Chung cat mam xuyen lo acid acetic nuoc

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (490.16 KB, 63 trang )

(1)LỜI MỞ ĐẦU Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển và cùng với nó là nhu cầu ngày càng cao về độ tinh khiết của các sản phẩm. Vì thế, các phương pháp nâng cao độ tinh khiết luôn luôn được cải tiến và đổi mới để ngày càng hoàn thiện hơn, như là: cô đặc, hấp thụ, chưng cất, trích ly,… Tùy theo đặc tính yêu cầu của sản phẩm mà ta có sự lựa chọn phương pháp phù hợp. Đối với hệ Nước – Axit axetic là 2 cấu tử tan lẫn hoàn toàn, ta phải dùng phương pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết. Đồ án môn học Quá trình và Thiết bị là một môn học mang tính tổng hợp trong quá trình học tập của các kỹ sư Công nghệ Hóa học tương lai. Môn học giúp sinh viên giải quyết nhiệm vụ tính toán cụ theå veà: quy trình coâng ngheâä, keát caáu, giaù thaønh cuûa moät thieát bò trong sản xuất hóa chất - thực phẩm. Đây là bước đầu tiên để sinh viên vận dụng những kiến thức đã học của nhiều môn học vào giải quyết những vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tổng hợp. Nhiệm vụ của Đồ án này là thiết kế hệ thống chưng cất Nước – Axit axetic có năng suất là 3000 kg/h, nồng độ nhập liệu là 30% khối lượng, nồng độ sản phẩm đỉnh là 95,5% khối lượng, nồng độ sản phẩm đáy là 0,5% khối lượng. Sử dụng hơi đốt có áp suất 2,5at..

(2) Chöông 1. GIỚI THIỆU I.. LYÙ THUYEÁT VEÀ CHÖNG CAÁT : 1. Khaùi nieäm:. Chưng cất là quá trình dùng để tách các cấu tử của một hỗn hợp lỏng cũng như hỗn hợp khí lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp (nghĩa là khi ở cùng một nhiệt độ, áp suất hơi bão hòa của các cấu tử khác nhau). Thay vì đưa vào trong hỗn hợp một pha mới để tạo nên sự tiếp xúc giữa hai pha như trong quá trình hấp thu hoặc nhả khí, trong quá trình chưng cất pha mới được tạo nên bằng sự bốc hơi hoặc ngưng tụ. Trong trường hợp đơn giản nhất, chưng cất và cô đặc không khác gì nhau, tuy nhiên giữa hai quá trình này có một ranh giới cơ bản là trong quá trình chưng cất dung môi và chất tan đều bay hơi (nghĩa là các cấu tử đều hiện diện trong cả hai pha nhưng với tỷ lệ khaùc nhau), coøn trong quaù trình coâ ñaëc thì chæ coù dung moâi bay hôi coøn chaát tan khoâng bay hôi. Khi chưng cất ta thu được nhiều cấu tử và thường thì bao nhiêu cấu tử sẽ thu được bấy nhiêu sản phẩm. Nếu xét hệ đơn giản chỉ có 2 cấu tử thì ta thu được 2 sản phẩm:  Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi lớn và một phần rất ít các cấu tử có độ bay hơi bé.  Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi bé và một phần rất ít cấu tử có độ bay hơi lớn. Đối với hệ Nước – Axit axetic thì:  Sản phẩm đỉnh chủ yếu là nước.  Sản phẩm đáy chủ yếu là axit axetic.. 2. Caùc phöông phaùp chöng caát:. 2.1. Phân loại theo áp suất làm việc: - AÙp suaát thaáp - Áp suất thường - AÙp suaát cao 2.2. Phân loại theo nguyên lý làm việc: - Chöng caát ñôn giaûn - Chưng bằng hơi nước trực tiếp - Chöng caát 2.3. Phân loại theo phương pháp cấp nhiệt ở đáy tháp: - Cấp nhiệt trực tiếp - Caáp nhieät giaùn tieáp.

(3) Vậy: đối với hệ Nước – Axit axetic, ta chọn phương pháp chưng cất liên tục cấp nhiệt gián tiếp bằng nồi đun ở áp suất thường.. 3. Thieát bò chöng caát:. Trong sản xuất thường dùng nhiều loại thiết bị khác nhau để tiến hành chưng cất. Tuy nhieân yeâu caàu cô baûn chung cuûa caùc thieát bò vaãn gioáng nhau nghóa laø dieän tích beà maët tieáp xúc pha phải lớn, điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của một lưu chất này vào lưu chất kia. Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng ta có các loại tháp mâm, nếu pha lỏng phân tán vào pha khí ta có tháp chêm, tháp phun,… Ở đây ta khảo sát 2 loại thường dùng là tháp maâm vaø thaùp cheâm.  Tháp mâm: thân tháp hình trụ, thẳng đứng phía trong có gắn các mâm có cấu tạo khác nhau, trên đó pha lỏng và pha hơi được cho tiếp xúc với nhau. Tùy theo cấu taïo cuûa ñóa, ta coù: - Tháp mâm chóp : trên mâm bố trí có chóp dạng tròn, xupap, chữ s… - Thaùp maâm xuyeân loã: treân maâm coù nhieàu loã hay raõnh  Tháp chêm (tháp đệm): tháp hình trụ, gồm nhiều bậc nối với nhau bằng mặt bích hay hàn. Vật chêm được cho vào tháp theo một trong hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự. So sánh ưu nhược điểm của các loại tháp: Thaùp cheâm - Caáu taïo khaù ñôn giaûn. - Trở lực thấp. Öu - Làm việc được với chất lỏng ñieåm bẩn nếu dùng đệm cầu có    cuûa chaát loûng. - Do có hiệu ứng thành  hiệu suaát truyeàn khoái thaáp. - Độ ổn định không cao, khó vận Nhược hành. điểm - Do có hiệu ứng thành  khi tăng năng suất thì hiệu ứng thành taêng  khoù taêng naêng suaát. - Thieát bò khaù naëng neà.. Thaùp maâm xuyeân loã - Trở lực tương đối thấp. - Hieäu suaát khaù cao.. Thaùp maâm choùp - Khaù oån ñònh. - Hieäu suaát cao.. - Không làm việc được với chất lỏng bẩn. - Kết cấu khá phức tạp.. - Có trở lực lớn. - Tieâu toán nhieàu vaät tö, keát caáu phức tạp.. Vậy: ta sử dụng tháp mâm xuyên lỗ để chưng cất hệ Nước – Axit axetic..

(4) II.. GIỚI THIỆU SƠ BỘ VỀ NGUYÊN LIỆU : 1. Axit axetic:. 1.1. Tính chaát: Axit axetic nóng chảy ở 16,6oC, điểm sôi upload.123doc.netoC, hỗn hợp trong nước với mọi tỷ lệ. Trong quá trình hỗn hợp với nước có sự co thể tích, với tỷ trọng cực đại, chứa 73% axit axetic (D : 1,078 và 1,0553 đối với axit thuần khiết). Người ta không thể suy ra được hàm lượng axit axetic trong nước từ tỷ trọng của nó, ngoại trừ đối với các hàm lượng dưới 43%. Tính ăn mòn kim loại:  Axit axetic aên moøn saét.  Nhôm bị ăn mòn bởi axit loãng, nó đề kháng tốt đối với axit axetic đặc và thuần khiết. Đồng và chì bị ăn mòn bởi axit axetic với sự hiện diện của không khí.  Thiếc và một số loại thép nikel – crom đề kháng tốt đối với axit axetic. Axit axetic thuần khiết còn gọi là axit glaxial bởi vì nó dễ dàng đông đặc kết tinh như nước đá ở dưới 17oC, đước điều chế chủ yếu bằng sự oxy hóa đối với andehit axetic. Không màu sắc, vị chua, tan trong nước và cồn etylic. 1.2. Ñieàu cheá: Axit axetic được điều chế bằng cách: 1) Oxy hóa có xúc tác đối với cồn etylic để biến thành andehit axetic, là một giai đoạn trung gian. Sự oxy hóa kéo dài sẽ tiếp tục oxy hóa andehit axetic thành axit axetic. CH3CHO + ½ O2 = CH3COOH C2H5OH + O2 = CH3COOH + H2O 2) Oxy hóa andehit axetic được tạo thành bằng cách tổng hợp từ acetylen. Sự oxy hóa andehit được tiến hành bằng khí trời với sự hiện diện của coban axetat. Người ta thao tác trong andehit axetic ở nhiệt độ gần 80 oC để ngăn chặn sự hình thành peroxit. Hiệu suất đạt 95 – 98% so với lý thuyết. Người ta đạt được như thế rất dễ dàng sau khi chế axit axetic kết tinh được. CH3CHO + ½ O2 ⃗ Coban axetat ở 80 o C CH3COOH 3) Tổng hợp đi từ cồn metylic và Cacbon oxit. Hiệu suất có thể đạt 50 – 60% so với lý thuyết bằng cách cố định cacbon oxit trên cồn metylic qua xuùc taùc. Nhiệt độ từ 200 – 500oC, áp suất 100 – 200atm: CH3OH + CO  CH3COOH với sự hiện diện của metaphotphit hoặc photpho – vonframat kim loại 2 và 3 hóa trị (chaúng haïn saét, coban). 1.3. Ứng dụng: Axit axetic là một axit quan trọng nhất trong các loại axit hữu cơ. Axit axetic tìm được rất nhiều ứng dụng vì nó là loại axit hữu cơ rẻ tiền nhất. Nó được dùng để chế tạo rất nhiều hợp chất và ester. Nguồn tiêu thụ chủ yếu của axit axetic là:.

(5)       . Làm dấm ăn (dấm ăn chứa 4,5% axit axetic). Làm đông đặc nhựa mủ cao su. Làm chất dẻo tơ sợi xenluloza axetat – làm phim ảnh không nhạy lửa. Làm chất nhựa kết dính polyvinyl axetat. Làm các phẩm màu, dược phẩm, nước hoa tổng hợp. Axetat nhoâm duøng laøm chaát caén maøu (mordant trong ngheà nhuoäm) Phần lớn các ester axetat đều là các dung môi, thí dụ: izoamyl axetat hòa tan được nhiều loại nhựa xenluloza.. 2. Nước:. Trong điều kiện bình thường: nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị nhưng khối nước dày sẽ có màu xanh nhạt. Khi hóa rắn nó có thể tồn tại ở dạng 5 dạng tinh thể khác nhau. Tính chaát vaät lyù:  Khối lượng phân tử : 18 g / mol 0  Khối lượng riêng d4 c : 1 g / ml  Nhiệt độ nóng chảy : 00C  Nhiệt độ sôi : 1000 C Nước là hợp chất chiếm phần lớn trên trái đất (3/4 diện tích trái đất là nước biển) và rất cần thiết cho sự sống. Nước là dung môi phân cực mạnh, có khả năng hoà tan nhiều chất và là dung môi rất quan troïng trong kyõ thuaät hoùa hoïc. Chöông 2. QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ Chuù thích caùc kí hieäu trong qui trình: 1. Bồn chứa nguyên liệu. 2. Bôm. 3. Boàn cao vò. 4. Thiết bị trao đổi nhiệt với sản phẩm đỉnh. 5. Thieát bò ñun soâi doøng nhaäp lieäu. 6. Baåy hôi. 7. Lưu lượng kế. 8. Nhieät keá. 9. Thaùp chöng caát. 10. Thieát bò ngöng tuï saûn phaåm ñænh. 11. AÙp keá. 12. Thiết bị đun sôi đáy tháp. 13. Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy. 14. Bồn chứa sản phẩm đáy..

(6) 15. Bồn chứa sản phẩm đỉnh..

(7)  1 2 3. 1017. . 404. 1 408. 5. 4. 50. 6. 1933. 20. 400. 3. 20. 5600. I. A -A TL 1:10. II. 8. 7. 3. 9 7. I TL 4:1. 3 10. 10 4. M10x25. .  . 11 5. M24x10 0. 35. 4. T. III. 4 3. V 50 x 50. 5 9 II TL 1:1. 12. III TL 1 :2. 8. . 15. 6. T. M20x45. 7. A. 180 330 400. 12500. 13 11 T P. . 3 10. 5 TL 1:5. . 15 14. T 4 3 20. 5. 1 12. 400. 10. 225. 260. 16. 25. 460 250. 11. 13. 10. 16. 11 TL 1 :10. T P. 14. 10.  160 20. T. 7. 2. 225. 10. 190. 6. 25. 170. 9 8 15. 8. 2. 1 12. 16. 16 TL 1:10. . 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 STT. Cha ân ñô õ Ña ùy thi eát bò OÁn g da ãn lo ûng ra OÁn g da ãn hô i va øo OÁn g da ãn nh aäp lieäu Tai tre o Bích n oái th aân Maùn g cha ûy chu yeàn Maâm x uy eân loã Gờ chảy tr àn Tha ân thieát bò Kín h qua n saùt OÁn g hoa øn löu Bích noái naép (ñ aùy) v aø t haân Na ép thi eát bò OÁn g da ãn hô i r a TEÂN GOÏI. C T3 X 18H10T X 18H10T X 18H10T X18 H10 T C T3 X18 H10 T X 18H10T X 18H10T X18 H10 T X18 H10 T Th uûy tinh X18 H10 T X18 H10 T X18 H10 T X18 H10 T. 4 1 1 1 1 4 14 71 71 71 1 2 1 2 1 1. VAÄT LIEÄU. SL. 13. 14 GHI CH UÙ. Trường Đại học B ác h Kho a Tp. Hồ Chí Minh Khoa Coân g ng heä Hoùa hoïc B OÄ MOÂ N MAÙY VAØ THIEÁT BÒ. 200. THIEÁT KEÁ HE Ä TH OÁNG CHÖ N G CAÁT N ÖÔ ÙC - AX IT A XETIC DU ØN G TH AÙP MAÂM XU YE ÂN LOÃ SVTH. Ng uyeãn T. H ieànL öôn g. GVHD. N guy eãn Vaên Lu ïc. CNBM. Vuõ BaùMinh. Chö ùc naên g. H oï teân. Tæ leä. BA ÛN VE Õ LA ÉP ÑAËT C hữ k ý. 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 STT. Ñ oà a ùn moân hoïc Qua ù tr ình vaø Th ieát bò :. Baûn veõ so á. 1:10. 25 / 06/ 05. Nga øy BV. 28 / 06/ 05. TEÂN GOÏI. ÑAËC TÍNH KY Õ THUAÄT. SL. G HI CHUÙ. Trư ờng Đại ho ïc Bá ch Kh oa Tp . Hồ Ch í Minh Kho a Co âng nghe ä Ho ùa h oïc BOÄ MOÂN M AÙY VA Ø THI EÁT BÒ Đồ án môn ho ïc Qu á tr ìn h va ø Thie át b ị :. 2 /2. Nga øy HT. Bồn chứa sản pha åm đỉnh Bồn chứa sản pha åm đáy Thie át bò laøm ng uoäi saûn phaå m ñ aùy Thie át bị đu n sôi đáy tha ùp AÙp keá Thie át bò ng öng tu ï saûn ph aåm ñæn h Thaùp chö ng ca át Nh ieät keá Lưu lư ợng k ế Baåy hôi Thie át bò ñu n so âi d oøng n haäp lieäu TB t ra o đổi nh ie ät với sản ph ẩm đỉn h Boàn cao vò Bôm Bồ n ch ứa n guyên l iệu. TH IE ÁT K EÁ HEÄ THOÁN G CH Ö NG C AÁT NÖ Ô ÙC - AX IT AX ETIC DU ØNG THA ÙP MAÂM X UY EÂN LO Ã SV TH. Ng uyeãn T. Hieàn Löôn g. GV HD. Nguye ãnVaên Lu ïc. CN BM. Vu õ Baù Minh. Chức năng. Ho ï teân. Tæ leä. QU Y TR ÌN H CO ÂN G NGH EÄ Ch ữky ù. Baûn veõ soá. 1/2. Ngaøy HT. 25 / 06/0 5. Ngaøy BV. 28 / 06/0 5.

(8) Hỗn hợp Nước – Axit axetic có nồng độ nước 30% (theo phần khối lượng), nhiệt độ khoảng 270C tại bình chứa nguyên liệu (1) được bơm (2) bơm lên bồn cao vị (3). Từ đó được đưa đến thiết bị trao đổi nhiệt với sản phẩm đỉnh (4). Sau đó, hỗn hợp được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi trong thiết bị đun sôi dòng nhập liệu (5), rồi được đưa vào tháp chưng cất (9) ở đĩa nhập liệu. Trên đĩa nhập liệu, chất lỏng được trộn với phần lỏng từ đoạn luyện của tháp chảy xuống. Trong tháp, hơi đi từ dưới lên gặp chất lỏng từ trên xuống. Ở đây, có sự tiếp xúc và trao đổi giữa hai pha với nhau. Pha lỏng chuyển động trong phần chưng càng xuống dưới càng giảm nồng độ các cấu tử dễ bay hơi vì đã bị pha hơi tạo nên từ nồi đun (12) lôi cuốn cấu tử dễ bay hơi. Nhiệt độ càng lên trên càng thấp, nên khi hơi đi qua các đĩa từ dưới lên thì cấu tử có nhiệt độ sôi cao là axit axetic sẽ ngưng tụ lại, cuối cùng trên đỉnh tháp ta thu được hỗn hợp có cấu tử nước chiếm nhiều nhất (có nồng độ 95,5% phần khối lượng). Hơi này đi vào thiết bị ngưng tụ (10) và được ngưng tụ hoàn toàn. Một phần chất lỏng ngưng tụ được trao đổi nhiệt với dòng nhập liệu trong thiết bị (4) (sau khi qua bồn cao vị). Phần còn lại của chất lỏng ngưng tụ được hoàn lưu về tháp ở đĩa trên cùng. Một phần cấu tử có nhiệt độ sôi thấp được bốc hơi, còn lại cấu tử có nhiệt độ sôi cao trong chất lỏng ngày càng tăng. Cuối cùng, ở đáy tháp ta thu được hỗn hợp lỏng hầu hết là các cấu tử khó bay hơi (axit axetic). Hỗn hợp lỏng ở đáy có nồng độ nước là 0,5% phần khối lượng, còn lại là axit axetic. Dung dịch lỏng ở đáy đi ra khỏi tháp vào nồi đun (12). Trong nồi đun dung dịch lỏng một phần sẽ bốc hơi cung cấp lại cho tháp để tiếp tục làm việc, phần còn lại ra khỏi nồi đun đi qua thiết bị làm nguội sản phẩm đáy (13), được làm nguội đến 35 0C , rồi được đưa qua bồn chứa sản phẩm đáy (14). Hệ thống làm việc liên tục cho ra sản phẩm đỉnh là nước, sau khi trao đổi nhiệt với dòng nhập liệu có nhiệt độ 35oC và được thải bỏ. Sản phẩm đáy là axit axetic được giữ lại..

