Đang tải... (xem toàn văn)
Mở đầu: Trong ngành công nghiệp hóa chất để nâng cao độ tinh khiết sản phẩm ta thường dùng các phương pháp như cô đặc, hấp thu, chưng cất...Tùy theo các yêu cầu sản phẩm và tính kinh tế mà ta chọn lựa phương pháp phù hợp nhất. Với hỗn hợp NướcEtilenglicol là hai cấu tử tan lẫn hoàn toàn, ta dùng phương pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết của sản phẩm mong muốn. Đồ án môn học quá trình và thiết bị là 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 thể về: quy trình công nghệ, kết cấu, giá thành của một thiết bị trong sản xuất hóa chấtthực phẩmsinh học. Đây là bước tập dược đầu tiên về 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 thông qua đồ án môn học này. Nhiệm vụ của đồ án này là Thiết kế tháp mâm chóp chưng cất hỗn hợp NướcEtilenglicol với số liệu ban đầu: Năng suất nhập liệu: 1500kgh Nồng độ nước trong dòng nhập liệu: 15% phân mol Nồng độ etilenglicol trong dòng sản phẩm: 99% phân mol Các thông số khác sinh viên tự chọn. Chương 1: Tổng Quan 1. Tổng quan về sản phẩm Nguyên liệu đầu vào là hỗn hợp NướcEtilenglicol với số liệu cho ở trên. 1.1 Nước: 1.1.1 Sơ lược Hình 1: Cấu trúc không gian của H2O Nước là một hơp chất hóa học của Hydro và Oxy, công thức hóa học: H2O. Nước là một chất quan trọng trong công nghiệp và đời sống, chiếm 70% diện tích trên trái đất. Bên cạnh nước thông thường còn có nước nặng và nước siêu nặng. Ở các loại nước này, các nguyên tử hydro bình thường được thay thế bởi các đồng vị đơteri và triti. Nước nặng có tính chất vật lý(điểm nóng chảy cao hơn, nhiệt độ sôi cao hơn, khối lượng riêng cao hơn) và tính chất hóa học khác với nước thường. 1.1.2 Cấu tạo và tính chất của phân tử nước 1.1.2.1 Hình học của phân tử nước Phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Trong không gian phân tử nước có góc liên kết là 104,45o. Do các cặp điện tử tự do chiếm nhiều chỗ nên sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình tứ diện. Chiều dài liên kết OH là 86,84 picomet. 1.1.2.2 Liên kết hydro Các phân tử nước tương tác lẫn nhau thông qua liên kết hydro và nhờ vậy lực hút phân tử lớn.
Mục Lục Mở đầu: Trong ngành công nghiệp hóa chất để nâng cao độ tinh khiết sản phẩm ta thường dùng các phương pháp như cô đặc, hấp thu, chưng cất Tùy theo các yêu cầu sản phẩm và tính kinh tế mà ta chọn lựa phương pháp phù hợp nhất. Với hỗn hợp Nước-Etilenglicol là hai cấu tử tan lẫn hoàn toàn, ta dùng phương pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết của sản phẩm mong muốn. Đồ án môn học quá trình và thiết bị là 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 thể về: quy trình công nghệ, kết cấu, giá thành của một thiết bị trong sản xuất hóa chất-thực phẩm-sinh học. Đây là bước tập dược đầu tiên về 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 thông qua đồ án môn học này. Nhiệm vụ của đồ án này là Thiết kế tháp mâm chóp chưng cất hỗn hợp Nước-Etilenglicol với số liệu ban đầu: Trang 1 - Năng suất nhập liệu: 1500kg/h - Nồng độ nước trong dòng nhập liệu: 15% phân mol - Nồng độ etilenglicol trong dòng sản phẩm: 99% phân mol - Các thông số khác sinh viên tự chọn. Chương 1: Tổng Quan 1. Tổng quan về sản phẩm Nguyên liệu đầu vào là hỗn hợp Nước-Etilenglicol với số liệu cho ở trên. 1.1 Nước: 1.1.1 Sơ lược Hình 1: Cấu trúc không gian của H 2 O Trang 2 - Nước là một hơp chất hóa học của Hydro và Oxy, công thức hóa học: H 2 O. Nước là một chất quan trọng trong công nghiệp và đời sống, chiếm 70% diện tích trên trái đất. - Bên cạnh nước thông thường còn có nước nặng và nước siêu nặng. Ở các loại nước này, các nguyên tử hydro bình thường được thay thế bởi các đồng vị đơteri và triti. Nước nặng có tính chất vật lý(điểm nóng chảy cao hơn, nhiệt độ sôi cao hơn, khối lượng riêng cao hơn) và tính chất hóa học khác với nước thường. 