
(J/h)
e) Nhióỷt lổồỹng do saớn phỏứm õaùy mang ra:
Q
W
= W.C
W
.t
W
, J/h
W : l ỹng sa n ph m õaùy, kg/hổồ ớ ỏứ
t
W

: nhi ỷt õ ỹ sa n ph m õaùy, tó ọ ớ ỏứ
W
= 78
o
C
C
W
: nhi ỷt dung ri ng sa n ph m õaùy õ ỹc xaùc õởnh theo c ngó ó ớ ỏứ ổồ ọ
th ùc : ổ

)1(
787878
WBWAW
aCaCC =
C
A
78
, C
B
78
: nhi ỷt dung ri ng cu a Ax t n va Benzen 78 ó ó ớ ó ọ ỡ ồớ
o
C. Tra
ba ngớ
I-153/171.I va b ng ph ng phaùp n ỹi suy ta coù :ỡ ũ ổồ ọ
C
A
78
= 2363,5 J/kg.õ ỹọ
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ

Yẽ
ọử aùn mọn hoỹc Trang
18
Chổng luyóỷn lión tuỷc
C
B
78
= 2024,5 J/kg.õ ỹọ


C
W
= 2363,5ì 0,042 + 2024,5ì (1 - 0,042) = 2038,74 (J/kg.õ ỹ)ọ
V ỷy Qỏ
W
=1982,93. 2038,74. 78 = 315,33. 10
6
(J/h)
f) Nhióỷt lổồỹng do nổồùc ngổng mang ra :

2222222
tCDtCGQ
ngng
==
, J/h
G
ng2
: l ỹng n ùc ng ng tuỷ (kg/h) b ng l ỹng h i n ùc c n thi tổồ ổồ ổ ũ ổồ ồ ổồ ỏử óỳ
õ õun s i dung dởch õaùy thaùpóứ ọ
C

2
, t
2
: Nhi ỷt dung ri ng (J/kg.õ ỹ) va nhi ỷt õ ỹ cu a n ùc ng ng (ó ó ọ ỡ ó ọ ớ ổồ ổ
o
C)
g) Nhióỷt lổồỹng do tọứn thỏỳt ra mọi trổồỡng xung quanh :
Q
xq2
= 0,05D
2
r
2
, J/h
V ỷy l ỹng h i õ t c n thi t õ õun s i dung dởch õaùy thaùp la :ỏ ổồ ồ ọỳ ỏử óỳ óứ ọ ỡ
55,1422
10.226495,0
10).59057,44833,31587,3782(
95,0
3
6
2
2
=
ì
+
=
+
=
r

QQQQ
D
RFWy
(kg/h)
Vỏỷy lổồỹng hồi nổồùc baợo hoỡa cỏửn thióỳt laỡ:
D = D
1
+ D
2
= 135+ 1422,55 = 1557,55 (kg/h)
3. Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cho thióỳt bở ngổng tuỷ :
S duỷng thi t bở ng ng tuỷ hoa n toa n :ổớ óỳ ổ ỡ ỡ
Ph ng trỗnh c n b ng nhi ỷt l ỹng :ổồ ỏ ũ ó ổồ
P ( R
x
+ 1 ).r = G
n1
C
n
(t
2
- t
1
)
r : n nhi ỷt ng ng tuỷ cu a h i õốnh thaùpỏứ ó ổ ớ ồ ồớ
r = 518,22.10
3
(J/kg) (tờnh ph n Qồớ ỏử
y
C

n
: Nhi ỷt dung ri ng cu a n ùc nhi ỷt õ ỹ trung bỗnh (tó ó ớ ổồ ồớ ó ọ
1
+
t
2
)/2, J/kg.õ ỹọ
t
1
, t
2
: Nhi ỷt õ ỹ va o, ra cu a n ùc la m laỷnh, ó ọ ỡ ớ ổồ ỡ
o
C
G
n1
: L ỹng n ùc laỷnh ti u t n c n thi tổồ ổồ ó ọỳ ỏử óỳ

hkg
ttC
rRxP
G
n
n
/,
)(
)1(
12
1

+
=

Choỹn nhi t õ ỹ va o cu a n ùc la m laỷnh tó ọ ỡ ớ ổồ ỡ
1
=25
o
C va nhi ỷt õ ỹ ra tỡ ó ọ
2
=
45
o
C
Do õoù nhi ỷt õ ỹ trung bỗnh : ó ọ
35
2
4525
2
21
=
+
=
+
=
tt
t
tb

