Đồ án Hóa công - Chưng cất axeton và nước _ tháp đệm

Chưng luyện là một trong các quá trình phân riêng dưới tác dụng của nhiệt, được ứng dụng rộng rãi trong ngành hóa chất và thực phẩm, cũng như một số ngành chế biến có liên quan khác. Trong quá trình chưng, các cấu tử đều bay hơi nhưng dựa trên độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp nên ta có thể tách hỗn hợp thành những cấu tử riêng biệt. Qua một thời gian làm việc khá nghiêm túc, với sự hướng dẫn trực tiếp và nhiệt tình của ., em đã hoàn thành bản đồ án môn học Quá trình thiết bị, với nội dung tính toán và thiết kế tháp chưng luyện liên tục loại tháp đệm để phân tách hỗn hợp Axeton – Nước. Các công thức tính toán được tra cứu trong sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất và những tài liệu đúng qui định, đảm bảo việc tính toán chính xác và hợp lý.

doc105 trang | Chia sẻ: aloso | Ngày: 30/08/2013 | Lượt xem: 454 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt tài liệu Đồ án Hóa công - Chưng cất axeton và nước _ tháp đệm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ốc độ hơi đi trong tháp đệm w = (0.8 á 0.9)ws [II.187] Với ws là tốc độ sặc, m/s được tính theo công thức: Y = 1.2e-4X [IX.114 - II.187] Với [II.187] [II.187] Trong đó: sđ: bề mặt riêng của đệm, m2/m3 Vđ: thể tích tự do của đệm, m3/m3 g: gia tốc trọng trường, m2/s Gx, Gy: lượng lỏng và lượng hơi trung bình, kg/s :khối lượng riêng trung bình của pha lỏng và pha hơi, kg/m3 mx, mn: độ nhớt của pha lỏng theo nhiệt độ trung bình và độ nhớt của nước ở 20oC, Ns/m2 * Tính Gx, Gy: Ta có Gy = g’tb = 1542.785 kg/h kg/s kg/h kg/s Thay số liệu đã tính được ta có: Y = 1,2e-4*0.6055 = 0.1065 * Tính độ nhớt: - Độ nhớt của nước ở t = 20oC, Tra Bảng I.102 [I.94] ta có mn = 1.005*10-3 Ns/m2. - Độ nhớt của pha lỏng ở totb = 75.8oC. Nội suy theo Bảng I.101 [I.91] ta được: N.s/m2 N.s/m2 Vậy độ nhớt của pha lỏng tính theo nhiệt độ trung bình là lgmhh = xtb.lgmA+ (1 - xtb).lgmB [I.12 - I.84] lgmhh = 0.0629lg(0.2063*10-3) + (1 – 0.0629)lg(0.38052*10-3) mhh = mx = 0.366*10-3 Ns/m2 * Chọn loại đệm vòng Rasiga bằng sứ đổ lộn xộn như đã chọn ở trên. Từ công thức: [II.187] ws2 = 1.0378m/s ws = 1.018 m/s Lấy w = 0.8ws w = 0.8*1.018 = 0.814 m/s Vậy đường kính của đoạn luyện là: m. Quy chuẩn đường kính đoạn luyện là DC = 0.8 m * Thử lại điều kiện làm việc thực tế: - Tốc độ hơi thực tế đi trong đoạn chưng là: m/s Tỷ số giữa tốc độ thực tế và tốc độ sặc là: Vậy chọn đường kính là 0.8 m có thể chấp nhận được. * Kiểm tra cách chọn đệm: m Vậy với kết quả tính toán được và so với điều kiện thực tế thì ta lấy đường kính phần chưng và đệm là 0.8 m như đã chọn là hợp lý. 2.3. Tính chiều cao tháp. Đối với tháp đệm, chiều cao làm việc của tháp hay chiều cao lớp đệm được xác định theo công thức: H = hđv.my (m) [II.175] Trong đó: + hđv: chiều cao của một đơn vị chuyển khối, m + my: số đơn vị chuyển khối xác định theo nồng độ pha hơi. 2.3.1. Tính chiều cao đoạn luyện. 2.3.1.1. Tính chiều cao của một đơn vị chuyển khối: Chiều cao của một đơn vị chuyển khối của tháp đệm phụ thuộc vào đặc trưng của đệm và trạng thái pha, được xác định theo công thức. [IX.75 – II.177] Trong đó: h1: chiều cao của một đơn vị chuyển khối đối với pha hơi h2: chiều cao của một đơn vị chuyển khối đối với pha lỏng m: hệ số phân bố trung bình ở điều kiện cân bằng pha Gy, Gx: lưu lượng hơi và lỏng trung bình đi trong tháp, kg/s * Tính chiều cao của một đơn vị chuyển khối h1, h2: ,m [IX.76 – II.177] ,m [IX.77 – II.177] Trong đó: a: hệ số phụ thuộc vào dạng đệm, với đệm vòng thì a = 0,123 mx: độ nhớt của pha lỏng, Ns/m2 Vđ: thể tích tự do của đệm, m3/m3 rx: khối lượng riêng của lỏng, kg/m3 y: hệ số thấm ướt của đệm, nó phụ thuộc vào tỷ số giữa mật độ tưới thực tế lên tiết diện ngang của tháp và mật độ tưới thích hợp, xác định theo đồ thị IX.16 [II .178] Chọn đệm loại vòng Rasiga có các thông số : 15x15x2.0mm Vđ = 0.71 m3/m3 sđ = 310 m2/m3 a = 0.123 * Xác định y: Ta có: :là mật độ tưới thực tế, m3/m2.h Utt = B.sđ :là mật độ tưới thích hợp, m3/m2.h Trong đó: Vx: lưu lượng thể tích của chất lỏng, m3/h Ft: diện tích mặt cắt tháp, m2 sđ: bề mặt riêng của đệm, m2/m3 B: hằng số, B = 0.065 m3/m.h [Bảng IX.6 – II.177] Mà m2 m3/h m3/m2.h sđ = 310 m2/m3 Uth = 0.065*310 = 20.15 m3/m2.h Tra [hình IX.16 - II.178] ta được yL = 0.15 * Xác định chuẩn số Reynon: + Chuẩn số Reynon của pha hơi: [II.178] Ta có my = mhh được tính theo: [IX.18 - I.85] Trong đó: m1, m2: nồng độ của Axeton và Nước tính theo phần thể tích. Đối với hỗn hợp khí thì nồng độ phần thể tích bằng nồng độ phần mol, nên m1 = y1, m2 = y2 = 1 - y1. Thay vào ta có: aA, aN: nồng độ phần khối lượng của Axeton và Nước. Ta có phần mol a1 = 0.917 phần khối lượng Dựa vào toán đồ [hình I.35 – I.117] với XA = 8.9; YA = 13.0; XN = 8.0; YN =16.0 và to = 66.30C ta tìm được: N.s/m2 N.s/m2 => mhh = 0.00866*10-3 N.s/m2 + Chuẩn số Reynon của pha lỏng: [II.178] Trong đó: Gx: lưu lượng lỏng trung bình đi trong tháp, phần trước đã tính được Gx = 0.307 kg/s Ft: diện tích mặt cắt của tháp, Ft = 0.5027 m2 sđ = 310 m2/m3 mx = 0.321*10-3 Ns/m2 Vậy chuẩn số Reynon của pha lỏng là: * Xác định chuẩn số Pran: + Chuẩn số Pran của pha hơi: [II.178] Hệ số khuyếch tán Dy trong pha hơi tính theo: , m2/s [VIII.5 - II.127] Trong đó: T: nhiệt độ trung bình của hơi, 0K P: áp suất chung của hơi, P = 1at. MA = 78 kg/kmol MN = 18 kg/kmol vA, vN: thể tích mol của hơi Axeton và Nước, cm3/mol cm3/mol cm3/mol Phần trước ta đã tìm được nhiệt độ trung bình của pha hơi trong đoạn luyện là , vậy T = 339.30K. Vậy ta có: = 1.54*10-5 m2/s. Thay các giá trị tính được vào ta có: + Chuẩn số Pran của pha lỏng: [II.178] Hệ số khuyếch tán Dx của pha lỏng được tính theo công thức: Dx = D20.[1 + b.