1.1.2 Cấu tạo và tính chất của phân tử nước 1.1.2.1 Hình học của phân tử nước Phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Trong không gian phân tử nước có góc liên kết là 104,45 o . Do các cặp điện tử tự do chiếm nhiều chỗ nên sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình tứ diện. Chiều dài liên kết O-H là 86,84 picomet. 1.1.2.2 Liên kết hydro Các phân tử nước tương tác lẫn nhau thông qua liên kết hydro và nhờ vậy lực hút phân tử lớn. Hình 2: Các phân tử nước tạo liên kết hydro liên phân tử - Nước có tính lưỡng cực - Nhiệt độ sôi của nước: 100 o C (ở 760 mmHg) - Nhiệt độ nóng chảy của nước: 0 o C (ở 760 mmhg) 1.2 Etilenglicol Trang 3 1.2.1 Giới thiệu chung Hình 3: Cấu trúc không gian Etilenglicol Etilenglicol, 1,2-ethanediol, có công thức cấu tạo: HOCH 2 CH 2 OH, khối lượng phân tử M EG = 62 (g/mol). Với tên thường gọi là Glycol là một loại rượu hai nhóm chức đơn giản nhất. Được sản xuất đầu tiên bởi WUZT bằng cách cho phản ứng giữa 1,2-dibromoethan với CH 3 COOAg để tạo sản phẩm dietilen acetat ester, sau đó sử dụng H 2 phân hủy ester đó thành etilenglicol. 1.2.2 Tính chất vật lý của etilenglicol Etilenglicol là chất lỏng không màu, không mùi và có vị ngọt, háo nước và có thể tan hoàn toàn trong rất nhiều dung môi phân cực như nước, rượu và aceton. Tuy nhiên đối với các dung môi không phân cực như Benzen, Toluen, cloroform khả năng hoàn tan Etilenglicol (EG) không cao lắm. Một số thông số vật lý: - Nhiệt độ điểm sôi (tại 101325 Pa): 197,60 o C - Điểm nóng chảy: -13 o C - Khối lượng riêng tại 20 o C : 1,1135 g/ml Etilenglicol rất khó kết tinh bởi dịch của nó có tính nhớt rất cao, tuy nhiên khi ta làm lạnh dung dịch sẽ đóng rắn tao thành sản phẩm có trạng thái giống thủy tinh. Ứng dụng lớn nhất của EG là sử dụng làm chất chống đông vì nó có khả năng hạ nhiệt độ đông đặc xuống thấp hơn 0 o C khi hòa trộn với nước. 1.2.3 Tính chất hóa học Etilen glicol có tính chất hóa học của một rượu hai chức thông thường. Với hai nhóm chức cạnh nhau cho phép xảy ra phản ứng đóng vòng ete hay thực hiện phản ứng trùng ngưng ra những polyeste với các acid đa chức có vai trò rất quan trọng trong công nghiệp. Một số phản ứng đặc trưng như: Trang 4 -Phản ứng oxy hóa -Phản ứng tạo ete và ester hóa -Phản ứng epoxy -Phản ứng tạo 1,3- dioxan 1.2.4 Sản xuât etilenglicol trong công nghiệp Trong công nghiệp người ta sản xuất Etilenglicol qua một số quá trình sau: -Sản xuất EG qua quá trình Clohydrin -Sản xuất EG tử C 1 . -Oxy hóa trực tiếp Etilen -Thủy phân Etilen Oxit 1.3 Phương pháp và thiết bị chưng cất 1.3.1 Phương pháp chưng cất Chưng cất là quá trình phân tách hỗn hợp lỏng (hoặc khí lỏng) thành các cấu tử riêng biệt dựa vào sự khác nhau về độ bay hơi của chúng (hay nhiệt đô sôi khác nhau ở cùng áp suất), bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi-ngưng tụ, trong đó vật chất đi từ pha lỏng vào pha hơi hoặc ngược lại. Khác với cô đặc, chưng cất là quá trình trong đó cả dung môi và chất tan đều bay hơi, còn cô đặc là quá trình trong đó chỉ có dung môi là bay hơi. 