0
C

C
n
: nhi ỷt dung ri ng cu a n ùc nhi ỷt õ ỹ 35ó ó ớ ổồ ồớ ó ọ
o
C. Tra ba ngớ
I-147/165.I
C
n
= 0,99861 (kcal/kg.õ ỹ) = 4180 (J/kg.õ ỹ)ọ ọ
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
ọử aùn mọn hoỹc Trang
19
Chổng luyóỷn lión tuỷc
V ỷy l ỹng n ùc la m laỷnh : ỏ ổồ ổồ ỡ
14,36166
)2545(4180
10.22,518)458,31(74,1308
)(
)1(
3
12
1
=
ì
ì+ì
=

+
=

ttC
rRxP
G
n
n
(kg/h)
4. Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cho thióỳt bở laỡm laỷnh:

)()(
12221
ttCGCttP
nnP
=



21
',' tt
: Nhi ỷt õ ỹ õ u, cu i cu a sa n ph m õốnh õaợ ng ng tuỷ, ó ọ ỏử ọỳ ớ ớ ỏứ ổ
0
C
t
1
= t
P
= 57
o
C, t
2
= 25

o
C
t
1
= 25
o
C , t
2
= 45
o
C ,C
n
= 4180 (J/kg.õ ỹ)ọ
C
P
: nhi ỷt dung ri ng sa n ph m õốnh õaợ ng ng tuỷ, J/kg.õ ỹ ó ó ớ ỏứ ổ ọ
C
P
= 2278 (J/kg.õ ỹ) ( ph n tờnh Qọ ồớ ỏử
y
)
L ỹng n ùc laỷnh ti u t n la : ổồ ổồ ó ọỳ ỡ

17,1141
)2545(4180
)2557(227874,1308
)(
)(
12
21

2
=
ì
ìì
=




=
ttC
CttP
G
n
P
n
(kg/h)

V ỷy t ng l ỹng n ùc 25 ỏ ọứ ổồ ổồ ồớ
0
C ,1amt c n du ng õ ng ng tuỷ va la mỏử ỡ óứ ổ ỡ ỡ
laỷnh la :ỡ
G
n
= G
n1
+ G
n2
= 36166,14 + 1141,17 = 37307,31 (kg/h)
B - THNG S CHấNH CUA THAẽP

I. ặèNG KấNH THAẽP :
ng kờnh thaùp õ ỹc tờnh theo c ng th ùc:ổồỡ ổồ ọ ổ

tb
tb
V
D

ìì
=
3600
4
(m) c ng th ùc (IX-89)ọ ổ
V
tb
: l ỹng h i trung bỗnh õi trong thaùp (mổồ ồ
3
/h)

tb
: v ỷn t c h i trung bỗnh õi trong thaùp (m/s)ỏ ọỳ ồ
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
ọử aùn mọn hoỹc Trang
20
Chổng luyóỷn lión tuỷc
õ
n'
2 2
1

1
2 2
g'
1
,y'
1
=y
w
F,x
F
n
G
1
,x
1
=x
F
G'
1
,x'
1
P,x
P
G
Rx
Vỗ l ỹng h i va l ỹng lo ng thay õ i theo chi u cao thaùp vaổồ ồ ỡ ổồ ớ ọứ óử ỡ
khaùc nhau trong m ựi õoaỷn n n l ỹng h i trung bỗnh trong t ng õoaỷnọ ó ổồ ồ ổỡ
khaùc nhau va do õoù õ ng kờnh õoaỷn ch ng va õoaỷn luy ỷn cu a thaùpỡ ổồỡ ổ ỡ ó ớ
coù th khaùc nhau.óứ
1 - ổồỡng kờnh õoaỷn luyóỷn :

a/ Lổu lổồỹng hồi trung bỗnh trong õoaỷn luyóỷn
: coù th xem g n õuùng b ng trungóứ ỏử ũ
bỗnh c ỹng l ỹng h i õi ra kho i õộa tr n cu ng cu a thaùp gọ ổồ ồ ớ ó ỡ ớ
õ
va l ỹng h iỡ ổồ ồ
õi va o d ùi cu ng gỡ ổồ ỡ
1
cu a õoaỷn luy ỷn :ớ ó
ỹc tờnh theo c ng th ùc sau : ổồ ọ ổ