(9) Chöông 3. CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT I.. CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU : Chọn loại tháp là tháp mâm xuyên lỗ. Khi chưng luyện dung dịch axit axetic thì cấu tử dễ bay hơi là nước. Axit axetic : CH 3 COOH ⇒ M A=60 (g/ mol) Hỗn hợp: Nước : H O ⇒ M =18(g /mol) 2 N. {.      . . II.. Naêng suaát nhaäp lieäu: GF = 3000 (kg/h) Nồng độ nhập liệu: xF = 30% (kg nước/ kg hỗn hợp) Nồng độ sản phẩm đỉnh: xD = 95,5% (kg nước/ kg hỗn hợp) Nồng độ sản phẩm đáy: xW = 0,5% (kg nước/ kg hỗn hợp) Áp suất hơi đốt: Ph = 2,5at Choïn:  Nhiệt độ nhập liệu: tFV = 27oC  Nhiệt độ sản phẩm đáy sau khi làm nguội: tWR = 35oC  Nhiệt độ dòng nước lạnh đi vào: tV = 27oC  Nhiệt độ dòng nước lạnh đi ra: tR = 43oC  Traïng thaùi nhaäp lieäu laø traïng thaùi loûng soâi. Caùc kyù hieäu:  GF, F: suất lượng nhập liệu tính theo kg/h, kmol/h.  GD, D: suất lượng sản phẩm đỉnh tính theo kg/h, kmol/h.  GW, W: suất lượng sản phẩm đáy tính theo kg/h, kmol/h.  xi, xi : nồng độ phần mol, phần khối lượng của cấu tử i.. XÁC ĐỊNH SUẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ĐỈNH và SẢN PHẨM ĐÁY THU ĐƯỢC : GF =G D +GW G F x F =G D x D +GW x W GF GD GW = =  x D − x W x F − x W x D − x F xW x F −  30 − 0,5 G = 3000=931 , 579 (kg/h) Neân : GD = x D − x W F 95 ,5 − 0,5  Vaø: GW = GF – GD = 3000 – 931,579 = 2068,421 (kg/h) Ñun giaùn tieáp :. III.. {. XÁC ĐỊNH TỈ SỐ HOAØN LƯU LAØM VIỆC :.

(10) 1. Nồng độ phần mol:. x F 0,3 MN 18 xF = = =¿ 0,588 (mol nước/ mol hỗn hợp) x F 1− x F 0,3 + 1− 0,3 + 18 60 MN M A x W 0 , 005 MN 18 xW= = =¿ 0,016 (mol nước/ mol hỗn hợp) x W 1 − x W 0 , 005 + 1 −0 , 005 + 18 60 MN MA x D 0 , 955 MN 18 xD = = =¿ 0,986 (mol nước/ mol hỗn hợp) x D 1− x D 0 , 955 1 −0 ,955 + + 18 60 MN M A. 2. Suất lượng mol tương đối của dòng nhập liệu: f=. x D − x W 0 , 98606− 0 , 01647 = = 1,696 x F − xW 0 ,58824 − 0 , 01647. 3. Tỉ số hoàn lưu làm việc: 1 0,9 0,8. yF*. 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1. xF. 0 0. 0,1. 0,2. 0,3. 0,4. 0,5. 0,6. 0,7. 0,8. 0,9. Hình 1: Đồ thị cân bằng pha của hệ Nước – Axit axetic Dựa vào hình 1  yF* = 0,705. 1.

(11) x D − y ❑F 0 , 98606− 0 , 705 = Tỉ số hoàn lưu tối thiểu: = 2,407 0 ,705 − 0 ,58824 y❑ F − xF Tỉ số hoàn lưu làm việc: R = 1,3Rmin + 0,3 = 3,429 Rmin =. IV.. XÁC ĐỊNH SUẤT LƯỢNG MOL CỦA CÁC DÒNG PHA :. Coi lưu lượng mol của các dòng pha đi trong mỗi đoạn tháp (chưng và luyện) là không đổi.. 1. Taïi ñænh thaùp:. nHD. L. nHD. L. Vì tại đỉnh tháp nồng độ phần mol của nước trong pha lỏng và pha hơi bằng nhau.  Khối lượng của pha hơi và pha lỏng tại đỉnh tháp là bằng nhau: MHD = MLD = xD. MN + (1 – xD). MA = 0,986. 18 + (1 – 0,986). 60 = 18,585 (kg/mol) Suất lượng khối lượng của dòng hơi tại đỉnh tháp: GHD = (R +1)GD = (3,429 + 1). 931,579 = 4126,142 (kg/h) Suất lượng mol của dòng hơi tại đỉnh tháp: G HD 4126 , 142 = nHD = = 222,009 (kmol/h) M HD 18 , 585 Suất lượng khối lượng của dòng hoàn lưu: GL = RGD = 3,429. 931,579 = 3194,563 (kg/h) Suất lượng mol của dòng hoàn lưu: GL 3194 ,563 = L= = 171,885 (kmol/h) M LD 18 , 585. 2. Taïi maâm nhaäp lieäu: nHF. nLF. F. nHF n’LF Khối lượng mol của dòng nhập liệu: MF = xF. MN + (1 – xF). MA = 0,588. 18 + (1 – 0,588). 60 = 35,294 (kg/kmol) Suất lượng mol của dòng nhập liệu: G F 3000 = F= = 256,885 (kmol/h) M F 35 , 294 Vaø: nLF = L = 171,885 (kmol/h).

(12) n’LF = L + F = 171,885 + 256,885 = 428,770 (kmol/h) nHF = nHD = 222,009 (kmol/h). 3. Tại đáy tháp: nHW. nLW. W Vì tại đáy tháp nồng độ phần mol của nước trong pha lỏng và pha hơi bằng nhau.  Khối lượng của pha hơi và pha lỏng tại đáy tháp là bằng nhau: MHW = MLW = xW. MN + (1 – xW). MA = 0,016. 18 + (1 – 0,016). 60 = 59,308 (kg/mol) Suất lượng mol của dòng sản phẩm đáy: G W 2086 , 421 = W= = 34,876 (kmol/h) M LW 59 , 308 Vaø: nLW = n’LF = 428,770 (kmol/h) nHW = nHF = nHD = 222,009 (kmol/h). Chöông 4.

(13) TÍNH THIEÁT BÒ CHÍNH (Thaùp maâm xuyeân loã) Phương trình đường làm việc : Phaàn luyeän: Phaàn chöng:. I.. x R 3 , 429 0 , 986 x+ D = x+ = 0,774x + 0,223 R+1 R+ 1 3 , 429+1 3 , 429+1 R+ f 1− f 3 , 429+1 ,696 1 −1 , 696 y= x+ x = x+ × 0 , 016 R+1 R+ 1 W 3 , 429+1 3 , 429+1 = 1,157x – 0,003. y=. ĐƯỜNG KÍNH THÁP : 1. Phaàn luyeän:. 1.1. Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng trong phần luyện: Nồng độ phần mol trung bình của pha lỏng trong phần luyện: x + x 0 , 986+ 0 ,588 x L= D F = = 0,787 (mol nước/ mol hỗn hợp) 2 2 Dựa vào hình 2  Nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện: TLL = 101,4 (oC) Nồng độ phần khối lượng trung bình của pha lỏng trong luyện: x D + x F 0 , 955+ 0,3 = = 0,628 (kg nước/ kg hỗn hợp) x L = 2 2 Tra baûng 1.249, trang 310, [5]  Khối lượng riêng của nước ở 101,4oC: NL = 957,364 (kg/m3) Tra baûng 1.2, trang 9, [5]  Khối lượng riêng của axit axetic ở 101,4oC: AL = 955,480 (kg/m3) Áp dụng trong công thức (1.2), trang 5, [5]: xL x L 1 −  1 0 , 628 1 −0 , 628 = + = + =0 , 001  LL = 956,661 (kg/m3) ρ LL ρNL ρAL 957 , 364 955 , 480 1.2. Khối lượng riêng trung bình của pha hơi trong phần luyện: Nồng độ trung bình của pha hơi trong phần luyện: yL = 0,774xL + 0,223 = 0,832 Dựa vào hình 2  Nhiệt độ trung bình của pha hơi trong phần luyện: THL = 101,6 (oC) Khối lượng mol trung bình của pha hơi trong phần luyện: MHL = yL. MN + (1 – yL). MA = 0,832. 18 + (1 – 0,832). 60 = 25,054 (kg/kmol) Khối lượng riêng trung bình của pha hơi trong phần luyện: PMHL 1× 25 , 054 ρHL= = = 0,815 (kg/m3) RT HL 22 , 4 ×(101 , 6+273) 273.

(14) 118. 116. 114. 112. 110. 108. 106. 104. 102. 100 0. 0,1. 0,2. 0,3. 0,4. 0,5. 0,6. 0,7. 0,8. Hình 2: Giản đồ T – x,y của hệ Nước – Axit axetic. 1.3.. Tính vaän toác pha hôi ñi trong phaàn luyeän:. 0,9. 1.

(15) Tra bảng IX.4a, trang 169, [6]  Với đường kính tháp trong khoảng 1,4  1,6 (m) thì khoảng cách mâm là: h = 400 (mm) = 0,4 (m) Tra đồ thị 6.2, trang 256, [4]  C = 0,057 Vaän toác pha hôi ñi trong phaàn luyeän: ρ 956 ,661 ω L =C LL =0 ,057 = 1,953 (m/s) ρHL 0 , 815. √. √. 1.4. Tính đường kính phần luyện: Suất lượng mol của pha hơi trong phần luyện: n HL = nHD = 222,009 (kmol/h) Suất lượng thể tích của pha hơi trong phần luyện: 22, 4 222 ,009 × ×(101 ,6+ 273) n HL RT HL 273 = 1,895 (m3/s) QHL= = 3600 × P 3600 ×1 4 QHL 4 ×1 , 895 = Đường kính phần luyện: φ L = = 1,112 (m) πω L π × 1 ,953. √. √. 2. Phaàn chöng:. Tính toán tương tự như phần luyện  ta có bảng kết quả sau: xc 0,302. xC 0,153. TLC 107,4. yc 0,347. THC 109. MHC 45,415. NC AC 952,924 944,680 HC 1,449. C 1,456. 1/LC 0,001 QHC 1,933. LC 945,928 C 1,300. Vì L  C  ta có thể lấy đường kính của toàn tháp là đường kính của phần chưng. Chọn theo chuẩn  1,4m) (phù hợp với điều kiện 1,4  1,6m) Kết luận: đường kính tháp là 1,4m) Vận tốc pha hơi trong phần chưng và phần luyện theo thực tế: 4Q 4 ×1 , 933 ωC = 2 HC = =1,256 (m/s) πφ π × 1,42 4Q 4 × 1, 895 ω L = 2 HL = =1,231 (m/s) πφ π ×1,4 2.

(16) 1. 0,9. 0,8. 0,7. 0,6. 0,5. 0,4. 0,3. 0,2. 0,1. 0 0. 0,1. 0,2. 0,3. 0,4. 0,5. 0,6. Hình 3: Soá maâm lyù thuyeát. II.. CHIEÀU CAO THAÙP :. 0,7. 0,8. 0,9. 1.

(17) 1. Phaàn luyeän:. Dựa vào hình 3  Số mâm lý thuyết phần luyện: nltL = 19 1.1. Tính hieäu suaát maâm: Tại nhiệt độ trung bình của pha hơi trong phần luyện THL = 101,6oC thì:  Tra bảng 1.250, trang 312, [5]  Aùp suất hơi bão hòa của nước PNL = 1,09668 at = 806,060 (mmHg)  Tra hình XXIII, trang 466, [4]  Aùp suaát hôi baõo hoøa cuûa axit axetic PAL = 150 (mmHg) P NL 806 , 060 = Neân: α L = = 5,374 P AL 150 Tại nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện TLL = 101,4oC thì:  Tra bảng 1.104, trang 96, [5]  Độ nhớt của nước NL = 0,2808 (cP)  Dùng toán đồ 1.18, trang 90, [5]  Độ nhớt của axit axetic AL = 0,42 (cP) Độ nhớt của hỗn hợp lỏng: lghh = x1lg1 + x2lg2 (công thức (I.12), trang 84, [5]) Neân: lgL = 0,787. lg0,2808 + (1 – 0,787)lg0,42 = -0,514  L = 0,306 (cP)  LL = 1,644 Tra hình 6.4, trang 257, [4]  EL = 0,42 Vì tháp có đường kính lớn:  = 1,4m > 0,9m  phải hiệu chỉnh lại giá trị EL. Tra hình 6.5, trang 258, [4]   = 0,14 Neân: ECL = EL(1 + ) = 0,479 1.2. Tính số mâm thực tế phần luyện: n ltL 19 = Số mâm thực: nttL = = 39,683  40 E CL 0 , 479. 2. Phaàn chöng:. Tính toán tương tự như phần luyện  ta có bảng kết quả sau: nltC PNC PAC C NC AC 14 1066,632 190 5,614 0,2632 0,39 CC 1,944. EC 0,4. ECC 0,456. 3. Chieàu cao thaùp:. nttC 30,702. lgC -0,461. nttC quy troøn 31. Số mâm thực tế của toàn tháp: ntt = nttL + nttC = 40 + 31 = 71 Chieàu cao thaân thaùp: Hthaân = (ntt –1)h + 1 = 29 (m) ht Chọn đáy (nắp) ellip tiêu chuẩn có = 0,25  ht = 0,25. 1,4 = 0,35 (m) φ Chọn chiều cao gờ: hg = 50mm = 0,05 (m) Chiều cao đáy (nắp): Hđn = ht+ hg = 0,4 (m) Kết luận: Chiều cao toàn tháp: H = Hthân + 2Hđn = 29 + 2.0,4 = 29,8 (m). III. TRỞ LỰC THÁP : 1. Caáu taïo maâm loã:. C 0,346.

(18) Chọn tháp mâm xuyên lỗ có ống chảy chuyền với:  Tiết diện tự do bằng 8% diện tích mâm.  Đường kính lỗ: dlỗ = 3mm = 0,003 (m).  Chiều cao gờ chảy tràn: hgờ = 50mm = 0,05 (m).  Dieän tích cuûa 2 baùn nguyeät baèng 20% dieän tích maâm.  Lỗ bố trí theo hình lục giác đều.  Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ bằng 7mm.  Mâm được làm bằng thép không gỉ X18H10T. Soá loã treân 1 maâm: 8%S maâm φ 2 1,4 2 =0 , 08 =0 , 08 N= = 17422,222 S loã d loã 0 , 03. ( ). (. ). Goïi a laø soá hình luïc giaùc. Áp dụng công thức (V.139), trang 48, [6]: N = 3a(a+1) +1 Giaûi phöông trình baäc 2  a = 75,706  76  N = 17557 (loã) Số lỗ trên đường chéo: b = 2a + 1 = 153 (lỗ). 2. Trở lực của đĩa khô: ω ' 2. ρH 2 Đối với đĩa có tiết diện tự do bằng 8% diện tích mâm thì  = 1,82 2.1. Phaàn luyeän: ω L 1 ,231 = Vaän toác hôi qua loã: ’L = = 15,392 (m/s) 8 % 0 ,08 15 , 3922 . 0 , 815 Neân: PkL = 1 ,82 = 175,724 (N/m2) 2 Aùp dụng công thức (IX.140), trang 194, [6]: ΔP k =ξ. 2.2.. Phaàn caát:. ω C 1 ,256 = = 15,696 (m/s) 8 % 0 , 08 15 , 6962 . 1 , 449 Neân: PkC = 1 ,82 = 324,829 (N/m2) 2 Vaän toác hôi qua loã: ’C =. 3. Trở lực do sức căng bề mặt:. Vì đĩa có đường kính lỗ > 1mm.  Aùp dụng công thức (IX.142), trang 194, [6]: ΔP σ =. 4σ 1,3 d loã + 0 , 08 d2loã. 3.1. Phaàn luyeän: Tại nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện TLL = 101,4oC thì:  Tra bảng 1.249, trang 310, [5]  Sức căng bề mặt của nước NL = 0,585756 (N/m)  Tra bảng 1.242, trang 300, [5]  Sức căng bề mặt của axit AL = 0,019674 (N/m) σ 1σ 2 1 1 1 = + ⇒σ= Aùp dụng công thức (I.76), trang 299, [5]: σ σ1 σ 2 σ 1+ σ 2 0 , 585756 ×0 , 019674 Neân: σ LL= = 0,019 (N/m) 0 ,585756 +0 , 019674.

(19) Cho ta:. ΔP σL=. 4 × 0 , 019 = 19,519 (N/m2) 1,3 ×0 , 003+0 , 08 ×0 ,0032. 3.2. Phaàn chöng: Tính toán tương tự như phần luyện  ta có bảng kết quả sau: NC AC LC pC 0,573996 0,019134 0,019 18,988. 4. Trở lực thủy tĩnh do chất lỏng trên đĩa tạo ra:. Aùp dụng công thức trang 285, [4]:Pb = 1,3hbKLg Với: hb = hgờ + hl 2 /3 QL Δh l= 1 , 85 Lgờ K. (. ). Trong đó:  Lgờ : chiều dài của gờ chảy tràn, m  K = b/L : tỷ số giữa khối lượng riêng chất lỏng bọt và khối lượng riêng của chất loûng, laáy gaàn baèng 0,5. nL . M L  QL = : suất lượng thể tích của pha lỏng, m3/s. ρL Tính chiều dài gờ chảy tràn:. R . Lgờ. Ta coù: Squaït - S = Sbaùn nguyeät R2 1 α α 20 % πR 2  α −2 . R sin R cos = 2 2 2 2 2   - sin = 0,2 Duøng pheùp laëp   = 1,626753345 (Rad) α 1 , 626753345 Nên: Lgờ = sin = 1,4. sin = 1,017 (m) 2 2 4.1. Phaàn luyeän: Khối lượng mol trung bình của pha lỏng trong phần luyện: M LD + M F 18 , 585+ 35 ,294 = MLL = = 26,940 (kg/kmol) 2 2 Suất lượng mol của pha lỏng trong phần luyện: nLL = L = 171,885 (kmol/h).