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 sẽ thu được 2 sản phẩm: sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu từ có độ bay hơi lớn (Nhiệt độ sôi nhỏ), sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi nhỏ (nhiệt độ sôi lớn). Đối với hệ 2 cấu tử Nước – Etilenglicol - Sản phẩm đỉnh là: Chủ yếu là Nước và một ít là Etilenglicol - Sản phẩm đáy là: Chủ yếu là Etilenglicol và một ít là Nước. Các phương pháp chưng cất được phân loại theo: • Áp suất làm việc: chưng cất áp suất thấp, áp suất thường và áp suất cao. Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào nhiệt đô sôi của các cấu tử, nếu nhiệt độ sôi của các cấu tử quá cao thì ta giảm áp suất làm việc để giảm nhiệt độ sôi của các cấu tử. • Nguyên lý làm việc: liên tục, gián đoạn(chưng đơn giản) o Chưng cất gián đoạn(chưng đơn giản): phương pháp này được sử dụng trong các trường hợp sau: -Khi nhiệt độ sôi của các cấu tử khác xa nhau -Không đòi hỏi sản phẩm có độ tinh khiết cao -Tách hỗn hợp lỏng ra khỏi tạp chất không bay hơi -Tách sơ bộ hỗn hợp nhiều cấu tử. o Chưng cất hỗn hợp hai cấu tử (dùng thiết bị hoạt động liên tục) là quá trình được thưc hiện liên tục, nghịch dòng, nhiều đoạn. • Phương pháp cấp nhiệt ở đáy tháp: Trang 5 o Sử dụng hơi nước để cấp nhiệt trực tiếp cho đáy tháp: khi chưng cất hỗn hợp nhập liệu thu được nước ở đáy tháp chưng cất, cấu tử còn lại dễ bay hơi thì ta có thể sử dụng hơi nước để cấp nhiệt trực tiếp cho đáy tháp. o Sử dụng nồi đun để cấp nhiệt cho tháp chưng cất: nồi đun cho tháp chưng cất là thiết bị trao đổi nhiệt được đặt ở đáy tháp, để cung cấp nhiệt cho hệ thống Có các loại nồi đun cho tháp chưng cất: -Thiết bị trao đổi nhiệt loại hai vỏ: dùng cho tháp chưng cất năng suất nhỏ -Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm -Nồi đun đặt ngoài: chất tải nhiệt nóng đi trong ống, hơi đi vào tháp cân bằng với dòng sản phẩm đáy, do đó nồi đun được xem là một mâm lý thuyết. Dòng cho tháp chưng cất năng suất cao. Thiết bị trao đổi nhiệt đặt đứng: chất tải nhiệt đi ngoài ống, bốc hơi hoàn toàn phần lỏng đi vào nồi đun. Do đó, hơi có cùng thành phần với dòng sản phẩm đáy. - Thiết bị trao đổi nhiệt nhân dòng lỏng từ mâm đáy và nó chỉ bốc hơi một phần: Đối với hệ Nước-Etilenglicol ta chọn phương pháp chưng cất liên tục cấp nhiệt gián tiếp bằng nồi đun ở áp suất thường. 1.3.2 Thiết bị chưng cất: Trong sản xuất thường sử dụng rất nhiều loại tháp nhưng chúng đều có một yêu cầu cơ bản là diện tích bề mặt tiếp xúc pha phải lớn, điều này phụ thuộc vào độ phân tán của 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 phu, ở đây ta khảo sát 2 loại thường dùng là tháp mâm và tháp chêm. -Tháp mâm: thân hình trụ, thẳng đứng phía trong có gắn các mâm có cấu tạo khác nhau, trên đó pha lỏng và pha hơi được tiếp xúc với nhau. Tùy theo cấu tạo của đĩa, ta có: o Tháp mâm chóp: trên mâm bố trí có chóp dạng tròn, xupap, chữ S o Tháp mâm xuyên lỗ: trên mâm có nhiều lỗ hay rãnh. -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 môt trong hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự. So sánh ưu nhược điểm của các loại tháp; Tháp chêm Tháp