Thiết kế tháp chưng cất hệ acetone – benzen hoạt động liên tục với năng suất nhập liệu 30 tấn/ngày, nồng độ nhập liệu là 38%, nồng độ sản phẩm đỉnh là 98% và nồng độ sản phẩm đáy là 1%

LỜI MỞ ĐẦU
Một trong những ngành có sự đóng góp to lớn đến cơng nghiệp nước ta nói riêng và thế
giới nói chung, đó là ngành Cơng nghệ Dầu khí và khai thác dầu.
Hiện nay, trong nhiều ngành sản xuất hóa chất cũng như sử dụng sản phẩm hóa học, nhu
cầu sử dụng nguyên liệu hoặc sản phẩm có độ tinh khiết cao phải phù hợp với quy trình sản
xuất hoặc nhu cầu sử dụng.
Ngày nay, các phương pháp được sử dụng để nâng cao độ tinh khiết như trích ly, chưng
cất, cơ đặc, hấp thụ,… Tùy theo đặc tính yêu cầu của sản phẩm mà ta có sự lựa chọn phương
pháp thích hợp.
Đối với mơn học Q trình và thiết bị là mơn học mang tính tổng hợp trong q trình học
tập của các kỹ sư hóa trong tương lai. Môn học giúp sinh viên giải quyết nhiệm vụ tính tốn
cụ thể về u cầu cơng nghệ, kết cấu, điều kiện vận hành, giá thành của một thiết bị trong
quá trình thiết kế thiết bị. Đây là bước đầu tiên để sinh viên vận dụng những kiến thức đã học
của nhiều môn vào giải quyết những vấn đề kĩ thuật trong thực tế một cách tổng quát.
Nhiệm vụ của môn học này là thiết kế tháp chưng cất hệ acetone – benzen hoạt động liên
tục với năng suất nhập liệu 30 tấn/ngày, nồng độ nhập liệu là 38%, nồng độ sản phẩm đỉnh là
98% và nồng độ sản phẩm đáy là 1% .

1


LỜI CẢM ƠN
Em chân thành cảm ơn các quý thầy cơ bộ mơn Cơng nghệ Dầu khí và khai thác dầu, các
bạn sinh viên đã giúp em hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên, trong q trình hồn thành đồ án
khơng thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong q thầy cơ và các bạn đã góp ý, chỉ dẫn.

2


CAM ĐOAN
Chúng tơi xin cam đoan tồn bộ nội dung dự án do chính chúng tơi tìm kiếm tài liệu và

tham khảo trình bày bên dưới là đúng sự thật. Khơng có sao chép từ bát cứ đồ án nào khá, tất
cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ. Chúng tơi chịu
trách nhiệm từ cam đoan của mình.

3


MỤC LỤC

4


PHÂN CƠNG LÀM VIỆC CỦA NHĨM
Bảng 1: Giản đồ GANTT

5


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM, QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT
BIỆN LUẬN LỰA CHỌN THÁP CHƯNG CẤT VÀ DÂY CHUYỂN CÔNG NGHỆ
I. Tổng quan sản phẩm
1. Acetone
a. Công thức cấu tạo, một số tính chất hóa lý đặc trưng
- Axeton (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp acétone), còn được viết là a-xê-tơn, là hợp chất
hữu cơ, có cơng thức là (CH3)2CO. Axeton là một chất lỏng dễ cháy, không
màu và là dạng xeton đơn giản nhất. Axeton tan trong nước và là dung mơi chủ
yếu dùng để làm sạch trong phịng thí nghiệm, đồng thời là một chất dùng để tổng
hợp các chất hữu cơ và còn được sử dụng trong các thành phần hoạt chất của sơn
móng tay. 6,7 triệu tấn axeton được sản xuất trên toàn thế giới trong năm 2010, chủ

yếu sử dụng làm dung môi và sản xuất metyl metacrilat và bisphenol.
- Công thức cấu tạo : H3C – C – CH3

O
- Tên gọi:
+ Danh pháp IUPAC : propanone
+ Tên thông thường : axetone
+ Tên khác : dimetyl fomandehit
Bảng 2: Tính chất hóa lý của axetone
Trạng thái, màu sắc