(t - 20)] [VIII.15 - II.134] Với [VIII.16 – II.135] r: khối lượng riêng của dung môi Nước ở 200C, kg/m3; tra ở Bảng I.2 [I.9] ta được r = 998 kg/m3 m: độ nhớt của dung môi Nước ở 200C, cP; m = mn = 1.005 cP Hệ số khuyếch tán của lỏng ở 20oC là: , m2/s [II.133] Trong đó: A, B: hệ số liên hợp, kể đến ảnh hưởng phẩm chất của Axetonvà Nước. A = 1; B = 4.7 , m2/s Nhiệt độ trung bình của lỏng trong đoạn luyện là to = 60.45oC. Vậy ta có: Dx = 1.22*10-9[1 + 0.02*(60.45 - 20)] Dx = 2.207*10-9 m2/s Thay các giá trị vào ta có: Vậy: ,m h1 = 0.251 m ,m h2 = 0.13 m 2.3.1.2. Tính m: Chọn các giá trị x bất kỳ, tại mỗi giá trị x đó ta tìm góc nghiêng của đường cân bằng. Từ các giá trị tìm được tính m theo công thức Dựa vào các giá trị đã chọn trên đường cân bằng, ta tính được m = 0.59 2.3.1.3. Tính số đơn vị chuyển khối my: - Số đơn vị chuyển khối tính theo pha hơi. [II.176] y*: thành phần mol cân bằng của pha hơi, %mol y: thành phần mol làm việc của pha hơi, %mol ứng với mỗi giá trị của xẻ {0.117; 0.938} ta tìm được một giá trị của y* tương ứng và theo đường làm việc của đoạn luyện y = 0.5x + 0.469 ta xác định được y. Bảng 4. X Y* Y 1/y*-y 0.117 0.734 0.528 4.85 0.16 0.77 0.549 4.52 0.22 0.808 0.579 4.37 0.28 0.822 0.609 4.69 0.34 0.833 0.639 5.15 0.4 0.842 0.669 5.78 0.46 0.85 0.699 6.62 0.52 0.858 0.729 7.75 0.58 0.866 0.759 9.35 0.64 0.874 0.789 11.76 0.7 0.882 0.819 15.87 0.76 0.895 0.849 21.74 0.82 0.912 0.879 30.30 0.88 0.935 0.909 38.46 0.938 0.965 0.938 37.04 Từ bảng số liệu trên ta vẽ đồ thị (Đồ thị hình 9). Từ đồ thị ta tính được diện tích phần gạch chéo là S = my = 5.62 (Xem đồ thị 9) Đồ thị Hình 9: Thay các giá trị : h1 = 0.251 m h2 = 0.13 m m = 0.59 my = 5.62 Gx = 0.307 kg/s Gy = 0.788 kg/s hđv = 0.45 m Vậy chiều cao lớp đệm của đoạn luyện là: HL = hđv . my = 0.45 * 5.62 = 2.53 m 2.3.2. Chiều cao của đoạn chưng: Các công thức cũng như ý nghĩa các ký hiệu có trong các công thức tính chiều cao đoạn chưng tương tự như đối với đoạn luyện, chỉ khác về trị số nên trong phần này không giải thích lại. 2.3.2.1. Tính chiều cao của một đơn vị chuyển khối: * Tính y: [II.177] m2 m3/h m3/m2.h sđ = 310 m2/m3 Uth = 0.065*310 = 20.15 m3/m2.h Tra [hình IX.16 – II.178] ta lấy yC = 0.6 * Xác định chuẩn số Reynon: + Chuẩn số Reynon của pha hơi: [II.178] Ta có my = mhh được tính theo: [I.18 – I.85] Đối với hỗn hợp khí thì nồng độ phần thể tích bằng nồng độ phần mol, nên m1 = y1, m2 = y2 = 1 - y1. Thay vào ta có: Trong đó: a1, a2: nồng độ phần khối lượng của Axeton và Nước. Ta có phần mol a1 = 0.7415 phần khối lượng Dựa vào toán đồ [hình I.35 – I.117] với XA = 8.9; YA = 13.0; XN = 8.0; YN =16.0 và to = 82.70C ta tìm được: N.s/m2 N.s/m2 => mhh = 0.00954*10-3 N.s/m2 + Chuẩn số Reynon của pha lỏng: [II.178] Ta có Gx = 1.558 kg/s Ft = 0.5027 m2 sđ = 310 m2/m3 mx = 0.366*10-3Ns/m2 Vậy chuẩn số Reynon của pha lỏng là: * Xác định chuẩn số Pran: + Chuẩn số Pran của pha hơi: [II.178] Hệ số khuyếch tán Dy trong pha hơi tính theo: , m2/s [VIII.5 – II.127] Trong đó: MA = 58 kg/kmol. MN = 18 kg/kmol. cm3/mol cm3/mol Phần trước ta đã tìm được nhiệt độ trung bình của pha hơi trong đoạn chưng là , vậy T = 82.7 + 273 = 355.70K. Vậy ta có: = 1.65*10-5 m2/s. Thay các giá trị tính được vào ta có: + Chuẩn số Pran của pha lỏng: [II.178] Hệ số khuyếch tán Dx của pha lỏng được tính theo công thức: Dx = D20.[1 + b.(t - 20)] [VIII.15 – II.134] ở phần trước đã tính được D20 = 1.22*10-9 m2/s, với b = 0.02 Nhiệt độ trung bình của lỏng trong đoạn luyện là to = 75.8oC. Vậy ta có: Dx = 1.22*10-9[1 + 0.02(75.8 - 20)] Dx = 2.582*10-9 m2/s Thay các giá trị vào ta có: Vậy: ,m h1 = 0.067 m h2 = 0.175 m 2.3.2.2. Tính m: Chọn các giá trị x bất kỳ, tại mỗi giá trị x đó ta tìm góc nghiêng của đường cân bằng. Từ các giá trị tìm được tính m theo công thức: Dựa vào các giá trị đã chọn trên đường cân bằng, ta tính được m = 6.92 2.3.2.3. Tính số đơn vị chuyển khối my: - Số đơn vị chuyển khối tính theo pha hơi. [II.176] Trong đó: y*: thành phần mol cân bằng của pha hơi, %mol y: thành phần mol làm việc của pha hơi, %mol ứng với mỗi giá trị của xẻ {0.003;0.117} ta tìm được một giá trị của y* tương ứng và theo đường làm việc của đoạn chưng y = 4.595x – 0.0108 ta xác định được y. Bảng 5. X y* y 1/y*-y 0.003 0.036 2.99*10-3 30.294 0.018 0.217 0.072 6.9 0.0344 0.415 0.147 3.731 0.0508 0.605 0.223 2.618 0.0672 0.643 0.298 2.9 0.0836 0.682 0.373 3.236 0.1 0.72 0.449 3.69 0.117 0.734 0.527 4.831 Từ bảng số liệu trên ta vẽ đồ thị (đồ thị hình 9). Từ đồ thị ta tính được diện tích phần gạch chéo là S = my = 3.45 (Xem đồ thị 9) Thay các giá trị : h1 = 0.067 m h2 = 0.175 m m = 6.92 my = 3.45 Gx = 1.558 kg/s Gy = 0.4286 kg/s hđv = 0.4 m Vậy chiều cao lớp đệm của đoạn chưng là: HC = hđv . my = 0.4*3.45 = 1.38 m 2.3.3. Chiều cao của toàn tháp: H = HL + HC + H1 + H2 + H3 Trong đó: HL, HC: chiều cao đoạn luyện và đoạn chưng, m H1: khoảng cách không gian phần đỉnh tháp để đặt đĩa phân phối chất lỏng và ống hồi lưu sản phẩm đỉnh, m H2: khoảng cách không gian giữa đoạn chưng và đoạn luyện để đặt đĩa tiếp liệu và ống dẫn hỗn hợp đầu, m H3: khoảng cách không gian cho hồi lưu đáy và để đặt ống hồi lưu sản phẩm đáy, m. Chọn: H1 = H3 = 1m H2 = 1,2m Vậy chiều cao toàn tháp là: H = 2.53 + 1.38 + 1 + 1,2 + 1 = 7.11 m 2.4. Trở lực của tháp đệm. Trở lực đối với tháp đệm có thể được xác định theo công thức sau: , N/m2 [IX.118 – II.189] Trong đó: DPư : tổn thất áp suất khi đệm ướt tại điểm đảo pha có tốc độ của khí bằng tốc độ của khí khi đi qua đệm khô, N/m2. DPk: tổn thất áp suất của đệm khô, N/m2. Gx, Gy: lưu lượng của lỏng và của khí, kg/s. rx, ry: khối lượng riêng của lỏng và của khí, kg/m3 mx, my: độ nhớt của lỏng và khí, N.s/m2 A = 5.15; m = 0.342; n = 0.19; c = 0.038 Tra [bảng IX.7 – II.189] 2.4.1. Trở lực của đoạn luyện: * Tính chuẩn số Reynon: [IX.117 – II.188] [II.188] m Ta có: ry = 1.76 kg/m3 rx = 816.37 kg/m3 my = 0.00866*10-3 Ns/m2 g = 9,81 m/s2 kg/m2.s kg/m2.s Vì Rey > 400 nên tổn thất áp suất của đệm khô xác định theo công thức sau: [IX.121 – II.189] + H: chiều cao lớp đệm, m + : tốc độ của khí trong đoạn luyện, m/s N/m2 Vậy trở lực của đoạn luyện là: DPư = 4296.84 N/m2 2.4.2. Trở lực của đoạn chưng: * Tính chuẩn số Reynon: [IX.117 – II.188] [II.188] m Ta có: ry = 1.26 kg/m3 rx = 922.3 kg/m3 my = 0.00954**10-3 Ns/m2 g = 9,81 m/s2 kg/m2.s kg/m2.s Vì Rey > 400 nên tổn thất áp suất của đệm khô xác định theo công thức sau: [IX.121 - II.189] N/m2 Vậy trở lực của đoạn chưng là: DPư = 1752.75 N/m2 2.4.3. Trở lực của toàn tháp: DPư = DPưL + DPưC DPư = 4296.84 + 1752.75 = 6049.59 N/m2 2.5. Cân bằng nhiệt lượng. Mục đích của việc tính cân bằng nhiệt lượng là để xác định lượng nước lạnh cần thiết cho quá trình ngưng tụ, làm lạnh cũng như để xác định lượng hơi đốt cần thiết khi đun nóng hỗn hợp đầu để đưa vào đĩa tiếp liệu và lượng hơi đáy tháp. Để tính toán cho các thiết bị đó ta cần dựa vào sơ đồ cân bằng nhiệt lượng (Sơ đồ trên). 