xuyên lỗ Tháp mâm chóp Ưu điểm - Cấu tạo khá đơn giản - Trở lực thấp - Làm việc được với chất - Trở lực tương đối thấp - Hiệu suất khá cao - Khá ổn định - Hiệu suất cao Trang 6 lỏng bẩn nếu dùng đệm cầu có ρ≈ρchất lỏng Nhược điểm - Do có hiệu ứng thành hiệu suất truyền khối thấp - Độ ổn định không cao, khó vận hành - Do có hiệu ứng thành khi tăng năng suất thì hiệu ứng thành tăng khó tăng năng suất - Thiết bị nặng nề - Không làm việc được với chất lỏng bẩn. - Kết cấu khá phức tạp - Trở lực lớn - Tiêu tốn vật tư, kết cấu phức tạp Yêu cầu đồ án ta sử dụng tháp mâm chóp để chưng cất Nước-Etilenglicol. Chương 2. Sơ đồ quy trình công nghệ Chú thích các kí hiệu trong quy trình: 1. Bồn chứa nguyên liệu 2. Bơm 3. Bồn cao vị 4. Thiết bị đung sôi dòng nhập liệu 5. Bẩy hơi 6. Lưu lượng kế 7. Nhiệt kế 8. Tháp chưng cất 9. Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh 10. Áp kế 11. Thiết bị đung sôi đáy tháp 12. Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy 13. Bồn chứa sản phẩm đáy 14. Bộ phận chia dòng 15. Bồn chứa sản phẩm đỉnh Trang 7 Trang 8 SVTH GVHD CNBM Chức năng Nguy ễn Đức Trung Trần Tấn Việt Lê Thò Kim Phụng Họ tên Chữ ký Tỉ lệ: Bản vẽ số: Ngày HT: Ngày BV: Đồ án môn học: Quá trình và Thiết bò THIE ÁT KẾ THÁP CHƯNG CẤT HỖN HP NƯỚC - ETILENGLICOL LOẠI MÂM CHÓP NĂNG SUẤT 1500 KG/H Trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh Khoa Kỹ Thua ät Hóa Học BỘ MO ÂN Qua ù Trình và Thiết Bò STT TÊN GỌI ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT SL VẬT LIỆU Nước làm lạnh t=27 o C t=40 o C Nước ngưng Nước ngưng Hơi bão hòa P=20at Hơi bão hòa P=20at Nước làm lạnh t=27 t=37 o C o C T T T P 1 2 3 4 5 6 8 7 9 10 11 12 13 14 15 Bồn chứa nguyên liệu Bơm Bồn cao vò Thiết bò đun sôi dòng nhập liệu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Bẫy hơi Lưu lượng kế Nhiệt kế Tháp chưng cất Thiết bò ngưng tụ sản phẩm đỉnh Áp kế Thiết bò đun sôi đáy tháp Thiết bò làm n guội sản phẩm đáy Bồn chứa sản phẩm đáy Bộ phận chia dòng Bồn ch ứa sản phẩm đỉnh 1/2 25/11 21/12 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ (Hình 4: Bản vẽ quy trình cơng nghệ) Trang 9 Quy trình: Hỗn hợp Nước-Etilenglicol năng suất nhập liệu đầu 1500kg/h có nồng độ nước 15% phân mol, nhiệt độ khoảng 27 o C tại bình chứa nguyên liệu (1) được bơm (2) bơm lên bồn cao vị (3). Sau đó, hỗn hợp được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi trong thiết bị đun sôi dòng nhập liệu (4) rồi đưa vào tháp chưng (8) 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. Ơ 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 , pha hơi tạo nên từ nồi đun (11) lôi cuốn cấu tử dễ bay hơi. Nhiệt độ càng lên cao càng thấp, nên khi hơi đi qua các đĩa từ dưới lên thì cấu tử có nhiệt độ sôi cao là Etilenglicol sẽ ngưng tụ lại, cuối cùng trên đỉnh tháp ta thu hỗn hợp cấu tử nước chiếm nhiều nhất (nồng độ 99% theo phân mol). Hơi nước đi vào thiết bị ngưng tụ (9) và được ngưng tụ hoàn toàn. Một phần 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 cấu tử khó bay hơi (Etilenglicol). Hỗn hợp lỏng ở đáy có nồng độ nước là 1% theo phần mol, còn lại là Etilenglicol. Dung dịch lỏng ở đáy đi ra khỏi tháp vào nồi đun (11). 