Tính toán thiết kế tháp chưng cất hỗn hợp Methanol-Nước (2)

ạn m n hc - Ch ng luy ûn li n tủc h ùn h üp r üu metylic -Âäư ä ỉ ã ã ä å ỉå
n ïcỉå
Pháưn 1 : MÅÍ ÂÁƯU
I.L thuút vãư chỉng luûn
Ch ng la ph ng phạp du ng â tạchỉ ì ỉå ì ãø cạc h ùn h üp ch t lo ngä å áú í
cng nh cạc h ùn h üp khê lo ng tha nh cạc c u t ri ng bi ût d û ä å í ì áú ỉí ã ã ỉ
va o â ü bay h i ì ä å khạc nhau cu a cạc c u t trong h ùn h üpí áú ỉí ä å ,nghéa l
khi cu ng m üt nhi ût â ü thç ạp su t h i cu a cạc c u t khạcåí ì ä ã ä áú å í áú ỉí
nhau.
Khi ch ng ta thu â üc nhi u sa n ph m va th ng bao nhi u c ỉå ãư í áø ì ỉåì ã áú
t se cọ b y nhi u sa n ph m . i v ïi tr o ng h üp h ùn h üp ch ngỉí í áú ã í áø Âäú å ỉ ì å ä å ỉ
chè g m hai c u t thç sa n ph m âènh g m c u t cọ â ü bay h i l ïnäư áú ỉí í áø äư áú ỉí ä å å
va m üt ph n r t êt c u t cọ â ü bay h i bẹ co n sa n ph m âạy g mì ä áư áú áú ỉí ä å ì í áø äư
c u t cọ â ü bay h i bẹ va m üt ph n r t êt c u t cọ â ü bay h iáú ỉí ä å ì ä áư áú áú ỉí ä å
l ïn.å
Trong sa n xu t cọ r t nhi u ph ng phạp ch ng nh ch ng â ní áú áú ãư ỉå ỉ ỉ ỉ å
gia n ,ch ng bà ng h i n ïc tr ûc ti p ,ch ng ch n kh ng va ch ngí ỉ ò å ỉå ỉ ãú ỉ á ä ì ỉ
luy ûn .Tu y thu üc va o âi u ki ûn sàơn cọ , tênh ch t h ùn h üp , y ì ä ì ãư ã áú ä å ã
c u v â ü tinh khi t sa n ph m ma ta chn ph ng phạp ch ng chốư ãư ä ãú í áø ì ỉå ỉ
thêch h üp .å
- Ch ng â n gia n du ng â tạch cạc h ùn h üp g m cạc c u t cọỉ å í ì ãø ä å äư áú ỉí
â ü bay h i r t khạc nhau .Ph ng phạp na y th ng du ng â tạchä å áú ỉå ì ỉåì ì ãø
s b ü va la m sảch c u t kho i tảp ch t.å ä ì ì áú ỉí í áú
- Ch ng bà ng h i n ïc tr ûc ti p du ng tạch cạc h ùn h üp g mỉ ò å ỉå ỉ ãư ì ä å äư
cạc ch t khọ bay h i va tảp ch t kh ng bay h i ,th ng du ngáú å ì áú ä å ỉåì ì
trong tr ng h üp ch t â üc tạch kh ng tan va o n ïcỉåì å áú ỉå ä ì ỉå
- Ch ng ch n kh ng du ng trong tr ng h üp c n hả th p nhi ûtỉ á ä ì ỉåì å áư áú ã
â ü s i c u t .Vê dủ nh tr ng h üp cạc c u t trong h ùn h üpä ä áú ỉí ỉ ỉåì å áú ỉí ä å
d ù bë ph n hu y nhi ût â ü cao hay tr ng h üp cạc c u t cọã á í åí ã ä ỉåì å áú ỉí
nhi ût â ü s i quạ cao.ã ä ä
Trang 1

ạn m n hc - Ch ng luy ûn li n tủc h ùn h üp r üu metylic -Âäư ä ỉ ã ã ä å ỉå
n ïcỉå
- Ch ng luy ûn la ph ng phạp ph bi n nh t â tạch hoa n toa nỉ ã ì ỉå äø ãú áú ãø ì ì
h ùn h üp cạc c u t d ù bay h i cọ tênh ch t ho a tan m üt ph nä å áú ỉí ã å áú ì ä áư
hồûc ho a tan hoa n toa n va o nhau.ì ì ì ì
Ch ng luy ûn ạp su t th p du ng cho cạc h ùn h üp d ù bë ph nỉ ã åí áú áú ì ä å ã á
hu y nhi ût â ü cao va h ùn h üp cọ nhi ût â ü s i cao.í 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 sụ t th ng.í åí á ỉåì
Ch ng luy ûn ạp su t th ng (ạp su t khê quy n ) du ng ch ã åí áú ỉåì áú ãø ì
h ùn h üp kh ng thu üc cạc tr ng h üp tr n.ä å ä ä ỉåì å ã
Ng i ta ti n ha nh ch ng luy ûn h ùn h üp c n ch ng trong thạpỉåì ãú ì ỉ ã ä å áư ỉ
ch ng luy ûn ,thạp g m nhi u âéa ,tr n m ùi âéa xa y ra quạ trçnhỉ ã äư ãư ã ä í
chuy n kh i gi ỵa pha lo ng va pha h i. H i âi t d ïi l n qua cạc lãø äú ỉ í ì å å ỉì ỉå ã äø
cu a âéa ,lo ng âi t tr n xu ng theo cạc ng cha y chuy n, n ng â üí í ỉì ã äú äú í ãư äư ä
cạc c u t va nhi ût â ü s i m ùi âéa thay â i theo chi u cao cu ấú ỉí ì ã ä ä åí ä äø ãư í
thạp .Do âọ m üt pha n c u t d ù bay h i chuy n t pha lo ng va ộ ì áú ỉí ã å ãø ỉì í ì
pha h i va m üt ph n êt h n chuy n t pha h i va o pha lo ng , làûp lảiå ì ä áư å ãø ỉì å ì í
nhi u l n b c h i va ng ng tủ nh th , hay nọi m üt cạch khạcãư áư äú å ì ỉ ỉ ãú ä
,v ïi m üt s âéa t ng ïng , cu i cu ng tr n âènh thạp ta thu â ücå ä äú ỉå ỉ äú ì åí ã ỉå
c u t d ù bay h i dảng nguy n ch t va thạp ta thu â üc c u táú ỉí ã å åí ã áú ì åí ỉå áú ỉí
khọ bay h i dảng nguy n ch t .å åí ã áú
Quạ trçnh ch ng luy ûn â üc th ûc hi ûn trong thi t bë loảiỉ ã ỉå ỉ ã ãú
thạp la m vi ûc li n tủc hồûc giạn âoản.ì ã ã
â y ta s thi t k h û th ng ch ng luy ûn thạp chọp la m vi ûcÅí á ãú ãú ã äú ỉ ã ì ã
li n tủc v ïi h ùn h üp ch ng la r üu m tylic va n ïc.Khi ch ngã å ä å ỉ ì ỉå ã ì ỉå ỉ
luy ûn li n tủc , h ùn h üp â u â üc â a va o thạp âéa ti p li û ã ä å áư ỉå ỉ ì åí ãú ã
(nà m ph n gi ỵa th n thạp ) m üt cạch li n tủc , sa n ph m âènh v åí áư ỉ á ä ã í áø ì
sa n ph m âạy cng â üc l y ra li n tủc.í áø ỉå áú ã
II.Tênh cháút l họa ca rỉåüu mãtylic

1.Tênh cháút l hc:
Trang 2
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
R ỹu m tylic la ch t lo ng kh ng ma u,tan v haỷn trong n ùc coùổồ ó ỡ ỏỳ ớ ọ ỡ ọ ổồ
mu i vở õỷc tr ng , r t õ ỹc , chố m ỹỹt l ỹng nho x m nh ỷp va o cỡ ổ ỏỳ ọ ọ ổồ ớ ỏ ỏ ỡ ồ
th cuợng coù th g y mu lo a ,l ỹng l ùn g y t vong.óứ óứ ỏ ỡ ỡ ổồ ồ ỏ ổớ
-Nhi ỷt õ ỹ s i aùp su t khờ quy n tó ọ ọ ồớ ỏỳ óứ
0
s
= 64,5
0
C
- Kh i l ỹng ri ng 20ọỳ ổồ ó ồớ
0
C = 791,7 Kg/m
3
- ỹ nh ùt 20ọ ồ ồớ
0
C à = 0,6.10
3
N.s/m
2
=0,6 cp
-H ỷ s d ựn nhi ỷt 20ó ọỳ ỏ ó ồớ
0
C = 0,179kcal/m.h.õ ỹ = 0,2082ọ
W/m.õ ỹ ọ
-Nhi ỷt dung ri ng 20ó ó ồớ
0