(20) Suất lượng thể tích của pha lỏng trong phần luyện: nLL . M LL 171 , 885 ×26 , 940 = QLL = = 0,00134 (m3/s) ρLL 956 , 661 2 /3 0 , 00134 Neân: Δh lL= = 0,01269 (m) 1 , 85× 1 ,017 × 0,5 Cho ta: PbL = 1,3(hgờ + hlL)KLLg = 1,3.(0,05 + 0,01269). 0,5. 956,661. 9,81 = 382,396 (N/m2). (. ). 4.2. Phaàn chöng: Tính toán tương tự như phần luyện  ta có bảng kết quả sau: MLC 47,301. QLC hlC pbC 0,00357 0,02432 448,261. 5. Tổng trở lực thuỷ lực của tháp:. Tổng trở lực của 1 mâm trong phần luyện của tháp là: PL = PkL + PL + PbL = 175,724 + 19,519 + 382,396 = 577,638 (N/m2) Tổng trở lực của 1 mâm trong phần chưng của tháp là: PC = PkC + PC + PbC = 324,829 + 18,988 + 448,261 = 792,078 (N/m2) Kiểm tra hoạt động của mâm:  Kiểm tra lại khoảng cách mâm h = 0,4m đảm bảo cho điều kiện hoạt động bình ΔP thường của tháp: h > 1,8 ρ g L Với các mâm trong phần chưng trở lực thuỷ lực qua 1 mâm lớn hơn trở lực thuỷ lực của ΔPC 792 , 078 =1,8 maâm trong phaàn luyeän, ta coù: 1,8 = 0,154 ρ LC g 945 , 928 × 9 ,18  Điều kiện trên được thỏa.  Kiểm tra tính đồng nhất của hoạt động của mâm. Tính vận tốc tối thiểu qua lỗ của pha hơi vmin đủ để cho các lỗ trên mâm đều hoạt gρLC h bC 9 , 81 ×945 , 928 ×(0 , 05+0 , 02432) =0 , 67 động: vmin = 0,67 = 10,835 < ξρHC 1 , 82 ×1 , 449 15,696  Các lỗ trên mâmđều hoạt động. Keát luaän: Tổng trở lực thủy lực của tháp: P = nttL.PL + nttCPC = 40. 577,638 + 31. 792,078 = 47659,953 (N/m2). √. √. 6. Kiểm tra ngập lụt khi tháp hoạt động:. Khoảng cách giữa 2 mâm: h = 400 (mm). Bỏ qua sự tạo bọt trong ống chảy chuyền, chiều cao mực chất lỏng trong ống chảy chuyền của mâm xuyên lỗ được xác định theo biểu thức (5.20), trang 120, [2]: hd = hgờ + hl + P + hd’ , (mm.chaát loûng) Trong đó:.

(21)    . hgờ : chiều cao gờ chảy tràn (mm) hl : chiều cao lớp chất lỏng trên mâm (mm). P: tổng trở lực của 1 mâm (mm.chất lỏng). hd’ : tổn thất thủy lực do dòng lỏng chảy từ ống chảy chuyền vào mâm, được xác định theo biểu thức (5.10), trang 115, [2]: QL 2 hd ' =0 ,128 . , (mm.chaát loûng) 100 . S d. (. ). QL : lưu lượng của chất lỏng (m3/h). Sd : tiết diện giữa ống chảy chuyền và mâm. π Sd = 0,8 . Smaâm = 0,8. .1,42 = 1,232 (m2) 4 1 Để tháp không bị ngập lụt khi hoạt động thì: hd  h = 200 (mm) 2 6.1. Phaàn luyeän:  hlL = 0,01269. 1000 = 12,69 (mm) 577 , 638 577 ,638 ×1000= × 1000 = 61,550 (mm.chaát loûng)  PL = ρLL g 956 , 661× 9 ,81 Q LL 2 0 , 00134 ×3600 2  = 0,0002 (mm.chaát loûng) hd ' L=0 ,128 . =0 , 128 . 100 . S d 100 ×1 , 232  . (. ). (. ). Neân: hdL = 50 + 12,69 + 61,550 + 0,0002 = 124,237 (mm) < 200 (mm) Vậy: Khi hoạt động thì mâm ở phần luyện sẽ không bị ngập lụt. 6.2. Phaàn chöng:  hlC = 0,02432. 1000 = 24,32 (mm) 577 , 638 792 , 078 ×1000= × 1000 = 85,357 (mm.chaát loûng)  PC = ρLL g 945 , 928× 9 , 81 2 QLC 2 0 , 00357× 3600  = 0,0014 (mm.chaát loûng) hd 'C =0 ,128 . =0 , 128 . 100 . S d 100 ×1 , 232. (. ). (. ). Neân: hdC = 50 + 24,32 + 85,357 + 0,0014 = 159,676 (mm) < 200 (mm) Vậy: Khi hoạt động thì mâm ở phần chưng sẽ không bị ngập lụt. Kết luận: Khi hoạt động tháp sẽ không bị ngập lụt.. IV. BEÀ DAØY THAÙP : 1. Thaân thaùp:. Vì tháp hoạt động ở áp suất thường nên ta thiết kế thân hình trụ bằng phương pháp hàn hồ quang điện, kiểu hàn giáp mối 2 phía. Thân tháp được ghép với nhau bằng các mối gheùp bích. Vì tháp hoạt động ở nhiệt độ cao (>100oC) nên ta phải bọc cách nhiệt cho tháp. Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm và khả năng ăn mòn của axit axetic đối với thiết bò, ta choïn thieát bò thaân thaùp laø theùp khoâng gæ maõ X18H10T..

(22) 1.1. Các thông số cần tra và chọn phục vụ cho quá trình tính toán:  Nhiệt độ tính toán: t = tmax + 20oC = 117,6 + 20 = 137,6 (oC)  Áp suất tính toán: vì tháp hoạt động ở áp suất thường nên: P = Pthủy tĩnh + P Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng trong toàn tháp: ρLL+ ρLC 956 , 661+945 , 928 = L = = 951,295 (kg/m3) 2 2 Neân: P = LgH = 951,295. 9,81. 29,8 + 47659,953 = 325759,532 (N/m2) = 0,326 (N/mm2)  Hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học của môi trường : Vì môi trường axit có tính ăn mòn và thời gian sử dụng thiết bị là trong 20 năm  Ca = 1. 2 = 2 (mm)  Ứng suất cho phép tiêu chuẩn: Vì vaät lieäu laø X18H10T  []* = 140 (N/mm2) (Hình 1.1, trang 18, [7])  Heä soá hieäu chænh: Vì thiết bị có bọc lớp cách nhiệt   = 0,95 (trang 26, [7])  Ứng suất cho phép: [] =  []* = 133 (N/mm2)  Heä soá beàn moái haøn: Vì sử dụng phương pháp hàn hồ quang điện, kiểu hàn giáp mối 2 phía  h = 0,95 (Baûng XIII.8, trang 362, [6]) 1.2.. Tính beà daøy: [σ ] 133 ϕ= ×0 , 95 = 387,863 > 25 Ta coù: P h 0 ,326 φP 1400 × 0 ,326  S’ = 2 [σ ] ϕ = 2 ×133 ×0 , 95 = 1,805  S’ + Ca = 1,805 + 2 = 3,805 (mm) h Quy troøn theo chuaån: S = 4 (mm) (Baûng XIII.9, trang 364, [6]) Beà daøy toái thieåu: Smin = 4 (mm) (Baûng 5.1, trang 128, [7])  Beà daøy S thoûa ñieàu kieän. 1.3.. Kiểm tra độ bền: S −C a 4 −2 ≤0,1  0,001  0,1 (thoûa) ≤ 0,1  Ñieàu kieän: 1400 φ 2[σ ]ϕ h (S − C a) 2× 133× 0 , 95 ×(4 − 2) = Neân: [P]= = 0,360 > P = 0,326 (thoûa) φ+(S − C a) 1400+(4 − 2) Keát luaän: S = 4 (mm). 2. Đáy và nắp:. Chọn đáy và nắp có dạng hình ellip tiêu chuẩn, có gờ, làm bằng thép X18H10T Chọn bề dày đáy và nắp bằng với bề dày thân tháp: S = 4 (mm)..

(23) Kieåm tra ñieàu kieän:. S −C a ≤ 0 ,125 Dt 2[σ ]ϕ h (S −C a) [P ]= ≥P R t +( S − Ca ). {. Trong đó: Dt = . ht =0 , 25  Rt = Dt Dt  Điều kiện trên được thỏa như đã kiểm tra ở phần thân tháp. Kết luận: Kích thước của đáy và nắp:  Đường kính trong: Dt =  = 1400 (mm)  ht = 350 (mm)  Chiều cao gờ: hgờ = 50 (mm)  Beà daøy: S = 4 (mm)  Dieän tích beà maët trong: Sbeà maët = 2,35 (m2) (Baûng XIII.10, trang 382, [6]) Vì đáy và nắp có hình ellip tiêu chuẩn với. V.. BEÀ DAØY MAÂM : 1. Các thông số cần tra và chọn phục vụ cho quá trình tính toán:  Nhiệt độ tính toán: t = tmax = 117,6 (oC)  Áp suất tính toán: P = Pthủy tĩnh + Pgờ Chọn bề dày gờ chảy tràn là 3mm. Thể tích của gờ chảy tràn: V = 1,017. (50 + 50 + 400 – 20). 3. 10-6 = 0,00146 (m3) Tra baûng XII.7, trang 313, [6]  Khối lượng riêng của thép X18H10T là: X18H10T = 7900 (kg/m3) Khối lượng gờ chảy tràn: m = VX18H10T = 11,572 (kg) mg Pgờ = Áp suất do gờ chảy tràn tác dụng lên mâm tròn: φ2 = 73,747 (N/m2) π 4 Khối lượng riêng của chất lỏng tại đáy tháp: LW = 927,309 (kg/m3) AÙp suaát thuûy tónh: Pthủy tĩnh = LWg(hgờ + hlC) = 927,309. 9,81. (0,05 + 0,02432) = 676,059 (N/m2)  P = 73,747 + 676,059 = 749,806 (N/m2) = 0,0007 (N/mm2)  Hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học của môi trường : Vì môi trường axit có tính ăn mòn và thời gian sử dụng thiết bị là trong 20 năm  Ca = 1. 2 = 2 (mm)  Ứng suất cho phép tiêu chuẩn: Vì vaät lieäu laø X18H10T  []* = 141 (N/mm2) (Hình 1.1, trang 18, [7])  Heä soá hieäu chænh:  = 1 (trang 26, [7])  Ứng suất cho phép: [] =  []* = 141 (N/mm2)  Môđun đàn hồi: E = 199824 (N/mm2) (Bảng 2.12, trang 45, [7])  Heä soá Poisson:  = 0,33 (Baûng XII.7, trang 313, [6]).

(24) . Heä soá ñieàu chænh: b =. t −d 7 −3 = = 0,571 t 3. 2. Tính bề dày: Đối với bản tròn đặc ngàm kẹp chặt theo chu vi: 3P Ứng suất cực đại ở vòng chu vi: σ max = 16 σ max 3 P = Đối với bản có đục lỗ: σ l max = ϕ b 16 ϕ b 3P 3 ×0 , 0007 =1400 S D 16 [σ ]ϕ b 16× 141× 0 , 571 Neân: S + Ca = 3,849 (mm) Choïn S = 5 (mm). D 2 (Công thức 6.36, trang 100, [8]) S D 2 ≤[σ ] S. ( ) ( ). √. √. = 1,849 (mm). Kieåm tra ñieàu kieän beàn: PR 4 (Công thức 6.35, trang 100, [8]) 64 D T W o PR4 W = = Đối với bản có đục lỗ: lo ϕ b 64 ϕ b D T 3 ES D = Với: T 2 12(1− μ ) W o 12 PR 4 (1 − μ2 ) 3 PR 4 (1 − μ2 ) W = = = .  lo 3 ϕ b 64 ϕ b ES3 16 ϕ b ES Để đảm bảo điều kiện bền thì: Wlo < ½ S 4 2 3 00007 ×700 (1 −0 , 33 ) Maø: W lo = . = 2,107 < ½ . 5 = 2,5 3 16 0 , 571×199824 × 5  Bề dày S đã chọn thỏa điều kiện. Vaäy: S = 5 (mm) Độ võng cực đại ở tâm: W o =. VI.. BÍCH GHÉP THÂN – ĐÁY và NẮP :. Mặt bích là bộ phận quan trọng dùng để nối các phần của thiết bị cũng như nối các bộ phận khác với thiết bị. Các loại mặt bích thường sử dụng:  Bích liền: là bộ phận nối liền với thiết bị (hàn, đúc và rèn). Loại bích này chủ yếu dùng thiết bị làm việc với áp suất thấp và áp suất trung bình.  Bích tự do: chủ yếu dùng nối ống dẫn làm việc ở nhiệt độ cao, để nối các bộ bằng kim loại màu và hợp kim của chúng, đặc biệt là khi cần làm mặt bích bằng vật liệu beàn hôn thieát bò.  Bích ren: chủ yếu dùng cho thiết bị làm việc ở áp suất cao. Chọn bích được ghép thân, đáy và nắp làm bằng thép CT3, cấu tạo của bích là bích lieàn khoâng coå..

(25) Tra bảng XIII.27, trang 417, [6], ứng với Dt =  = 1400 (mm) và áp suất tính toán P = 0,326 (N/mm2)  choïn bích coù caùc thoâng soá sau: Dt. D. Db. D1. Do. h. Bu loâng. Z (mm) (caùi) 1400 1550 1500 1460 1413 35 24 40 Tra bảng IX.5, trang 170, [6], với h = 400 (mm)  khoảng cách giữa 2 mặt bích là 2000mm và số mâm giữa 2 mặt bích là 5. H thaân 29 = Ta coù: = 14,5 2 2  Số mặt bích cần dùng để ghép là: (15 + 1).2 = 32 (bích) H thaân 29 = Khoảng cách giữa 2 mặt bích theo thực tế: lbích = = 1,933 (m) 15 15 Độ kín của mối ghép bích chủ yếu do vật đệm quyết định. Đệm làm bằng các vật liệu mềm hơn so với vật liệu bích. Khi xiết bu lông, đệm bị biến dạng và điền đầy lên các chỗ gồ ghề trên bề mặt của bích. Vậy, để đảm bảo độ kín cho thiết bị ta chọn đệm là dây amiaêng, coù beà daøy laø 3(mm).. VII. CHÂN ĐỠ THÁP : 1. Tính trọng lượng cùa toàn tháp:. db. Tra baûng XII.7, trang 313, [6]  Khối lượng riêng của tháp CT3 là: CT3 = 7850 (kg/m3) Khối lượng của một bích ghép thân: π 2 π 2 2 D − Dt ) hρCT3= ( 1 , 55 − 1,4 ) ×0 , 035 ×7850 = 95,486 (kg) mbích gheùp thaân = ( 4 4 Khối lượng của một mâm: π π D t δ mâm (100 % − 8 % −10 % )ρ X 18 H 10T = mmaâm = .1,42.0,005.0,82.7900 = 49,861 4 4 (kg) 2. 2.

(26) Khối lượng của thân tháp: π π . ( 1 , 4082 −1,4 2) . 29 .7900 = 4042,054 (kg) mthaân = .(D2ng –D2t).Hthaân . X18H10T = 4 4 Khối lượng của đáy (nắp) tháp: mđáy(nắp) = Sbề mặt .đáy . X18H10T = 2,35 . 0,004 . 7900 = 74,26 (kg) Khối lượng của toàn tháp: m = 32 mbích ghép thân + 71 mmâm + mthân + 2 mđáy(nắp) = 10786,231 (kg). 2. Tính chân đỡ tháp:. Chọn chân đỡ: tháp được đỡ trên bốn chân. Vật liệu làm chân đỡ tháp là thép CT3.. Truïc thieát bò. Theo đáy thieát bò. P mg 10805 , 694 × 9 ,81 = = = 2,645.104 (N) 4 4 4 Để đảm bảo độ an toàn cho thiết bị, ta chọn: Gc = 4.104 (N) Tra bảng XIII.35, trang 437, [6]  chọn chân đỡ có các thông số sau: Taûi troïng cho pheùp treân moät chaân: Gc =. L 260. B 200. B1 225. B2 330. H 400. h 225. s 16. l 100. d 27. Thể tích một chân đỡ: Vchân đỡ  (384. 16. 330. 2 + 260. 16. 200). 10-9 = 0,005 (m3) Khối lượng một chân đỡ: mchân đỡ = Vchân đỡ. CT3 = 38,363 (kg). VIII. TAI TREO THAÙP : Chọn tai treo: tai treo được gắn trên thân tháp để giữ cho tháp khỏi bị dao động trong điều kiện ngoại cảnh. Choïn vaät lieäu laøm tai treo laø theùp CT3. Ta choïn boán tai treo, taûi troïng cho pheùp treân moät tai treo: Gt = Gc = 4.104 (N)..

(27) Tra baûng XIII.36, trang 438, [6]  choïn tai treo coù caùc thoâng soá sau: L 190. B 160. B1 170. H 280. S 10. l 80. a 25. d 30. Khối lượng một tai treo: mtai treo = 7,35 (kg) Tra baûng XIII.37, trang 439, [6]  Choïn taám loùt tai treo baèng theùp CT3 coù caùc thoâng soá sau:  Chieàu daøi taám loùt: H = 460 (mm).  Chieàu roäng taám loùt: B = 320 (mm).  Beà daøy taám loùt: SH = 8 (mm). Theå tích moät taám loùt tai treo: Vtaám loùt = 460. 320. 8. 10-9 = 0,001 (m3) Khối lượng một tấm lót tai treo: mtấm lót = Vtấm lót. CT3 = 9,244 (kg). IX.. CỬA NỐI ỐNG DẪN VỚI THIẾT BỊ – BÍCH NỐI CÁC BỘ PHẬN CUÛA THIEÁT BÒ vaø OÁNG DAÃN :. Ống dẫn thường được nối với thiết bị bằng mối ghép tháo được hoặc không tháo được. Trong thiết bị này, ta sử dụng mối ghép tháo được. Đối với mối ghép tháo được, người ta làm đoạn ống nối, đó là đoạn ống ngắn có mặt bích hay ren để nối với ống dẫn:  Loại có mặt bích thường dùng với ống có đường kính d > 10mm..