2.5.1. Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu: QD1 + Qf = QF + Qng1 + Qxq1 (J/h) [IX.149 – II.196]. Trong đó: QD1: Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào. J/h. Qf: Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào. J/h. QF: Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang ra. J/h. Qng1: Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra. J/h. Qxq1: Nhiệt lượng mất ra môi trường xung quanh. J/h. Lượng hơi đốt cần thiết để đun nóng hỗn hợp đầu đến nhiệt độ sôi là: D1 = , kg/h [IX.155 – II.197] Trong đó: D1: lượng hơi đốt, kg/h CF: nhiệt dung riêng của hỗn hợp khí đi ra, J/kg độ Cf: nhiệt dung riêng của hỗn hợp đầu, J/kg độ tF: nhiệt độ hỗn hợp khi ra khỏi thiết bị đun nóng, 0C tf: nhiệt độ của hỗn hợp đầu, 0C F: lượng hỗn hợp đầu, kg/h Ta có: F = 5800 kg/h tF = t0S = 68.7o Chọn tf = 20oC * Tính CF, Cf: CF, Cf: được tính theo công thức: CF = aA.CA + CN.aN J/kg độ. Trong đó: aA.: nồng độ phần khối lượng của Axeton . aN.: nồng độ phần khối lượng của Nước. CA: nhiệt dung riêng của Axetôn, J/kg độ CN: nhiệt dung riêng của Nước, J/kg độ Có aA = 0.3 AN = 1- aA = 1- 0.3 = 0.7 Từ tF = 68.7 0C nội suy trong Bảng I.153 [I.171] ta có : CA = 2333.275 J/kg độ. CN = 4190 J/kg độ. => CF = 0.3*2333.275 + 0.7*4190 = 3632.983 J/kg độ. Từ tf = 200C nội suy trong Bảng I.153 [I.171] ta có : CA = 2180 J/kg độ. CN = 4180 J/kg độ. => Cf = 0.3*2180 + 0.7*4180 = 3580 J/kg độ. * Tính r1. Dùng hơi nước bão hoà nên ta chọn P = 2 at, khi đó t = 119,6 (oC). Tra Bảng I.251 [I.314] r1 = 2208.103 J/kg. D1 = = kg/h. + Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào: QD1 = D1.l1 = D1(r1 +q1C1). [IX.150 - II.196]. Trong đó: l1: Hàm nhiệt của hơi đốt J/kg. q1: Nhiệt độ nước ngưng = 119,60C. C1: Nhiệt dung riêng của nước ngưng. Nội suy trong Bảng I.153 [I.171] => C1= 4275 J/kg độ QD1 = 888.1*(2208*103 + 119,6*4275) =2415001.449 KJ/h + Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào: Qf = F.Cf.tf [IX.151 – II.196]. Qf = 5800*3580*20 = 415280 KJ/h. + Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang ra: QF = F.CF.tF [IX.152 – II.196]. QF = 5800*3632.983*68.7 = 1447598.406 KJ/h. 2.5.2. Cân bằng nhiệt lượng của tháp chưng luyện. Tổng nhiệt lượng mang vào bằng tổng nhiệt lương mang ra: QF + + QR = Qy + Qw + Qm + Qng2 [IX.156 – II.197] Trong đó: : nhiệt lượng do hơi đốt mang vào tháp, J/h. QF: nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp, J/h. QR: nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào tháp, J/h. Qy: nhiệt lượng do hơi đốt mang ra ở đỉnh tháp, J/h. Qw: nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra, J/h. Qng2: nhiệt lượng do nước ngưng mang ra tháp, J/h. Qm: nhiệt lượng do tổn thất ra môi trường xung quanh, J/h. + Nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào: QR = GR. CR .tR: [IX.158 – II.197] Trong đó: GR: lượng lỏng hồi lưu, kg/h GR = P.Rth = 1734*1 = 1734 kg/h tR : nhiệt độ của chất lỏng hồi lưu, oC tR = tp =57.27oC CR: nhiệt dung riêng của chất lỏng hồi lưu, J/kg độ. CR = Có aA = aP = 0.98 CA, CB: nhiệt dung riêng của Benzen và Toluen ở 57.27oC. Nội suy theo to = 57.27oC trong I.153 [I.171] ta có: CA = 2296.13 J/kg độ CN = 4187.95 J/kg độ. CR = Chỗn hơp = 0.98*2296.13 + (1- 0.98)*4187.95 = 2333.966 J/kg độ. => QR = GR . CR .tR = 1734*2333.966*57.27 = 231777247.7 J/kg độ. + Nhiệt lượng do hơi đốt mang ra ở đỉnh tháp: Qy =P.(1 + Rth)lđ , J/h [IX.159 – II.197] Trong đó: lđ: nhiệt lương riêng của hơi ở đỉnh tháp, J/kg. lđ = lA.aA + lN.aN [II.197] lđ = lA.aA + lN.(1 – aA) lA , lN : nhiệt lượng riêng của Axeton và Nước ở đỉnh tháp, J/kg lA = rA + tP.CA lN = rN + tP.CN Với tP = 57.27 0C nội suy theo Bảng I.153 [I.171] ta có: CA = 2296.13 J/kg độ CN = 4187.95 J/kg độ Với tP = 57.27 0C nội suy theo Bảng I.212 [I.254] ta có: rA = 521.325*103 J/kg rN = 2425.007*103 J/kg lA = 521.325*103 + 57.27* 2296.13 = 652824.37 J/kg. lN = 2425.007*103 + 57.27*4187.95 = 2664850.9 J/kg. lđ = 652824.37*0.98 + (1- 0.98)*2664850.9 = 693064.9 J/kg. Qy = 1734*(1+1)*693064.9 = 2403549.07 KJ/h. + Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra: Qw = W. Cw .tw ,J/h [IX.160 – II.197] Trong đó: W = 4066 kg/h. tw : nhiệt độ của sản phẩm đáy, oC tw = 98.67oC Cw: nhiệt dung riêng của sản phẩn đáy, J/kg.độ Cw = aA.CA + (1 – aA).CN aA = aw = 0.01 Nội suy trong Bảng I.153 [I.171] ở to = 98.67oC ta có: CA = 2430.7 J/kg độ CN = 4227.3 J/kg độ Cw = 0.01*2430.7 + (1 – 0.01)*4227.3 Cw = 4209.3 J/kg.độ Vậy Qw = W. Cw .tw = 4066*4209.3*98.67 = 1688738.4 KJ/h + Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra: Qngt = Gngt .C2 . q2 , J/h [IX.161 – II.198] Trong đó: Gngt: lượng nước ngưng tụ, kg/h C2: nhiệt dung riêng của nước ngưng, J/kg.độ q2:nhiệt độ của nước ngưng, 0C ta có q2 = 119,6oC Gngt = D2: lượng hơi đốt cần thiết để đun sôi dung dịch đáy tháp. Nội suy C2 theo q2 theo Bảng I.149 [I.168] ta có: C2 = 2156.11 J/kg độ Qngt = D2*2156.11*119,6 = 257870.756*D2 J/h + Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh: Qm = 0,05.D2.r2, J/h [IX.162 – II.198] Tra Bảng I.251 [I.314] ở to = 119.6oC ta có r2 = 2208.103 J/kg Qm = 0.05*2208*103 *D2 = 110400*D2 J/h + Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào tháp: = D2. l2 J/h [IX.157 - II.197] l2: hàm nhiệt của hơi đốt, J/kg l2 = r2 + q2.C2 l2 = 2208*103 + 119.6*2156.11 l2 = 2465870.756 J/kg = 2465870.756*D2 + Lượng hơi đốt cần thiết để đun sôi dung dịch đáy tháp: Thay các giá trị nhiệt lượng đã tính được vào công thức: QF + + QR = Qy + Qw + Qm + Qng2 [IX.156 – II.197] Ta tính được D2 = 1150.32 kg/h 2.5.3. Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị ngưng tụ: Xét thiết bị ngưng tụ chỉ ngưng tụ lượng hồi lưu. P .Rth.r = Gn1.Cn (t2 – t1) kg/h [II.198] kg/h [IX.164 – II.198] Trong đó: Gn1: lượng nước lạnh tiêu tốn cần thiết, kg/h t1: nhiệt độ vào của nước, t1 = 20oC t2: nhiệt độ ra của nước, ta chọn t2 = 45oC để tránh hiện tượng đóng cặn lại trên bề mặt truyền nhiệt và tránh sự kết tủa của các muối. oC Rth: chỉ số hồi lưu, Rth = 1 Cn : nhiệt dung riêng của nước ở totb = 32,5oC. Nội suy trong Bảng I.149 [I.168] ta được Cn = 4179 J/kg.độ P = 1734 kg/h r: ẩn nhiệt ngưng tụ J/kg. r = aA.rA + (1-aA).rN aA = 0.98 phần khối lượng => r = 0.98*521.325*103 + (1 – 0.98)*2425.007*103 => r = 559398.64 J/kg Lượng nước lạnh tiêu tốn cần thiết là: kg/h 2.5.4. Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị làm lạnh: P[r + Cp (t’1 – t’2)] = Gn3 Cn (t2 – t1) [IX.166 – II.198] Trong đó: Gn3: lượng nước lạnh, kg/h t’1: nhiệt độ đầu vào của sản phẩm đỉnh đã ngưng tụ, t’1 = tp = 57.27oC t’2: nhiệt độ cuối của sản phẩm đỉnh đã ngưng tụ, chọn t’2 = 25oC t1 = 20oC t2 = 45oC Cn = 4179 J/kg.độ Cp: nhiệt dung riêng của sản phẩm đỉnh đã ngưng tụ, J/kg.độ Cp = CR = Chh = 2333.966 J/kg.độ r: ẩn nhiệt ngưng tụ của hỗn hợp ở đỉnh tháp, J/kg r = 559398.64 J/kg Vậy lượng nước lạnh cần thiết cho thiết bị làm lạnh là: Gn3 = 10534.55 kg/h Phần 3: Tính Toán, thiết kế thiết bị phụ 3.1. Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu. Thiết bị gia nhiệt dùng hơi nước bão hoà ở áp suất 2 at để đun nóng hỗn hợp đầu từ nhiệt độ t = 20oC đến nhiệt độ sôi là tF =68.7oC. Hai lưu thể đi ngược chiều nhau, hơi đốt đi từ trên xuống, truyền ẩn nhiệt hoá hơi cho hỗn hợp lỏng đi từ dưới lên và ngưng tụ thành lỏng đi ra khỏi thiết bị. Nhiệm vụ của ta là phải tính được đầy đủ các thông số kỹ thuật cần thiết của thiết bị đó như: đường kính, chiều cao, bề mặt truyền nhiệt, số ống, số ngăn... Chọn thiết bị truyền nhiệt ống chùm kiểu đứng có các thông số sau: + Đường kính ống: d = 38x2,5mm + Chiều cao ống: H = 1,5m + ống làm bằng thép CT3 có l = 50 w/m2.độ [II.313] 3.1.1. Lượng nhiệt cần thiết: Hơi nước bão hoà ở 2at có: tohđ = 119,6oC [I.314] ttb = thđ - Dttb Với: Dttb: hiệu số nhiệt độ trung bình của hai lưu thể thđ: nhiệt độ hơi đốt Ta có: oC ttb = thđ - Dttb = 119.6 – 72.55 = 47.05oC Nhiệt lượng dùng để đun nóng hỗn hợp đầu tới nhiệt độ sôi là: Q = GF .Cp (tc – tđ) [II.46] GF: lượng hỗn hợp đầu cần đun nóng hoặc làm nguội, kg/s tc, tđ: nhiệt độ đầu và cuối của hỗn hợp, oC Cp: nhiệt dung riêng của hỗn hợp đầu ở tt b, J/kg.độ Cp = aF.CA + (1 – aF). CN Tại ttb = 47.05 nội suy trong Bảng I.153 [I.171] ta được: CA = 2262.91 J/kg CN = 4180.29 J/kg Cp = 0.3*2262.91 + (1 – 0.3)*4180.29 Cp = 3605.08 J/kg.độ Vậy nhiệt lượng cần thiết để đun nóng hỗn hợp đầu tới nhiệt độ sôi là: Q = 1.611*3605.08* (68.7 – 20) Q = 282839.075 W 3.1.2. Tải nhiệt trung bình cho quá trình truyền nhiệt. * Các chuẩn số cần thiết: + Khối lượng riêng của hỗn hợp tại nhiệt độ trung bình: Với ttb = 47.05oC. Nội suy theo Bảng I.2 [I.9] ta được: rA = 760.25 kg/m3 rN = 988.83kg/m3 r = 907.02 kg/m3 + Tính độ nhớt của dung dịch: lgmdd = xF.lgmA+ (1 – xF).lgmN [I.12 - I.84] Tại ttb = 47.05oC. Nội suy trong bảng I.102 [I.91] ta có: mA = 0.2525*10-3 Ns/m2 mN = 0.5806*10-3 Ns/m2 lgmdd = 0.117*lg(0.2525*10-3) + (1 – 0.117)*lg(0.5806*10-3) mdd = mx = 0.5267*10-3 Ns/m2 + Tính chuẩn số Reynon: Chọn vận tốc của dung dịch đi trong ống là 0.5 m/s chế độ chảy xoáy + Hệ số dẫn nhiệt của dung dịch, l , w/m.độ [I.32 – I.123] Trong đó: A: hệ số phụ thuộc mức độ liên kết của chất lỏng. Vì Axeton và Nước là 2 chất lỏng liên kết nên A = 3.58*10-8 [I.123] Cp: nhiệt dung riêng đẳng áp của chất lỏng, J/kg.độ r: khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m3 M: khối lượng mol tỷ lệ giữa chất lỏng 1 phân tử chất đã cho và 1/16 khối lượng nguyên tử oxi Ta có: M = MF =22.68 kg/kmol Cp = 3605.08 J/kg.độ r = 907.02 kg/m3 l = 0.74 W/m.độ + Tính chuẩn số Pran của hỗn hợp. [V.35 - II.12] + Tính chuẩn số Nuyxen [V.40 – II.12] Trong đó: Prt: chuẩn số Pran tính theo ttb của tường. e1: hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng của tỷ số giữa chiều dài l và đường kính. Ta có: Đường kính ống dn = 38 mm Chiều dài H = l = 1.5 m Với và Re > 104. Tra Bảng V.2 [II.15] ta có e1= 1,02 Do chênh lệch giữa vỏ và dòng lưu thể là khá nhỏ nên ta có thể coi Nu = 0.021*28414.30.8*1.02*2.5660.43*10.25 Nu = 117.39 * Tính hệ số cấp nhiệt. + Hệ số cấp nhiệt phía hơi đốt a1 , w/m2.độ [V.101 – II.28] Trong đó: r: ẩn nhiệt ngưng tụ của nước, J/kg H = l = 1.5 m A: hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ màng, tm. [II.29] tT1: nhiệt độ của bề mặt tường, tiếp xúc với nước ngưng, oC tbh: nhiệt độ của hơi nước bão hoà, oC Dt1 = tbh – tT1 Dt1: hiệu số nhiệt độ giữa tbh và nhiệt độ phía tường tiếp xúc với nước ngưng. Chọn Dt1 = 11.25oC Ta có nhiệt độ thành ống phía hơi ngưng tụ là: tT1 = tbh - Dt1 tT1 = 119.6 – 11.25 = 108.35oC Nhiệt độ màng nước ngưng tụ là tm = 0.5*(108.35 + 119.6) = 113.975oC Với tm = 113.975oC. Nội suy trong [II.29] ta được A = 185.28875 và nội suy Bảng I.251 [I.314] ta có r = 2223.4583*103 J/kg Vậy hệ số cấp nhiệt phía hơi ngưng tụ là: a1 = 7201.54 w/m2.độ + Nhiệt tải riêng về phía hơi ngưng tụ: q1 = a1.Dt1 = 7201.54*11.25 = 81017.33 w/m2 + Hiệu số nhiệt độ ở hai bề mặt thành ống DTt = tT1 – tT2 = q1.Sr Với [II.3] Trong đó: r1, r2: nhiệt trở của cặn bẩn bám vào hai bên thành ống phía hơi đốt và phía dung dịch, m2.độ/w d: chiều dày của thành ống, d = 2.5*10-3 m r1, r2 tra Bảng PL.12 Sách Tính toán quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất Tập 1 ta có: m2độ/w m2độ/w DT1 = 81017.33*3.948*10-4 = 31.99oC + Nhiệt độ thành ống phía dung dịch tT2 = tT1 - DtT1 = 108.35 – 31.99 = 76.36oC + Hiệu số nhiệt độ giữa thành ống và dung dịch. Dt2 = tT2 – ttb = 76.36 – 47.05 = 29.31oC + Hệ số cấp nhiệt phía dung dịch a2 + Nhiệt tải riêng từ thành ống đến dung dịch q2 = a2.Dt2 = 2632.38*29.31 = 77155.06 w/m2 Ta có: Vậy chọn Dt1 = 11.25oC là phù hợp + Nhiệt tải riêng trung bình w/m2 * Bề mặt chuyền nhiệt. m2 * Tổng số ống n. Tổng số ống n được tính theo công thức. Trong đó: f: diện tích xung quanh của một ống, m2 f = p.dn.h ,m2 f = 3.14*0.038*1.5 = 0.17898 ống Quy chuẩn n = 19 ống Bảng V.11 [II.48] Ta bố trí ống sắp xếp theo hình 6 cạnh gồm 2 hình. Số ống trên đường xuyên tâm của hình 6 cạnh là b = 5 ống.Tra bảngV.11 [II.48] * Vận tốc thực chảy trong ống wt: tốc độ chất lỏng thực tế chảy trong ống, m/s. wt = wt =m/s Theo lý thuyết ta chọn: wt = 0.5 m/s. Do lý thuyết lớn hơn thực tế nên ta phải chia ngăn. * Số ngăn. m = Theo nguyên tắc số ngăn phải chẵn nên ta chọn m = 6 ngăn. * Tính đường kính thiết bị. D = t(b – 1) + 4.dn [II.49] Trong đó: t là bước ống, t = (1,2 á 1,5).dn Chọn t = 1.5 dn = 1.5*0.038 = 0.057 m D = 0.057(5 – 1) + 4*0.038 = 0.38 m. Vậy thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu có các thông số sau: F = 3.58 m2 L = 1.5 m dn =38 mm D = 380 mm n = 19 ống m = 6 ngăn 3.2. Tính toán cơ khí và lựa chon. 3.2.1. Tính các đường ống dẫn. Đường kính các ống dẫn và cửa ra