C C
P
= 2570 J/kg.õ ỹọ
-Nhi ỷt hoùa h i r = 262,79 kcal/kg 64,5ó ồ ồớ
0
C
-Nhi ỷt õ ỹ noùng cha y tó ọ ớ
nc
= -97,8
0
C
2.Tờnh chỏỳt hoùa hoỹc:
R ỹu m tylic coù c ng th ùc ph n t : CHổồ ó ọ ổ ỏ ổớ
3
OH H
c ng th ùc c u taỷo : H - C - O - H ọ ổ ỏỳ
H
ph n t l ỹng : 32 õvCỏ ổớ ổồ
Trong ph n t r ỹu m tylic coù 3 loaỷi li n k t : C - H , C - O , O -ỏ ổớ ổồ ó ó óỳ
H ,trong õoù hai li n k t sau la li n k t c ỹng hoùa trở ph n c ỷc ,õoù la doó óỳ ỡ ó óỳ ọ ỏ ổ ỡ
õ ỹ m õi ỷn cu a O l ùn h n cu a C va H n n trong ca hai li n k t õoù cỷpọ ỏ ó ớ ồ ồ ớ ỡ ó ớ ó óỳ
electron goùp chung õ u l ỷch v phờa O la m cho nguy n t H tr n nóử ó óử ỡ ó ổớ ồớ ó
linh õ ỹng h n.R ỹu m tylic coù kha nng tham gia caùc pha n ùng sau:ọ ồ ổồ ó ớ ớ ổ
- la m phaù v ợ li n k t C-OH v ùi s ỷ taùch õi cu a nhoùm -OHỡ ồ ó óỳ ồ ổ ớ
- la m phaù v ợ li n k t _-O-H v ùi s ỷ taùch õi cu a -H.ỡ ồ ó óỳ ồ ổ ớ
- bở oxy hoùa tha nh fomanõ hit :ỡ ó
CH
3
OH + CuO HCHO + Cu

R ỹu m tylic õ ỹc ùng duỷng õ sa n xu t anõ hytfomic la m nguy nổồ ó ổồ ổ óứ ớ ỏỳ ó ỡ ó
li ỷu cho c ng ngh ỷ ch t de o.ó ọ ó ỏỳ ớ
III.Tờnh chỏỳt lyù hoùa cuớa nổồùc
- N ùc la ch t lo ng kh ng ma u ,kh ng mu i ,kh ng vở. ổồ ỡ ỏỳ ớ ọ ỡ ọ ỡ ọ
- Nhi ỷt õ ỹ s i 760mmHg la 100ó ọ ọ ồớ ỡ
0
C.
Trang 3
ạn m n hc - Ch ng luy ûn li n tủc h ùn h üp r üu metylic -Âäư ä ỉ ã ã ä å ỉå
n ïcỉå
- Họa lo ng 0í åí
0
C.
- Kh i l üng ri ng äú ỉå ã ρ = 997,08 kg/m
3
25åí
0
C.
- ü nh ït Âä å µ = 0,8937.10
3
N.s/m
2
= 893,7 Cp 25åí
0
C
- Nhi ût dung ri ng Cã ã
P
= 0,99892 kcal/kg.â ü 25ä åí
0
C

- Nhi ût họa h i ạp su t khê quy n r = 540 kcal/kgã å åí áú ãø
- N ïc cọ c ng th ïc ph n t Hỉå ä ỉ á ỉí
2
O ,c ng th ïc c u tảo H-O-Hä ỉ áú
- N ïc la h üp ch t ph n c ûc mảnh, cọ th ho a tan nhi u ch tỉå ì å áú á ỉ ãø ì ãư áú
rà n ,lo ng ,khêõ í
- N ïc c n thi t cho sinh hoảt hà ng nga y ,sa n xu t n ngỉå áư ãú ò ì í áú ä
nghi ûp ,c ng nghi ûp , x y d ûng , giao th ng v ûn ta i.ã ä ã á ỉ ä á í
- N ïc du ng â âi u ch oxy.ỉå ì ãø ãư ãú
IV.Ỉu ,khuút âiãøm ca phỉång phạp chỉng âéa chọp :
Ỉu âiãøm:Tạch â üc sa n ph m cọ â ü tinh khi t cao,d ù kh ng chỉå í áø ä ãú ã äú ãú
quạ trçnh,b màût ti p xục pha t ng â i l ïn ,tr l ûc kh ng cao.ãư ãú ỉå äú å åí ỉ ä
Khuút âiãøm:Ti p xục pha kh ng li n tủc, c u tảo phục tảp.ãú ä ã áú
V.Dáy chuưn cäng nghãû:
Thi t k nh hçnh v.ãú ãú ỉ
H ùn h üp â u t b ch ïa 1 â üc b m 2 b m l n thu ng cao vëä å áư ỉì ãø ỉ ỉå å å ã ì
3r i theo ng d ùn qua van âi u chènh l u l üng 5 (âi u chènh l üngäư äú á ãư ỉ ỉå ãư ỉå
h ùn h üp â u va o thạp) â n thi t bë âun s i h ùn h üp â u 6 .S û cọä å áư ì ãú ãú ä ä å áư ỉ
màût cu a thu ng cao vë âa m ba o cho l üng h ùn h üp â u va o thạpí ì í í ỉå ä å áư ì
kh ng dao â üng ,trong tr ng h üp c ng su t b m quạ l ïn h ùn h üpä ä ỉåì å ä áú å å ä å
â u s theo ng tu n hoa n 4 tra n v b ch ïa h ùn h üp â u .Thi táư äú áư ì ì ãư ãø ỉ ä å áư ãú
bë âun s i 6 la thi t bë trao â i nhi ût ng chu m v ïi tạc nh n nọng lậ ì ãú äø ã äú ì å á ì
h i n ïc bo ho a . Ra kho i thi t bë âun s i ,h ùn h üp â u nhi ût â üå ỉå ì í ãú ä ä å áư åí ã ä
s i âi va o thạp 7 âéa nảp li ûu . ä ì åí ã
Sa n ph m âènh dảng h i â üc ng ng tủ hoa n toa n khi âi qu áø åí å ỉå ỉ ì ì
thi t bë ng ng tủ 8 â n thi t bë ph n tạch h i l u 9 ,m üt ph n sa nãú ỉ ãú ãú á äư ỉ ä áư í
ph m âènh h i l u tr v âènh thạp,ph n co n lải âi va o thi t bëáø äư ỉ åí ãư áư ì ì ãú
la m ngu üi 10 â üc la m lảnh va âi va o b ch ïa sa n ph m âènhì ä ỉå ì ì ì ãø ỉ í áø
Trang 4
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ

n ùcổồ
11.Thi t bở ng ng tuỷ 8 va thi t bở la m ngu ỹi 10 cuợng la thi t bởóỳ ổ ỡ óỳ ỡ ọ ỡ óỳ
trao õ i nhi ỷt ng chu m v ùi taùc nh n la m ngu ỹi la n ùc laỷnh .ọứ ó ọỳ ỡ ồ ỏ ỡ ọ ỡ ổồ
Sa n ph m õaùy õi ra kho i thaùp õaùy õ ỹc d ựn va o b ch ùa sa nớ ỏứ ớ ồớ ổồ ỏ ỡ óứ ổ ớ
ph m õaùy 12 ,õ ỹc la m ngu ỹi t ỷ nhi n .Sa n ph m õaùy õ y laỏứ ổồ ỡ ọ ổ ó ớ ỏứ ồớ ỏ ỡ
n ùc coù ch ùa m ỹt ờt metylic n n õ ỹc xu lyù r i tha i ra m i tr ng .ổồ ổ ọ ó ổồ ớ ọử ớ ọ ổồỡ
13 la thaùp ch ùa n ùc la m maùt .ỡ ổ ổồ ỡ
14 la bỗnh ph n ph i h i õ t .ỡ ỏ ọỳ ồ ọỳ
Phỏửn 2 : TấNH CNG NGH
Caùc kyù hióỷu sổớ duỷng trong quaù trỗnh tờnh toaùn :
G
F
: l ỹng h ựn h ỹp õ uổồ ọ ồ ỏử
G
P
: l ỹng sa n ph m õốnhổồ ớ ỏứ
G
W
: l ỹng sa n ph m õaùy ổồ ớ ỏứ
a
F
: n ng õ ỹ ph n kh i l ỹng cu a c u t d ự bay h i trong h ựnọử ọ ỏử ọỳ ổồ ớ ỏỳ ổớ ó ồ ọ
h ỹp õ uồ ỏử
a
P
: n ng õ ỹ ph n kh i l ỹng cu a c u t d ự bay h i trong sa nọử ọ ỏử ọỳ ổồ ớ ỏỳ ổớ ó ồ ớ
ph m õốnhỏứ
a
W
: n ng õ ỹ ph n kh i l ỹng cu a c u t d ự bay h i trong sa nọử ọ ỏử ọỳ ổồ ớ ỏỳ ổớ ó ồ ớ