Chất lỏng, không màu

Khối lượng mol

58.04 g/mol

Khối lượng riêng

0.791 g.cm-3

Điểm nóng chảy

-95 đến -930C ( -139 đến -1360F) (178 đến
180K)

Điểm sôi

56 đến 570C ( 133 đến 1340F ) (329 đến
330 K)

Độ hịa tan trong nước

Tan vơ hạn

Độ axit (pKa)

19.2

Độ bazo (pKb)

-5.2

Độ nhớt

0.3075cP
6


Điểm bắt lửa

-170C

Điểm chớp cháy

3580C

Tốc độ bay hơi

0.00143

b. Tính chất hóa học đặc trưng
- Cộng H2O tạo rượu bậc 2

- Phản ứng OXH – Khử

+ Phản ứng Khử
 Để thực hiện phản ứng khử aceton có thể dùng H trên xúc tác Ni, Pt hoặc dùng LiAlH4.

+ Phản ứng OXH
 Khi gặp các chất oxi hóa mạnh như KmnO4/ H2SO4.; K2Cr2O7/ H2SO4, … thì aceton bị bẻ
gãy các mạch C cạnh nhóm cacbonyl để tạo axit hữu cơ.

+ Cộng xianua tạo thành xianhydrin

c. Phương pháp sản xuất acetone
-

Trong thời kỳ chiến tranh thế giới thứ nhất do nhu cầu về nguồn aceton rất lớn, nên
Hoa Kỳ đã áp dụng phương pháp chưng cất khan Ca(CH 3COO)2 để thu được
aceton bằng cách lên men rượu có mặt xúc tác của vi khuẩn để chuyển
cacbohydrate thành aceton Butyl Alcohol. Công nghệ này được ứng dụng chủ yếu
trong suốt cuộc chiến tranh thế giới lần thứ nhất vào những năm 20.
Ca(CH3COO)2 → CaO + CO2↑ + (CH3)2CO

7


-

Tuy nhiên, đến giữa năm 20 và cho đến nay thì cơng nghệ trên đã được thay thế
bằng cơng nghệ có hiệu quả hơn, cơng nghệ này chiếm khoảng ¾ phương pháp sản
xuất Aceton của Hoa Kỳ : Dehydro Isopropyl Alcol.

- Ngồi ra, cịn có một số q trình sản xuất Aceton khác như :
 Oxi hóa Cumen Hydro Peroxide thành Phenol và Acetone
 Oxi hóa trực tiếp Butan – Propan
 Lên men Carbon Hydrate bởi vi khuẩn đặc biệt (Clostridium acetobutylicum)
 Tổng hợp Aceton bằng cách Dehydro Isopropyl Alcol có xúc tác:

CH3CHOHCH3 + 15.9 Kcal (ở 3270C )  CH3COCH3 + H2
- Xúc tác sử dụng: đồng và hợp kim của nó, oxit kim loại và muối
- Khi nhiệt độ khoảng 325 độ C thì hiệu suất khoảng 97% dịng khí nóng sau phản

ứng gồm có: Acetone, lượng Isopropyl Alcol chưa phản ứng, H2 và một phần nhỏ
sản phẩm phụ như Propylene, disopropyl eter…. Hỗn hợp này sẽ được làm lạnh và
khí khơng ngừng được lọc bởi nước. Dung dịch lỏng này được đem đi chưng cất
phân đoạn sẽ thu được Aceton ở đỉnh và hỗn hợp của nước. Isopropyl Alcol (ít) ở
đáy.
d. Ứng dụng
- Sản xuất sơn và nhựa resin
- Dược và mỹ phẩm
 Aceton dùng làm chất khử nứơc trong sản xuất thuốc và trong ngành công nghiệp mỹ

phẩm và sơn, nước rửa móng tay, chân.
- Nén khí Acetylene
 Acetylene là một trong những loại khí cơng nghiệp quan trọng nhưng không thể nén một

cách hiệu quả. Vì vậy,để bảo quản tốt các bình hình trụ mà khơng để xảy ra nguy cơ nổ
thì aceton có thể hồ tan một lượng lớn khí Acetylene(khoảng 300 lần thể tích so vơí thể