vào của thiết bị được xác định từ phương trình lưu lượng. ,m [II.36 – I.369] Trong đó: w: vận tốc trung bình của lưu thể đi trong ống, m/s V: lưu lượng thể tích của lưu thể, m3/s G: lưu lượng của dòng pha, kg/s r: khối lượng riêng trung bình của dòng pha đó, kg/m3 3.2.1.1.Tính đường kính ống dẫn sản phẩm đỉnh. rđ: khối lượng riêng của hơi ở đỉnh tháp, kg/m3 kg/m3 gđ = gtbL = 2837.93 kg/h m3/s Chọn tốc độ hơi w = 20 m/s. Bảng II.2 [I.370] m Quy chuẩn dt = 200mm. 3.2.1.2. Tính đường kính ống dẫn hồi lưu sản phẩm đỉnh. GR = P.Rth = 1734*1 = 1734 kg/h rR: khối lượng riêng của sản phẩm hồi lưu tại to = tp = 57.27oC Với tp = 57.27oC. Nội suy theo Bảng I.2 [I.9] ta có: rA = 749 kg/m3 rN = 984.23kg/m3 => r = 752.6 kg/m3 m3/s Chọn vận tốc lượng hồi lưu: w = 0.2 m/s m Quy chuẩn dt = 70 mm. 3.2.1.3. Tính đường kính ống dẫn liệu. Lưu lượng hỗn hợp đầu đi vào tháp F = 5800 kg/h rF: khối lượng riêng của hỗn hợp đầu vào tại to = tF = 68.7oC Với tF = 68.7oC. Nội suy theo Bảng I.2 [I.9] ta được: rA = 734.26 kg/m3 rN = 978.22 kg/m3 => rF = 889.55 kg/m3 m3/s Chọn vận tốc lượng hồi lưu: w = 0.2 m/s. Bảng II.2 [I.370] m Quy chuẩn dt = 125 mm. 3.2.1.4. Tính đường kính ống dẫn sản phẩm đáy. W = 4066 kg/h rw: khối lượng riêng của sản phẩm đáy ở to = tF = 98.67oC Với tF = 98.67oC. Nội suy theo Bảng I.2 [I.9] ta được: rA = 694.73 kg/m3 rN = 958.93 kg/m3 => rW = 955.3 kg/m3 m3/s Chọn vận tốc lượng hồi lưu: w = 0.2 m/s. Bảng II.2 [I.370] m Quy chuẩn dt = 100 mm. 3.2.1.5. Tính đường kính ống dẫn hồi lưu sản phảm đáy. ry: khối lượng riêng của hơi ở đáy tháp, kg/m3 kg/m3 Gy = g’tbC = 1542.785 kg/h m3/s Chọn tốc độ hơi w = 20m/s. Bảng II.2 [I.370] m Quy chuẩn dt = 250 mm. 3.2.2. Tính chiều dày của thân tháp hình trụ. Tháp chưng luyện có thân hình trụ đặt thẳng đứng làm việc ở khoảng nhiệt độ t = 25 á 100oC và ở áp suất thường nên ta chọn vật liệu làm thân hình trụ bằng thép cacbon ký hiệu CT3. Thép này bền nhiệt. Các hệ số trong Bảng XII.4 [II.309] và [II.313]. Bảng 6. Vật liệu Giới hạn bền kéo sk (N/m2) Giới hạn bền chảy sc (N/m2) Hệ số giãn khi kéo ở 200-1000C at (1/oC) Khối lượng riêng r (kg/m3) Hệ số dẫn nhiệt W/m.độ CT3 380.106 240.106 11.106 7,85.103 50,0 Tốc độ rỉ: 0.06 mm/năm Thời gian làm việc từ 15 á 20năm Thiết bị hàn tay bằng hồ quang điện, kiểu hàn giáp mối hai bên. jh = 0,95 Bảng XIII.8 [II.362] + Giả sử thiết bị làm việc ở áp suất thường, Pmt = 105 N/m2 r: khối lượng riêng của hỗn hợp trong tháp, kg/m3 kg/m3 + P1: áp suất thuỷ tĩnh trong thiết bị, N/m2 P1 = g.r.Ht , N/m2 P1 = 9.81*869.335* 7.11 = 60635.33 N/m2 + Ptt: áp suất tính toán cho thiết bị Ptt = Pmt + P1 = 105 + 60635.33 = 160635.33 N/m2 + ứng suất cho phép: , N/m2 [XIII.1 – II.355] Thiết bị thuộc nhóm 2 loại II có h = 1 Bảng XIII.2 [II.356] nk = 2.6 Tra Bảng XIII.3 [II.356] sk = 380.106 N/m2 , N/m2 [XIII.2 – II.355] Chọn nc = 1.5 h = 1 sc = 240.106 ,N/m2 Chọn = 146.106, N/m2 * Trên thân hình trụ có 2 lỗ đường kính 150mm để lắp kính quan sát ở các vị trí quan sát phân phối chất lỏng và chất lỏng hồi lưu. [XIII.16 – II.362] L: chiều cao thân hình trụ, L = Ht = 7.11m. + Hệ số bổ sung C. C = C1 + C2 + C3 [XIII.17 – II.363] Trong đó: C1: bổ sung do ăn mòn xuất phát từ điều kiện ăn mòn vật liệu của môi trường và thời gian làm việc của thiết bị, (m). Với thép CT3 có vận tốc ăn mòn khoảng 0.06 mm/năm, thời gian làm việc là 15 á 20 năm, ta chọn C1 = 1 mm C2: đại lượng bổ sung bào mòn chỉ cần tính trong trường hợp nguyên liệu có chứa các hạt rắn chuyển động với vận tốc độ lớn ở trong thiết bị, ta bỏ qua C2. C3: bổ sung do dung sai của chiều dày, phụ thuộc chiều dày tấm vật liệu, chọn C3 = 0.8 mm. C = 1 + 0 + 0.8 = 1.8 mm * Chiều dày thiết bị được tính theo công thức sau: ,m [XIII.8 – II.360] Trong đó: + Dt: đường kính trong ,m +Ptt: áp suất toàn thiết bị ,N/m2 + : ứng suất cho phép ,N/m2 +: hệ số bền của thành hình trụ theo phương dọc Vì giá trị , vì vậy có thể bỏ qua đại lượng P ở mẫu số của công thức tính chiều dày thiết bị. ,m Lấy S = 3 mm * Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử: [XIII.26 – II.365] Po = Pth + P1 [II – 358] P1 = g.r.Ht r: khối lượng riêng của nước ở nhiệt độ trung bình của tháp. Ta có oC. Với nhiệt độ trung bình của tháp là 74.88oC, nội suy theo bảng I.2 [I.9] ta được: r = 974.82 kg/m3. P1 = 9.81*974.82*7.11 = 67992.82 N/m2 Pth: áp suất thuỷ lực học, theo Bảng XIII.5 [II.358] thì: Pth = 1.5*P = 1.5* 67992.82 = 101989.23 N/m2 => Po = 101989.23 + 67992.82 = 169982.05 N/m2 N/m2 , Vậy lấy S = 3 mm là hợp lý. 3.2.3. Tính đáy và nắp thiết bị. Chọn đáy và nắp dạng elíp có gờ lắp với thân thiết bị bằng cách ghép bích, ở tâm có đục lỗ để lấy sản phẩm đáy và sản phẩm đỉnh. Vật liệu làm đáy và nắp bằng thép CT3. Chiều dày của đáy và nắp được tính theo công thức: , m [XIII.47 – II.385] Trong đó: hb: chiều cao phần nồi của đáy và nắp (m). Tra bảng XIII.10 [II.382] ta có: hb = 200 mm jh: hệ số bền của mối hàn hướng tâm Chọn nắp hàn từ hai nửa tấm, hàn điện hai phía bằng tay, tra Bảng XIII.8 [II.362] ta có: jh = 0,95 k: hệ số không thứ nguyên [XIII.48 – II.385] + Đối với nắp tháp có đường kính ống dẫn sản phẩm đỉnh d=200 mm + Đối với đáy tháp có đường kính ống dẫn sản phẩm đáy d=100 mm Xét , thì có thể bỏ qua đại lượng P ở mẫu số của công thức tính chiều dày của công thức tính chiều dày đáy và nắp. + Đối với nắp: + Đối với đáy: +Vậy chiều dày nắp: Lấy: S + C – C = 6.5*10 -4 < 10 mm Do đó thêm 2mm vào C, ta được C = 2 + 1.8 = 3.8 mm S = 6.5*10-4 + 3.8*10-3 = 4.45*10-3 mm S = 5 mm + Thử ứng suất. [II.386] N/m2 N/m2 Vậy ta chọn Snắp = S = 5 mm. + Chiều dày đáy: Lấy: S + C – C = 5.57*10 -4 < 10 mm Do đó thêm 2mm vào C, ta được C = 2 + 1.8 = 3.8 mm S = 5.57*10-4 + 3.8*10-3 = 4.36*10-3 mm S = 5 mm + Thử ứng suất. [II.386] N/m2 N/m2 Vậy ta chọn Sđáy = S = 5 mm. + Tra bảng XIII.12 [II.385] ta có h = 0.025 m (h là chiều cao gờ) Tra bảng XIII. 11 [II.384], với đường kính Dt = 800 mm, S = 5 mm, ta có m = 30.2 kg Vậy ta có đáy và nắp thiết bị với các thông số sau: Dt = 800 mm S = 5 mm hb = 200 mm m = 30.2 kg h = 25mm 3.2.4. Tra Bích. * Chọn bích liền bằng thép nối thiết bị: Do không thể chế tạo được thân tháp với chiều dài lớn nên ta buộc phải dùng bích để nối các phần lại với nhau. Với tháp hình trụ làm việc ở điều kiện thường ta chọn mặt bích liền bằng thép CT3 để nối thân với đáy và nắp thiết bị. Theo bảng