ph m õaùyỏứ
x
F
: n ng õ ỹ ph n mol c u t d ự bay h i trong h ựn h ỹp õ u.ọử ọ ỏử ỏỳ ổớ ó ồ ọ ồ ỏử
x
P
: n ng õ ỹ ph n mol c u t d ự bay h i trong trong sa n ph mọử ọ ỏử ỏỳ ổớ ó ồ ớ ỏứ
õốnh
x
W
: n ng õ ỹ ph n mol c u t d ự bay h i trong sa n ph m õaùyọử ọ ỏử ỏỳ ổớ ó ồ ớ ỏứ
C u t d ự bay h i A: r ỹu metylic , c u t khoù bay h i B : n ùc.ỏỳ ổớ ó ồ ổồ ỏỳ ổớ ồ ổồ
Ch ng Iổồ : TấNH S ẫA
I.Tờnh lổồỹng họựn hồỹp :
1.N ng õ ỹ ph n mol:ọử ọ ỏử
Trang 5
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
x
A
=
B
B
A
A
A
A
M
a
M

a
M
a
+
=> x
F
=
18623238
3238
+
= 0,2564 ph n molỏử
=> x
P
=
1823298
3298
+
= 0,965 ph n molỏử
=> x
W
=
1898322
322
+
= 0,0113 ph n molỏử
2.L u l ỹng h ựn h ỹp õ u va sa n ph m õaùy:ổ ổồ ọ ồ ỏử ỡ ớ ỏứ
Ph ng trỗnh c n b ng v ỷt li ỷu cho toa n thaùp:ổồ ỏ ũ ỏ ó ỡ
F = P + W
(1)
Vi t cho c u t d ự bay h i:óỳ ỏỳ ổớ ó ồ

F.x
F
= P.x
P
+ W.x
W

(2)
T (1) va (2) suy ra:ổỡ ỡ
wP
xx
F

=
wF
xx
P

=
FP
xx
W

V ỷy l ỹng sa n pha m õốnh la :ỏ ổồ ớ ớ ỡ
P = F.
wP
wF
xx
xx

= 2000.
0113,0965,0
0113,02564,0


= 514 Kg/h
L ỹng sa n ph m õaùy la :ổồ ớ ỏứ ỡ
W = F.
wP
FP
xx
xx


= 2000.
0113,0965,0
2564,0965,0


= 1486 Kg/h
Goỹi
F
M
la ph n t l ỹng trung bỗnh cu a h ựn h ỹp õ uỡ ỏ ổớ ổồ ớ ọ ồ ỏử
F
M
= x
F
.M

A
+ (1-x
F
).M
B
= 0,2564.32 + 0,7436.18 = 21,5896 (g)
L ỹng h ựn h ỹp õ u tờnh theo Kmol/h la :ổồ ọ ồ ỏử ỡ
F =
5896,21
2000
= 92,637 (Kmol/h)
L ỹng sa n ph m õốnh tờnh theo Kmol/h la :ổồ ớ ỏứ ỡ
F = F.
wP
wF
xx
xx


= 92,637.
0113,0965,0
0113,02564,0


= 23,808 (Kmol/h)
L ỹng sa n ph m õaùy tờnh theo Kmol/h la :ổồ ớ ỏứ ỡ
Trang 6
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
W = F.

wP
FP
xx
xx


= 92,637.
0113,0965,0
2564,0965,0


= 68,829 (Kmol/h)
II.Xaùc õởnh sọỳ õộa cuớa thaùp
1.
ổồỡng cong cỏn bũng - õọử thở t-x-y theo thổỷc nghióỷm:
Goỹi x,y la n ng õ ỹ mol ph n cu a tha nh ph n lo ng va h i cu aỡ ọử ọ ỏử ớ ỡ ỏử ớ ỡ ồ ớ
r ỹu m tylic (tờnh theo ph n mol)ổồ ó ỏử
t (
0
C) la nhi ỷt õ ỹ s i cu a h ựn h ỹp hai c u t ( 760 mmHg).ỡ ó ọ ọ ớ ọ ồ ỏỳ ổớ ồớ
Theo ba ng IX.2a-S tay QT&TBCN Hoùa hoỹc T ỷp 2, trang 149 ,taớ ọứ ỏ
coù:
X 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Y 0 26,
8
41,
8
57,
9
66,

5
72,
9
77,
9
82,
5
87 91,
5
95,
8
100
T 10
0
92,
3
87,
7
81,
7
78 75,
3
73,
1
71,
2
69,
3
67,
6

66 64,5
D ỷa va o ba ng s li ỷu na y ta veợ õ thở õ ng cong c n b ng cu aổ ỡ ớ ọỳ ó ỡ ọử ổồỡ ỏ ũ ớ
h ựn h ỹp r uỷ metylic va n ùc (Hỗnh 1) va õ thở bi u di ựn õ ngọ ồ ổồ ỡ ổồ ỡ ọử óứ ó ổồỡ
cong s i (Hỗnh 2) .ọ
Theo õ thở õ ng c n b ng ta xaùc õởnh õ ỹc ọử ổồỡ ỏ ũ ổồ y
*
F
= 0,64 ph n molỏử
la n ng õ ỹ c u t d ự bay h i trong pha h i c n b ng v ùi pha lo ngỡ ọử ọ ỏỳ ổớ ó ồ ồ ỏ ũ ồ ớ
trong h ựn h ỹp õ u.ọ ồ ỏử
Theo õ thở õ ng cong s i ta xaùc õởnh õ ỹc nhi ỷt õ ỹ s i cu a h ựnọử ổồỡ ọ ổồ ó ọ ọ ớ ọ
h ỹp õ u tồ ỏử
s
F
=89
0
C ,cu a sa n ph m õốnh tớ ớ ỏứ
s
P
= 65,5
0
C ,cu a sa n ph mớ ớ ỏứ
õaùy t
s
W
= 97
0
C .
Chố s h i l u t i thi u õ ỹc xaùc õởnh b ng c ng th ùc :ọỳ ọử ổ ọỳ óứ ổồ ũ ọ ổ
R

xmin
=
F
F
F
P
xy
yx


*
*

=
2564,064,0
64,0965,0


= 0,847
Hỗnh veợ 1,2,3:
Trang 7
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
2.
Xaùc õởnh R
X
thờch hồỹp :
Vi ỷc xaùc õởnh Ró
X
thờch h ỹp ta la m nh sau:ồ ỡ ổ

L y va i giaù trở Rỏỳ ỡ
X
> R
Xmin
, v ùi m ựi giaù trở Rồ ọ
X
õaợ l y ta tờnh xỏỳ
P
/
(R
X
+1) la giaù trở tung õ ỹ cu a õ ng n ng õ ỹ la m vi ỷc , veợ õ ng la mỡ ọ ớ ổồỡ ọử ọ ỡ ó ổồỡ ỡ
vi ỷc õoaỷn ch ng va õoaỷn luy ỷn ,t õoù xaùc õởnh s õộa lyù thuy t Nó ổ ỡ ó ổỡ ọỳ óỳ
ùng v ùi m ựi giaù trở Rổ ồ ọ
X
.L ỷp õ thở v ùi truỷc tung la N.(Rỏ ọử ồ ỡ
X
+) ,truỷc
hoa nh la Rỡ ỡ
X
(Hỗnh 3). T õ thở ,xaùc õởnh õi m c ỷc ti u , t õi mổỡ ọử óứ ổ óứ ổỡ óứ
c ỷc ti u suy ra Rổ óứ
X
thờch h ỹp .ồ
R
Xopt
= 1,6
T Rổỡ
X
thờch h ỹp ,veợ laỷi õ ng n ng õ ỹ la m vi ỷc õoaỷn ch ngồ ổồỡ ọử ọ ỡ ó ổ

va õoaỷn luy ỷn va xaùc õởnh õ ỹc s õộa lyù thuy t.ỡ ó ỡ ổồ ọỳ óỳ
N
lt
= 14 (õộa) (4 õộa ch ng va 10 õộa luy ỷn).ổ ỡ ó
3.
Phổồng trỗnh õổồỡng nọửng õọỹ laỡm vióỷc:
oaỷn ch ng : ổ
x =
w
XX
X
x
RL
L
y
LR
R
.
1
.
1
+

+
+
+

V ùi L la l ỹng h n h ỹp õ u tờnh tr n 1 õ n vở sa n ph m õốnh,ồ ỡ ổồ ọử ồ ỏử ó ồ ớ ỏứ
L=
891,3

808,23
637,92
==
P
F

=> x =
0113,0.
6,1891,3
1891,3
.
891,36,1
16,1
+

+
+
+
y

= 0,474.y + 0,0059
oaỷn luy ỷn: ó
x =
1
.
1 +
+
+
X
P

X
X
R
x
x
R
R
=
16,1
965,0
.
16,1
6,1
+
+
+
x
= 0,615.x + 0,371
4.
Xaùc õởnh sọỳ õộa thổỷc tóỳ :
Sọỳ õộa th ỷc t õ ỹc xaùc õởnh theo c ng th ùc :ổ óỳ ổồ ọ ổ
N
tt
=
tb
lt
N