(28) Loại ren chủ yếu dùng với ống có đường kính d  10mm, đôi khi có thể dùng với d  32mm. Ống dẫn được làm bằng thép X18H10T. Bích được làm bằng thép CT3 , cấu tạo của bích là bích liền không cổ. . 1. OÁng nhaäp lieäu:. Nhiệt độ của chất lỏng nhập liệu là tFS = 103,4 (oC) Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: N = 955,884 (kg/m3)  Khối lượng riêng của axit: A = 951,880 (kg/m3) xF 1 x F 1 −  0,3 1 −0,3 = + = + =0 ,001  F = 953,078 (kg/m3) Neân: ρF ρ N ρA 980 , 392 998 , 02 Chọn loại ống nối cắm sâu vào thiết bị. Choïn vaän toác chaát loûng trong oáng noái laø vF = 0,2 (m/s). Đường kính trong của ống nối: 4 .G F 4 . 3000 = Dy = = 0,075 (m) = 75 (mm) 3600 ρ F πv F 3600 ×953 , 078 × π ×0,2  Choïn oáng coù Dy = 80 (mm). Tra baûng XIII.26, trang 409, [6]  Các thông số của bích ứng với P = 0,326 (N/mm2) là:. √. Dy 80. √. Dn. D 89. 185. 2. Ống hơi ở đỉnh tháp:. Db (mm) 150. D1 128. Bu loâng. h. db 18. Z (caùi) 16. Nhiệt độ của pha hơi tại đỉnh tháp là tHD = 100,1 (oC). Khối lượng riêng của pha hơi tại đỉnh tháp: PMHD 1 ×18 , 585 ρHD= = = 0,607 (kg/m3) RT HD 22, 4 ×(100 ,1+273) 273 Choïn vaän toác hôi ra khoûi ñænh thaùp laø vHD = 120 (m/s). Đường kính trong của ống nối: 4 . GHD 4 × 4126 , 142 = Dy = = 0,142 (m) = 142 (mm) 3600 ρ HD πv HD 3600 × 0 ,607 × π ×120  Choïn oáng coù Dy = 150 (mm). Tra bảng XIII.32, trang 434, [6]  Chiều dài đoạn ống nối l = 130 (mm). Tra baûng XIII.26, trang 409, [6]  Các thông số của bích ứng với P = 0,326 (N/mm2) là: Bu loâng Dy Dn D D D1 h db Z (mm) (caùi). √. √. 4.

(29) 150. 159. 260. 225. 202. 20. 16. 8. 3. Ống hoàn lưu:. Nhiệt độ của chất lỏng hoàn lưu là tLD = 100,1 (oC) Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: N = 958,326 (kg/m3)  Khối lượng riêng của axit: A = 957,820 (kg/m3) x 1 − x D 1 0 , 955 1− 0 , 955 = D+ = + =0 , 001  LD = 958,303 (kg/m3) Neân: ρLD ρ N ρA 958 , 326 957 ,820 Chọn loại ống nối cắm sâu vào thiết bị. Choïn vaän toác chaát loûng trong oáng noái laø vLD = 0,2 (m/s). Đường kính trong của ống nối: 4 .G LD 4 ×3194 ,563 = Dy = = 0,077 (m) = 77 (mm) 3600 ρ LD πv LD 3600 ×958 , 303 × π ×0,2  Choïn oáng coù Dy = 80 (mm). Tra baûng XIII.26, trang 409, [6]  Các thông số của bích ứng với P = 0,326 (N/mm2) là: Bu loâng Dy Dn D D D1 h db Z (mm) (caùi) 80 89 185 150 128 18 16 4. √. √. 4. Ống hơi ở đáy tháp:. Nhiệt độ của pha hơi tại đỉnh tháp là tHW = 117,6 (oC). Chọn vận tốc hơi vào đáy tháp là vHW = 120 (m/s). Đường kính trong của ống nối: 22 , 4 4 ×222 , 009× ×(117 ,6+ 273) 4 . nHW RT HW Dy = = 0,145 (m) = 145 (mm) 273 = 3600 Pπv HW 3600× 1× π ×120  Choïn oáng coù Dy = 150 (mm). Tra bảng XIII.32, trang 434, [6]  Chiều dài đoạn ống nối l = 130 (mm). Tra baûng XIII.26, trang 409, [6]  Các thông số của bích ứng với P = 0,326 (N/mm2) là: Bu loâng Dy Dn D D D1 h db Z (mm) (caùi) 150 159 260 225 202 20 16 8. √. √. 5. OÁng daãn loûng vaøo noài ñun:. Nhiệt độ của chất lỏng tại đáy tháp là tLW = 117,1 (oC) Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: N = 945,391 (kg/m3)  Khối lượng riêng của axit: A = 927,220 (kg/m3).

(30) x 1 − x W 1 0 ,005 1 − 0 ,005 = W+ = + =0 , 001  LW = 927,309 (kg/m3) ρLW ρN ρA 945 , 391 927 , 220 Choïn vaän toác chaát loûng trong oáng noái laø vLW = 1 (m/s). Đường kính trong của ống nối: 4 . n LW M LW 4 × 256 , 885 ×59 , 308 = Dy = = 0,076 (m) = 76 (mm) 3600 ρ LW πv LW 3600× 927 , 309 × π × 1  Choïn oáng coù Dy = 80 (mm). Tra bảng XIII.32, trang 434, [6]  Chiều dài đoạn ống nối l = 110 (mm). Tra baûng XIII.26, trang 409, [6]  Các thông số của bích ứng với P = 0,326 (N/mm2) là: Neân:. √. Dy. √. Dn. 80. D 89. D. 185. (mm) 150. D1. Bu loâng. h. 128. db 18. Z (caùi) 16. 4. 6. OÁng daãn loûng ra khoûi noài ñun:. Choïn vaän toác chaát loûng trong oáng noái laø vW = 0,15 (m/s). Đường kính trong của ống nối: 4 .GW 4 ×2068 , 421 = Dy = = 0,073 (m) = 73 (mm) 3600 ρ LW πv W 3600 ×927 ,309 × π ×0 , 15  Choïn oáng coù Dy = 80 (mm). Tra bảng XIII.32, trang 434, [6]  Chiều dài đoạn ống nối l = 110 (mm). Tra baûng XIII.26, trang 409, [6]  Các thông số của bích ứng với P = 0,326 (N/mm2) là:. √. Dy 80. √. Dn. D 89. D. 185. (mm) 150. D1 128. Bu loâng. h. db 18. Z (caùi) 16. 4. Khối lượng một bích ghép ống dẫn lỏng: π 2 π D − Dt ) hρCT3= ( 0 , 1852 −0 , 082 ) ×0 , 018 ×7850 = 3,088 (kg) mbích gheùp oáng loûng = ( 4 4 Khối lượng một bích ghép ống dẫn hơi: π 2 π D − Dt ) hρCT3= ( 0 , 2602 −0 , 1502 ) ×0 , 02 ×7850 = 5,561 (kg) mbích ghép ống nước = ( 4 4 2. 2. X.. LỚP CÁCH NHIỆT :. Trong quá trình hoạt động của tháp, do tháp tiếp xúc với không khí nên nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh ngày càng lớn. Để tháp hoạt động ổn định, đúng với các thông số đã thiết kế, ta phải tăng dần lượng hơi đốt gia nhiệt cho nồi đun để tháp không bị nguội (nhất là sản phẩm đỉnh, ảnh hưởng đến hiệu suất của tháp). Khi đó, chi phí cho hơi đốt sẽ tăng..

(31) Để tháp không bị nguội mà không tăng chi phí hơi đốt, ta thiết kế lớp cách nhiệt bao quanh thaân thaùp. Choïn vaät lieäu caùch nhieät cho thaân thaùp laø amiaêng coù beà daøy laø a . Tra baûng 28, trang 416, [4]: Heä soá daãn nhieät cuûa amiaêng laø a = 0,151 (W/m.K). Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh: Qm = 0,05.Qñ = 0,05.265,148 = 452734,492 (kJ/h) = 125759,581 (W) Nhieät taûi maát maùt rieâng: Q m λa λ = .(t v 1 − t v 2)= a . Δt v (W/m2) qm = f tb δ a δa Trong đó:  tv1 : nhiệt độ của lớp cách nhiệt tiếp xúc với bề mặt ngoài của tháp.  tv2 : nhiệt độ của lớp cách nhiệt tiếp xúc với không khí.  tv : hiệu số nhiệt độ giữa hai bề mặt của lớp cách nhiệt. Để an toàn ta lấy tv = tmax = tđáy - tkk Choïn tkk = 27oC  tv = tmax = 117,6 – 27 = 90,6 (K)  ftb : diện tích bề mặt trung bình của tháp (kể cả lớp cách nhiệt), m 2. Dt + Dn D + D n+ 2 S thaân +2 δ a H=π t H = (Dt + Sthaân + a)H ftb = DtbH = π 2 2 Ta coù phöông trình: 125759 ,581 0 , 151 = . 90 ,6 δa π ×(1,4+0 , 004 +δ a) ×29 , 8 98 , 191 1 =  (1 , 404+ δ a ) δ a  98,191a = 1,404 + a  a = 0,01445 (m) = 14,45 (mm) Vaäy: choïn a = 15 (mm). Theå tích vaät lieäu caùch nhieät caàn duøng: V = (Dt + 2Sthaân + a).a .H = .(1,4 + 2. 0,004 + 0,015).0,015. 29,8 = 1,998 (m3).. Chöông 5. TÍNH THIEÁT BÒ PHUÏ I.. THIẾT BỊ ĐUN SÔI ĐÁY THÁP :.

(32) Chọn thiết bị đun sôi đáy tháp là nồi đun Kettle. Ống truyền nhiệt được làm bằng thép X18H10T, kích thước ống 38 x 3:  Đường kính ngoài: dn = 38 (mm) = 0,038 (m)  Beà daøy oáng: t = 3 (mm) = 0,003 (m)  Đường kính trong: dtr = 0,032 (m) Hơi đốt là hơi nước ở 2,5at đi trong ống 38 x 3. Tra bảng 1.251, trang 314, [5]:  Nhieät hoùa hôi: r H O = rn = 2189500 (J/kg)  Nhiệt độ sôi: t H O = tn = 126,25 (oC) Dòng sản phẩm tại đáy có nhiệt độ:  Trước khi vào nồi đun (lỏng): tS1 = 117,1 (oC)  Sau khi được đun sôi (hơi): tS2 = 117,6 (oC) 2. 2. 1. Suất lượng hơi nước cần dùng:. Cân bằng nhiệt cho toàn tháp: Qđ + GFhFS = (R+1) GDrD + GDhDS + GWhWS + Qm Giả sử Qm = 0,05Qđ  0,95Qđ = (R+1) GDrD + GD(hDS – hFS) + GW(hWS – hFS)  hFS = cF.tFS = [ x F c N +(1 − x F )c A ]tFS  hWS = cW.tWS = [ x W c N +(1− xW ) c A ]tWS x D )c A ]tDS  hDS = cD.tDS = [ x D c N +(1 −  x D )r A  rD = x D r N +(1−  Với xF = 0,588  tFS = 103,4oC xW = 0,016  tWS = 117,1oC xD = 0,986  tDS = 100,1oC 1.1. Nhieät dung rieâng: Tra baûng 1.249, trang 310, [5]  Nhiệt dung riêng của nước ở 100,1oC = 4,22013 (kJ/kg.K)  Nhiệt dung riêng của nước ở 103,4oC = 4,22442 (kJ/kg.K)  Nhiệt dung riêng của nước ở 117,1oC = 4,24507 (kJ/kg.K) Tra baûng 1.154, trang 172, [5]  Nhiệt dung riêng của axit axetic ở 100,1oC = 2,430525 (kJ/kg.K)  Nhiệt dung riêng của axit axetic ở 103,4oC = 2,44785(kJ/kg.K)  Nhiệt dung riêng của axit axetic ở 117,1oC = 2,519775 (kJ/kg.K). 1.2. Enthalpy:  hFS = (0,3. 4,22442 + 0,7. 2,44785). 103,4 = 308,217 (kJ/kg)  hWS = (0,005. 4,24507 + 0,995. 2,519775). 117,1 = 296,076 (kJ/kg)  hDS = (0,955. 4,22013 + 0,045. 2,430525). 100,1 = 414,374 (kJ/kg) 1.3. Nhieät hoùa hôi: Tra baûng 1.250, trang 312, [5]  Nhiệt hóa hơi của nước ở 100,1oC = rN = 2259,76 (kJ/kg) Dùng toán đồ 1.65, trang 255, [5].

(33)  Nhiệt hóa hơi của axit axetic ở 100,1oC = rA = 100 (Kcal/kg) = 418,6 (kJ/kg) Tra baûng 1.251, trang 314, [5]  Nhiệt hóa hơi của nước ở 2,5 at = r H O = 2189,5 (kJ/kg) 2. Neân: rD = 0,955. 2259,76 + 0,045. 418,6 = 2176,908 (kJ/kg) 1.4. Tính lượng hơi nước cần dùng: Nhiệt lượng cần cung cấp: ( R+1)G D r D + GD (hDS − hFS)+GW ( hWS − hFS) Qñ = = 9054689,833 (kJ/h) 0 , 95 Nếu dùng hơi nước bão hòa (không chứa ẩm) để cấp nhiệt thì: Qđ = GH Qñ Vaäy: GH O = = 4135,506 (kg/h) rH O. 2. O. . rH O 2. 2. 2. 2. Hiệu số nhiệt độ trung bình:. Chọn kiểu truyền nhiệt ngược chiều, nên: (126 ,25 −117 ,1) −(126 ,25 −117 , 6) Δt log = 126 ,25 −117 , 1 Ln 126 ,25 −117 , 6. = 8,898 (K).. 3. Heä soá truyeàn nhieät:. Hệ số truyền nhiệt K được tính theo công thức như đối với tường phẳng: 1 K= 1 1 ,(W/m2.K) + Σrt + αn αS Với:  n : hệ số cấp nhiệt của hơi đốt (W/m2.K).  S : hệ số cấp nhiệt của sản phẩm đáy (W/m2.K).  rt : nhiệt trở qua thành ống và lớp cáu. 3.1. Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu: t w1 −t w 2 q t= , (W/m2). Σrt Trong đó:  tw1 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với hơi đốt (trong ống), oC  tw2 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với sản phẩm đáy (ngoài ống), oC δt Σrt = +r 1+r 2 λt  Beà daøy thaønh oáng: t = 0,003 (m)  Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: t = 16,3 (W/mK) (Baûng XII.7, trang 313, [6])  Nhiệt trở lớp bẩn trong ống: r1 = 1/5800 (m2.K/W) (Bảng 31, trang 419, [4])  Nhiệt trở lớp cáu ngoài ống: r2 =1/5800 (m2.K/W) Neân: rt = 5,289.10-4 (m2.K/W) 3.2. Xác định hệ số cấp nhiệt của dòng sản phẩm đáy ngoài ống: Áp dụng công thức (V.89), trang 26, [6]:.

(34) ρh .r ρ− ρh. 0,033. (. ρ σ. 0,333. 0 , 75. 0,7. λ .q S = 7,77 . 10 . 0 , 45 0. 117 0,37 μ .c .T s Nhiệt độ sôi trung bình của dòng sản phẩm ở ngoài ống: t +t 117 , 1+117 , 6 t S= S 1 S 2 = = 117,35 (oC)  TS = 117,35 + 273 = 390,35 (K) 2 2 Tại nhiệt độ sôi trung bình thì:  Khối lượng riêng của pha hơi trong dòng sản phẩm ở ngoài ống: PMHW 1× 59 ,308 ρh= = = 1,852 (kg/m3) RT S 22 , 4 ×(117 ,35+273) 273  Khối lượng riêng của nước: N = 945,1935 (kg/m3) (Bảng 1.249, trang 310, [5])  Khối lượng riêng của axit: A = 926,77 (kg/m3) (Bảng 1.2, trang 9, [5]) 1 x W 1 − x W 0 , 005 1− 0 , 005 = + = + =0 , 001   = 926,860 (kg/m3) Neân: ρ ρN ρA 945 , 1935 926 ,77  Độ nhớt của nước: N = 2,43.10-4 (N.s/m2) (Bảng 1.249, trang 310, [5])  Độ nhớt của axit: A = 3,60.10-4 (N.s/m2) (Bảng 1.101, trang 91, [5]) Neân: lg = xWlgN + (1 - xW)lgA = 0,016.lg(2,43.10-4) + (1 - 0,016)lg(3,60.10-4) = -3,447   = 3,577.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,68547 (W/mK) (Bảng 1.249, trang 310, [5])  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,15153 (W/mK) (Baûng 1.130, trang 134, [5]) Áp dụng công thức (1.33), trang 123, [5]):  = N.xW + A.(1 - xW) – 0,72 xW.(1 - xW)(N - A) = 0,152 (W/mK)  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4245,495 (J/kgK) (Bảng 1.249, trang 310, [5])  Nhieät dung rieâng cuûa axit: cA = 2521,0875 (J/kgK) (Baûng 1.154, trang 172, [5]) Neân: c = cN x W + cA. (1 - x W ) = 2529,7095 (J/kgK)  Sức căng bề mặt của nước: N = 0,5542 (N/m) (Bảng 1.249, trang 310, [5])  Sức căng bề mặt của axit: A = 0,0182385 (N/m) (Bảng 1.242, trang 300, [5]) σNσ A Neân: σ = = 0,018 (N/m) σ N +σ A  Nhiệt hóa hơi của nước: rN = 2214420 (J/kg) (Bảng 1.250, trang 312, [5])  Nhiệt hóa hơi của axit: rA = 606460,6 (J/kg) (Toán đồ 1.65, trang 255, [5]) Neân: r = rN x W + rA. (1 - x W ) = 415500,397 (J/kg) 3.3. Xác định hệ số cấp nhiệt của hơi đốt trong ống: r n . ρ 2n . g . λ 3n 4 Áp dụng công thức (3.65), trang 120, [4]: α n=0 , 725 μn .(t n -t W1 ). d tr o Duøng pheùp laëp: choïn tW1 = 126,1961412( C) Nhiệt độ trung bình của màng nước ngưng tụ: tm = ½ (tn + tW1) = 126,223 (oC) Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: n = 937,935 (kg/m3)  Độ nhớt của nước: n = 2,25.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: n = 0,686 (W/mK) Neân: n = 45649,776 (W/m2K)  qn = n (tn – tW1) = 2458,642 (W/m2) -2. ) () .. .. √.