2
1
gg
g
d
tb
+
=
(IX.91/181.II)
g
1
: l ỹng h i õi va o õộa d ùi cu ng cu a õoaỷn luy ỷn (kg/h)ổồ ồ ỡ ổồ ỡ ớ ó
g
õ
: l ỹng h i ra kho i thaùp õộa tr n cu ng (kg/h)ổồ ồ ớ ồớ ó ỡ
g
õ
= G
R
+G

P
= G
P
(R
X
+1) (IX .92/181.II)
V ùi Gồ
R
: l ỹng lo ng h i l u , kg/hổồ ớ ọử ổ
G
P
: l ỹng sa n ph m õốnh (kg/h), Gổồ ớ ỏứ
P
= 1308,74 (kg/h)
Rx : chố s h i l u, Rx = 3,458ọỳ ọử ổ
= > g
õ
= 1308,74. (3,458+1) = 5834,36 (kg/h)
A p duỷng ph ng trỗnh c n b ng v ỷt li ỷu, nhi ỷt l ỹng cho õộaẽ ổồ ỏ ũ ỏ ó ó ổồ
th ù nh t cu a õoaỷn luy ỷn:ổ ỏỳ ớ ó
g
1
= G
1
+ G
P
(IX.93/182.II)
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
ọử aùn mọn hoỹc Trang

21
Chổng luyóỷn lión tuỷc
g
1
y
1
= G
1
x
1
+ G
P
x
P
(IX.94/182.II)
g
1
r
1
= g
õ
r
õ
(IX.95/182.II)
V ùi : ồ
- y
1
: n ng õ ỹ cu a c u t nheỷ trong pha h i cu a õộa th ùọử ọ ớ ỏỳ ổớ ồ ớ ổ
nh t õoaỷn luy ỷnỏỳ ó
- x

1
: ha m l ỹng lo ng õộa th ù nh t õoaỷn luy ỷn ỡ ổồ ớ ồớ ổ ỏỳ ó
x
1
= x
F
= 0,405 (ph n kh i l ỹng )ỏử ọỳ ổồ
- G
P
= 1308,74 (kg/h) = 22,23 (kmol/h)
- r
1
: n hi ỷt hoùa h i cu a h ựn h ỹp õi va o õộa th ù nh tỉ ó ồ ớ ọ ồ ỡ ổ ỏỳ
cu a õoaỷn luy ỷn (J/kg)ớ ó
r
1
= r
A
y
1
+ r
B
(1 - y
1
)
r
õ
: n nhi ỷt hoùa h i cu a h ựn h ỹp h i õi ra kho i õốnhỉ ó ồ ớ ọ ồ ồ ớ
thaùp (J/kg)
r

õ
= r
a
y
õ
+ r
b
(1 - y
õ
) = 518,22.10
3
(J/kg) (õaợ tờnh ph n TBồớ ỏử
ng ng tuỷ)ổ
r
A
, r
B
: n nhi ỷt hoùa h i cu a Ax t n va Benzen nguy n ch tỏứ ó ồ ớ ó ọ ỡ ó ỏỳ
Tra ba ng I-212/254/I va n ỹi suy ta coù:ớ ỡ ọ
r
A
64,8
= 122,68 (kcal/mol) = 513636,62 (J/kg)
r
B
64,8
= 96,66 (kcal/mol) = 404696,1 (J/kg)
r
1
= 108,94. 10

3
.y
1
+404,7. 10
3
V ỷy ta coù h ỷ ph ng trỗnh : ỏ ó ổồ







+=
=ì=
+=
+=
3
1
3
1
3
11
111
11
10.7,404.10.94,108
10.309049322,51867,5963.
992405,0..
74,1308
yr

rg
Gyg
Gg
Gia i h ỷ ta õ ỹc : ớ ó ổồ







=
=
==
==
)/(94,5481
)/(68,6790
)/(10.225,456)/(97,108
)_(547,0)_(473,0
1
1
3
1
1
hkgG
hkgg
kgJkgkcalr
molphanklphany
Suy ra l u l ỹng h i trung bỗnh:ổ ổồ ồ
)/(75,1)/(52,6312