Trang 8

aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
V ùi ồ
tb
à
la hi ỷu su t trung bỗnh cu a thi t bở,la ha m cu a õ ỹỡ ó ỏỳ ớ óỳ ỡ ỡ ớ ọ
bay h i t ng õ i ồ ổồ ọỳ va õ ỹ nh ùt ỡ ọ ồ à cu a h ựn h ỹp ớ ọ ồ à = f(,).
=
x
x
y
y

1
.
1
ỹ nh ùt: lgọ ồ à
hh
=n.lgà
1
+ (1-n)lgà
2
n la n ng õ ỹ c u t th ù nh t ỡ ọử ọ ỏỳ ổớ ổ ỏỳ
n -1 la n ng õ ỹ c u t th ù hai ỡ ọử ọ ỏỳ ổớ ổ
à
1
,à
2
la õ ỹ nh ùt hai c u t .ỡ ọ ồ ỏỳ ổớ
=

tb
=
.(
3
1

1
+
2
+
3
)
V ùi ồ
1
la hi ỷu su t ùng v ùi õộa tr n cu ngỡ ó ỏỳ ổ ồ ó ỡ

2
la hi ỷu su t ùng v ùi õộa ti p li ỷuỡ ó ỏỳ ổ ồ óỳ ó

3
la hi ỷu su t ùng v ùi õộa cu i cu ngỡ ó ỏỳ ổ ồ ọỳ ỡ
* ng v ùi õộa ti p li ỷu :ặẽ ồ óỳ ó
ỹ bay h i:ọ ồ

F
=
156,5
2564,0
2564,01
.

64,01
64,01
.
1
=


=


F
F
F
F
x
x
y
y
ỹ nh ùt : v ùi tọ ồ ồ
S
F
= 89
0
C
lgà
F
=
OHFOHCHF
xx
23

lg).1(lg
àà
+
= 0,2564.lg0,33 + (1 - 0,2564).lg0,3202 = -0,491
=> à
F
= 0,323 (Cp)
Tờch à
F
.
F
= 0,323.5,156 = 1,665 .Tra õ thở hỗnh IX.11 trangọử
171S tay QT&TB CN Hoùa hoỹc T ỷp 2 ta õ ỹc hi ỷu su t cu aọứ ỏ ổồ ó ỏỳ ớ
õộa ti p li ỷu óỳ ó
2
= 44 %.
* ng v ùi õộa tr n cu ng :ặẽ ồ ó ỡ
ỹ bay h i : ọ ồ

P
=
777,1
965,0
965,01
.
98,01
98,01
.
1
=

=


P
P
P
P
x
x
y
y
ỹ nh ùt : v ùi tọ ồ ồ
S
P
= 65,5
0
C
lgà
P
=
OHPOHCHP
xx
23
lg).1(lg
àà
+
= 0,965.lg0,49 + (1 - 0,965).lg0,4324 = -0,3117
Trang 9

ạn m n hc - Ch ng luy ûn li n tủc h ùn h üp r üu metylic -Âäư ä ỉ ã ã ä å ỉå
n ïcỉå
=> µ
P
= 0,488 (Cp)
Têch µ
F
.α
F
= 0,488.1,777 = 0,88 .Tra â thë hçnh IX.11 trangäư
171S tay QT & TB CN Họa hc T ûp 2 ta â üc hi ûu su täø á ỉå ã áú
cu a âéa tr n cu ng í ã ì η
1
= 50 %.
* ng v ïi âéa cu i cu ng:ỈÏ å äú ì
ü bay h i:Âä å
α
W
=
608,7
0113,0
0113,01
.
08,01
08,01
.
1
=
−
−

=
−
−
w
w
w
w
x
x
y
y
ü nh ït : v ïi tÂä å å
S
W
= 97
0
C
lgµ
W
=
OHwOHCHw
xx
23
lg).1(lg
µµ
−+
= 0,0113.lg0,293 + (1 - 0,0113).lg0,293 = -0,533
=> µ
W
= 0,293 (Cp)

Têch µ
F
.α
F
= 0,293.7,608 = 2,23 .Tra â thë hçnh IX.11 trang 171äư
S tay QT & TB CN Họa hc T ûp 2 ta â üc hi ûu su t cu ậø á ỉå ã áú í
âéa tr n cu ngã ì
η
3
= 40 %.
V ûy hi ûu su t trung bçnh:á ã áú
η
tb
=
3
1
(η
1
+ η
2
+ η
3
) =
3
1
(44 + 50 + 40) = 44,667 (%)
S âéa th ûc t la :äú ỉ ãú ì
N
tt
=

3,31100.
667,44
14
==
tb
lt
N
η

V ûy thủc t pha i chn 31 âéa , trong âọ s âéa âoản ch ng lấ ãú í äú ỉ ì
9 âéa va s âéa âoản luy ûn la 22 âéa .ì äú ã ì
(y
F
, y
P
, y
W
â üc xạc âënh t â thë â ng c n bà ng hçnh 1)ỉå ỉì äư ỉåì á ò
( ü nh ït cu a r üu m tylic theo nhi ût â ü â üc tra Ba ng du ngÂä å í ỉå ã ã ä ỉå åí í ì
cho toạn â h.I.18 trang 93 S tay QT&TB CN Họa hc T ûp 2.äư äø á
ü nh ït cu a n ïc theo nhi ût â ü â üc tra Ba ng I.102 trang 94).Âä å í ỉå ã ä ỉå åí í
Chỉång II: TÊNH ÂỈÅÌNG KÊNH THIÃÚT BË
Trang 10
ạn m n hc - Ch ng luy ûn li n tủc h ùn h üp r üu metylic -Âäư ä ỉ ã ã ä å ỉå
n ïcỉå
ng kênh thạp â üc xạc âënh t c ng th ïc (IX.89) S taỉåì ỉå ỉì ä ỉ äø
QT&TBCN Họa hc :
D =
tb
tb

V
ωπ
.3600.
.4
, m
Hồûc D = 0,0188.
tbyy
tb
g
).(
ωρ
, m
Trong âọ : V
tb
- l üng h i trung bçnh âi trong thạp , mỉå å
3
/h
ω
tb
- t c â ü h i trung bçnh âi trong thạp , m/säú ä å
g
tb
- l üng h i trung bçnh âi trong thạp ,kg/hỉå å
(ρ
y
.ω
y
)
tb
- t c â ü h i trung bçnh âi trong thạp , kg/mäú ä å

2
.s
I.Âỉåìng kênh âoản luûn:
1.
Lỉåüng håi trung bçnh âi trong âoản luûn g
tb

cọ th xem g n âụng bà ng trungãø áư ò
bçnh c üng l üng h i âi ra kho i âéa tr n cu ng cu a thạp gä ỉå å í ã ì í
â
va l üng h iì ỉå å
âi va o d ïi cu ng gì ỉå ì
1
cu a âoản luy ûn :í ã
g
tb
=
2
1
gg
d
+
, kg/h
Trong âọ , g
â
= G
R
+G
P
= G

P
(R
X
+1) c ng th ïc IX .92 trang 181 S ta ỉ äø
QTTB t ûp 2.á
V ïi Gå
R
: l üng lo ng h i l u , kg/hỉå í äư ỉ
G
P
: l üng sa n ph m âènh, kg/hỉå í áø
R
X
: chè s h i l ú äư ỉ
= > g
â
= 514(1,6+1) = 1 336,4 kg/h
L üng h i âi va o âéa â u ti n cu a âoản luy ûn â üc xạc âënh theå å ì áư ã í ã ỉå
h û ph ng trçnh cho trang 173 S tay QTTB t ûp 2 :ã ỉå åí äø á





=
+=
+=
dd
PP
P

rgrg
xGxGyg
GGg
..
...
11
1111
11

Trong âọ x
1
= a
F
= 0,38 (ph n kh i l üng)áư äú ỉå
x
P
= a
P
= 0,98 (ph n kh i l üng)áư äú ỉå
G
1
:l üng lo ng âéa th ï nh t âoản luy ûn ỉå í ỉ áú ã
r
â
: n nhi ût họa h i cu a h ùn h üp âi ra kho i âènh thạp áø ã å í ä å í
Trang 11
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
r
1

: n nhi ỷt hoùa h i cu a h ựn h ỹp õi va o õộa th ù nh tỏứ ó ồ ớ ọ ồ ỡ ổ ỏỳ
õoaỷn luy ỷnó
r
1
= r
a
.y
1
+(1-y
1
).r
b

r
õ
= r
a
.y
1
+(1-y
õ
).r
b
r
a
, r
b
: n nhi ỷt hoùa h i cu a r ỹu metylic va n ùc .ỏứ ó ồ ớ ổồ ỡ ổồ
y
õ