(35)  qt = qn = 2458,642 (W/m2) (xem nhiệt tải mất mát là không đáng kể)  tw2 = tw1 - qtrt = 124,896 (oC)  S = 325,828 (W/m2K) (với q = qt)  qS = S (tW2 – tS) = 2458,641 (W/m2) Kieåm tra sai soá: ¿ q n − q∨ ¿ q 100% = 0,00004% < 5% (thoûa) = ¿ Keát luaän: tw1 = 126,1961412oC vaø tw2 = 124,896oC 3.4. Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät: K=. 1. 1 1 +5 , 289 .10 −4 + 45649 , 776 325 , 828. = 276,252 (W/m2K). 4. Beà maët truyeàn nhieät:. Bề mặt truyền nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt: Qñ 9054689,833 ×1000 = F= = 1023,270 (m2) K . Δt log 3600× 276,252× 8,898. 5. Caáu taïo thieát bò:. Chọn số ống truyền nhiệt: n = 1657 (ống). Ống được bố trí theo hình lục giác đều. F d +d = 5,616 (m)  choïn L = 6 (m) Chieàu daøi oáng truyeàn nhieät: L = nπ n tr 2 Tra bảng V.II, trang 48, [6]  Số ống trên đường chéo: b = 47 (ống) Tra bảng trang 21, [3]  Bước ống: t = 48 (mm) = 0,048 (m) Áp dụng công thức (V.140), trang 49, [6]:  Đường kính trong của thiết bị: D = t(b-1) + 4dn = 2,36 (m). II.. THIẾT BỊ LAØM NGUỘI SẢN PHẨM ĐÁY : Chọn thiết bị làm nguội sản phẩm đáy là thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống. Ống truyền nhiệt được làm bằng thép X18H10T:  Kích thước ống trong: 38 x 3  Kích thước ống ngoài: 57 x 3 Choïn:  Nước làm lạnh đi trong ống trong với nhiệt độ vào t V = 27oC và nhiệt độ ra tR = 43oC.  Sản phẩm đáy đi trong ống ngoài với nhiệt độ vào t WS = 117,1oC và nhiệt độ ra tWR = 35oC.. 1. Suất lượng nước làm lạnh cần dùng:. Caân baèng nhieät: Q = GW(hWS – hWR) = Gn (hR – hV).

(36) Nhiệt dung riêng của nước ở 35oC = 4,178 (kJ/kg.K) Nhiệt dung riêng của axit ở 35oC = 2,0735 (kJ/kg.K) Neân: hWR = (0,005. 4,178 + 0,995. 2,0735). 35 = 72,940788 (kJ/kg) Tra bảng 1.250, p312, ST I  Enthalpy của nước ở 27oC = hV = 113,13 (kJ/kg)  Enthalpy của nước ở 43oC = hR = 180,17 (kJ/kg) Lượng nhiệt trao đổi: Q = GW(hWS – hWR) = 461537,184 (kJ/h) Q Suất lượng nước cần dùng: Gn= h − h = 6884,505 (kg/h) R V. 2. Hiệu số nhiệt độ trung bình:. Chọn kiểu truyền nhiệt ngược chiều, nên: (117 , 1− 43)−(35 −27) Δt log = 117 , 1− 43 = 29,695 (K). Ln 35 − 27. 3. Heä soá truyeàn nhieät:. Hệ số truyền nhiệt K được tính theo công thức: 1 K= 1 1 ,(W/m2.K) + Σrt + αn αW Với:  n : hệ số cấp nhiệt của dòng nước lạnh (W/m2.K).  W : hệ số cấp nhiệt của dòng sản phẩm đáy (W/m2.K).  rt : nhiệt trở qua thành ống và lớp cáu. 3.1. Xác định hệ số cấp nhiệt của nước trong ống: Kích thước của ống trong:  Đường kính ngoài: dn = 38 (mm) = 0,038 (m)  Beà daøy oáng: t = 3 (mm) = 0,003 (m)  Đường kính trong: dtr = 0,032 (m) Nhiệt độ trung bình của dòng nước trong ống: tf = ½ (tV + tR) = 35 (oC). Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: n = 994 (kg/m3)  Độ nhớt của nước: n = 7,23.10-7 (m2/s)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: n = 0,626 (W/mK)  Chuaån soá Prandtl: Prn = 4,9 Vận tốc nước đi trong ống: 4 Gn 4 × 6884 , 505 vn= = 2 2 = 2,392 (m/s). 3600 ρn πd tr 3600 ×994 × π × 0 , 032 Chuaån soá Reynolds : v d 2 ,392 ×0 , 032 Ren= n. tr = = 105877,980 > 104 : chế độ chảy rối −7 νn 7 ,23 . 10 Áp dụng công thức (3.27), trang 110, [4]  công thức xác định chuẩn số Nusselt:.

(37) 0,8 n. Nun=0 , 021. ε l . Re Pr. 0 ,43 n. Pr n . Pr w 2. 0 ,25. ( ). Trong đó: 1 – hệ số tính đến ảnh hưởng của hệ số cấp nhiệt theo tỷ lệ giữa chiều dài L và đường kính d của ống. Tra baûng 3.1, trang 110, [4]  choïn 1 = 1 Nu n . λn Hệ số cấp nhiệt của nước trong ống: n = d tr 3.2. Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu: t −t q t= w1 w 2 , (W/m2). Σrt Trong đó:  tw1 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với sản phẩm đáy (trong ống trong), oC  tw2 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với nước lạnh (ngoài ống trong), oC δ Σrt = t +r 1+r 2 λt  Beà daøy thaønh oáng: t = 0,003 (m)  Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: t = 16,3 (W/mK)  Nhiệt trở lớp bẩn trong ống: r1 = 1/5000 (m2.K/W)  Nhiệt trở lớp cáu ngoài ống: r2 =1/5800 (m2.K/W) Neân: rt = 5,565.10-4 (m2.K/W) 3.3. Xác định hệ số cấp nhiệt của dòng sản phẩm đáy ngoài ống: Kích thước của ống ngoài:  Đường kính ngoài: Dn = 57 (mm) = 0,057 (m)  Beà daøy oáng: t = 3 (mm) = 0,003 (m)  Đường kính trong: Dtr = 0,051 (m) Nhiệt độ trung bình của dòng sản phẩm đáy ngoài ống: tW = ½ (tWS + tWR) = 76,05 (oC). Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: N = 974,17 (kg/m3)  Khối lượng riêng của axit: A = 985,5425 (kg/m3) 1 x W 1 − x W 0 , 005 1 −0 , 005 = + = + =0 ,001   = 985,485 (kg/m3) Neân: ρ ρN ρA 974 ,17 985 , 5425  Độ nhớt của nước: N = 3,73.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 4,75.10-4 (N.s/m2) Neân: lg = xWlgN + (1 - xW)lgA = 0,016.lg(3,73.10-4) + (1 - 0,016)lg(4,75.10-4) = -3,325   = 4,734.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,672 (W/mK)  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,161 (W/mK) Neân:  = N.xW + A.(1 - xW) – 0,72 xW.(1 - xW)(N - A) = 0,161 (W/mK)  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4191,84 (J/kgK)  Nhiệt dung riêng của nước: cA = 2294,4725 (J/kgK) Neân: c = cN x W + cA. (1 - x W ) = 2303,959 (J/kgK).

(38) cμ Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [6]: Pr= λ = 6,757 Vận tốc của dòng sản phẩm đáy ngoài ống: 4 GW 4 × 2068 , 421 v= = = 0,642 (m/s) 2 2 2 2 3600ρπ ( D tr − d n ) 3600 ×985 , 485 × π ×(0 , 051 − 0 , 038 ) Đường kính tương đương: dtđ = Dtr – dn = 0,051 – 0,038 = 0,013 (m) Chuaån soá Reynolds : vd ρ 0 , 642× 0 , 013 ×985 , 485 Re= tñ = = 17362,792 > 104 : chế độ chảy rối −4 μ 4 ,734 . 10 Áp dụng công thức (3.27), trang 110, [4]  công thức xác định chuẩn số Nusselt: 0 ,25 0,8 0 , 43 Pr Nu W =0 , 021. ε l . Re Pr . Pr w1. ( ). Trong đó: 1 – hệ số tính đến ảnh hưởng của hệ số cấp nhiệt theo tỷ lệ giữa chiều dài L và đường kính d của ống. Tra baûng 3.1, trang 110, [4]  choïn 1 = 1 Nu W . λ Hệ số cấp nhiệt của dòng sản phẩm đáy ngoài ống: W = d tñ o Duøng pheùp laëp: choïn tW1 = 54,361476 ( C) Tại nhiệt độ này thì:  Độ nhớt của nước: N = 5,12.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 7,51.10-4 (N.s/m2) Neân: lgW1 = xWlgN + (1 - xW)lgA = 0,016.lg(5,12.10-4) + (1 - 0,016)lg(7,51.10-4) = -3,127  W1 = 7,460.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,652 (W/mK)  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,165 (W/mK) Neân: W1 = N.xW + A.(1 - xW) – 0,72 xW.(1 - xW)(N - A) = 0,165 (W/mK)  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4178 (J/kgK)  Nhiệt dung riêng của nước: cA = 2176,834 (J/kgK) Neân: cW1 = cN x W + cA. (1 - x W ) = 2186,840 (J/kgK) cW 1 μW 1 Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [6]: Pr W 1= = 9,860 λW 1 Neân: NuW = 107,074  W = 1329,497 (W/m2K)  qW =W (tW – tW1) = 28834,837 (W/m2)  qt = qW = 28834,837 (W/m2) (xem nhiệt tải mất mát là không đáng kể)  tw2 = tw1 - qtrt = 38,316 (oC)  PrW2 = 4,509  Nun = 444,512  n = 8695,774 (W/m2K)  qn = n (tW2 – tf) = 28834,837 (W/m2) Kieåm tra sai soá: =. ¿ qW − q∨ ¿ q 100% = 0,000001% < 5% (thoûa) ¿.

(39) Keát luaän: tw1 = 54,361476oC vaø tw2 = 38,316oC 3.4. Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät: K=. 1 1 1 +5 , 565 .10− 4 + 8695 , 774 1329 , 497. = 702,432 (W/m2K). 4. Beà maët truyeàn nhieät:. Bề mặt truyền nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt: Q 4 61537 ,184 × 1000 F = K . Δt =3600× 7 02 , 432× 29 , 695 = 6,146 (m2) log. 5. Caáu taïo thieát bò: Chieàu daøi oáng truyeàn nhieät: L =. F d n +d tr = 55,899 (m)  choïn L = 57 (m) nπ 2. L 57 = d tr 0 , 032 = 1781,250 > 50  l = 1: thoûa Kết luận: Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy là thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống với chieàu daøi oáng truyeàn nhieät L = 57 (m), chia thaønh 19 daõy, moãi daõy 3m. Kieåm tra:. III.. THIEÁT BÒ NGÖNG TUÏ SAÛN PHAÅM ÑÆNH :. Chọn thiết bị ngưng tụ vỏ – ống loại TH, đặt nằm ngang. Ống truyền nhiệt được làm bằng thép X18H10T, kích thước ống 38 x 3:  Đường kính ngoài: dn = 38 (mm) = 0,038 (m)  Beà daøy oáng: t = 3 (mm) = 0,003 (m)  Đường kính trong: dtr = 0,032 (m) Choïn:  Nước làm lạnh đi trong ống với nhiệt độ vào tV = 27oC và nhiệt độ ra tR = 43oC.  Dòng hơi tại đỉnh đi ngoài ống với nhiệt độ ngưng tụ tngưng = 100,1 (oC). 1. Suất lượng nước làm lạnh cần dùng :. Caân baèng nhieät: Qnt = (R + 1)GDrD = G2 (hR – hV) Neân: Qnt = (R + 1)DrD = 8982230,942 (kJ/h) Q nt Lượng nước cần dùng: G n= = 133983,158 (kg/h) h R − hV. 2. Hiệu số nhiệt độ trung bình :. Chọn kiểu truyền nhiệt ngược chiều, nên:.

(40) Δt log =. (100 , 1 −27)−(100 , 1 −43) 100 , 1 −27 Ln 100 , 1 −43. = 64,771 (K).. 3. Heä soá truyeàn nhieät:. Hệ số truyền nhiệt K được tính theo công thức: 1 K= 1 1 ,(W/m2.K) + Σrt + αn α ngöng Với:  n : hệ số cấp nhiệt của dòng nước lạnh (W/m2.K).  ngöng : heä soá caáp nhieät cuûa doøng hôi ngöng tuï (W/m2.K).  rt : nhiệt trở qua thành ống và lớp cáu. 3.1. Xác định hệ số cấp nhiệt của nước đi trong ống : Nhiệt độ trung bình của dòng nước trong ống: tf = ½ (tV + tR) = 35 (oC). Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: n = 994 (kg/m3)  Độ nhớt của nước: n = 7,23.10-7 (m2/s)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: n = 0,626 (W/mK)  Chuaån soá Prandtl: Prn = 4,9 Chọn vận tốc nước đi trong ống:vn = 1 (m/s) Gn 4 133983 ,158 4 = .  Soá oáng: n= 3600 ρ . 2 3600 ×994 π . 0 ,0322 .1 = 46,556 N π . d tr . v n Tra baûng V.II, trang 48, [6]  choïn n = 61 (oáng)  Vận tốc thực tế của nước trong ống: 4 Gn 4 ×133983 , 158 vn = = = 0,763 (m/s). 2 3600 ρn nπd tr 3600 × 994 ×61 × π ×0 , 0322 Chuaån soá Reynolds : v d 0 , 763× 0 , 032 Ren= n. tr = = 33779,509 > 104 : chế độ chảy rối −7 νn 7 , 23. 10 Áp dụng công thức (3.27), trang 110, [4]  công thức xác định chuẩn số Nusselt: 0 ,25 0,8 0 ,43 Pr n Nu n=0 , 021. ε l . Ren Pr n . Pr w 2. ( ). Trong đó: 1 – hệ số tính đến ảnh hưởng của hệ số cấp nhiệt theo tỷ lệ giữa chiều dài L và đường kính d của ống. Tra baûng 3.1, trang 110, [4]  choïn 1 = 1 Nu n . λn Hệ số cấp nhiệt của nước đi trong ống trong: n = d tr 3.2. Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu : t −t q t= w1 w 2 , (W/m2). Σrt Trong đó:.

(41) tw1 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với hơi ngưng tụ, oC tw2 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với nước lạnh, oC δ Σrt = t +r 1+r 2 λt  Beà daøy thaønh oáng: t = 0,003 (m)  Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: t = 16,3 (W/mK)  Nhiệt trở lớp bẩn trong ống: r1 = 1/5000 (m2.K/W)  Nhiệt trở lớp cáu ngoài ống: r2 =1/5800 (m2.K/W) Neân: rt = 5,565.10-4 (m2.K/W)  . 3.3. Xác định hệ số cấp nhiệt của hơi ngưng tụ ngoài ống : Ñieàu kieän: - Ngöng tuï hôi baõo hoøa. - Không chứa không khí không ngưng. - Hơi ngưng tụ ở mặt ngoài ống. - Maøng chaát ngöng tuï chaûy taàng. - OÁng naèm ngang. Áp dụng công thức (3.65), trang 120, [4] Đối với ống đơn chiếc nằm ngang thì: r . ρ 2 . g . λ3 α 1=0 , 725 4 μ.( t ngöng -tW1 ). d n Tra bảng V.II, trang 48, [6]  với số ống n = 61 thì số ống trên đường chéo của hình 6 caïnh laø: b = 9 Tra hình V.20, trang 30, [6]  heä soá phuï thuoäc vaøo caùch boá trí oáng vaø soá oáng trong mỗi dãy thẳng đứng là tb = 0,62 (vì xếp xen kẽ và số ống trong mỗi dãy thẳng đứng là 9)  Heä soá caáp nhieät trung bình cuûa chuøm oáng: ngöng = tb1 = 0,621. √. Duøng pheùp laëp: choïn tW1 = 89,915675 (oC) Nhiệt độ trung bình của màng chất ngưng tụ: tm = ½ (tngưng + tW1) = 95,008 (oC) Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: N = 961,795 (kg/m3)  Khối lượng riêng của axit: A = 963,741 (kg/m3) 1 x D 1 − x D 0 , 955 1 −0 ,955 = + = + =0 , 001   = 961,882 (kg/m3) Neân: ρ ρN ρA 961 ,795 963 , 741  Độ nhớt của nước: N = 2,97.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 4,85.10-4 (N.s/m2) Neân: lg = xDlgN + (1 – xD)lgA = 0,986.lg(2,97.10-4) + (1 - 0,986)lg(4,85.10-4) = -3,524   = 2,990.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,681 (W/mK)  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,156 (W/mK) Neân:  = N.xD + A.(1 - xD) – 0,72 xD.(1 - xD)(N - A) = 0,641 (W/mK)  Nhieät ngöng tuï cuûa doøng hôi: r = rD = 2176,908 (kJ/kg) = 2176908 (J/kg) Neân: 1 = 10559,531 (W/m2K)  ngöng = 6546,909 (W/m2K)  qngöng = ngöng (tngöng – tW1) = 66675,849 (W/m2).