2
36,583468,6790
2
1
skghkg
gg
g
d
tb
==
+
=
+
=
b/ Tờnh khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh õọỳi vồùi pha hồi ồớ õoaỷn luyóỷn:
[ ]
)/(
4,22
273)1(
3
11
mkg
T
MyMy
BtbAtb
ytb
+
=

(IX.102/183.II)

SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ
Âäư ạn män hc Trang
22
Chỉng luûn liãn tủc
− M
A
= 58 (kg/kmol) , M
B
= 78 (kg/kmol)
− y
tb1
: n ng d ü ph n mol cu a Ax t n trong pha h i âoảnäư ä áư í ã ä å åí
luy ûn.ã
762,0
2
977,0547,0
2
1
1
=
+
=
+
=
P
tb
yy
y
(ph n mol)áư

− T: nhi t â ü la m vi ûc trung bçnh cu a âoản luy ûn ã ä ì ã í ã
K
tt
T
o
FP
9,333273
2
578,64
273
2
=+
+
=+
+
=
Do âọ :

[ ]
)/(291,2
9,3334,22
273.78)762,01(58762,0
3
mkg
ytb
=
×
×−+×
=
ρ

V ûy á
)/(36,2755
291,2
52,6312
3
hm
g
V
ytb
tb
tb
===
ρ
c/ Khäúi lỉåüng riãng trung bçnh âäúi våïi pha lng âoản luûn
2
1
1
1
1
1
x
tb
x
tb
xtb
aa
ρρρ
−
+=
(IX-104a/183.II).

−
xtb
ρ
: kh i l üng ri ng trung bçnh cu a h ùn h üp lo ngäú ỉå ã í ä å í
trong âoản luy ûnã
−
21
,
xx
ρρ
: kh i l üng ri ng trung bçnh cu a Ax t n vậú ỉå ã í ã ä ì
Benzene trong pha lo ng l y theo nhi ût â ü TB (kg/mí áú ã ä
3
), t
tb
=
60,9
0
C
)/(785,744
3
9,60
11
mkg
xx
==
ρρ
(ba ngI-2/9/I)í

)/(055,835

3
9,60
12
mkg
xx
==
ρρ
− a
tb1
: ph n kh i l üng trung bçnh cu a c u t A trong phấư äú ỉå í áú ỉí
lo ngí

68,0
2
955,042,0
2
1
=
+
=
+
=
PF
tb
aa
a
(ph n kh i l üng )áư äú ỉå
472,771=⇒
xtb
ρ

(kg/m
3
)
d/ Tçm váûn täúc håi trung bçnh âi trong âoản luûn:
V ûn t c la m vi ûc cu a do ng khê nho h n v ûn t c âa o pha t 10 á äú ì ã í ì í å á äú í ỉì ÷
20%.
Chn ω
tb
= 0,8 .ω
,
S
(m/s)
ω
,
S
: la v ûn t c âa o pha â üc tênh theo IX-115/187.IIì á äú í ỉå
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

Âäư ạn män hc Trang
23
Chỉng luûn liãn tủc

8
1
4
1
16,0
3
2
75,1

'
lg
















−=

















xtb
ytb
y
x
n
x
xtbd
ytbdS
G
G
A
gV
ρ
ρ
µ
µ
ρ
ρσϖ
Trong âọ
− A = - 0,125
−
d
σ
:B màût ri ng cu a â ûm, (mãư ã í ã
2

/m
3
)
− V
â
: Th têch t û do cu a â ûm, ( mãø ỉ í ã
3
/m
3
)
â y ta chn â ûm Risiga, bà ng thẹp â l ün x ün cọ kêchÅÍ á ã ò äø ä ä
th ïc 25ỉå ×25×0,8 (mm), b màût ri ng ãư ã
d
σ
= 220 (m
2
/m
3
), th têch t û dỗø ỉ
V
â
= 0,92 (m
3
/m
3
), s â ûm trong 1mäú ã
3
: 50.10
3
,kh i l üng ri ng x p lậú ỉå ã äú ì