= a
P
= 0,98 ph n kh i l ỹng .ỏử ọỳ ổồ
*Tờnh r
1
: h ựn h ỹp õ u va o thaùp 89ọ ồ ỏử ỡ ồớ
0
C n n ta pha i tờnh ró ớ
a
, r
b
ồớ
89
0
C.
Theo ba ng I.212 trang 254 S tay QTTB t ỷp 1 ta coù:ớ ọứ ỏ
60ớ
0
C : r
a1
= 265 kcal/kg
r
b1
=579 kcal/kg
100ớ
0
C r
a2
= 242 kcal/kg
r

b2
= 539 kcal/kg
= >
23
12
==
aaa
rrr
kcal/kg
40
12
==
bbb
rrr
kcal/kg
Cttt
0
12
4060100 ===
= >
575,0
40
23
==


b
r
a
kcal/kg.õ ỹọ

1
40
40
==


t
r
b
kcal/kg.õ ỹọ
Theo ph ng phaùp n ỹi suy ta tờnh rổồ ọ
a
,r
b
89ồớ
0
C :
r
a
89
= r
a
60
+
325,24829.575,0265)6089.( ==


t
r
a

kcal/kg
r
b
89
= r
b
60
+
55029579)6089.( ==


t
r
b
kcal/kg
V ỷy rỏ
1
= r
a
.y
1
+(1-y
1
).r
b
= 248,325.y
1
+ (1-y
1
).550

= 550 - 301,675.y
1

*Tờnh r
õ
:h i õi ra kho i õốnh thaùp nhi ỷt õ ỹ 65,5ồ ớ ồớ ó ọ
0
C,t ng t ỷ nhổồ ổ ổ
tr n:ó
r
a
65,5
= r
a
60
+
84,2615,5.575,0265)605,65( ==


t
ra
kcal/kg
Trang 12
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
r
b
65,5
= r
b

60
+
5,5735,5579)605,65( ==


t
r
b
kcal/kg
V ỷy ỏ r
õ
= r
a
.y
õ
+ (1- y
õ
).r
b
= 261,84.0,98 +(1-0,98).573,5
= 268,07 kcal/kg
V ỷy ta coù h ỷ ph ng trỗnh :ỏ ó ổồ







=

==
+=
+=
11
11
111
11
.675,301550
748,35824807,268.4,1336.
98,0.51438.0..
514
yr
rg
Gyg
Gg
Gia i h ỷ ta õ ỹc : ớ ó ổồ







=
=
=
=
hkgG
hkgg
kgkcalr

luongkhoiphany
/54,522
/54,1036
/62,345
)__(6775,0
1
1
1
1
-L ỹng h i trung bỗnh õi trong õoaỷn luy ỷn :ổồ ồ ó
g
tb
=
hkg
gg
d
/47,1186
2
54,10364,1336
2
1
=
+
=
+
-L ỹng lo ng trung bỗnh õi trong õoaỷn luy ỷn :ổồ ớ ó
G
tb
=
hkg

GRGGG
XPR
/47,672
2
54,5226,1.514
2
.
2
11
=
+
=
+
=
+
-Tha nh ph n h i c n b ng õi tr n õoaỷn luy ỷn :ỡ ỏử ồ ỏ ũ ó ó
y
tb
=
83,0
2
6775,098,0
2
1
=
+
=
+ yy
d
ph n kh i l ỹngỏử ọỳ ổồ

=0,73 ph n molỏử
-Ph n t l ỹng trung bỗnh cu a h ựn h ỹp h i :ỏ ổớ ổồ ớ ọ ồ ồ
tb
M
= y
tb
.M
A
+(1- y
tb
).M
B
= 0,73.32 + (1-0,73).18 = 28,22 õvC
2.
Tọỳc õọỹ hồi trung bỗnh õi trong õoaỷn luyóỷn
:
(
y

y
)
tb
= 0,065[].
ytbxtb
h

..
,kg/m
2
.s - C ng th ùc IX.105ọ ổ

trang 184 S tay QTTB t ỷp 2.ọứ ỏ

xtb
,
ytb
:kh i l ỹng ri ng trung bỗnh cu a pha lo ng va pha h i tờnhọỳ ổồ ó ớ ớ ỡ ồ
theo nhi ỷt õ ỹ trung bỗnh , kg/mó ọ
3
.
h : khoa ng caùch caùc õộa trong thaùp,m,v ùi giaù trở h õ ỹc choỹnớ ồ ổồ
theo õ ng kờnh thaùp .ổồỡ
[] : h ỷ s tờnh õ n s ùc cng b mỷt.ó ọỳ óỳ ổ óử
*Tờnh [] nhi ỷt õ ỹ trung bỗnh :ồớ ó ọ
Trang 13
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
Nhi ỷt õ ỹ trung bỗnh trong õoaỷn luy ỷn :ó ọ ó
t
tb
=
C
tt
PF
0
25,77
2
5,6589
2
=
+

=
+
Theo ba ng I.242 trang 300 S tay QTTB t ỷp 1 ta coù s ùc cng bớ ọứ ỏ ổ óử
mỷt cu a r uỷ va n ùc :ớ ổồ ỡ ổồ
60ớ
0
C :
a1
= 19,3.10
3
N/m = 19,3 dyn/cm (metylic)

b1
= 66,2 dyn/cm (n ùc)ổồ
80ớ
0
c :
a2
= 17,6 dyn/cm (metylic)

b2
= 62,6 dyn/cm (n ùc)ổồ
= >
7,1
12
==
aaa

dyn/cm
6,3

12
==
bbb

dyn/cm
Cttt
0
12
206080 ===
=>
085,0
20
7,1
==


t
a

dyn/cm.õ ỹọ
18,0
20
6,3
==


t
b

dyn/cm.õ ỹọ

B ng ph ng phaùp n ỹi suy ta tờnh õ ỹc s ùc cng b mỷt cu aũ ổồ ọ ổồ ổ óử ớ
metylic va n ùc 77,25ỡ ổồ ồớ
0
C :

a
77,25
=
a1
60
+
)6025,77(


t
a

= 19,3 - 0,085(77,25 -60) = 17,83 dyn/cm

b
77,25
=
b1
60
+
095,63)6025,77(18,02,66)6025,77( ==


t
b

dyn/cm
S ùc cng b mỷt cu a h ựn h ỹp õ ỹc xaùc õởnh theo c ng th ùcổ óử ớ ọ ồ ổồ ọ ổ
I.76 trang 299 S tay QTTB t ỷp 1:ọứ ỏ
bahh

111
+=

= >
9,13
.
=
+
=
ba
ba
hh



dyn/cm
Ta th y ỏỳ
hh
< 20 dyn/cm n n choỹn ó [] = 0,8.
*Tờnh kh i l ỹng ri ng trung bỗnh :ọỳ ổồ ó
Theo ba ng I.2 trang 9 S tay QTTB t ỷp 1 ta coù kh i l ỹng ri ngớ ọứ ỏ ọỳ ổồ ó
cu a metylic va n ùc :ớ ỡ ổồ
- 60
0

C :
a1
= 756 kg/m
3
(metylic)

b1
= 983 kg/m
3
(n ùc)ổồ
Trang 14
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
- 80
0
C :
a2
= 736 kg/m
3
(metylic)

b2
= 972 kg/m
3
(n ùc)ổồ
= >
20
12
==
aaa

kg/m
3
11
12
==
bbb

kg/m
3
Ct
0
206080 ==
= >
1
20
20
==


t
a

kg/m
3
.õ ỹọ
55,0
20
11
==

t
b

kg/m
3
.õ ỹọ
Theo ph ng phaùp n ỹi suy ,tờnh kh i l ỹng ri ng cu a metylic vaổồ ọ ọỳ ổồ ó ớ ỡ
n ùc 77,25ổồ ồớ
0
C :
75,73825,17756)6025,77(
60
1
25,77
==


+=
t
a
aa


kg/m
3
( )
5,97325,17.55,09836025,77
6025,77

==


+=
t
b
bb


kg/m
3
Kh i l ỹng ri ng cu a h ựn h ỹp õ ỹc tờnh theo c ng th ùc I.2 trang 5ọỳ ổồ ó ớ ọ ồ ổồ ọ ổ
S tay QTTB t ỷp 1:ọứ ỏ
b
b
a
a
hh
xx

+=
1
V ùi xồ
a
, x
b
: tha nh ph n kh i l ỹng trung bỗnh cu a caùc c u t ỡ ỏử ọỳ ổồ ớ ỏỳ ổớ
x
a
=

68,0
2
38,098,0
=
+
ph n kh i l ỷngỏử ọỳ ổồ
= > x
b
= 1-x
a
= 0,32 ph n kh i l ỹngỏử ọỳ ổồ
= >
3
10.249,1
1

=
hh



hh
= 800,6 kg/m
3

xTB
=
hh
=800,6 kg/m
3

Kh i l ỹng ri ng cu a pha h i xaùc õởnh theo c ng th ùc I. 3 trang 5 Sọỳ ổồ ó ớ ồ ọ ổ ọứ
tay QTTB t ỷp 1:ỏ
0
.
.273
.
4,22 pT
pM
yTB
=