(42)  qt = qngưng = 66675,849 (W/m2) (xem nhiệt tải mất mát là không đáng kể)  tw2 = tw1 - qtrt = 52,813 (oC)  Prw2 = 3,393  Nun = 191,340  n = 3743,093 (W/m2K)  qn = n (tW2 – tf) = 66675,863 (W/m2) Kieåm tra sai soá: ¿ q ngöng −q∨ ¿ q 100% = - 0,00002% < 5% (thoûa) ¿ Keát luaän: tw1 = 89,915675oC vaø tw2 = 52,813oC =. 3.4. Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät: K=. 1. 1 1 +5 , 565. 10− 4 + 66675 , 863 66675 , 849. = 1024,207 (W/m2K). 4. Beà maët truyeàn nhieät:. Bề mặt truyền nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt: Qnt 8 982230 ,942 ×1000 = F= = 37,611 (m2) K . Δt log 3600× 1 024 , 207 ×64 , 771. 5. Caáu taïo thieát bò:. Số ống truyền nhiệt: n = 61 (ống). Ống được bố trí theo hình lục giác đều. F d +d = 5,607 (m)  choïn L = 6 (m) Chieàu daøi oáng truyeàn nhieät: L = nπ n tr 2 Số ống trên đường chéo: b = 9 (ống) Tra bảng trang 21, [3]  Bước ống: t = 48 (mm) = 0,048 (m) Áp dụng công thức (V.140), trang 49, [6]:  Đường kính trong của thiết bị: D = t(b-1) + 4dn = 0,536 (m). IV.. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT GIỮA DÒNG NHẬP LIỆU và SẢN PHAÅM ÑÆNH :. Chọn thiết bị trao đổi nhiệt giữa dòng nhập liệu và sản phẩm đỉnh là thiết bị truyền nhieät oáng loàng oáng. Ống truyền nhiệt được làm bằng thép X18H10T:  Kích thước ống trong: 38 x 3  Kích thước ống ngoài: 57 x 3 Choïn:  Dòng nhập liệu đi trong ống trong với nhiệt độ vào tFV = 27oC.  Sản phẩm đỉnh đi trong ống ngoài với nhiệt độ vào t DS = 100,1oC và nhiệt độ ra tDR = 35oC.. 1. Nhiệt độ đầu ra của dòng nhập liệu :.

(43) Caân baèng nhieät: Q = GF(hFR – hFV) = GD(hDS – hDR) Tại nhiệt độ 27oC thì:  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4,178 (kJ/kgK)  Nhiệt dung riêng của nước: cA = 2,0311 (kJ/kgK)  hFV = cF.tFV = [ x F c N +(1 − x F )c A ]tFV = 72,230 (kJ/kg) Tại nhiệt độ 35oC thì:  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4,178 (kJ/kg.K)  Nhieät dung rieâng cuûa axit: cA = 2,0735 (kJ/kg.K)  hDR = cD.tDR = [ x D c N +(1 − x D )c A ]tDR = 142,915 (kJ/kg) Neân: Q = GD(hDS – hDR) = 461537,184 (kJ/h) Q  hFR = G +h FV = 156,525 (kJ/kg) F Duøng pheùp laëp  tFR = 56,2134 (oC). 2. Hiệu số nhiệt độ trung bình :. Chọn kiểu truyền nhiệt ngược chiều, nên: (100 , 1 −56 , 2134)−(35 − 27) Δt log = 100 , 1 −56 , 2134 = 21,083 (K). Ln 35 − 27. 3. Heä soá truyeàn nhieät :. Hệ số truyền nhiệt K được tính theo công thức: 1 K= 1 1 ,(W/m2.K) + Σrt + αF αD Với:  F : heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng (W/m2.K).  D : hệ số cấp nhiệt của dòng sản phẩm đỉnh ngoài ống (W/m 2.K).  rt : nhiệt trở qua thành ống và lớp cáu. 3.1. Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng: Kích thước của ống trong:  Đường kính ngoài: dn = 38 (mm) = 0,038 (m)  Beà daøy oáng: t = 3 (mm) = 0,003 (m)  Đường kính trong: dtr = 0,032 (m) Nhiệt độ trung bình của dòng nhập liệu trong ống: tF = ½ (tFV + tFR) = 41,6067 (oC). Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: N = 991,525 (kg/m3)  Khối lượng riêng của axit: A = 1025,152 (kg/m3) 1 x F 1 − x F 0,3 1 −0,3 = + = + =0 , 001  F = 1014,827 (kg/m3) Neân: ρF ρ N ρA 991 ,525 1025 ,152  Độ nhớt của nước: N = 6,35.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 8,82.10-4 (N.s/m2) Neân: lgF = xFlgN + (1 – xF)lgA = 0,588.lg(6,35.10-4) + (1 - 0,588)lg(8,82.10-4).

(44) = -3,138  F = 7,273.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,636 (W/mK)  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,168 (W/mK) Neân: F = N.xF + A.(1 - xF) – 0,72 xF.(1 - xF)(N - A) = 0,237 (W/mK)  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4178 (J/kgK)  Nhiệt dung riêng của nước: cA = 2729,417 (J/kgK) Neân: cF = cN x F + cA. (1 - x F ) = 2303,959 (J/kgK) cF μ F Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [6]: Pr F= = 8,363 λF Vận tốc của dòng sản phẩm đáy đi trong ống: 4 GF 4 ×3000 v F= = = 1,021 (m/s) 2 2 3600ρπ d tr 3600 ×1014 , 827 × π ×0 , 032 Chuaån soá Reynolds : v d ρ 1 , 021× 0 , 032×1014 , 827 Re F= F tr F = = 45588,056 > 104 : chế độ chảy rối −4 μF 7 , 273. 10 Áp dụng công thức (3.27), trang 110, [4]  công thức xác định chuẩn số Nusselt: 0 ,25 0,8 0 ,43 Pr F Nu F=0 ,021 . ε l . ReF Pr F . Pr w 2. ( ). Trong đó: 1 – hệ số tính đến ảnh hưởng của hệ số cấp nhiệt theo tỷ lệ giữa chiều dài L và đường kính d của ống. Tra baûng 3.1, trang 110, [4]  choïn 1 = 1 Nu F . λ F Heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng: F = d tr 3.2. Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu: t −t q t= w1 w 2 , (W/m2). Σrt Trong đó:  tw1 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với sản phẩm đỉnh, oC  tw2 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với dòng nhập liệu, oC δ Σrt = t +r 1+r 2 λt  Beà daøy thaønh oáng: t = 0,003 (m)  Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: t = 16,3 (W/mK)  Nhiệt trở lớp cáu trong ống: r1 = 1/5800 (m2.K/W)  Nhiệt trở lớp cáu ngoài ống: r2 =1/5800 (m2.K/W) Neân: rt = 5,289.10-4 (m2.K/W) 3.3. Xác định hệ số cấp nhiệt của dòng sản phẩm đỉnh ngoài ống : Kích thước của ống ngoài:  Đường kính ngoài: Dn = 57 (mm) = 0,057 (m)  Beà daøy oáng: t = 3 (mm) = 0,003 (m)  Đường kính trong: Dtr = 0,051 (m) Nhiệt độ trung bình của dòng sản phẩm đỉnh ngoài ống: tD = ½ (tDS + tDR) = 67,55 (oC)..

(45) Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: N = 979,123 (kg/m3)  Khối lượng riêng của axit: A = 995,3175 (kg/m3) 1 x D 1 − x D 0 , 955 1 −0 , 955 = + = + =0 ,001  D = 979,840 (kg/m3) Neân: ρD ρ N ρA 979 ,123 995 , 3175  Độ nhớt của nước: N = 4,16.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 5,94.10-4 (N.s/m2) Neân: lgD = xDlgN + (1 – xD)lgA = 0,986.lg(4,16.10-4) + (1 - 0,986)lg(5,94.10-4) = -3,379  D = 4,182.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,666 (W/mK)  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,162 (W/mK) Neân: D = N.xD + A.(1 - xD) – 0,72 xD.(1 - xD)(N - A) = 0,627 (W/mK)  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4185,04 (J/kgK)  Nhiệt dung riêng của nước: cA = 2248,1475 (J/kgK) Neân: cD = cN x D + cA. (1 - x D ) = 4097,88 (J/kgK) cD μD Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [6]: Pr D= = 2,732 λD Vận tốc của dòng sản phẩm đỉnh ngoài ống: 4 GD 4 × 931 ,579 v D= = = 0,291 (m/s) 2 2 3600 ρπ ( Dtr − d n) 3600 ×979 , 840 × π ×( 0 , 0512 −0 , 0382 ) Đường kính tương đương: dtđ = Dtr – dn = 0,051 – 0,038 = 0,013 (m) Chuaån soá Reynolds : v d ρ 0 ,291 ×0 , 013 ×979 , 840 Re D= D tñ D = = 8851,772 −4 μD 4 , 182. 10  2300 < Re < 10000  Chế độ chảy quá độ. Áp dụng công thức (V.44), trang 16, [6]  công thức xác định chuẩn số Nusselt: Pr 0 , 25 Nu D=k o . ε l . Pr 0D, 43 . D Pr w 1. ( ). Trong đó:  1 – hệ số tính đến ảnh hưởng của hệ số cấp nhiệt theo tỷ lệ giữa chiều dài L và đường kính d của ống. Tra baûng 3.1, trang 110, [4]  choïn 1 = 1  ko – heä soá phuï thuoäc vaøo Re Tra baûng trang 16, [6]  ko = 29,683 Nu D . λ D Hệ số cấp nhiệt của dòng sản phẩm đỉnh ngoài ống: D = d tñ o Duøng pheùp laëp: choïn tW1 = 59,24484523 ( C) Tại nhiệt độ này thì:  Độ nhớt của nước: N = 4,76.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 7,07.10-4 (N.s/m2) Neân: lgW1 = xDlgN + (1 – xD)lgA = 0,986.lg(4,76.10-4) + (1 - 0,986)lg(7,07.10-4) = -3,320  W1 = 4,782.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,658 (W/mK)  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,164 (W/mK).

(46) Neân: W1 = N.xD + A.(1 - xD) – 0,72 xD.(1 - xD)(N - A) = 0,621 (W/mK)  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4182,245 (J/kgK)  Nhiệt dung riêng của nước: cA = 2202,960 (J/kgK) Neân: cW1 = cN x D + cA. (1 - x D ) = 4093,177 (J/kgK) cW 1 μW 1 Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [6]: Pr W 1= = 3,154 λW 1 Neân: NuD = 44,115  D = 2128,781 (W/m2K)  qD =D (tD – tW1) = 17679,854 (W/m2)  qt = qD = 17679,854 (W/m2) (xem nhiệt tải mất mát là không đáng kể)  tw2 = tw1 - qtrt = 49,894 (oC) Tại nhiệt độ này thì:  Độ nhớt của nước: N = 5,50.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 7,91.10-4 (N.s/m2) Neân: lgW2 = xFlgN + (1 – xF)lgA = 0,588.lg(5,50.10-4) + (1 - 0,588)lg(7,91.10-4) = -3,195  W2 = 6,388.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,647 (W/mK)  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,166 (W/mK) Neân: W2 = N.xF + A.(1 - xF) – 0,72 xF.(1 - xF)(N - A) = 0,237 (W/mK)  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4178 (J/kgK)  Nhiệt dung riêng của nước: cA = 2152,935 (J/kgK) Neân: cW2 = cN x F + cA. (1 - x F ) = 2760,454 (J/kgK) cW 2 μW 2 Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [6]: Pr W 2= = 7,430 λW 2 Neân: NuF = 287,590  F = 2133,269 (W/m2K)  qF =F (tW2 - tF) = 17679,854 (W/m2) Kieåm tra sai soá: ¿ q D −q∨ ¿ q 100% = 0,0000001% < 5% (thoûa) ¿ Keát luaän: tw1 = 59,24484523oC vaø tw2 = 49,894oC =. 3.4. Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät: K=. 1. 1 1 −4 +5 , 289. 10 + 2133 , 269 2128 ,781. 4. Beà maët truyeàn nhieät:. = 681,481 (W/m2K). Bề mặt truyền nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt: Q 252884 , 860 ×1000 F = K . Δt =3600× 681 , 481× 21 ,083 = 4,889 (m2) log. 5. Caáu taïo thieát bò:.

(47) Chieàu daøi oáng truyeàn nhieät: L =. F d +d = 44,465 (m)  choïn L = 45 (m) nπ n tr 2. L 45 = d tr 0 , 032 = 1406,250 > 50  l = 1: thoûa Kết luận: Thiết bị trao đổi nhiệt giữa dòng nhập liệu và sản phẩm đỉnh là thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống với chiều dài ống truyền nhiệt L = 45 (m), chia thành 15 dãy, moãi daõy 3m. Kieåm tra:. V.. THIEÁT BÒ ÑUN SOÂI DOØNG NHAÄP LIEÄU : Choïn thieát bò ñun soâi doøng nhaäp lieäu laø thieát bò truyeàn nhieät oáng loàng oáng. Ống truyền nhiệt được làm bằng thép X18H10T:  Kích thước ống trong: 38 x 3  Kích thước ống ngoài: 57 x 3 Choïn:  Dòng nhập liệu đi trong ống trong với nhiệt độ vào t V = tFR = 56,2134oC và nhiệt độ ra tR = tFS = 103,4oC.  Hơi ngưng tụ đi trong ống ngoài có áp suất 2,5at:  Nhieät hoùa hôi: r H O = rn = 2189500 (J/kg)  Nhiệt độ sôi: t H O = tn = 126,25 (oC) 2. 2. 1. Suất lượng hơi đốt cần dùng :. Caân baèng nhieät: Q = GF(hFS – hFR) = Gnrn Neân: Q = GF(hFS – hFR) = 455077,044 (kJ/h) Q Lượng hơi đốt cần dùng: Gn= r = 207,845 (kg/h) n. 2. Hiệu số nhiệt độ trung bình :. Chọn kiểu truyền nhiệt ngược chiều, nên: (126 ,25 −56 , 2134)−(126 , 25− 103 , 4) Δt log = 126 ,25 −56 ,2134 Ln 126 ,25 −103 , 4. 3. Heä soá truyeàn nhieät :. = 42,128 (K). Hệ số truyền nhiệt K được tính theo công thức: 1 K= 1 1 ,(W/m2.K) + Σrt + αF αn Với:  F : heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng (W/m2.K)..

(48)  . n : hệ số cấp nhiệt của hơi đốt ngoài ống (W/m2.K). rt : nhiệt trở qua thành ống và lớp cáu.. 3.1. Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng: Kích thước của ống trong:  Đường kính ngoài: dn = 38 (mm) = 0,038 (m)  Beà daøy oáng: t = 3 (mm) = 0,003 (m)  Đường kính trong: dtr = 0,032 (m) Nhiệt độ trung bình của dòng nhập liệu trong ống: tF = ½ (tV + tR) = 79,8067 (oC). Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: N = 971,916 (kg/m3)  Khối lượng riêng của axit: A = 981,222 (kg/m3) 1 x F 1 − x F 0,3 1 − 0,3 = + = + =0 ,001  F = 978,412 (kg/m3) Neân: ρF ρ N ρA 971 , 916 981 , 222  Độ nhớt của nước: N = 3,56.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 5,61.10-4 (N.s/m2) Neân: lgF = xFlgN + (1 – xF)lgA = 0,588.lg(3,56.10-4) + (1 - 0,588)lg(5,61.10-4) = -3,367  F = 4,294.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,675 (W/mK)  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,160 (W/mK) Neân: F = N.xF + A.(1 - xF) – 0,72 xF.(1 - xF)(N - A) = 0,237 (W/mK)  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4194,845 (J/kgK)  Nhiệt dung riêng của nước: cA = 2314,947 (J/kgK) Neân: cF = cN x F + cA. (1 - x F ) = 2878,916 (J/kgK) cF μ F Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [6]: Pr F= = 5,223 λF Vaän toác cuûa doøng nhaäp lieäu ñi trong oáng: 4 GF 4 ×3000 v F= = = 1,059 (m/s) 2 2 3600ρπ d tr 3600 ×978 , 412 × π ×0 , 032 Chuaån soá Reynolds : v F d tr ρF 1 , 059× 0 , 032× 978 , 412 Re F= = = 77226,631 > 104 : chế độ chảy rối −4 μF 4 , 294 . 10 Áp dụng công thức (3.27), trang 110, [4]  công thức xác định chuẩn số Nusselt: 0 ,25 0,8 0 ,43 Pr F Nu F=0 ,021 . ε l . ReF Pr F . Pr w 2. ( ). Trong đó: 1 – hệ số tính đến ảnh hưởng của hệ số cấp nhiệt theo tỷ lệ giữa chiều dài L và đường kính d của ống. Tra baûng 3.1, trang 110, [4]  choïn 1 = 1 Nu F . λ F Heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu ñi trong oáng trong: F = d tr 3.2. Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu : t w1 −t w 2 q t= , (W/m2). Σrt Trong đó:.

(49) tw1 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với hơi đốt, oC tw2 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với dòng nhập liệu, oC δ Σrt = t +r 1+r 2 λt  Beà daøy thaønh oáng: t = 0,003 (m)  Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: t = 16,3 (W/mK)  Nhiệt trở lớp cáu trong ống: r1 = 1/5800 (m2.K/W)  Nhiệt trở lớp cáu ngoài ống: r2 =1/5800 (m2.K/W) Neân: rt = 5,289.10-4 (m2.K/W)  . 3.3. Xác định hệ số cấp nhiệt của hơi ngưng tụ ngoài ống : Kích thước của ống ngoài:  Đường kính ngoài: Dn = 57 (mm) = 0,057 (m)  Beà daøy oáng: t = 3 (mm) = 0,003 (m)  Đường kính trong: Dtr = 0,051 (m) r n . ρ2n . g . λ 3n Áp dụng công thức (3.65), trang 120, [4]: α n=0 , 725 μn .(t n -t W1 ). d n o Duøng pheùp laëp: choïn tW1 = 123,232701 ( C) Nhiệt độ trung bình của màng nước ngưng tụ: tm = ½ (tn + tW1) = 124,7413505 (oC) Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: n = 939,1646791 (kg/m3)  Độ nhớt của nước: n = 2,28.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: n = 0,686 (W/mK) Neân: n = 15945,030 (W/m2K)  qn = n (tn – tW1) = 48110,923 (W/m2)  qt = qn = 48110,923 (W/m2) (xem nhiệt tải mất mát là không đáng kể)  tw2 = tw1 - qtrt = 97,788 (oC) Tại nhiệt độ này thì:  Độ nhớt của nước: N = 2,87.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 4,71.10-4 (N.s/m2) Neân: lgW2 = xFlgN + (1 – xF)lgA = 0,588.lg(2,87.10-4) + (1 - 0,588)lg(4,71.10-4) = -3,454  W2 = 3,519.10-4 (N.s/m2)  Hệ số dẫn nhiệt của nước: N = 0,682 (W/mK)  Heä soá daãn nhieät cuûa axit: A = 0,156 (W/mK) Neân: W2 = N.xF + A.(1 - xF) – 0,72 xF.(1 - xF)(N - A) = 0,234 (W/mK)  Nhiệt dung riêng của nước: cN = 4220,461 (J/kgK)  Nhiệt dung riêng của nước: cA = 2417,391 (J/kgK) Neân: cW2 = cN x F + cA. (1 - x F ) = 2958,312 (J/kgK) cW 2 μW 2 Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [6]: Pr W 2= = 4,453 λW 2 Neân: NuF = 361,817  F = 2675,614 (W/m2K)  qF =F (tW2 - tF) = 48110,909 (W/m2). √ 4.