tích của chính nó). Acetylene được dùng trong bình khí cùng với khí acetone ở dạng đất
sét hấp thụ. Do acetylene được hấp thụ hết bằng acetone nên khi khí Aceton bay ra sẽ
kèm theo khí acetylene. Cho nên, ta cần phải bổ sung khí aceton mới đều đặn.
- Ngồi ra cịn có: dung mơi tẩy rửa, mực in màu khơ.
2. Benzen

a. Cơng thức cấu tạo, tính chất hóa lý đặc trưng
-

Benzene là một hợp chất hữu cơ có cơng thức hố học C6H6. Benzen là một
hyđrocacbon thơm, trong điều kiện bình thường là một chất lỏng không màu, mùi
dịu ngọt dễ chịu, dễ cháy. Benzen tan rất kém trong nước và rượu. Vì chỉ chứa
carbon và hydro nên benzene là một hydrocarbon.
8


- Công thức cấu tạo :
- Tên gọi :

+ Danh pháp IUPAC : Benzen
+ Tên khác : Benzol cyclohexa – 1,3,5 – trien
Bảng 3: Tính chất hóa lý của Benzen
Trạng thái, màu sắc

Lỏng, không màu.

Khối lượng mol

78.1121 g/mol

Khối lượng riêng

0.8786 g/cm3

Điểm nóng chảy

5.50C ( 278.6 K)

Điểm sơi

80.10C ( 353.2 K)

Độ hòa tan trong nước

1.79 g/L ( 250

Độ nhớt

0.7528 cP ( 100C )
0.6076 cP ( 250C )
0.4965 cP ( 400C )
0.3075 cP ( 800C )
- 110C

Điểm bắt lửa
b. Tính chất hóa học đặc trưng
- Phản ứng thế
- Phản ứng cộng
+ Cộng Cl2/UV và cộng H2/Ni

9


- Phản ứng oxi hóa vịng benzen
+ Vịng benzen bền vững với các chất oxi hóa mạnh thường được dùng để oxi hóa
anken như CrO3, H2O2, KMnO4., …Tuy nhiên, khi có chất xt thích hợp, vịng benzen có thể
bị oxi hóa khơng hồn tồn bởi O2 kk.

c. Phương pháp sản xuất benzen
- Đi từ thiên nhiên

+ Thông thường các hydrocacbon ít được điều chế trong phịng thí nghiệm, vì có
thể thu được số lượng lớn nó bằng phương pháp chưng cất than đá, dầu mỏ…
- Đóng vịng và dehydro hóa ankan

+ Các ankan có thể tham gia đóng vịng và dehydro hóa tạo thành hydrocacbon
thơm ở nhiệt độ cao và có mặt xúc tác như Cr2O3, hay các kim loại chuyển tiếp như Pd, Pt.
CH3(CH2)4CH3  C6H6
- Dehydro hóa các cycloankan

+ Các cycloankan có thể bị dehydro hóa ở nhiệt độ cao với sự có mặt của các xúc
tác kim loại chuyển tiếp tạo thành benzen hay các dẫn xuất của benzen
C6H12  C6H6
- Đi từ acetylen

+ Đun acetane trong sự có mặt của xúc tác là than hoạt tính hay phức của niken
như Ni(CO)[(C6H5)P] sẽ thu được benzen
3 C2H2  C6H6
d. Ứng dụng
- Sản xuất styren cho tổng hợp polymer

- Sản xuất cumen cho việc sản xuất cùng lúc axeton và phenol
- Sản xuất cyclohexan tổng hợp nilon
- Làm dung môi, sản xuất dược liệu