640 (kg/m
3
).
− g : Gia t c trng tr ng, g = 9,81(m/säú ỉåì
2
)
−
ytbxtb
ρρ
,
: kh i l üng ri ng trung bçnh cu a pha lo ng va pha h iäú ỉå ã í í ì å
(kg/m
3
)
−
nx
µµ
,
: â ü nh ït cu a pha lo ng nhi ût â ü trung bçnh va cu ậ å í í åí ã ä ì í
n ïc 20ỉå åí
o
C
− G
x
, G
y
: l u l üng lo ng va h i trung bçnh,(kg/s)ỉ ỉå í ì å
* Xạc âënh â ü nh ït ä å
nx
µµ

,
:
•
n
µ
: â ü nh ït cu a n ïc 20ä å í ỉå åí
o
C tra trong ba ng I-102/94.I ta cọ :í
)/(10.005,1)(005,1
23
mNsCp
n
−
==
µ
•
:
x
µ
ü nh ït cu a h ùn h üp lo ng trong âoản luy ûn 60,9Âä å í ä å í ã åí
o
C,
â üc tênh theo c ng th ïc sau:ỉå ä ỉ
BtbAtbx
xx
µµµ
lg)1(lglg −+=
722,0
2
966,0478,0

2
=
+
=
+
=
PF
tb
xx
x
(ph n mol)áư
BA
µµ
,
: ü nh ït cu a Ax t n va Benzene 60,9 Âä å í ã ä ì åí
0
C
I-101/91.I va bà ng ph ng phạp n üi suy ta cọ :ì ò ỉå ä
)/(10.22865,0
23
mNs
A
−
=
µ
)/(10.38667,0
23
mNs
B
−

=
µ
)/(10.2646,0
23
mNs
x
−
=⇒
µ
* Tênh l u l üng lo ng, h i trung bçnh trong âoản luy ûn:ỉ ỉå í å ã
2
1 R
x
GG
G
+
=
)/(257,1)/(62,4525458,374,1308 skghkgRGG
xPR
==×==
G
1
= 5481,94 (kg/h)
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

Âäư ạn män hc Trang
24
Chỉng luûn liãn tủc
78,5003
2

62,452594,5481
=
+
=⇒
X
G
(kg/h) = 1,39 (kg/s)
52,6312
2
1
==
+
=
tb
d
Y
g
gg
G
(kg/h) =1,75 (kg/s)
Nh v ûy : ỉ á
16,0
3
8
1
4
1
2
lg75,1'lg









−
















−=
n
x
xtbd
ytbd
xtb

ytb
y
x
S
gV
G
G
A
µ
µ
ρ
ρσ
ρ
ρ
ω
16,0
3
8
1
4
1
005,1
2646,0
.
472,771)92,0(81,9
291,2220
lg
472,771
291,2
75,1

39,1
75,1125,0'lg2






××
×
−












−−=⇒
S
ω

313,1' =⇒
S
ω

(m/s)
V ûy t c â ü la m vi ûc : á äú ä ì ã
05,1'.8,0 ==
Stb
ωω
(m/s)
V ûy â ng kênh âoản luy ûn :á ỉåì ã
962,0
05,13600
36,27554
.3600.
.4
=
××
×
==
πωπ
tb
tb
l
V
D
(m)
2 - Âỉåìng kênh âoản chỉng
a/ Lỉu lỉåüng håi trung bçnh âoản chỉng
: â üc tênh g n âụng bà ng trung bçnhỉå áư ò
c üng cu a l üng h i ra kho i âoản ch ng va l üng h i âi va o âoảnä í ỉå å í ỉ ì ỉå å ì
ch ng :ỉ
22
11

1
gg
gg
g
n
tb
′
+
=
′
+
′
=
′
Vç l üng h i ra kho i âoản ch ng bà ng l üng h i âi va o âoảnỉå å í ỉ ò ỉå å ì
luy ûn do âọ:ã
)/(68,6790
1
hkggg
n
==
L üng h i âi va o âoản ch ng g’ỉå å ì ỉ
1
, l üng lo ng G’ỉå í
1
, va ha m l üngì ì ỉå
lo ng x’í
1
trong âoản ch ng â üc xạc âënh bà ng h û ph ng trçnh sau :ỉ ỉå ò ã ỉå
W