, p = p
0
= 1
982,0
25,77273
273
.
4,22
22,28
=
+
=
yTB

kg/m
3
V ỷy t c õ ỹ trung bỗnh cu a h i trong thaùp :ỏ ọỳ ọ ớ ồ
Trang 15
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ

n ùcổồ
hh
tbyy
458,1982,0.6,800..8,0.065,0)( ==

kg/m
2
.s
ng kờnh õoaỷn luy ỷn :ổồỡ ó
D = 0,0188.
4
536,0
.458,1
47,1186
hh
=
Choỹn h = 0,28 (m) = > D = 0,74 m
II.ổồỡng kờnh õoaỷn chổng:
1.
Lổồỹng hồi trung bỗnh trong õoaỷn chổng
g

tb
coù th xem g n õuùng b ng trungóứ ỏử ũ
bỗnh c ỹng l ỹng h i õi ra kho i õoaỷn ch ng gọ ổồ ồ ớ ổ
n
va l oỹng h i õi va oỡ ổ ồ ỡ
õoaỷn ch ng gổ
1
:

g
tb
=
2
''
1
gg
n
+
, kg/h - C ng th ùc IX.96 trang 183 S tayọ ổ ọứ
QTTB t ỷp 2.ỏ
Vỗ l ỹng h i õi ra kho i õoaỷn ch ng b ng l ỹng h i õi va o õoaỷnổồ ồ ớ ổ ũ ổồ ồ ỡ
luy ỷn n n ó ó
g
n
= g
1
= 1036,54 kg/h
Lu ỹng h i õi va o õoỹan ch ng gồ ồ ỡ ổ
1
, lu ỹng lo ng Gồ ớ
1
va ha m l ỹngỡ ỡ ổồ
lo ng xớ
1
õ ỹc xaùc õởnh theo h ỷ ph ng trỗnh cho trang 183 S tayổồ ó ổồ ồớ ọứ
QTTB t ỷp 2 :ỏ

==
+=
+=
)3(
1111
)2(
111
)1(
11
.'.''.'
..''.'
''
rgrgrg
xGygxG
GgG
nn
ổổổ
ổ
Trong õoù r
1
: n nhi ỷt hoùa h i cu a h ựn h ỹp h i õi va o õộa th ùỏứ ó ồ ớ ọ ồ ồ ỡ ổ
nh t cu a õoaỷn ch ng ,õ ỹc tờnh theo c ng th ùc :ỏỳ ớ ổ ổồ ọ ổ
r
1
= r
a

.y
1
+ (1-y
1
).r
b

v ùi yồ
1
= y
W
la tha nh ph n c u t d ự bay h i (metylic) trong pha h iỡ ỡ ỏử ỏỳ ổớ ó ồ ồ
c n b ng v ùi pha lo ng trong sa n ph m õaùy .D ỷa va o õ thở õ ngỏ ũ ồ ớ ớ ỏứ ổ ỡ ọử ổồỡ
c n b ng (H.1) ùng v ùi xỏ ũ ổ ồ
W
= 0,0113 ta coù y
W
= 0,08 ph n mol ùng v ùiỏử ổ ồ
ph n kh i l ỹng :ỏử ọỳ ổồ
y
1
=
134,0
18.92,032.08,0
32.08,0
=
+
ph n kh i l ỹng.ỏử ọỳ ổồ
Trang 16
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ

n ùcổồ
Theo õ thở õ ng cong s i (H.2) ta coù sa n ph m õaùy coù nhi ỷt õ ỹọử ổồỡ ọ ớ ỏứ ó ọ
s i la 97ọ ỡ
0
C, theo caùc s li ỷu ọỳ ó
11
,,,,
baba
rrtrr
õaợ coù ph n tờnh toaùnồớ ỏử
õ ng kờnh õoaỷn luy ỷn ta coù :ổồỡ ó
r
a
97
= r
a
60
+
725,24337.575,0265)6097( ==


t
r
a
kcal/kg
r
b
97
= r
b

60
+
54237579)6097( ==


t
r
b
kcal/kg
= > r
1
= r
a
97
.y
1
+ (1-y
1
).r
b
97
= 243,75.0,134 + (1-0,134).542 = 502,23 kcal/kg
Thay r
1
, g
1
, r
1
va o (3) :ỡ
g

1
.502,03 = 1036,54.345,62
= > g
1
= 713,6 kg/h
Thay va o (1):ỡ
G
1
= 713,6 + 1486 = 2199,6 kg/h
Thay va o (2) :ỡ
2199,6.x
1
= 713,6.0,9887 + 1486.0,0113
= > x
1
= 0,328 ph n kh i l ỹng ỏử ọỳ ổồ
V ỷy l ỹng h i trung bỗnh õi trong õoaỷn ch ng :ỏ ổồ ồ ổ
g
tb
=
hkg
gg
n
/07,875
2
6,71354,1036
2
''
1
+

=
+
L ỹng lo ng trung bỗnh õi trong õoaỷn ch ng :ổồ ớ ổ
G
tb
=
hkg
GG
/07,1361
2
6,219954,522
2
'
11
=
+
=
+
Tha nh ph n h i trung bỗnh õi trong õoaỷn ch ng :ỡ ỏử ồ ổ
y
tb
=
2
''
1 n
yy +
v ùi yồ
n
la ha m l ỹng tr n õộa tr n cu ng õoaỷn ch ng xem b ngỡ ỡ ổồ ó ó ỡ ổ ũ
ha m l ỹng h i õộa th ù nh t õoaỷn luy ỷn yỡ ổồ ồ ổ ỏỳ ó

n
= y
1
= 0,6775 ph n kh iỏử ọỳ
l ỹng ổồ
= 0,54 ph n molỏử
= > y
tb
=
31,0
2
54,008,0
=
+
ph n molỏử
Ph n t l ỹng trung bỗnh cu a h ựn h ỹp h i trong õoaỷn ch ng :ỏ ổớ ổồ ớ ọ ồ ồ ổ
Trang 17
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
'M
hh
= y
tb
.M
A
+ (1-y
tb
).M
B

=0,31.32 + 0,69.18 = 22,34 õvC
2.
Tọỳc õọỹ hồi trung bỗnh trong õoaỷn chổng

(
y

y
)
tb
=0,065[].
ytbxtb
h '.'.



xtb
,
ytb
: kh i l ỹng ri ng trung bỗnh cu a pha lo ng va pha h iọỳ ổồ ó ớ ớ ỡ ồ
tờnh theo nhi ỷt õ ỹ trung bỗnh , kg/mó ọ
3
h : khoa ng caùch caùc õộa trong õoaỷn ch ng ,giaù trở cu a ớ ổ ớ
h
choỹn
theo õ ng kờnh thaùp .ổồỡ
[] :h ỷ s tờnh õ n s ùc cng b mỷtó ọỳ óỳ ổ óử
*Tờnh [] nhi ỷt õ ỹ trung bỗnh õoaỷn ch ng tồớ ó ọ ổ
tb
=

C
tt
ổF
0
93
2
9789
2
=
+
=
+
:
Tra s ùc cng b mỷt cu a metylic va n ùc ba ng I.242 trang 300ổ óử ớ ỡ ổồ ồớ ớ
S tay QTTB t ỷp 1 ,ta coù :ọứ ỏ

a1
80
= 17,6 dyn/cm ,
a2
100
= 15,7 dyn/cm

b1
80
= 62,6 dyn/cm ,
b2
100
= 58,9 dyn/cm
Tờnh t ng t ỷ nh ph n luy ỷn :ổồ ổ ổ ỏử ó

cmdyn
t
a
aa
/365,1613.095,06,17)8093(
80
1
93
==


+=


cmdyn
t
b
bb
/195,6013.185,06,62)8093(
80
1
93
==


+=


S ùc cng b mỷt cu a h ựn h ỹp :ổ óử ớ ọ ồ
bahh

111
+=
= >
ba
ba
hh



+
=
.

hh
= 12,867 dyn/cm
*Tờnh kh i l ỹng ri ng trung bỗnh pha lo ng :ọỳ ổồ ó ớ
Tra kh i l ỹng ri ng cu a metylic va n ùc ba ng I.2 trang 9 Sọỳ ổồ ó ớ ỡ ổồ ồớ ớ ọứ
tay QTTB t ỷp 1, ta õ ỹc : ỏ ổồ
a1
80
= 736 kg/m
3
,
a2
100
= 714 kg/
m
3

b1
80
= 972 kg/m
3
,
b2
100
= 958 kg/m
3
B ng ph ng phaùp n ỹi suy ta coù :ũ ổồ ọ
3
80
1
93
/7,72113.1,1736)8093( mkg
t
a
aa
==


+=


Trang 18
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
3
80

1
93
/9,96213.7,0972)8093( mkg
t
b
bb
==


+=


Kh i l ỹng ri ng cu a h ựn h ỹp :ọỳ ổồ ó ớ ọ ồ
b
b
a
a
hh
xx

+=
1
x
a
,x
b
:ph n kh i l ỹng trung bỗnh cu a metylic va n ùc trongỏử ọỳ ổồ ớ ỡ ổồ
h ựn h ỹp ọ ồ
x
a

=
2,0
2
02,038,0
2
=
+
=
+
ổF
xx
, x
b
= 1- x
a
= 0,8 ph n kh i lu ỹngỏử ọỳ ồ
= >
hh
= 902,53 kg/m
3
=
xt
Kh i l ỹng ri ng cu a pha h i :ọỳ ổồ ó ớ ồ
3
/744,0
93273
273
.
4,22
'

mkg
M
hh
ytb
=
+
=

V ỷy t c õ ỹ trung bỗnh cu a h i trong õoaỷn ch ng :ỏ ọỳ ọ ớ ồ ổ
hh
tbyy
437,1744,0.53,902.8,0.065,0)''( ==

ng kờnh õoaỷn ch ng :ổồỡ ổ
D = 0,0188.
h
g
tbyy
tb
.437,1
07,857
0188,0
)''(
'
=

D =
4
464,0
h

, m
Choỹn h = 0,28 m = > D = 0,64 m.
V ỷy õ ng kờnh õoaỷn ch ng la 0,64 m , õ ng kờnh õoaỷn luy ỷnỏ ổồỡ ổ ỡ ổồỡ ó
la 0,72 m n n ta choỹn õ ng kờnh chung cho thaùp la 0,8 m v ùiỡ ó ổồỡ ỡ ồ
khoa ng caùch caùc õộa la 0,3 m .ớ ỡ

Chổồng III: CN BềNG NHIT LặĩNG
Goỹi Q
D1
la nhi ỷt l ỹng do h i n oùc cung c p õ õun s i h ựnỡ ó ổồ ồ ổ ỏỳ óứ ọ ọ
h ỹp õ u.ồ ỏử
Trang 19
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
Q
f
la nhi ỷt l ỹng do h ựn h ỹp õ u mang va o thi t bở õun s iỡ ó ổồ ọ ồ ỏử ỡ óỳ ọ
h ựn h ỹp.ọ ồ
Q
F
la nhi ỷt l ỹng do h ựn h ỹp õ u mang ra kho i thi t bở õunỡ ó ổồ ọ ồ ỏử ớ óỳ
s i h ựn h ỹp õ u.ọ ọ ồ ỏử
Q
m
la nhi ỷt l ỹng do m t maùt .ỡ ó ổồ ỏỳ
Q
y
la nhi ỷt l ỹng do h i mang ra kho i thaùp ch ng ỡ ó ổồ ồ ớ ổ
Q
R

la nhi ỷt l ỹng do l ỹng h i l u mang va o thaùp .ỡ ó ổồ ổồ ọử ổ ỡ
Q
h
la nhi ỷt l ỹng do h i mang ra kho i thi t bi ng ng tuỷ h iỡ ó ổồ ồ ớ óỳ ổ ọử
l u.ổ
Q
D2
la nhi ỷt l ỹng do h i õ t õun s i õaùy thaùp mang va o .ỡ ó ổồ ồ ọỳ ọ ồớ ỡ
I.Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cuớa thióỳt bở õun noùng họựn hồỹp õỏửu :
Q
D1
+ Q
f
= Q
F
+ Q
m

(8)
1
.Nhióỷt lổồỹng do hồi õọỳt mang vaỡo Q
D1

:
Q
D1
= D
1
.r
1

- C ng th ùc IX.150 trang 196 S tay QTTB t ỷpọ ổ ọứ ỏ
2
D
1
: l ỹng h i õ t c n thi t õ õun s i h ựn h ỹp õ u , kg/h.ổồ ồ ọỳ ỏử óỳ óứ ọ ọ ồ ỏử
r
1
: n nhi ỷt hoùa h i cu a h i n ùc ,J/kg.ỏứ ó ồ ớ ồ ổồ
Vỗ nhi ỷt õ ỹ s i cu a h ựn h ỹp õ u la 89ó ọ ọ ớ ọ ồ ỏử ỡ
0
C n n nhi ỷt õ ỹ cu a h ió ó ọ ớ ồ
n oùc pha i cao ,choỹn 133ổ ớ
0
C t ng ùng v ùi n ùc s i aùp su t 3 atổồ ổ ồ ổồ ọ ồớ ỏỳ
(ba ng I.97 trang 230 S tay QTTB t ỷp 1). Theo toaùn õ xaùc õởnh nhi ỷtớ ọứ ỏ ọử ó
hoùa h i trang 255 S tay QTTB t ỷp 2 ta coù nhi ỷt hoùa h i cu a n ùc ồ ọứ ỏ ó ồ ớ ổồ ồớ
133
0
C la rỡ
1
= 440 Kcal/kg = 1842,2 KJ/kg.
2.
Nhióỷt lổồỹng do họựn hồỹp õỏửu mang vaỡo thióỳt bở õun sọi họựn hồỹp õỏửu Q
f
:
Q
f
= F.C
f
.t

f
, J/h. -C ng th ùc I X.151 trang 196 S tayọ ổ ọứ
QTTB t ỷp 2.ỏ
V ùi Cồ
f
: nhi ỷt dung ri ng cu a h ựn h ỹp õ u ,J/kg.õ ỹó ó ớ ọ ồ ỏử ọ
t
f
: nhi ỷt õ ỹ õ u cu a h ựn h ỹp , xeùt 25ó ọ ỏử ớ ọ ồ ồớ
0
C .
Ta coù : C
f
= a
A
.C
A
+ (1-a
A
).C
B
.
a
A
: n ng õ ỹ ph n kh i l ỹng trong h ựn h ỹp õ u , aọử ọ ỏử ọỳ ổồ ọ ồ ỏử
A
= 0,38
Trang 20
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ

C
A
,C
B
: nhi ỷt dung ri ng cu a metylic va n ùc 25ó ó ớ ỡ ổồ ồớ
0
C .
*Nhi ỷt dung ri ng cu a metylic 25ó ó ớ ồớ
0
C :
Tra ba ng I.154 trang 172 S tay QTTB t ỷp 1 õ ỹc nhi ỷt dungớ ọứ ỏ ổồ ó
ri ng cu a metylic theo nhi ỷt õ ỹ :ó ớ ó ọ
C
A
20
= 2570 J/kg.õ ỹ , Cọ
A
40
= 2670 J/kg.d ỹ ọ
= > Nhi ỷt dung ri ng cu a metylic 25ó ó ớ ồớ
0
C la :ỡ
C
A
25
= C
A
20
+
kgdoJ

CC
AA
/25795.52570)2025(
2040
2040
=+=



*Nhi ỷt dung ri ng cu a n ùc 25ó ó ớ ổồ ồớ
0
C :
Tra ba ng I.147 trang 165 S tay QTTB taỷp 1 ta coù nhi ỷt dungớ ọứ ó
ri ng cu a n ùc 25ó ớ ổồ ồớ
0
C la Cỡ
B
25
= 0,99892 kcal/kg.õ ỹ = 4182,3 J/kg.õ ỹ ọ ọ
V ỷy ỏ C
f
= 0,3.2595 + (1-0,3).4182,3 = 3706,11 J/kg.õ ỹ ọ
Q
f
= 2000.3706,11.25 = 185306 KJ/h
3.
Nhióỷt lổồỹng do họựn hồỹp õỏửu mang ra khoới thióỳt bở õun sọi Q
F
:
Q

F
= F.C
F
. t
F
, J/h - C ng thuùc IX.152 trang 196 S tayọ ọứ
QTTB t ỷp 2 . ỏ
V ùi ồ C
F
: nhi ỷt dung ri ng h ựn h ỹp õi ra thi t bở õun s i.ó ó ọ ồ óỳ ọ
t
F
= 89
0
C .
Ta coù : C
F
= a
F
.C
A
+ (1-a
F
).C
B

C
A
,C
B

:nhi ỷt dung ri ng cu a metylic va n ùc 89ó ó ớ ỡ ổồ ồớ
0
C .
Tra ba ng nhi ỷt dung ri ng va theo ph ng phaùp n ỹi suy ta coù :ớ ó ó ỡ ổồ ọ
Nhi ỷt dung ri ng cu a metylic 89ó ó ớ ồớ
0
C :
C
A
89
= C
A
80
+
kgdoJ
CC
AA
/25,29079.
20
28602965
2860)8089(
80100
80100
=

+=


Nhi ỷt dung ri ng cu a n ùc 89ó ó ớ ổồ ồớ
0

C :
C
B
89
= 1,0048 Kcal/kg.õ ỹ = 4206,9 J/kg.õ ỹ ọ ọ
= > C
F
= 0,3.2907,25 + 0,7.4206,9 = 3817 J/kg.õ ỹọ
V ỷy ỏ Q
F
= 2000.3817.89 = 679426,89 J/h .
4.
Nhióỷt lổồỹng tọứn hao ra mọi trổồỡng xung quanh Q
m
:
Q
m
= 0,05.Q
D1