II. Tổng quan về quá trình chưng cất
1. Quá trình chưng cất và phương pháp chưng cất

10


- Chưng cất là phương pháp tách hỗn hợp các cấu tử ( lỏng/khí) ra khỏi nhau dựa trên độ bay
hơi khác nhau giữa các cấu tử trong hỗn hợp ( nghĩa là tại cùng một nhiệt độ thì áp suất hơi
bão hòa của các cấu tử khác nhau.
- Trong quá trình chưng pha mới được tạo nên bằng sự bốc hơi hoặc ngưng tụ để tạo nên sự
tiếp xúc pha.
- Trong q trình chưng dung mơi và chất tan đều bay hơi ( nghĩa là các cấu tử đều hiện diện
trong cả hai pha nhưng với tỷ lệ khác nhau ).
- Sản phẩm thu được từ quá trình chưng cất gồm:
+ Cấu tử nhẹ ( dễ bay hơi ): thu được ở đỉnh
+ Cấu tử nặng ( khó bay hơi ): thu được ở đáy
+ Đối với hệ acetone – benzen
 Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm acetone và một ít benzen
 Sản phẩm đáy chủ yếu gồm benzen và một ít acetone
- Trong sản xuất ta gặp các phương pháp chưng cất sau:
+ Chưng đơn giản: dùng để tách hỗn hợp gồm có các cấu tử có độ bay hơi rất khác
nhau. Phương pháp này thường dùng để tách sơ bộ và làm sạch các cấu tử khỏi tạp chất.
+ Chưng bằng hơi nước trực tiếp: dùng để tách các hỗn hợp gồm các chất khó bay
hơi và tạp chất không bay hơi, thường được ứng dụng trong trường hợp chất được tách không
tan vào nước.
+ Chưng chân không: dùng trong trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôi của cấu tử.

Phương pháp này được sử dụng đối với các cấu tử dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao hay trường
hợp
các cấu tử có nhiệt độ sơi quá cao.
+ Chưng luyện: là phương pháp phổ biến nhất dùng để tách hoàn toàn hỗn hợp các
cấu tử dễ bay hơi có tính chất hịa tan một phần hoặc hịa tan hồn tồn vào nhau.
2. Hệ thống chưng cất

11


Hình 1:Hệ thống quá trình chưng cất
- Tháp chưng cất:
+ Trong sản xuất thường dùng nhiều loại thiết bị khác nhau để tiến hành chưng cất
+ Yêu cầu cơ bản của các thiết bị vẫn giống nhau: diện tích bề mặt tiếp xúc pha
phải lớn để đảm bảo quá trình chuyển khối, điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của một
lưu chất này vào lưu chất kia
+ Nếu pha khí phân tán vào trong pha lỏng ta có các loại tháp đĩa, nếu pha lỏng
phân tán vào pha khí thì ta có tháp đệm.
- Ưu, nhược điểm của tháp đệm, tháp đĩa chóp và tháp đĩa lỗ
12


Bảng 4: Ưu điểm, nhược điểm của tháp đĩa và tháp đệm

Ưu điểm

Tháp đệm

Tháp địa chóp

- Cấu tạo đơn giản

- Năng suất cao

- Trở lực nhỏ

- Hoạt động ổn định

- Hiệu quả tách cao

Tháp đĩa lỗ
- Chế tạo đơn giản
và tiêu tốn ít hơn
tháp đĩa chóp
- Hoạt động khá ổn
định

- Chi phí lắp đặt
thấp

- Hiệu suất tương
đối cao
- Làm việc với
chất lỏng bẩn

Nhược điểm

- Thiết bị nặng,
năng suất thấp, độ
ổn định thấp

- Chi tiết cấu tạo
đơn giản

-Vệ sinh khó khăn
nên không sử
dụng được với
chất lỏng bẩn

- Tốn nhiều vật
liệu kim loại

- Trở lực lớn

13

- Trở lực khá cao
- Yêu cầu lắp đặt
khắt khe (lắp đĩa
thật phẳng, lưu
lượng làm việc
phải phù hợp với
kích thước lỗ )


