t 118.4 115.4 113.8 110.1 107.5 105.8 104.4 103.3 102.1 101.3 100.6 100
x
y 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 9.2 16.7 30.3 42.5 53 62.6 71.6 79.5 86.4 93 100
y 120 120
100 115
80 110
105
60
100
40
95
x y
20
90 0
20
40
0
60
0
80
20
100
40
120
60
95
20
90 0
20
40
0
60
0
80
20
100
40
120
60
y
x y
120
60
80
100
120
120
60
80
100
120
Năng suất nhập liệu: 500l/h Nồng độ nhập liệu: 8% (xF = 0.92) Nồng độ sản phẩm đáy: 28% (xW = 0.72) Nồng độ sản phẩm đỉnh: 0.5% (xD = 0.995)
Đổi qua phần mol
Phần khối luợng xD xF xW
Phần mol xD xF xW
1 0.92 0.72
1 0.97 0.9
Suất luợng sản phẩm đỉnh và đáy D F W yD yF yW
362.01 498.25 136.31 1 0.94 0.79
D F W
20.04 26.13 6.09
yD yF yW
1 0.98 0.93
* Phân tử luợng trung bình
* Chỉ số hồi lưu
MD MF MW
Rm Rx y*F
18.06 19.07 22.39
* Năng suất nhập liệu klr acid klr nuớc klr hh
1043.6 992.6 996.5
Năng suất nhập liệu GF 498.25
* Phuơng trình nồng độ làm việc 0.82 chỉ số nhập liệu (f) Cất Chưng
1.3 0.839x + 0.16 1.049x + 0.004
* Hiệu suất trung bình và số mâm lý thuyết µa µn
0 0
tsD tsF tsW
100.1 100.2 100.6
y*D y*F y*W
1 0.98 0.93
Hiệu suất trung bình của tháp Hiệu suất trung bình của phần cất Hiệu suất trung bình của phần chưng
Độ băy hơi tuơng đối αD 1 αF 1.35 αW 1.5 Ε D F W
0.68 0.62 0.58 0.63 0.65 0.6
Số mâm thực tế của tháp
23.94
Số mâm thực tế của phần cất Số mâm thực tế phần chưng
15.38 8.33
CÂN BẰNG NĂNG LUỢNG (I) Thiết bị đun nóng hỗn hợp * Do hơi đốt mang vào (QD1) Q D1 (KJ/h) r1 D1
158125.15 2280 69.35
* Do hỗn hợp đầu mang vào (Qf) GF tF Cf Qf (KJ/h)
498.25 28 4.09 57102.21
Nhiệt dung riêng ở 28oC (J/kg) 3116.4 CA 4178 CN
* Do hỗn hợp sau khi đun (QF) GF tF CF QF (KJ/h)
498.25 100.1 4.16 207321.1
Nhiệt dung riêng ở 100.2oC (J/kg) CA 3310.4 CN 4230.45
Độ nhớt D F W
* Do nuớc ngưng (Qng1)
* Do mất ra môi truờng xung quanh (Qxq1)
Q ng1
Q xq1
0
(II) Tháp chưng cất * Do hơi đốt mang vào (QD2) Q D2 (KJ/h) r2 D2
2171 0.58
* Do hỗn hợp sau khi đun (QF) QF
207321.1
* Do luợng lỏng hồi lưu mang vào tháp (QR) CR tR GR QR
4225.62 100.1 1883.23 796577.67
Nhiệt dung riêng ở 100.1oC (J/kg) CA CN
3310.2 4230.23
* Do hơi mang ra ở đỉnh tháp (Qy) λ1 (Kj/kg) λ2 (Kj/kg) λd (Kj/kg) GD Qy
423.84 333.61 423.39 362.01 950600.36
Nhiệt dung riêng ở 100.1oC (J/kg) 3310.2 CA 4230.23 CN
* Do đáy tháp mang ra (Qw) tW GW CW QW
100.6 136.31 3.97 54490.49
Nhiệt dung riêng ở 100.6oC (J/kg) CA 3311.2 CN 4231.35