(50) Kieåm tra sai soá: ¿ q n − q∨ ¿ q 100% = 0,00003% < 5% (thoûa) = ¿ Keát luaän: tw1 = 123,232701oC vaø tw2 = 97,788oC 3.4. Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät : K=. 1 = 1035,907 (W/m2K) −4 2675 , 614+ 5 ,289 . 10 + 15945, 030. 4. Beà maët truyeàn nhieät :. Bề mặt truyền nhiệt được xác định theo phương trình truyền nhiệt: Q 4 55077 , 044 ×1000 F = K . Δt =3600× 1 026 ,311× 42 , 128 = 2,897 (m2) log. 5. Caáu taïo thieát bò :. F d +d = 26,343 (m)  choïn L = 27 (m) nπ n tr 2. Chieàu daøi oáng truyeàn nhieät: L =. L 27 = d tr 0 , 032 = 843,75 > 50  l = 1: thoûa Kết luận: Thiết bị trao đổi nhiệt giữa dòng nhập liệu và sản phẩm đỉnh là thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống với chiều dài ống truyền nhiệt L = 27 (m), chia thành 9 dãy, moãi daõy 3m. Kieåm tra:. VI. BOÀN CAO VÒ : 1. Tổn thất đường ống dẫn:. Chọn ống dẫn có đường kính trong là dtr = 80 (mm) Tra bảng II.15, trang 381, [5]  Độ nhám của ống:  = 0,2 (mm) = 0,0002 (m) (ăn moøn ít) Tổn thất đường ống dẫn: v l h1= λ1 1 + Σξ 1 . F (m) d1 2g. (. ). 2. Trong đó:  1 : hệ số ma sát trong đường ống.  l1 : chiều dài đường ống dẫn, chọn l1 = 30(m).  d1 : đường kính ống dẫn, d1 = dtr = 0,08(m).  1 : toång heä soá toån thaát cuïc boä.  vF : vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn 1.1. Xaùc ñònh vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn : Các tính chất lý học của dòng nhập liệu được tra ở nhiệt độ trung bình: t FV +t FS 27+ 103 , 4 = tF = = 65,4 (oC) 2 2 Tại nhiệt độ này thì:.

(51) Khối lượng riêng của nước: N = 980,392 (kg/m3) Khối lượng riêng của axit: A = 998,02 (kg/m3) 1 x F 1 − x F 0,3 1 −0,3 = + = + =0 ,001  F = 992,665 (kg/m3) Neân: ρF ρ N ρA 980 , 392 998 , 02  Độ nhớt của nước: N = 4,33.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 6,64.10-4 (N.s/m2) Neân: lgF = xFlgN + (1 – xF)lgA = 0,588.lg(4,33.10-4) + (1 - 0,588)lg(6,64.10-4) = -3,287  F = 5,159.10-4 (N.s/m2) Vaän toác cuûa doøng nhaäp lieäu ñi trong oáng: 4 GF 4 ×3000 v F= = = 0,167 (m/s) 2 3600 ρF πd tr 3600 ×992 , 665× π × 0 , 082  . 1.2. Xác định hệ số ma sát trong đường ống : Chuaån soá Reynolds : v d ρ 0 , 196 ×0 , 08 × 992, 665 Re F= F tr F = = 25706,225 > 4000 : chế độ chảy rối μF 5 , 159. 10− 4 Chuẩn số Reynolds tới hạn: Regh = 6(d1/)8/7 = 5648,513 Chuẩn số Reynolds khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám: Ren = 220(d1/)9/8 = 186097,342 Vì Regh < ReF < Ren  chế độ chảy rối ứng với khu vực quá độ. ε 100 0 , 25 0,1 . 1 , 46 . + Áp dụng công thức (II.64), trang 379, [5]: 1= = 0,029 d 1 ReF. (. ). 1.3. Xaùc ñònh toång heä soá toån thaát cuïc boä :  Choã uoán cong : Tra bảng II.16, trang 382, [5]: Chọn dạng ống uốn cong 90o có bán kính R với R/d = 2 thì u1 (1 choã) = 0,15. Đường ống có 6 chỗ uốn  u1 = 0,15. 6 = 0,9  Van : Tra bảng 9.5, trang 94, [1]: Chọn van cầu với độ mở hoàn toàn thì van (1 cái) = 10. Đường ống có 2 van cầu  van = 10. 2 = 20  Lưu lượng kế : l1 = 0 (coi như không đáng kể).  Vaøo thaùp : thaùp = 1 Neân: 1 = u1 + van + ll = 21,9 30 0 , 1672 +21 , 9 . Vaäy: h1= 0 , 029 = 0,047 (m) 0 , 08 2 × 9 ,81. (. ). 2. Tổn thất đường ống dẫn trong thiết bị trao đổi nhiệt giữa dòng nhập lieäu vaø saûn phaåm ñænh:. (. h2= λ 2. v l2 + Σξ 2 . 2 d2 2g. ). 2. (m). Trong đó:  2 : hệ số ma sát trong đường ống.  l2 : chiều dài đường ống dẫn, l2 = 45(m)..

(52)   . d2 : đường kính ống dẫn, d2 = dtr = 0,032(m). 2 : toång heä soá toån thaát cuïc boä. v2 : vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn. 2.1. Vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn :v2 = 1,021 (m/s) 2.2. Xác định hệ số ma sát trong đường ống : Chuẩn số Reynolds : Re2 = 45588,056 > 4000: chế độ chảy rối Độ nhám:  = 0,0002 Chuẩn số Reynolds giới hạn:Regh = 6(d1/)8/7 = 1982,191 Chuẩn số Reynolds khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám: Ren = 220(d1/)9/8 = 66383,120 Vì Regh < Re1 < Ren  chế độ chảy rối ứng với khu vực quá độ. ε 100 0 , 25 0,1 . 1 , 46 . + Áp dụng công thức (II.64), trang 379, [5]: 2= = 0,022 d 2 Re2. (. ). 2.3. Xaùc ñònh toång heä soá toån thaát cuïc boä :  Chữ U : Tra baûng 9.5, trang 94, [1]: U2 (1 choã) = 2,2 Đường ống có (15 – 1) = 14 chữ U  U2 = 2,2. 14 = 30,8  Đột thu : F o 0 , 0322 = Tra baûng II.16, trang 382, [5]: Khi = 0,160 thì đột thu 2 (1chỗ) = 0,458 F 1 0 , 082 Có 1 chỗ đột thu  đột thu 1 = 0,458  Đột mở : F o 0 , 0322 = Tra baûng II.16, trang 382, [5]: Khi = 0,160 thì đột mở 2 (1chỗ) = 0,708 F 1 0 , 082 Có 1 chỗ đột mở  đột mở 2 = 0,708 Nên: 2 = U2 + đôt thu 2 + đột mở 2 = 31,966 45 1 ,0212 + 31, 966 . Vaäy: h2= 0 , 022 = 3,316 (m) 0 , 032 2 ×9 , 81. (. ). 3. Tổn thất đường ống dẫn trong thiết bị trao đổi nhiệt giữa dòng nhập lieäu vaø saûn phaåm ñænh:. (. h3= λ 3. v l3 + Σξ 3 . 3 d3 2g. ). 2. (m). Trong đó:  3 : hệ số ma sát trong đường ống.  l3 : chiều dài đường ống dẫn, l2 = 27(m).  d3 : đường kính ống dẫn, d3 = dtr = 0,032(m).  3 : toång heä soá toån thaát cuïc boä.  v3 : vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn 3.1. Vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn :v2 = 1,059 (m/s).

(53) 3.2. Xác định hệ số ma sát trong đường ống : Chuẩn số Reynolds : Re2 = 77226,631 > 4000: chế độ chảy rối Độ nhám:  = 0,0002 Chuẩn số Reynolds giới hạn: Regh = 6(d1/)8/7 = 1982,191 Chuẩn số Reynolds khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám: Ren = 220(d1/)9/8 = 66383,120 Vì Re > Ren  chế độ chảy rối ứng với vùng nhám. 1 ,14 +2 lg(d 3 /ε )¿2 ¿ Áp dụng công thức (II.64), trang 379, [5]: 3= = 0,032 1 ¿ 3.3. Xaùc ñònh toång heä soá toån thaát cuïc boä :  Chữ U : Tra baûng 9.5, trang 94, [1]: U2 (1 choã) = 2,2 Đường ống có (9 – 1) = 8 chữ U  U2 = 2,2. 8 = 17,6  Đột thu : F o 0 , 0322 = Tra baûng II.16, trang 382, [5]: Khi = 0,160 thì đột thu 3 (1chỗ) = 0,458 F 1 0 , 082 Có 1 chỗ đột thu  đột thu 3 = 0,458  Đột mở : F o 0 , 0322 = Tra baûng II.16, trang 382, [5]: Khi = 0,160 thì đột mở 3 (1chỗ) = 0,708 F 1 0 , 082 Có 1 chỗ đột mở  đột mở 3 = 0,708 Nên: 3 = U3 + đôt thu 3 + đột mở 3 = 18,766 2 27 1 ,059 +18 ,766 . Vaäy: h3= 0 , 032 = 2,640 (m) 0 , 032 2 ×9 , 81. (. ). 4. Chieàu cao boàn cao vò:. Choïn :  Mặt cắt (1-1) là mặt thoáng chất lỏng trong bồn cao vị.  Mặt cắt (2-2) là mặt cắt tại vị trí nhập liệu ở tháp. Aùp duïng phöông trình Bernoulli cho (1-1) vaø (2-2): P1 P2 v1 v2 z1 + + = z2 + + +hf1-2 ρF . g ρF . g 2.g 2.g P2 − P1 v 2 − v 1 +  z1 = z2 + +hf1-2 ρF . g 2.g Trong đó:  z1: độ cao mặt thoáng (1-1) so với mặt đất, hay xem như là chiều cao bồn cao vị H cv = z1 .  z2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, hay xem như là chiều cao từ mặt đất đến vị trí nhập liệu: z2 = hchân đỡ + hđáy + (nttC – 1)h + 0,4 = 0,4 + 0,4 + (31 – 1)0,4 + 0,5 = 13,3 (m)  P1 : áp suất tại mặt thoáng (1-1), chọn P1 = 1 at = 9,81.104 (N/m2)  P2 : áp suất tại mặt thoáng (2-2) 2. 2. 2. 2.

(54) Xem P = P2 – P1 = nttL .PL = 40. 577,638 = 23105,533 (N/m2)  v1 : vận tốc tại mặt thoáng (1-1), xem v1 = 0 (m/s).  v2 : vaän toác taïi vò trí nhaäp lieäu, v2 = vF = 0,167 (m/s).  hf1-2 : tổng tổn thất trong ống từ (1-1) đến (2-2): hf1-2 = h1 + h2 + h3 = 6,002 P2 − P1 v 2 − v 1 + Vaäy: Chieàu cao boàn cao vò: Hcv = z2 + +hf1-2 ρF . g 2.g 2 23105 ,533 0 ,167 −0 + = 13,3 + + 6,015 992 , 665 2 ×9 , 81 = 21,676 (m) Choïn Hcv = 25 (m). 2. 2. VII. BÔM : 1. Naêng suaát:. Nhiệt độ dòng nhập liệu là tF = 27oC. Tại nhiệt độ này thì:  Khối lượng riêng của nước: N = 996,42 (kg/m3)  Khối lượng riêng của axit: A = 1040,65 (kg/m3) 1 x F 1 − xF 0,3 1− 0,3 = + = + =0 , 001  F = 1026,974 (kg/m3) Neân: ρF ρ N ρA 996 , 42 1040 , 65  Độ nhớt của nước: N = 8,56.10-4 (N.s/m2)  Độ nhớt của axit: A = 1,18.10-3 (N.s/m2) Neân: lgF = xFlgN + (1 – xF)lgA = 0,588.lg(8,56.10-4) + (1 - 0,588)lg(1,18.10-3) = -3,011  F = 9,753.10-4 (N.s/m2) Suất lượng thể tích của dòng nhập liệu đi trong ống: G 3000 QF = F = = 2,921 (m3/h) ρ F 1026 , 974 Vaäy: choïn bôm coù naêng suaát Qb = 3 (m3/h). 2. Coät aùp:. Choïn :  Mặt cắt (1-1) là mặt thoáng chất lỏng trong bồn chứa nguyên liệu.  Mặt cắt (2-2) là mặt thoáng chất lỏng trong bồn cao vị. AÙp duïng phöông trình Bernoulli cho (1-1) vaø (2-2): P1 P2 v1 v2 z1 + + + Hb = z2 + + +hf1-2 ρF . g ρF . g 2.g 2.g Trong đó:  z1: độ cao mặt thoáng (1-1) so với mặt đất, chọn z1 = 1m.  z2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, z2 = Hcv = 25m.  P1 : áp suất tại mặt thoáng (1-1), chọn P1 = 1 at.  P2 : áp suất tại mặt thoáng (2-2), chọn P2 = 1 at.  v1,v2 : vận tốc tại mặt thoáng (1-1) và(2-2), xem v1= v2 = 0(m/s).  hf1-2 : tổng tổn thất trong ống từ (1-1) đến (2-2).  Hb : coät aùp cuûa bôm. 2. 2.

(55) 2.1. Tính tổng trở lực trong ống: Chọn đường kính trong của ống hút và ống đẩy bằng nhau: dtr = 50 (mm) Tra bảng II.15, trang 381, [5]  Độ nhám của ống:  = 0,2 (mm) = 0,0002 (m) (ăn moøn ít) Tổng trở lực trong ống hút và ống đẩy v l h+ l ñ + Σξ h + Σξ ñ . F hf1-2 = λ d tr 2g. (. ). 2. Trong đó:  lh : chieàu daøi oáng huùt. Chieàu cao huùt cuûa bôm: Tra baûng II.34, trang 441, [5]  hh = 4,3 (m)  Choïn lh = 6 (m).  lđ : chiều dài ống đẩy, chọn lđ = 20 (m).  h : toång toån thaát cuïc boä trong oáng huùt.  đ : tổng tổn thất cục bộ trong ống đẩy.   : hệ số ma sát trong ống hút và ống đẩy.  vF : vận tốc dòng nhập liệu trong ống hút và ống đẩy (m/s). 4 Qb 4×3 v F= = = 0,424 (m/s) 2 2 3600 πd tr 3600 × π ×0 , 050  Xác định hệ số ma sát trong ống hút và ống đẩy : Chuaån soá Reynolds : v d ρ 0 , 424 × 0 , 05 ×1026 , 974 Re F= F tr F = = 22344,356 > 4000 : chế độ chảy rối −4 μF 9 , 753. 10 Chuẩn số Reynolds tới hạn: Regh = 6(dtr/)8/7 = 3301,065 Chuẩn số Reynolds khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám: Ren = 220(dtr/)9/8 = 109674,381 Vì Regh < ReF < Ren  chế độ chảy rối ứng với khu vực quá độ. ε 100 0 , 25 Áp dụng công thức (II.64), trang 379, [5]:  = 0,1 . 1 , 46 . d + Re = 0,032 tr F. (. ).  Xaùc ñònh toång toån thaát cuïc boä trong oáng huùt :  Choã uoán cong : Tra bảng II.16, trang 382, [5]: Chọn dạng ống uốn cong 90o có bán kính R với R/d = 2 thì u1 (1 choã) = 0,15. OÁng huùt coù 2 choã uoán  u1 = 0,15. 2 = 0,3  Van : Tra bảng 9.5, trang 94, [1]: Chọn van cầu với độ mở hoàn toàn thì v1 (1 cái) = 10. OÁng huùt coù 1 van caàu  v1 = 10 Neân: h = u1 + v1 = 10,3  Xác định tổng tổn thất cục bộ trong ống đẩy :  Choã uoán cong :.

(56) Tra bảng II.16, trang 382, [5]: Chọn dạng ống uốn cong 90o có bán kính R với R/d = 2 thì u2 (1 choã) = 0,15. Ống đẩy có 4 chỗ uốn  u2 = 0,15. 4 = 0,6  Van : Tra bảng 9.5, trang 94, [1]: Chọn van cầu với độ mở hoàn toàn thì v2 (1 cái) = 10. Ống đẩy có 1 van cầu  v2 = 10  Vaøo boàn cao vò : cv = 1 Neân: ñ = u1 + v1 + cv = 11,6 6+ 20 0 , 424 2 +10 , 3+11 , 6 . Vaäy: hf1-2 = 0 , 032 = 0,353 (m) 0 , 05 2× 9 , 81. (. ). 2.2. Tính coät aùp cuûa bôm: Hb = (z2 – z1) + hf1-2 = (25 – 1) + 0,353 = 24,353 (m). 3. Coâng suaát:. Choïn hieäu suaát cuûa bôm: b = 0,8.. Q b H b ρ F . g 3 ×24 ,353 ×1026 , 974 × 9 , 81 = 3600 .η b 3600 × 0,8 = 255,572 (W) = 0,343 (Hp). Kết luận: Để đảm bảo tháp hoạt động liên tục ta chọn 2 bơm li tâm loại XM, có: - Naêng suaát: Qb = 3 (m3/h) - Coät aùp: Hb = 24,353 (m) - Coâng suaát: Nb = 0,343 (Hp) Công suất thực tế của bơm: Nb =.