- Sơ đồ tổng qt dây chuyền cơng nghệ

Hình 2: Sơ đồ tổng quát dây chuyền công nghệ

14

CHƯƠNG II
TÍNH CƠNG NGHỆ THIẾT BỊ CHÍNH
I. Cân bằng vật chất

1. Các thông số ban đầu

- Năng suất theo nhập liệu
tấn/ ngày

: 30

- Phần khối lượng cấu tử nhẹ trong dòng nguyên liệu
= 38 %

: aF

- Phần khối lượng cấu tử nhẹ trong dòng sản phẩm đỉnh : aP = 98%
- Phần khối lượng cấu tử nhẹ trong dòng sản phẩm đáy : aw = 1%
- Nguyên liệu vào hệ thống ở nhiệt độ sơi
- Q trình làm việc ở áp suất bình thường
- Loại thiết bị là tháp đĩa
- Khối lượng phân tử của Acetone và Benzen: MA = 58, MB = 78;
 Các kí hiệu
+ GF, GP, Gw : Lưu lượng khối lượng dòng nguyên liệu, sản phẩm
đỉnh và sản phẩm đáy
+ aF, aP, aw : Phần khối lượng cấu tử nhẹ trong dòng nguyên liệu,
sản phẩm đỉnh và đáy
+ xF, xP, xw : Phần mol cấu tử nhẹ trong dòng nguyên liệu, sản

phẩm đỉnh và đáy
2. Xác định lưu lượng

mol của sản phẩm
đỉnh và đáy Ta có:
GF = 30 tấn/ ngày 
1250 kg / h
Gp = GF . ( aF – aw ) – ( aP – aw )
= 1250 . ( 0,38 – 0,01) – ( 0,98 -0,01)
=

4
6
15


1

+

,
5

G

3

w

=> Gw = GF - GP

(

= 1250 – 461,53
= 788,47 ( kg/h )

k

- Phần mol

g
/
h

)

T
a

c
ó
:

G
F

=

G
P

16


aF
MA

Ta có: X F =

aF
MA

aP

P

0,98
+58

MB

aW
MA
1−a

MA

0,98
58

=

P

+

aW

1−0,38
78

= 0.452 ( % mol )

MB

1−a

MA

X =

0,38
+58

F

a
MP A

X =

W

=

1−a
+

0,38
58

W

+

= 0,985 ( % mol )

1−0,9
8
78
0,01
58

=
0,01
+58

= 0,0134 ( % mol )

1−0,01
78

MB

- Lưu lượng mol :

F=

GF . aF
GF . ( 1 − a F ) 1250.0,38
MA +
+ 58
M= B

1250.(1−0,38)
78

= 18,12 (kmol/h)

= 8,18 ( kmol/h)
xF −x w
0,452
P = F−
. 0,0134 = 18,12 .
0,985−0,0134
x P −x w
Ta có phương trình cân bằng vật viết cho toàn tháp:
F=P+W
=>

W=F–P

= 18,12 – 8,18
= 9,94 (kmol /h)

Như vậy ta có bảng tổng kết thành phần sản phẩm như sau:
Bảng 5 :Tổng kết thành phần sản phẩm
Nồng độ
phẩn khối
lượng

Nồng độ
phần mol

Lưu lượng

Lưu lượng

( kmol/ h)

( kg/h )


Hỗn hợp đầu

0.38

0.452

18.12

1250

Sản phẩm
đỉnh

0.98

0.985

8,18

461,53

Sản phẩm
đáy

0.01

0.0134

9.94

788.47

Bảng 6: Thành phần cân bằng lỏng (x) – hơi (y) theo % mol và nhiệt độ sôi của hỗn hợp 2
cấu tử Acetone – Benzen ở 760 mmHg
x

0

5

10

y

0

13.14
249

23.135
94

37.532 47.7 55.9 63.1
19
8483 5051 1954

69.9 76.8
514 7877
8

80.2 76.13 72.786
518 55650 76171
852
2
4

67.711 64.1 61.5 59.7
82699 3333 8346 8667
653

38
925

T0

20

30

Hình 3: Đường cần bằng x-y

40

50

60

70

80

90

100

84.1
727

91.9
3015

100

58.5 57.7 57.2 56.8
601 6201 5675 8726
890 011 351 299
2

56.4
482
082
8

Hình 4: Đường cân bằng T –x –

y Bảng 7: Thành phần Acetone – Benzen trong hỗn hợp
Nhiệt độ sôi ( 0C )

Thành phần của Acetone trong hỗn hợp
% Khối lượng

Phần mol x

Phần mol y

tF = 67.280C

AF = 0.38

XF = 0.452

YF = 0.578

tP = 56.640C

AP = 0.98

XP = 0.985

YP = 0.986


tw = 80.0960C

Aw = 0.01

xw = 0.0134

Yw = 0.028

3. Xác định tỉ số hồi lưu thích hợp

a. Tỉ số hồi lưu tối thiếu
 Xác định số đĩa lý thuyết

Tỉ số hồi lưu tối thiểu
Từ giá trị nôi suy ta suy ra y*F= 0.597519
x − y¿
0.985−0.597519
R xmin