* Tổn thất ra môi trừờng xung quanh (Q xq2) D2 r2 Q xq2
1937.42 2171 210306.4
1863.96 829.91
Tính kích thuớc tháp = ĐUỜNG KÍNH THÁP = * Đuờng kính đọan cất ~~ Luợng hơi trung bình đi trong tháp (gtb)
r1 (kJ/kg) rd (kJ/kg) G1 y1 gtb g1*r1
3998.04 2245.4 898.97 0.53 1753.11 5041448.09
~~ Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp (ω
ρ xtb
* Chỉ số hồi lưu
MHL ρ ytb ϕ [σ] h (ρy*ωy)tb
2.72 5.2 0.98
D cất GD GF GW
958.97 18.52 2.24 0.8 0.35 1.43
0.66
362.01 498.25 136.31
0.1
98.14
* Đuờng kính đọan chưng 0.2
~~ Luợng hơi trung bình đi trong tháp (g' tb)
g'n = g1 Mtb g'
r'1 cP 0.28 0.29 0.3
α∗µ D F W
0.28 0.39 0.45
r1 (kJ/kg) g' 1 G' 1 x' 1 g'tb
1260.98 21.02 1875.1 3998.04 2688.63 2824.94 0.79 1974.8
~~ Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp (ω ρ' xtb (kg/m3) MHC(kg/kmol) ρ' ytb (kg/m3) ϕ [σ] h (ρy*ωy)tb
962.07 18.64 2.25 0.8 0.35 1.43
D chưng (m)
0.7
D tháp (m)
0.7
= CHIỀU CAO THÁP = Ntt δ (m) Hđ (m)
H tháp (m)
24 0 0.32
8.6
quanh (Qxq1)
Nhiệt hóa hơi ở 100.1oC (Kj/kg) r1 = rN 389.92 r2 = rA 2259.76
5041448.09
ong tháp (gtb) Phần mol (Kmol/h) gd g1
Phần khối luợng (kg/h) 124.3 2245.23 1260.98 Ẩn nhiệt hóa hơi ở 100.2oC rA1(kJ/kg) 406.07
rN1 (kJ/kg)
2256.14
Ẩn nhiệt hóa hơi ở 100.1oC rAd (kJ/kg) 46.09 rNd (kJ/kg) 2256.41
ong tháp (ωtb)
xL (mol nuớc/mol hh) xL (kg nuớc/kg hh)
0.99 0.96 0.96
tLL (oC)
yL (mol nuớc/mol hh) yL (kg nuớc/kg hh)
0.99
tHL (oC) ρNL (kg/m3) ρAL (kg/m3)
100.7
σ nuớc σ acid σ hh
58.87 19.79 14.81
ttb
ong tháp (g' tb)
100.15
5041448.09
ρNL (kg/m3) ρAL (kg/m3)
101.3 957.48 992.96
xW yW tsW yW
0.9 0.93 100.6 0.79
Ẩn nhiệt hóa hơi ở 100.6oC r'A1(kJ/kg) 405.96 r'N1 (kJ/kg) 2255.05
ong tháp (ω' tb)
xC (mol nuớc/mol hh) xC (kg nuớc/kg hh)
0.94 0.81
yC(mol nuớc/mol hh) yC (kg nuớc/kg hh)
0.98
σ nuớc σ acid
0.06 0.03
σ hh
0.02
tLC (oC) ρNC (kg/m3) ρAC (kg/m3)
103.9 955.63 990.88
tHC (oC) ρNC (kg/m3) ρAC (kg/m3)
100.9
ttb
100.4
Lưu lượng hơi trung bình đi trong tháp Vy1 (m3/h) 782.29 Vy2 (m3/h) 877.32 Vy (m3/h) 829.8 Khối lượng riêng của pha lỏng và pha hơi trong tháp ρx (kg/m3) 960.52 ρy (kg/m3) 2.25 Lượng lỏng trung bình đi trong tháp Gx1 (kg/h) 1391.1 Gx2 (kg/h) 1861.95 Gx (kg/h) 1626.53 Lưu lượng lỏng trung bìnn đi trong tháp QL1 (m3/h) 1.45 QL2 (m3/h) 1.94 QL (m3/h) 1.69 wy1 (m/s) wy2 (m/s)
5.53 6.21
Tính tóan chóp và ống chảy chuyền CHÓP Đuờng kính ống hơi (dh) Chọn dh (m) (mm)