GgG +
′
=
′
11
(1) (IX-98/182.II)
WW
xGygxG +
′
=
′′
1111
'
(2) (IX-99/182.II)
1111
rgrgrg
nn
=
′′
=
′′
(3) (IX-100/182.II)
Trong âọ :
− y’
1
= y
W
= 0,152 (ph n mol) = 0,118 (ph n kh i l üng)áư áư äú ỉå
− r’
1

: n nhi ût hoạ h i cu a h ùn h üp h i âi va o âéa th ï nh t cu ấø ã å í ä å å ì ỉ áú í
âoản ch ng, â üc xạc âënh theo c ng th ïc trang 182.II :ỉ ỉå ä ỉ
)1(
11
yryrr
BA
′
−+
′
=
′
r
A
, r
B
: n nhi ût hoạ h i cu a Ax t n va Benzene nhi ût â ü táø ã å í ã ä ì åí ã ä
W
=
78
o
C
SVTH: Phan Thanh Hi GVHD : ThS. Lã Thë Nhỉ

ọử aùn mọn hoỹc Trang
25
Chổng luyóỷn lión tuỷc
tra ba ng I-212/254.I ta coù:ớ
r
A
= 119,05 (kcal/kg) = 498,44. 10

3
(J/kg)
r
B
= 94,35 (kcal/kg) = 395,024. 10
3
(J/kg)
333
1
10.227,40710).118,01(024,395118,010.44,498 =ì+ì=

r
(J/kg)
V ỷy : ỏ
)/(74,760768,6790
10.227,407
10.225,456
)3(
3
3
1
1
1
1
hkgg
r
r
g =ì=

=

)/(67,959083,198274,7607)1(
11
hkgGgG
W
=+=+

=



102,0
67,9590
042,083,1982118,074,7607
'
)2(
1
11
1
=
ì+ì
=

+

=

G
xGyg
x
WW
(p. KL)
=0,12 (p. mol)
V ỷy l ỹng h i trung bỗnh trong õoaỷn ch ng:ỏ ổồ ồ ổ
)/(21,7199
2
74,760768,6790
2
11
hkg
gg
g
tb
=
+
=

+
=

b/ Khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh õọỳi vồùi pha hồi õoaỷn chổng :
Kh i l ỹng ri ng õoaỷn ch ng õ ỹc tờnh theo c ng th ùc sau:ọỳ ổồ ó ổ ổồ ọ ổ
[ ]
'.4,22
273)'1('
'

11
T
MyMy
BtbAtb
ytb
+
=

(kg/m
3
) (IX-102/183.II)
Ta coù :
C
tt
t
o
WF
tb
5,67
2
5778
2
=
+
=
+
=
T = t
tb
+ 273 = 340,5

o
K
1
'
tb
y
: ph n mol cu a Axeton trong h ựn h ỹp h i õoaỷnỏử ớ ọ ồ ồ ồớ
ch ngổ
3495,0
2
57547,0
2
'
1
1
=
+
=
+
=
W
tb
yy
y
(ph n mol)ỏử
( )
[ ]
542,2
5,340.4,22
273.78.3495,0158.3495,0

' =
+
=
ytb

(kg/m
3
)
V y ỏ
)/(49,2832
542,2
21,7199
'
'
3
hm
g
V
ytb
tb
tb
==

=

c/ Khọỳi lổồỹng rióng trung bỗnh õọỳi vồùi pha loớng õoaỷn luyóỷn
2
1
1
1

'1'
'
1
x
tb
x
tb
xtb
aa


+=

2235,0
2
042,0405,0
2
'
1
=
+
=
+
=
WF
tb
aa
a
(ph n kh i l ỹng)ỏử ọỳ ổồ

21
,
xx

: kh i l ỹng ri ng cu a Axeton va cu a Benzen ọỳ ổồ ó ớ ỡ ớ ồớ
nhi ỷt õ ỹ ó ọ
trung bỗnh cu a õoaỷn ch ng 67,5 ớ ổ
o
C . Tra ba ng I-2/9/Iớ
SVTH: Phan Thanh Haới GVHD : ThS. Ló Thở Nhổ
Yẽ