0.597519−0.45 = 2.6627
P
F
=
=2
y¿ −
x
F

F

Trong đó: yF* là nồng độ cân bằng ứng với xF
Tỉ số hồi lưu làm việc
- Thường được xác định theo tỉ số hồi lưu tối thiếu

Rx = b . Rxmin

Trong đó: hệ số dư b = 1.4 ÷ 3

Vấn đề chọn chỉ số hồi lưu thích hợp rất quan trọng vì khi chỉ số hồi lưu bé thì số bậc của
tháp lớn nhưng tiêu tốn hơi đốt ít, ngược lại thì khi chỉ số hồi lưu lớn thì số bậc của tháp ít
hơn nhưng tiếu tốn hơi đốt rất lớn.
 Ta phải xác định Rx từ điều kiện tháp nhỏ nhất (Vlàm việc ~ Nlt (Rx +1))
- Với các giá trị Rx > Rxmin ta tìm được các giá trị tung độ B tương ứng

xP
x
B= R
+1
 Với b = 3

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Hình 5: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của hỗn hợp tại b = 3
 Với b = 2,8
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Hình 6: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của hỗn hợp tại b = 2,8
 Với b = 2,6

100


100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Hình 7: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của hỗn hợp tại b = 2,6
 Với b = 2,4
100
90
80
70
60
50
40
30

20
10
0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Hình 8: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của hỗn hợp tại b = 2,4
 Với b = 2,2

100

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90100

Hình 9: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của hỗn hợp tại b = 2,2
 Với b = 2
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Hình 10: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của hỗn hợp tại b = 2
 Với b = 1,8


100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Hình 11: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của hỗn hợp tại b = 1,8
 Với b = 1,6
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Hình 12: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của hỗn hợp tại b = 1,6
 Với b = 1,2

100


100
90
80
70

60
50
40
30
20
10
0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Hình 13: Đồ thị xác định số đĩa lý thuyết của hỗn hợp tại b = 1,4

Bảng 8: Quan hệ tỉ số lưu hồi thích hợp với Nlt
b

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

2.6

2.8

3

Rx

3.73

4.26

4.8

5.33

5.86

6.39

6.92

7.46

7.99

B

5.03

5.35

5.70

6.12

6.59

7.15

7.80

8.59

9.56

Nlt

122.45

62.47

48.48

41.45

37.4

34.2

33.9

31.6

30.8

Nlt(Rx
+1)

578.93

328.62

280.84

262.19

256.49

252.76

268.6

267.2

276.84


700
600
500
400
300
200
100
0
3.0000004.0000005.0000006.0000007.0000008.0000009.000000

Hình 14:Đồ thị mối quan hệ giữa Rx và N(Rx+1)

- Chọn Rx = 6.390602 là thích hợp nhất ứng với b = 2.4 và B = 7.15
 Nlt = 34.2 và Nlt(Rx + 1) = 252.7586
II. Cân bằng nhiệt lượng

1. Phương trình cân bằng nhiệt lượng của thiết bị đun nóng hỗn hợp đầu

QD1 + Qf = QF + Qng1 + Qxq1 . (J/h)
Trong đó :
+ Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào: QD1 = D1.λ1 = D1(r1 + θ1.C1) (J/h )
+ Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào: Qf = F.Cf.tf ( J/h )
+ Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang ra: QF = F.CF.tF ( J/h )
+ Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra: Qng1 = Gng1.C1.θ1 = D1.C1.θ1 ( J/h )
+ Nhiệt lượng mất mát ra môi trường xung quanh: Qxq1 = 0,05.D1.r1 ( J/h )
_ Lượng hơi đốt cần thiết để đun nóng dung dịch đầu đến nhiệt độ sôi:
Q F +Q ng 1+Q xq 1 – Q f Q F –
Q
D f=
=
1

❑1

0.95r 1

hay D
1

f=F

CF .t F – C f .t
0 , 95r 1

(kg/h)