(57) Chöông 6. AN TOAØN và TỰ ĐỘNG HÓA I.. AN TOAØN LAO ĐỘNG : 1. Phoøng choáng chaùy noå:. Tất cả các chất lỏng đều có khả năng bay hơi và nhiệt độ bay hơi phụ thuộc vào nhiệt độ sôi của nó. Sự cháy khi nào cũng xảy ra trong pha hơi và trên bề mặt thoáng của chất lỏng. Sau khi đã bay hơi thì sự cháy và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đều giống như sự cháy của hơi, khí. Khaû naêng chaùy cuûa chaát loûng coù theå xaùc ñònh baèng caùc thoâng soá khaùc nhau nhö nhieät độ bùng cháy, nhiệt độ bốc cháy, nhiệt độ tự bốc cháy hoặc giới hạn nổ, nhưng hay dùng nhất là nhiệt độ bùng cháy. Chất lỏng càng dễ cháy thì nhiệt độ bùng cháy càng thấp và nhiệt độ bốc cháy càng gần nhiệt độ bùng cháy. Axit axetic là chất có nhiệt độ bốc cháy là 35 oC ở áp suất khí quyển. 1.1. Những nguyên nhân gây cháy nổ trực tiếp: Như tabiết, một đám cháy xuất hiện cần có 3 yếu tố: đó là chất cháy, chất oxy hóa với tỷ lệ xác định giữa chúng với mồi bắt cháy. Mồi bắt cháy trong thực tế cũng rất phong phú. Sét là hiện tượng phóng điện giữa các đám mây có tích điện trái dấu hoặc giữa đám mây với mặt đất. Điện áp giữa đám mây với mặt đất có thể đạt hàng triệu hay hàng trăm triệu vôn. Nhiệt độ do sét đánh rất cao, hàng chục nghìn độ, vượt quá xa nhiệt độ tự bắt cháy của các chất cháy được. Hiện tượng tĩnh điện: tĩnh điện sinh ra do sự ma sát giữa các vật thể. Hiện tượng này rất hay gặp khi bơm rót (tháo, nạp) các chất lỏng nhất là các chất lỏng có chứa những hợp chất có cực như xăng, dầu,… Hiện tượng tĩnh điện tạo ra một lớp điện tích kép trái dấu. Khi điện áp giữa các lớp điện tích đạt tới một giá trị nhất định sẽ phát sinh tia lửa điện và gaây chaùy. Mồi cháy cũng có thể sinh ra do hồ quang điện, do chập mạch điện, do đóng cầu dao điện. Năng lượng giải phóng ra của các trường hợp trên thường đủ để gây cháy nhiều hỗn hợp. Tia lửa điện là mồi khá phổ biến trong mọi lĩnh vực sử dụng điện. Tia lửa có thể sinh ra do ma sát, va đập giữa các vật rắn. Trong công nghiệp hay dùng các thiết bị có nhiệt có nhiệt độ cao, đó là các mồi bắt cháy thường xuyên như lò đốt, lò nung; các thiết bị này hay sử dụng các nhiên liệu như than, sản phẩm dầu mỏ, các loại khí cháy tự nhiên, nhân tạo; do đó nếu thiết bị hở mà không phát hiện được để xử lý kịp thời sẽ gây cháy nổ nguy hiểm. Đôi khi cháy nổ xảy ra do độ bền của thiết bị không đảm bảo, chẳng hạn áp suất trong bình khí nén có thể gây nổ nếu như độ bền của bình không đảm bảo. Trong sản xuất nếu nhiệt độ gia nhiệt của một chất cháy nào đó lớn hơn nhiệt độ bùng cháy cũng gây ra cháy, nổ. Một số chất khi tiếp xúc với nước như cacbua canxi (CaC 2) gây.

(58) cháy nổ; nhiều chất khi tiếp xúc với ngọn lửa trần hay tàn lửa rất dễ gây cháy nổ, chẳng haïn nhö thuoác noå clorat kali (KClO3)… Nhiều khi cháy nổ xảy ra do người sản xuất thao tác không đúng quy trình, chẳng hạn dùng chất dễ cháy để nhóm lò gây cháy, không thực hiện đúng trình tự thao tác… Có thể thấy rằng nguyên nhân cháy nổ rất đa dạng từ thiết kế, công nghệ, quản lý, thanh tra, kieåm tra trong saûn xuaát. 1.2. Caùc bieän phaùp phoøng choáng chaùy noå: a) Ngọn lửa trần: Đôi khi người ta vẫn sử dụng ngọn lửa trần (không che chắn kín) để chưng cất các chất lỏng dễ cháy. Những vụ cháy nổ thường xuyên xảy ra với các thiết bị kiểu này là bằng chứng về sự nguy hiểm của chúng. Một mặt, nguy cơ cháy nổ có thể xuất hiện trong quá trình rót nạp chất lỏng hoặc do thiết bị chứa chất lỏng không kín. Mặt khác có nguy cơ là hơi chưng cất bốc lên và lắng xuống phía dưới tiếp xúc với lửa. Khi làm việc với ngọn lửa trần phải thường xuyên kiểm tra độ kín của các ống dẫn khí (hoặc hơi) bằng cách dùng dung dịch của chất có bọt (như dung dịch xà phòng) phết lên các chỗ cần kiểm tra để phát hiện xem khí (hoặc hơi) có rò rỉ ra ngoài không. Chỉ được thực hiện các công việc hàn hoặc các công việc có sử dụng ngọn lửa trần trong những dây chuyền sản xuất có nguy hiểm cháy nổ nếu đước sự đồng ý và cho phép của cấp thẩm quyền bằng văn bản chính thức, đồng thời phải thực hiện các biện pháp phòng chống cháy nổ thích hợp. Trong trường hợp cần thiết phải có đội cứu hỏa trực tại choã. b) Hoạt động của xe, máy có động cơ điện: Hoạt động của các xe, máy có chạy bằng động cơ điện phải được quy định đặc biệt. Các xe, máy này không được hoạt động trong khu vực nguy hiểm và nếu hoạt động gần đó thì phải giữ một khoảng cách an toàn là 10m (đối với khu vực có khi dễ cháy thì khoảng cách an toàn là 20m). Những khu vực nguy hiểm ở đây là những khu vực có khả năng xuất hiện hỗn hợp dễ cháy nổ giữa khí, hơi hoặc bụi với không khí, ví dụ những khu vực kho có chất dễ cháy nổ, những khu vực có thao tác pha trộn, rót, nạp các khí và chất lỏng dễ cháy nổ. Đối với những khu vực chỉ lưu giữ lượng nhỏ khí hoặc chất lỏng dễ cháy (ví dụ 10 bình khí cỡ nhỏ) thì không cần giữ khoảng cách an toàn trên. Xung quanh các khu vực có nguy hiểm cháy nổ phải có biển cảnh báo đặt ở vị trí dễ thaáy. c) Hút thuốc lá, bật diêm, đốt lửa: Lệnh cấm hút thuốc lá phải được tuân thủ tuyệt đối trong các khu vực có nguy hiểm cháy nổ. Mặt khác cần quy định những nơi đước phép hút thuốc lá và nếu có điều kiện thì bố trí các phòng được phép hút thuốc lá. Việc không có hoặc có quá ít các phòng được phép hút thuốc lá có thể dẫn đến sự vi phạm lệnh cấm hút thuốc với những hậu quả rất naëng. Các hành động bật diêm, đốt lửa cũng phải đươc cấm hoàn toàn. d) Caùc thieát bò ñieän:.

(59) Trong những khu vực có nguy hiểm nổ, các thiết bị điện phải được thiết kế lắp đặt sao cho: - Nhiệt độ cao nhất của các phần thiết bị điện luôn thấp hơn nhiệt độ bùng cháy của hỗn hợp nguy hiểm. - Các bộ phận có phát ra tia lửa điện đều được bảo vệ che chắn.. -. e) Caùc nguoàn gaây taùc nhaân chaùy khaùc: Tia lửa do hàn điện, mài hoặc va đập. Tónh ñieän. Các khí và hơi có nhiệt độ bùng cháy thấp có thể sẽ bốc cháy khi gặp các vật thể noùng. Các phản ứng tỏa nhiệt có thể trở nên nguồn tác nhân đốt nóng và gây cháy nguy hiểm nếu nhiệt độ phản ứng tăng quá cao.. 2. An toàn điện:. 2.1. Caùc nguyeân nhaân gaây ra tai naïn ñieän : Tai nạn điện giật xảy ra khi cơ thể con người tiếp xúc với 2 điển điện thế khác nhau khieán cho moät doøng ñieän chaïy qua cô theå. Coù theå xaûy ra caùc tình huoáng sau: a) Chaïm vaøo 2 daây ñieän trong maïng ñieän: Đối với mạng điện 3 pha nếu cùng chạm vào 2 dây nóng cơ thể sẽ chịu một điện áp daây, neáu chaïm vaøo 1 daây noùng vaø 1 daây nguoäi cô theå seõ chòu ñieän aùp pha. Ñieän aùp daây coù giá trị bằng 1,73 lần điện áp pha nên mức độ nguy hiểm cũng cao hơn. b) Chạm một dây nóng trong mạng 3 pha trung tính nối đất (mạng sao): Nếu cơ thể không cách điện với đất sẽ chịu một điện áp pha. c) Chạm một dây nóng trong mạng 3 pha trung tính không nối đất (mạng tam giác): Dòng điện qua cơ thể phụ thuộc giá trị điện trở rò và điện dung ký sinh của mạng. d) Roø ñieän ra voû thieát bò: Vỏ thiết bị, động cơ,… thường không mang điện. Khi chất lượng cách điện giảm hay dây dẫn điện của thiết bị chạm vỏ sẽ làm vỏ thiết bị mang điện (tương tự như một dây nóng trong mạng điện), nếu người chạm vào vỏ thiết bị sẽ bị điện giật. e) Do điện áp bước: f) Do phoùng ñieän cao aùp: g) Do hoà quang: 2.2. Các biện pháp kỹ thuật đề phòng tai nạn điện : - Nối đất bảo vệ. - Nối đất trung tính (còn gọi là nối không). - Noái ñaúng theá. - Duøng ñieän aùp thaáp. - Bieán aùp caùch ly. - Caét ñieän baûo veä..

(60) -. II.. Caùch ñieän. Ngaên chaën vaø che chaén.. TỰ ĐỘNG HÓA :. Tự động hóa là một vấn đề rất quan trọng trong sản xuất hiện nay. Nó sẽ giúp tiết kieäm nhaân coâng vaø cho naêng suaát cao hôn. Trong hệ thống chưng cất Nước – Axit axetic này, ta cần phải tự động hóa trong các khaâu sao: - Nhaäp lieäu. - Hoàn lưu. - Cung cấp hơi đốt và nước làm lạnh Đồng thời phải có hệ thống an toàn, tự động đóng ngắt khi có sự cố xảy ra. Chöông 7. TÍNH KINH TEÁ  .    .  . .  . Lượng thép X18H10T cần dùng: M1 = 71mmâm + mthân + 2mđáy(nắp) = 7730,671 (kg) Lượng thép CT3 cần dùng: M2 = 32mbích nối thân + 4. 2. mbích ghép ống lỏng + 2. 2. mbích ghép ống hới + 4. mchân đỡ + 4. mtai treo + 4. mtấm lót = 3322,338 (kg) Soá buloâng caàn duøng: n = 16. 40 + 4. 4 + 2. 8 = 672 (caùi) Chieàu daøi oáng 38 x 3mm: L1 = 1657. 6 + 57 + 61. 6 + 45 + 27 = 10437 (m) Chieàu daøi oáng 57 x 3mm: L2 = 57 + 45 + 27 = 129 (m) Chiều dài ống 80mm: Chọn tổng chiều dài ống hoàn lưu, ống dẫn lỏng vào nồi đun, ống dẫn lỏng ra khỏi nồi đun và ống dẫn sản phẩm đỉnh vào thiết bị trao đổi nhieät laø 30m. L3 = 30 + 30 = 60 (m) Chiều dài ống 150mm: Chọn tổng chiều dài ống hơi ở đỉnh tháp và ống hơi ở đáy thaùp laø L4 = 10m. Chiều dài ống 50mm: Chọn tổng chiều dài ống chảy tràn và ống xả đáy từ bồn cao vò laø 50m. L5 = 2. 6 + 20 + 50 = 82 (m) Kính quan sát: đường kính là 180mm, dày 20mm π S= . 0,182 = 0,025 (m2) 4 Choïn 2 kính quan saùt  S = 2. 0,025 = 0,051 (m2) Bôm ly taâm: choïn 2 bôm ly taâm  Nb = 2. 0,343 = 0,685 (Hp) Cuùt inox 38 x 3mm: n = (18 + 14 + 8).2 = 80 (caùi).

(61) . Cuùt inox 57 x 3mm: n = (18 + 14 + 8).2 = 80 (caùi). Vaät lieäu Số lượng Theùp X18H10T 7730,671 (kg) Theùp CT3 3322,338 (kg) Buloâng 672 (caùi) Vaät lieäu caùch nhieät 1,998 (m3) OÁng daãn 38 x 3mm 10437 (m) OÁng daãn 57 x 3mm 129 (m) OÁng 80mm 60 (m) OÁng 150mm 10 (m) OÁng 50mm 82 (m) Kính quan saùt 0,051 (m2) Bôm ly taâm 0,685 (Hp) Áp kế tự động 1 (caùi) Nhiệt kế điện trở tự ghi 3 (caùi) Lưu lượng kế ( 50mm) 2 (caùi) Van inox 50mm 5 (caùi) Van inox 80mm 6 (caùi) Racco inox 50mm 5 (caùi) Racco inox 80mm 2 (caùi) Cuùt inox 38 x 3mm 80 (caùi) Cuùt inox 57 x 3mm 80 (caùi) Cuùt inox 80mm 14 (caùi) Cuùt inox 150mm 3 (caùi) Cuùt inox 50mm 10 (caùi) T inox 50 3 (caùi) Toång chi phí vaät tö Vậy tổng chi phí vật tư là 1 tỷ đồng. Xem tieàn coâng cheá taïo baèng 200% tieàn vaät tö. Vậy: tổng chi phí là 3 tỷ đồng.. Ñôn giaù 50000 (ñ/kg) 10000 (ñ/kg) 5000 (ñ/caùi) 4000000 (ñ/m3) 50000 (ñ/m) 100000 (ñ/m) 100000 (ñ/m) 100000 (ñ/m) 100000 (ñ/m) 250000 (ñ/m2) 700000 (ñ/Hp) 600000 (ñ/caùi) 200000 (ñ/caùi) 1500000 (ñ/caùi) 150000 (ñ/caùi) 150000 (ñ/caùi) 150000 (ñ/caùi) 150000 (ñ/caùi) 15000 (ñ/caùi) 30000 (ñ/caùi) 30000 (ñ/caùi) 30000 (ñ/caùi) 30000 (ñ/caùi) 30000 (ñ/caùi). Thaønh tieàn (ñ) 386533562 33223379 3360000 7993230 521850000 12900000 6000000 1000000 8200000 12723 479626 600000 600000 3000000 750000 900000 750000 300000 1200000 2400000 420000 90000 300000 90000 992.952.521.

(62) LỜI KẾT Với hệ thống chưng cất Nước – Axit axetic dùng tháp mâm xuyên lỗ như đã thiết kế, ta thấy bên cạnh những ưu điểm cũng còn có nhiều nhược điểm. Thiết bị có ưu điểm là năng suất và hiệu suất cao nhưng thiết bị còn rất cồng kềnh, đòi hỏi phải có sự vận hành với độ chính xác cao. Bên cạnh đó, khi vận hành thiết bị này ta cũng phải hết sức chú ý đến vấn đề an toàn lao động để tránh mọi rủi ro có thể xảy ra, gây thiệt hại về người và cuûa.. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO [1].Trần Hùng Dũng – Nguyễn Văn Lục – Hoàng Minh Nam – Vũ Bá Minh, “Quá trình vaø Thieát bò trong Coâng Ngheä Hoùa Hoïc – Taäp 1, Quyeån 2: Phaân rieâng baèng khí động, lực ly tâm, bơm, quạt, máy nén. Tính hệ thống đường ống”, Nhà xuất bản Đại hoïc Quoác gia TpHCM, 1997, 203tr. [2].Voõ Vaên Bang – Vuõ Baù Minh, “Quaù trình vaø Thieát bò trong Coâng Ngheä Hoùa Hoïc – Taäp 3: Truyền Khối”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TpHCM, 2004, 388tr. [3].Phaïm Vaên Boân – Nguyeãn Ñình Thoï, “Quaù trình vaø Thieát bò trong Coâng Ngheä Hoùa Học – Tập 5: Quá trình và Thiết bị Truyền Nhiệt”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TpHCM, 2002, 372tr. [4].Phạm Văn Bôn – Vũ Bá Minh – Hoàng Minh Nam, “Quá trình và Thiết bị trong Công Nghệ Hóa Học – Tập 10: Ví dụ và Bài tập”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TpHCM, 468tr. [5].Taäp theå taùc giaû, “Soå tay Quaù trình vaø Thieát bò Coâng ngheä Hoùa chaát – Taäp 1”, Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc Kyõ thuaät Haø Noäi, 1999, 626tr. [6].Taäp theå taùc giaû, “Soå tay Quaù trình vaø Thieát bò Coâng ngheä Hoùa chaát – Taäp 2”, Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc Kyõ thuaät Haø Noäi, 1999, 447tr. [7].Hồ Lê Viên, “Thiết kế và Tính toán các thiết bị hóa chất”, Nhà xuất bản Khoa học và Kyõ thuaät, Haø Noäi, 1978, 286tr. [8].Nguyễn Minh Tuyển, “Cơ sờ Tính toán Máy và Thiết bị Hóa chất – Thực phẩm”, Nhà xuaát baûn Khoa hoïc vaø Kyõ thuaät, Haø Noäi, 1984, 134tr. [9].Trần Hữu Quế, “Vẽ kỹ thuật cơ khí – Tập 1”, Nhà xuất bản Đại học và Giáo dục chuyeân nghieäp, 1991, 160tr. [10].Phạm Đình Trị, “380 phương thức điều chế và ứng dụng hóa học trong sản xuất và đời sống”, Nhà xuất bản TpHCM, 1988, 144tr. [11].Nguyễn Thế Đạt, “Khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động và một số vấn đề về môi trường”, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2005, 283tr..

(63) [12].Thế Nghĩa, “Kỹ thuật an toàn trong sản xuất và sử dụng hóa chất ”, Nhà xuất bản Khoa hoïc Kyõ thuaät, 2000, 299tr..

(64)

Chung cat mam xuyen lo acid acetic nuoc

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về