0.05
Số chóp phân bố trên dĩa (N1) N1 (chóp)
19.6
Chiều cao chóp phía trên ống dẫn hơi (h2) h2 (m)
0.01
12.5
0.07
73.59 2
Đuờng kính chóp (dch) dch (m) (mm) Chọn δch (mm)
Khỏang cách từ mép duới của chóp đến mặt đĩa (S) (hsc) Chọn S (0 - 25) (mm) Chiều cao mực chất lỏng trên khe chóp (h1) Chọn h1 (15 - 40) (mm) Tiết diện tháp (F)
50
12.5
30
F (m2)
0.38 42.46
Khoảng cách nhỏ nhất giữa các chóp (l2) l2 (m) (mm)
0.03
Buớc tối thiểu của chóp trên mâm (t min) t min (mm) Chiều cao khe chóp (b) b(m) (mm) Chọn ζ 1(1.5 - 2) Vy (m3/h) ωy (m/s) ρx (kg/m3) ρy (kg/m3) Số lượng khe hở của mỗi chóp (i) i (khe) Chọn c (3 - 4) (mm)
108.84
0.02 2 829.8 5.87 960.52 2.25
3
3.2
0.02 0 38
Chiều cao lớp chất lỏng trên mâm (hm) Chọn hsr (mm) hm (mm)
16 3
5 63.5
Chiều cao ống hơi (hh) hh (mm)
69.85
Chiều cao chóp (hch) hch Tiết diện ống hơi (Srj) (S1) Srj = S1 (m2)
16
37.63
Chiều rộng khe chóp (a) a1
Chiều cao khe chóp (b) (mm) Chiều rộng khe chóp (a) (mm) Số khe trên mỗi chóp I (khe)
31.25
84.5
0 1.02
Tiết diện hình vành khăn (Saj) (S2) Saj = S2 (m2)
0 0.93
Tổng diện tích các khe chóp (S3) S3 (m2) Tiết diện lổ mở trên ống hơi (S4)
0
S4 (m2)
0
Độ mở lỗ chóp (hs) ρx (kg/m3) ρy (kg/m3) VG = Vy (m3/h) (m3/s) Hs = hso = b (m) (mm) Ss (m2) (mm2) hs (m) (mm)
960.52 2.25 829.8 0.02 0.04
0.23 16 6.7
0.44
LÀM TRÒN
** TÍNH LỖ THÁO LỎNG
20
Tiết diện tháp (F) F (m2) Tổng diện tích lỗ tháo lỏng (m2) (cm2) Chọn đuờng kính lỗ tháo lỏng (m) (cm) Số lỗ tháo lỏng trên mâm (lỗ)
0.38 0
1.54 0.5
7.84
Chiều cao mực chất lỏng trên gờ chảy tràn (how) 75
Lw (m) QL (m3/s) (m3/h) x E how(mm) QL 1 (m3/h) QL 2 (m3/h)
0.42 2.27 4.49 1.05 9.18 2.01 2.53
Gradient chìều cao mực chất lỏng trên mâm (∆) A (m2) l (m) sin (α/2)
0.34 0.56 0.6
109
16
α (ο) sin (α) S quạt OAB (m2) S OAB (m2) Sd Bm (m) wy 1(m/s) wy 2(m/s) wy (m/s) x y Cg x ∆' nh (hàng)
73.74 0.96 0.08 0.06 0.02 0.61 0.63 0.64 0.64 5 0.78 0.7 5 0.75 5
∆ (mm)
2.63
Chiều cao gờ chảy tràn (hw) 38
hw(mm)
51.69
Độ giảm áp của pha khí qua 1 mâm (ht) 3
hfv (mm) Sr (m2) Saj/Srj K ρx (kg/m3) ρy (kg/m3) VG = Vy (m3/h) (m3/s) chọn hsr (mm) hss (mm) ht (mm)
70
85
14.38 0.04 1.02 0.65 960.52 2.25 829.8
Chiều cao mực chất lỏng không bọt trong ống chảy chuyền (hd) hd (mm) sd
0.23 5 18.19 51.08
5.25
7
Ống chảy chuyền Chọn ống chảy chuyền hình viên phân
8
10
3
52
15
51
ry
h viên phân