Thay va o (*) :ỡ
Trang 21
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
Q
D1
+ Q
f
= Q
F

+ 0,05.Q
D1

= > Q
D1
=
hkJ
QQ
fF
/3,520127
95,0
=

= > Q
m
= 0,05.520127,3 = 26006,4kJ/h
5.
Lổồỹng hồi õọỳt cỏửn duỡng õóứ õun sọi họựn hồỹp õỏửu :
Q
D1
= D
1
.r
1
= > D
1
=
hKg
r
Q

D
/3,282
2,1842
3,520127
1
1
==
II.Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cuớa thaùp chổng luyóỷn :
Ph ng trỗnh c n b ng nhi ỷt cu a thaùp ch ng luy ỷn :ổồ ỏ ũ ó ớ ổ ó
Q
F
+Q
D2
+ Q
R
= Q
h
+ Q
W
+ Q
m

(** )
1.
Lổồỹng nhióỷt do lổồỹng loớng họửi lổu mang vaỡo thaùp Q
R
:
Q
R
= C

R
.P.R
X
.t
R
,J/h - C ng th ùc IX.158 S tay QTTB t ỷp 2ọ ổ ọứ ỏ
V ùi ồ R
X
: chố s h i l u , Rọỳ ọử ổ
X
= 1,6
P : l ỹng sa n ph m õốnh, P = 514 kg/hổồ ớ ỏứ
t
R
: nhi ỷt õ ỹ lo ng h i l u ,tó ọ ớ ọử ổ
R
= t
F
= 65,5
0
C
C
R
: nhi ỷt dung ri ng cu a lo ng h i l u,ó ó ớ ớ ọử ổ
C
R
= a
P
.C
A

+ (1-a
P
).C
B
C
A
,C
B
:nhi ỷt dung ri ng cu a metylic va n ùc 65,5ó ó ớ ỡ ổồ ồớ
0
C
Tra ba ng nhi ỷt dung ri ng cu a metylic va n ùc 60ớ ó ó ớ ỡ ổồ ồớ
0
C va 80ỡ
0
C ,
theo ph ng phaùp n ỹi suy ta coù :ổồ ọ
C
A
65,5
= C
A
60
+
)605,65(
6080
6080

AA
CC
=
dokgJ ./5,2787)605,65(
20
27602860
2760 =

+
Trang 22
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
C
B
65,5
=
kgdoKcal
CC
BB
/00072,1
2
00079,100065,1
2
6665
=
+
=
+
=4189,8 J/kg.õ ỹọ
V ỷy ỏ Q

R
= 2815,546.514.1,6.65,5 =515665,6 KJ/h
2.
Nhióỷt lổồỹng do saớn phỏứm õaùy mang ra Q
W
:
Q
W
= G
W
.C
W
.t
W
, J/h - C ng th ùc I X trang 197 S tayọ ổ ọứ
QTTB t ỷp 2 .ỏ
V ùi ồ G
W
: l ỹng sa n ph m õaùy , Gổồ ớ ỏứ
W
= 1486 kg/h
C
W
: nhi ỷt dung ri ng cu a sa n ph m õaùy ó ó ớ ớ ỏứ
t
W
: nhi ỷt õ ỹ sa n ph m õaùy , tó ọ ớ ỏứ
W
= 97
0

C.
Nhi ỷt dung ri ng cu a n ùc 97ó ó ớ ổồ ồớ
0
C la :ỡ
C
B
97
= 1,00684 kcal/kg.õ ỹ = 4215,44 J/kg.õ ỹ ọ ọ
Do sa n ph m õaùy coù n ng õ ỹ metylic aớ ỏứ ọử ọ
W
= 0,02 < 0,2 n n nhi ỷtó ó
dung ri ng cu a sa n ph m õaùy õ ỹc tờnh theo c ng th ùc I.43 trang 152ó ớ ớ ỏứ ổồ ọ ổ
S tay QTTB t ỷp 1 :ọứ ỏ
C
W
= C
B
97
(1-a
W
) = 4215,44.(1-0,02) = 4131,13 J/kg.õ ỹ ọ
V ỷy nhi ỷt l ỹng do sa n ph m õaùy mang ra :ỏ ó ổồ ớ ỏứ
Q
W
= 1486.4131,13.97 = 595469,5 kJ/h
3.
Nhióỷt lổồỹng do hồi mang ra khoới thaùp chổng Q
y
:
Q

y
= P.(1+R
X
).
õ
, J/h - C ng th ùc IX.159 S tay QTTB t ỷpọ ổ ọứ ỏ
2
Trang 23
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
V ùi ồ P : l ỹng sa n ph m õốnh , P = 514 kg/h .ổồ ớ ỏứ

õ
:nhi ỷt l ỹng ri ng cu a h i õốnh thaùp ,õ ỹc tờnh :ó ổồ ó ớ ồ ồớ ổồ

õ
=
A
.a
A
+
B
.(1-a
A
)

A
,
B
: nhi ỷt l ỹng ri ng cu a metylic va n ùc õốnhó ổồ ó ớ ỡ ổồ ồớ

thaùp
a
A
: ph n kh i l ỹng c u t d ự bay h i (metylic) trongỏử ọỳ ổồ ỏỳ ổớ ó ồ
sa n ớ
ph m õốnh ,aỏứ
A
= 0,98 .
Nnhi ỷt dung ri ng m ỹt c u t õ ỹc tờnh theo:ó ó ọ ỏỳ ổớ ổồ
= r + C.t
v ùi ồ r: n nhi ỷt hoùa h i cu a c u t õoù.J/kgỏứ ó ồ ớ ỏỳ ổớ
C :nhi ỷt dung ri ng cu a c u t nhi ỷt õ ỹ t = tó ó ớ ỏỳ ổớ ồớ ó ọ
P
= 65,5
0
C
Nhi ỷt dung ri ng cu a metylic 65,5ó ó ớ ồớ
0
C :
C
A
= 2787,5 J/kg.õ ỹọ
Nhi ỷt dung ri ng cu a n ùc 65,5ó ó ớ ổồ ồớ
0
C :
C
B
= 4189,8 J/Kg.õ ỹọ
( aợ tờnh ph n tờnh nhi ỷt l ỹng do l ỹng h i l u). ồớ ỏử ó ổồ ổồ ọử ổ
= >

õ
= (r
A
+ C
A
.t
P
).a
A
+ (r
B
+ C
B
.t
P
).(1 - a
A
)
= r
A
.a
A
+ r
B
.(1-a
A
) + [C
A
.a
A

+ C
B
.(1-a
A
)].t
P

= r + [C
A
.a
A
+ C
B
.(1-a
A
)].t
P
Trang 24
aùn m n hoỹc - Ch ng luy ỷn li n tuỷc h ựn h ỹp r ỹu metylic -ọử ọ ổ ó ó ọ ồ ổồ
n ùcổồ
V ùi r = rồ
A
.a
A
+ r
B
.(1-a
A
) la n nhi ỷt hoùa h i cu a h ựn h ỹp ,õaợ tờnhỡ ỏứ ó ồ ớ ọ ồ
ph n tờnh õ ng kờnh õoaỷn luy ỷn :ồớ ỏử ổồỡ ó

r
õ
= 268,07 kcal/kg = 1122360 J/kg
= >
õ
= 1122360 + (2787,5.0,98 + 4189,8.0.02).65,5
= 1306778 J/kg
V ỷy nhi ỷt l ỹng do h i mang ra kho i õốnh thaùp :ỏ ó ổồ ồ ớ
Q
y
= 514.(1 + 1,6).1306778 = 1 746 378 kJ/h .
4.
Nhióỷt lổồỹng do hồi õọỳt mang vaỡo õóứ õun sọi họựn hồỹp ồớ õaùy thaùp Q
D2
:
Nhi ỷt l ỹng t n hao Qó ổồ ọứ
m
= 0,05.Q
D2
, thay va o (**) ,ta õ ỹc :ỡ ổồ
95,0
)()(
2
RFổy
D
QQQQ
Q
++
=

=
43,1590268
95,0
)6,15166589,679426()5,5954691746387(
=
++
kJ/h
Do õoù l ỹng h i õ t s duỷng :ổồ ồ ọỳ ổớ
D
2
=
hkg
r
Q
D
/384,703
872,2260
43,1590268
1
2
==
L ỹng nhi ỷt t n hao :ổồ ó ọứ
Q
m
= 0,05.Q
D2
= 79 513 421,5 J/h
III.Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng cuớa thióỳt bở ngổng tu họửi lổu:
Ta du ng thi t bở trao õ i nhi ỷt ng chu m ng ng tuỷ hoa n toa nỡ óỳ ọứ ó ọỳ ỡ ổ ỡ ỡ
sa n ph m õốnh .ớ ỏứ

Trang 25