XIII.27 [II.420] Bảng 7. Py.106 (N/m2) Dt D Db I Do db Z h mm Cái 0.1 800 930 880 850 811 M20 24 20 Chọn bích liền bằng thép kim loại đen để nối các bộ phận của thiết bị và ống: Theo bảng XIII.26 [II .409] Bảng 8. Tên các ống Dy Dn D Dd D1 db h Z mm Cái Sản phẩm đỉnh 200 219 290 255 232 M16 16 8 Hồi lưu đỉnh 70 76 160 130 110 M12 14 4 ống dẫn liệu 125 133 235 200 178 M16 14 8 Sản phẩm đáy 100 108 205 170 148 M16 14 4 Hồi lưu đáy 250 273 370 335 312 M16 22 12 Kích thước chiều dài đoạn ống nối: Dựa vào đường kính của các ống ta tra được các số liệu sau: Theo bảng XIII.32 [II.434] Bảng 9. Tên các ống Dy Py < 2.5.106 N/m2 Mm Sản phẩm đỉnh 200 130 Hồi lưu đỉnh 70 110 ống dẫn liệu 125 120 Sản phẩm đáy 100 120 Hồi lưu đáy 250 140 3.2.5. Tính lưới đỡ đệm, dầm đỡ đệm, đĩa phân phối chất lỏng: * Đĩa phân phối chất lỏng: - Chọn kiểu đĩa loại 2, với các thông số sau: Theo số liệu trong Bảng IX.22 [II.230] Bảng 10. Đường kính tháp Đường kính đĩa Đường kính ống Bước ống, t Số ống mm chiếc 800 500 44.5 70 28 * Lưới đỡ đệm: Chọn đường kính lưới là: Dl = 785 mm. * Dầm đỡ đệm: Chọn dầm đỡ hình chữ nhật có chiều cao bằng 2 lần chiều rộng. Dầm được làm bằng vật liệu thép CT3, hai đầu thanh dầm được hàn vào thân thiết bị. Tính độ bền của dầm bị uốn trong giới hạn đàn hồi từ đó xác định được kích thước dầm. Coi thanh dầm bị uốn thuần tuý, sau khi xác định được kích thước ta tiến hành kiểm tra độ bền của dầm. , kN/m2 Trong đó: sz: ứng suất pháp, kN/m2 ty: ứng suất tiếp, kN/m2 Dầm sẽ chịu tác dụng phân bố gây nên bởi khối lượng của lớp đệm của chất lỏng và của thành thiết bị. Để đảm bảo độ bền cho thanh dầm, ta coi chất lỏng choán đầy tháp. Vì nên ta coi tháp chứa toàn H2O. Đồng thời coi cả tháp là một khối tác dụng lên một thanh dầm chung. Thể tích của đệm. m2 Khối lượng đệm. mđ = rđ.Vđ với rđ = 700 kg/m2 Xem Bảng 3 => mđ = 700*1.965 = 1375.5 kg Khối lượng chất lỏng trong tháp (coi trong tháp chứa toàn nước) mth = Vth. Tại toF = 68.7oC ta có = 978.215 kg/m3 m3 mth = 3.57*978.215 = 3492.23 kg Diện tích bao quanh tháp: S = p.Dt.Ht = 3.14*0.8*7.11 = 17.86 m2 Lực phân bố tác dụng lên thanh dầm của thành thiết bị là: qthép = rthép.S = 7850*17.86 = 140201 N/m2 Khối lượng của nắp bằng khối lượng của đáy: mn = mđ = 30.2 kg Lực phân bố tác dụng lên dầm của thiết bị. , N/m N/m q = 164.69 kN/m Momen đối với trục x, Mx. kN A B Dt MA MB A B Lực cắt ngang dầm tại 2 đầu A và B kN Vì trạng thái ứng suất là đơn nên ta có : ứng suất cho phép của thép CT3 = = 240.106 N/m2 = 240.103 kN/m2 wx: kích thước dầm ảo, m2 m2 Lấy wx =2.75*10-5 m2 , vơi h là chiều cao và b là chiều rộng. m Ta chọn b = 100 mm h = 200 mm Kiểm tra độ bền của thanh dầm có b = 100 mm, h = 200 mm. Theo công thức: smax smax tại vị trí 1,2,3. Ta có: smax = smin = kN/m2 kN/m2 Tại vị trí (1): kN/m2 s thoả mãn điều kiện bền Tại vị trí (2): mà vậy kN/m2 kN/m2 s thoả mãn điều kiện bền. Tại vị trí (3): kN/m2 s thoả mãn điều kiện bền. Vậy thanh dầm với thông số: b = 100 mm và h = 200 mm là đạt được yêu cầu thiết kế. 3.2.6. Tính chọn tai treo và chân đỡ: * Tai treo: Chiều cao của toàn tháp Ht = 7.11 m Tổng khối lượng toàn tháp: M = mt + mnắp + mđệm + mđáy + mchất lỏng + mbx Với mbx: hệ số bổ xung bao gồm khối lượng các chi tiết phụ của tháp như bích, bulông.... Khối lượng tháp: mt = rt. Vt Thân thiết bị làm bằng thép CT3 với rt = 7850kg/m3 [II.313] Thể tích tháp: Dn, Dt: đường kính ngoài và trong của tháp. Dn = 0.8 + 2*0.003 = 0.806 m Dt = 0.8 m m3 => mt = 7850*0.054 = 423.9 kg => M = 423.9 + 30.2 + 1375.5 + 30.2 + 3492.23 + mbx => M = 5352.03 + mbx mbx: khối lượng các bộ phận khác, giả thiết chọn mbx = 500 kg M = 5352.03 + 500 = 5852.03 kg Trọng lượng của tháp là: P = M.g P = 5852.03* 9.81 = 57408.4143 N Ta sử dụng 4 tai treo làm bằng thép CT3, tải trọng của mỗi tai treo là: N Theo bảng XIII. 36 [II.438], ta chọn tai treo có tải trọng cho phép là G = 2.5*.104 N. Bề mặt đỡ là: F = 173*10-4 m2, tải trọng cho phép trên mặt đỡ là q = 1.45*106 N/m2 Bảng 11. L B B1 H S l a d Khối lượng 1 tai treo 1 tai mm kg 150 120 130 215 8 60 20 30 3.48 * Chân đỡ. Tra bảng XIII. 35 [II.437] ta chọn chân đỡ có tải trọng cho phép là G = 2.5*.104 N. Bề mặt đỡ là: F = 444*10-4 m2, tải trọng cho phép trên mặt đỡ là q = 0.56*106 N/m2. Bảng 12. L B B1 B2 H h s l d Mm 250 180 215 290 350 185 16 90 27 3.3. Tính thùng cao vị. 3.3.1. Các trở lực trong quá trình tiếp liệu. áp suất toàn phần cần thiết để khắc phục tất cả sức cản thuỷ lực trong hệ thống (kể cả ống dẫn và thiết bị) khi dòng chảy đẳng nhiệt. DP = DPđ + DPm + DPH + DPc + DPk + DPt , N/m3 [II.53 – I.376] Trong đó: +DPđ : áp suất động lực học tức là áp suất cần thiết để tạo tốc độ cho dòng chảy ra khỏi ống dẫn, N/m2 DPđ = N/m2 [II.54 – I.376] r: khối lượng riêng của chất lỏng trong ống, kg/m3 w: tốc độ dòng chảy, m/s + DPm: áp suất để khắc phục trở lực ma sát khi dòng chảy ổn định trong ống thẳng, N/m2 DPm ==.DPđ , N/m2 [II.55 – I.377] l: hệ số ma sát L: chiều dài ống, m dtđ: đường kính tương đương của ống, m + DPc : áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục bộ, N/m2 , N/m2 [II.56 – I.377] Với x: hệ số trở lực cục bộ. +DPH: áp suất cần thiết để nâng cao chất lỏng lên cao hoặc để khắc phục áp suất thuỷ tĩnh. DPH = r.g.H, N/m2 [II.57 – I.377] +DPt, DPk: là áp suất cần thiết để khắc phục trở lực trong thiết bị và áp suất bổ xung ở cuối ống dẫn trong những trường hợp cần thiết. Trong trường hợp tính toán giá trị này bỏ qua. 3.3.1.1. Trở lực của đoạn ống từ thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu tới tháp. * Tính DPđ Khối lượng riêng của dung dịch tại tos = tF = 68.7oC Trong phần tính toán cơ khí cho ống dẫn liệu, ta đã tính được r = 889.55 kg/m3 Tốc độ trung bình của lưu thể. w = [II.56 – I.369] w = d = 125 mm (đường kính ống dẫn liệu, đã tính ở phần cơ khí). w = m/s N/m3 * Tính DPm. DPm ==.DPđ N/m2 Chọn chiều dài ống dẫn L = 3 m Đường kính tương đương của ống dtd = d = 0.125 m Chuẩn số Re của lưu thể. m: độ nhớt của hỗn hợp ở t = 68.7oC lgmhh = xF.lgmA+ (1 – xF).lgmN [I.12 – I.84] Tại to = 68.7oC. Nội suy theo Bảng I.101 [I.91] ta được: mA = 0.217*10-3 Ns/m2 mN = 0.4203*10-3 Ns/m2 lgmhh = 0.117*lg(0.217*10-3) + (1 – 0.117)*lg(0.4203*10-3) mhh = 0.389*10-3 Ns/m2 Vậy dòng chảy trong ống là chế độ chảy xoáy, khi đó hệ số ma sát l được tính theo công thức sau: [II.65 – I.380] D: độ nhám tương đối, xác định theo: [II.66 – I.380] Tra bảng II.15 [I.381], với loại ống tráng kẽm mới, bình thường ta được e = 0.1 mm l = 0.024 N/m2 * Tính DPc. Trên ống có: + 3 khuỷu 90o, mỗi khuỷu do 3 khuỷu 30o tạo thành Chọn a/b = 1 => x1 = 0,3.3 = 0,9 [I.394] + Trở lực ra khỏi cửa ống, đột mở x2 = 0.714 + 1 van tiêu chuẩn, x3 = 4.25 [I.397] x = 3.x1 + x2 + x3 = 3*0.9 + 0.714 + 4.25 = 7.664 D Pc = x.DPd = 7.664*10.007 = 76.69 N/m2 Vậy áp suất tổng cộng là: DP1 = DPd + DPm + DPc = 10.007 + 5.76 + 76.69 = 92.457 N/m2 Chiều cao cột chất lỏng tương ứng với DP1 là: m 3.3.1.2. Trở lực của ống dẫn từ thùng cao vị đến thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu. * Tính DPd: Khối lượng riêng của hỗn hợp là: Với to = 20oC. Nội suy theo Bảng I.2 [I.9] ta được: rA = 791kg/m3 rN = 998kg/m3 r = 925.35 kg/m3 Tốc độ của dung dịch chảy trong ống là: w = m/s N/m3 * Tính DPm. Chuẩn số Reynon của lưu thể. m: độ nhớt của hỗn hợp ở t = 20oC lgmhh = xF.lgmA+ (1 – xF).lgmN [I – 84] Tại to = 20oC. Nội suy theo Bảng I.101 [I.91] ta được: mA = 0.322*10-3 Ns/m2 mN = 10-3 Ns/m2 lgmhh = 0.117*lg(0.322*10-3) + (1 – 0.117)*lg(10-3) mhh = 0.876*10-3 Ns/m2 Vậy dòng chảy trong ống là chế độ chảy xoáy, khi đó hệ số ma sát l được tính theo công thức sau: [II.65 – I.380] Có D = 0.8*10-3 l = 0.0279 Chọn chiều dài đoạn ống là L = 15m N/m2 * Tính DPc: Trở lực cục bộ qua các đoạn ống là : + Trở lực vào ống, ta có thể chọn x1 = 0.52 + 2 khuỷu 90o, mỗi khuỷu do 3 khuỷu 30o tạo thành Chọn a/b = 1 => x2 = 0.3*3 = 0.9 [I.394] + 1 van tiêu chuẩn, x3 = 4.25 [I.397] xh = x1 + 2.x2 + x3 = 0.52 + 2*0.9 + 4.25 = 6.57 DPc = x . DPđ = 6.57*9.31 = 61.17 N/m2 Vậy áp suất tổng cộng là: DP2 = DPđ + DPm + DPc = 9.31 + 31.17 + 61.17 = 101.65 N/m2 Chiều cao cột chất lỏng tương ứng là: m 3.3.1.3. Trở lực của thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu. * Tính DPđ: Tốc độ lưu thể trung bình đi trong ống là: V: thể tích của hỗn hợp , m2/s f: tiết diện của bề mặt truyền nhiệt. , m2 n: số ống của thiết bị gia nhiệt, có n = 19 ống m: số ngăn của thiết bị gia nhiệt, có m = 6 ngăn Khối lượng riêng của lưu thể ở totb = 47.05oC, đã tính được ở phần tính thiết bị phụ, ta có rtb = 907.02 kg/m3. m2/s m2 m/s N/m2 * Tính DPm: Chuẩn số Reynon của lưu thể. ở to = 47.05oC có m = 0.5267*10-3 Ns/m2 Vậy dòng chảy trong ống là chế độ chảy xoáy, khi đó hệ số ma sát l được tính theo công thức sau: [II.65 – I.380] = l = 0.061 DPm = L = 6*1.5 = 9 m DPm = N/m2 * Tính DPc. Khi dòng chảy qua thiết bị gia nhiệt, phải qua các ngăn và nhiều chỗ ngoặt, đột thu, đột mở. Ta có tiết diện cửa vào thiết bị bằng tiết diện cửa ra thiết bị . m2 Tiết diện khoảng trống ở 2 đầu thiết bị đối với mỗi ngăn là : m2 Tiết diện ống truyền nhiệt của một ngăn là: m2 Khi dòng chảy vào thiết bị gia nhiệt, tức là đột mở. x1 = (1 – 0.65)2 = 0.1225 Khi dòng chảy đi từ các khoảng trống vào các ngăn, tức là đột thu x2 = 0.4614 Nội suy Bảng II.16 [I.388] Khi dòng chảy từ các ngăn ra khoảng trống, tức là đột mở x3 = (1 - 0.143)2 = 0.734 Khi dòng chảy ra khỏi thiết bị, tức là đột thu. Với . Tra bảng II.16 [I.388] x4 = 0.225 Từ ngăn nọ sang ngăn kia lưu thể đổi chiều 180o x5 = 0.7 x = x1 + 3x2 + 3x3 + x4 + 5x5 x = 0.1225 + 3*0.4614 + 3*0.734 + 0.225 + 5*0.7 = 7.4337 DPc = x . DPđ = 7.4337*197.55 = 1468.53 N/m2 * Trở lực thuỷ tĩnh: DPH = r.g.H = 907.02*9.81*1.5 = 13346.8 N/m2 DP3 = DPđ + DPm + DPc +DPH = 197.55 + 3286.51 + 1468.53 + 13346.8 = 18281.39 N/m2 Chiều cao cột chất lỏng tương ứng với DP3 là: H3 = m 3.3.2. Tính chiều cao của thùmg cao vị so với đĩa tiếp liệu: Chọn mặt 2 – 2 là mặt chuẩn. Viết phương trình Becnuly cho hai mặt cắt 1-1 và 2-2 ta có: Trong đó: P1, P2 : áp suất tại mặt cắt 1 - 1 và 2 - 2 (N/m2) P1 = Pa = 9.81*104 (N/m2) P2 = P1 +DPL= 98100 + 4296.84 = 102396.84 N/m2 w1 : Vận tốc dung dịch tại mặt cắt 1 - 1 (m/s). Coi w1 = 0 vì tiết diện thùng cao vị rất lớn so với tiết diện ống. w2 : Vận tốc dung dịch tại mặt cắt 2 - 2 có w2 = 0.15 (m/s) r1 : Khối lượng riêng dung dịch trước khi gia nhiệt (kg/m3) r1 = r20 = 973.781 (kg/m3) r2 : Khối lượng riêng dung dịch sau khi gia nhiệt (kg/m3) r2 = r68.7 = 889.55 (kg/m3) Hm = H1 + H2 + H3 = 0.011 + 0.0112 + 2.05 = 2.0722 m 3.4. Tính Bơm. Để tính bơm về bơm trong việc đưa hỗn hợp đầu lên thùng cao vị đảm bảo yêu cầu công nghệ thì ta phải tính các trở lực của đường ống dẫn liệu của thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu từ đó tính ra chiều cao thùng cao vị so với vị trí đĩa tiếp liệu vào tháp. Cuối cùng, tính công suất và áp suất toàn phần của bơm. Chọn bơm ly tâm. Bơm ly tâm làm việc ở áp suất thường, chọn chiều cao hút của bơm ở to = 20oC là 5 m Bảng II.34 [I.441]. ở chiều cao này bơm làm việc tuần hoàn đảm bảo và không xảy ra hiện tượng xâm thực. Chiều cao đẩy của bơm là. Hđ = Hc + Z + Hđáy + Hb= 1.38 + 3.54 + 0.3 + 0.5 = 5.72 m Chiều cao làm việc của bơm là. HF = Hđ + Hh = 5.72 + 5 = 10.72 m * Tổn thất áp suất trên đường ống. DPđ = N/m3 * Tính DPm: ở phần tổn thất áp suất từ thùng cao vị đến thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu ta tính được. Re = 18736.75 l = 0.0279 Chiều dài ống. L = HF + 0,8 = 10.72+ 0,8 = 11.52 m DPm = N/m2 * Tính DPc: Trên đường ống có 2 khuỷu 90o , mỗi khuỷu do 3 khuỷu 30o tạo thành. x1 = 3*0.3 = 0.9 Có 2 van tiêu chuẩn: x2 = 4.25 x = 2x1 + 2x2 = 2*0.9 + 2*4.25 = 10.3 N/m2 DPc = 10.3*10.96 = 112.888 N/m2 DP = DPđ + DPm + DPc = 10.96 + 28.18 + 112.888 = 152.028 N/m2 . Chiều cao cột chất lỏng tương ứng là: Hm = m áp suất toàn phần của bơm là: H = HF + Hm = 10.72 + 0.016 = 10.736 m Công suất của bơm là: , kw [I.439] Trong đó: Q: năng suất của bơm, m3/s r: khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m3 g: gia tốc trọng trường, m/s2 H: áp suất toàn phần của bơm, m h: hiệu suất chung của bơm h = ho . htl . hck Ta chọn: hiệu suất thể tích ho = 0,96 hiệu suất thuỷ lực htl = 0,85 hiệu suất cơ khí hck = 0,96 h = 0,96 . 0,85 . 0,96 = 0,78 , m3/s Vậy năng suất của bơm là: kw Công suất động cơ điện , kw [I.439] Với htr: hiệu suất truyền động, chọn htr = 1 hđc: hiệu suất động cơ điện, chọn hđc = 0,8 kw Trong thực tế chọn động cơ điện có công suất lớn hơn tính toán Ncđc = b.Nđc [I.439] Dựa vào Bảng II.33 [I.439], có Nđc < 1 thì hệ số dự trữ b =1.8 Ncđc = 1.8*0.2725 = 0.491 kw Vậy ta chọn bơm có công suất là 0.5 kw. Phần 4 : Kết Luận Chưng luyện là một trong các quá trình phân riêng dưới tác dụng của nhiệt, được ứng dụng rộng rãi trong ngành hóa chất và thực phẩm, cũng như một số ngành chế biến có liên quan khác. Trong quá trình chưng, các cấu tử đều bay hơi nhưng dựa trên độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp nên ta có thể tách hỗn hợp thành những cấu tử riêng biệt. Qua một thời gian làm việc khá nghiêm túc, với sự hướng dẫn trực tiếp và nhiệt tình của…….., em đã hoàn thành bản đồ án môn học Quá trình thiết bị, với nội dung tính toán và thiết kế tháp chưng luyện liên tục loại tháp đệm để phân tách hỗn hợp Axeton – Nước. Các công thức tính toán được tra cứu trong sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất và những tài liệu đúng qui định, đảm bảo việc tính toán chính xác và hợp lý. Trong quá trình tính toán và thiết kế, tuy em đã hết sức cố gắng, song kết quả tính toán trong bản thiết kế này cùng với bản vẽ thuyết trình có thể có chỗ nhầm lẫn, đó là những khiếm khuyết không thể bỏ qua được. Tuy nhiên, do lần đầu làm quen với quá trình tính toán và thiết kế do đó nhầm lẫn là điều không tránh khỏi. Em rất mong thầy thông cảm và bỏ qua. Việc làm đồ án môn học Quá trình thiết bị đã thực sự đem lại hiệu quả cho em nói riêng và cho sinh viên trong khoa nói chung. Qua việc làm đồ án này, em cũng như các sinh viên khác nâng cao được kỹ năng tính toán; biết cách nhìn nhận vấn đề thiết kế một cách hệ thống, đặc biết giúp cho sinh viên biết cách sử dụng, tra cứu tài liệu. Có thể nói rằng đây là một bước tập dượt, một sự chuẩn bị tốt giúp ích rất nhiều cho việc làm đồ án tốt nghiệp sắp tới của các sinh viên. Sau khi hoàn thành bản đồ án, em đã tích lũy được rất nhiều kiến thức trong tính toán và thiết kế, rất gần với thực tế. Nó là một hành trang quý đối với những kỹ sư hóa trong tương lai. Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian cũng như trình độ của bản thân nên bản đồ án này của em còn thiếu rõ ràng mạch lạc trong việc trình bày, và cũng không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong được sự cảm thông và giúp đỡ, chỉ bảo của các thầy, các cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! Phần 5 : Tài Liệu Tham Khảo 1. Tập thể tác giả Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất. Tập 1 Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 1992 2. Tập thể tác giả (Hiệu đính: TS Trần Xoa; Pgs,TS Nguyễn Trọng Khuông; TS Phạm Xuân Toản) Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất. Tập 2 Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 8/2006. 3. Gs – Ts Nguyễn Bin Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hoá chất và thực phẩm.Tập 1 Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2004 4. Gs – Ts Nguyễn Bin Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hoá chất và thực phẩm. Tập 4 Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2005 5. Gs – Ts Nguyễn Bin Tính toán các quá trình, thiết bị trong công nghệ hoá chất và thực phẩm. Tập 1 Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2004 6. Gs – Ts Nguyễn Bin Tính toán các quá trình, thiết bị trong công nghệ hoá chất và thực phẩm. Tập 2 Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, 2001 Mục Lục Phần 1 : Giới Thiệu Chung Mở Đầu. 1.2. Thuyết minh dây chuyền sản xuất. Sơ đồ dây chuyền công nghệ. Chế độ làm việc của tháp đệm. 1.5. Ưu, nhược điểm của tháp đệm. 1.5.1. Ưu điểm của tháp đệm. 1.5.2. Nhược điểm của tháp đệm. 1.6. Bảng kê các ký hiệu thường dùng trong đồ án. Phần 2 : Tính toán, thiết kế thiết bị chính. 2.1. Tính toán cân bằng vật liệu toàn tháp. 2.1.1. Tính cân bằng vật liệu. 2.1.2. Xác định số bậc thay đổi nồng độ. 2.1.2.1. Xác định chỉ số hồi lưu tối thiểu (Rmin) 2.1.2.2. Tính chỉ số hồi lưu thích hợp (Rth). 2.1.2.3. Phương trình đường nồng độ làm của đoạn luyện. 2.1.2.4. Phương trình đường nồng độ làm của đoạn chưng. 2.2. Tính đường kính tháp. 2.2.1. Đường kính đoạn luyện. 2.2.1.1. Lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện. 2.2.1.2. Tính khối lượng riêng trung bình. 2.2.1.3. Tính tốc độ hơi đi trong tháp. 2.2.2. Đường kính đoạn chưng: 2.2.2.1. Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng. 2.2.2.2. Tính khối lượng riêng trung bình. 2.2.2.3. Tốc độ hơi đi trong đoạn chưng. 2.3. Tính chiều cao tháp. 2.3.1. Tính chiều cao đoạn luyện. 2.3.1.1. Tính chiều cao của một đơn vị chuyển khối: 2.3.1.2. Tính m: 2.3.1.3. Tính số đơn vị chuyển khối my: 2.3.2. Chiều cao của đoạn chưng: 2.3.2.1. Tính chiều cao của một đơn vị chuyển khối: 2.3.2.2. Tính m: 2.3.2.3. Tính số đơn vị chuyển khối my: 2.3.2.3. Tính số đơn vị chuyển khối my: 2.4. Trở lực của tháp đệm. 2.4.1. Trở lực của đoạn luyện: 2.4.2. Trở lực của đoạn chưng: 2.4.3. Trở lực của toàn tháp: 2.5. Cân bằng nhiệt lượng. 2.5.1. Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu: 2.5.2. Cân bằng nhiệt lượng của tháp chưng luyện. 2.5.3. Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị ngưng tụ: 2.5.4. Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị làm lạnh: Phần 3: Tính toán, thiết kế thiết bị phụ 3.1. Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu. 3.1.1. Lượng nhiệt cần thiết: 3.1.2. Tải nhiệt trung bình cho quá trình truyền nhiệt. 3.2. Tính toán cơ khí và lựa chon. 3.2.1. Tính các đường ống dẫn. 3.2.1.1.Tính đường kính ống dẫn sản phẩm đỉnh. 3.2.1.2. Tính đường kính ống dẫn hồi lưu sản phẩm đỉnh. 3.2.1.3. Tính đường kính ống dẫn liệu. 3.2.1.4. Tính đường kính ống dẫn sản phẩm đáy. 3.2.1.5. Tính đường kính ống dẫn hồi lưu sản phảm đáy. 3.2.2. Tính chiều dày của thân tháp hình trụ. 3.2.3. Tính đáy và nắp thiết bị. 3.2.4. Tra Bích. 3.2.5. Tính lưới đỡ đệm, dầm đỡ đệm, đĩa phân phối chất lỏng: 3.2.6. Tính chọn tai treo và chân đỡ: 3.3. Tính thùng cao vị. 3.3.1. Các trở lực trong quá trình tiếp liệu. 3.3.1.1. Trở lực của đoạn ống từ thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu tới tháp. 3.3.1.2. Trở lực của ống dẫn từ thùng cao vị đến thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu. 3.3.1.3. Trở lực của thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu. 3.3.2. Tính chiều cao của thùmg cao vị so với đĩa tiếp liệu: 3.4. Tính Bơm. Phần 4 : Kết Luận Phần 5 : Tài Liệu Tham Khảo

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docĐồ án hóa công - chưng cất axeton và nước _ tháp đệm.doc
Tài liệu liên quan