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 (12), được làm nguội 40 o C, rồi đưa qua bồn chứa sản phẩm đáy (13). Hệ thống làm việc liên tục cho ra sản phẩm đỉnh là nước được thải bỏ, sản phẩm đáy là Etilenglicol được giữ lại. Chương 3: Cân Bằng Vật Chất Năng Lượng 3.1 Những thông số và quy ước ban đầu Chọn loại tháp là tháp mâm chóp Trang 10 [...]... Nên số lỗ tháo lỏng cần thiết trên một mâm là: 2,56 lỗ chọn lỗ tháo lỏng cần thiết là 3 lỗ - Độ mở lỗ chóp hs áp dụng công thưc (5.2), trang 108[2] (4.28) hs: chiều cao hình học lỗ chóp, mâm chóp được thiết kế tốt thì pha khí sẽ thổi qua toàn bộ lỗ chóp khi đó chóp mở hoàn toàn và hs = hso = b = 10 (mm) QG: lưu lượng pha khí (m3/s) Ss: tổng diện tích các lỗ chóp trên mỗi mâm, m2 = 984,482 (kg/m3)... 226,383(kg/h) Chương 4: Tính Toán Thiết Bị Chưng Cất 4.1 Đường kính tháp Áp dụng công thức (IX.89), (IX.90), trang 181 [6] Trang 19 (m) (4.1) Vtb: lượng hơi trung bình đi trong tháp (m3/h) ωtb: tốc độ hơi trung bình đi trong tháp (m/s) gtb: lượng hơi trung bình đi trong tháp (kg/h) Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng và đoạn cất khác nhau, vì vậy, đường kính đoạn chưng và đoạn cất khác nhau Do đó ta sẽ... Kiểm tra hoạt động của mâm Kiểm tra lại khoảng cách mâm với 0,25 (m) đảm bảo cho điều kiện hoạt động bình thường của tháp: ∆h > (công thức trang 287 [4]) (4.44) ∆P chưng > ∆P luyện(1 mâm) ta lấy ∆P chưng để kiểm tra = = 0,071 < ∆h (0,25) vậy mâm hoạt động bình thường Chương 5: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ 5.1 Bề dày thân tháp: Thân tháp thiết kế hình trụ bằng phương pháp hàn giáp mối Thân tháp được ghép với nhau... kính đoạn chưng: (kg/h) g’n: lượng hơi ra khỏi đoạn chưng (kg/h) - g’1: lượng hơi đi vào đoạn chưng (kg/h) - xác định g’n: vì lượng hơi đi ra khỏi đoạn chưng bằng lượng hơi đi vào đoạn luyện nên : g’n = g1 = 209,197 (kg/h) xác định g’1: từ hệ phương trình cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lượng sau: - G’1: lượng hơi ở đĩa thứ nhất của đoạn chưng r’1: ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa thứ... của mâm, chọn δ = 4(mm) = 0,004(m) Hđ: khoảng cách giữa các mâm( m), chọn theo bảng IX.5, trang 170[5]; Hđ = 0,25 (m) (0,8÷ 1,0) là khoảng cách cho phép ở đỉnh và đáy tháp H = 12(0,25 + 0,004) +(0,8 ÷ 1,0) = 4(m) 4.3 Tính toán chóp và ống chảy chuyền - - - Chọn đường kính ống hơi dh = 50 (mm) = 0,05(m) Số chóp phân bố trên đĩa, áp dụng công thức (IX.212),trang 236[6] (4.12) chóp, chọn n=7 Chiều cao chóp. .. đường kính chóp = 75(mm) = 0,075(m) l1: khoảng cách nhỏ nhất giữa chóp và ống chảy chuyền.chọn l1 = 45 (mm)= 0,045(m) ≈100(mm) chiều cao lớp chất lỏng trên mâm hm = h1 + (S + hsr + b) (4.25) h1: chiều cao mực chất lỏng trên khe chóp h1 = 30 mm S: khoảng cách từ đĩa đến chân chóp, S = 10 mm hsr: khoảng cách từ mép dưới của chóp đến mép dưới của lỗ chóp chọn hsr = 5 mm b: chiều cao khep chóp, b = 10... chọn số mâm thực tế là 9 Kết luận: Tháp chưng cất có 12 mâm thực tế với 1 nồi đun CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 3.4 Chọn hơi đốt nồi đun đáy tháp 20 at Tra bảng 1.251, trang 314, [5]: - Nhiệt hóa hơi: rH2O = rN = 280200 (J/kg) Nhiệt độ sôi: tH2O = tN = 211,4 oC Dòng sản phẩm đáy có nhiệt độ: - Trước khi vào nồi đun (lỏng): tS1 = 193, 6 oC Sau khi được đun sôi (hơi): tS2 = 196oC Cân bằng nhiệt cho toàn tháp: Qđ... toán Trang 15 µi Nước EG Nước EG Nước EG F D W μtb 0.2769 1.6 0.1769 0.35 0.1438 0.15 αi µtb.i ηi 0.2845 5,04 0.1886 0.463 0.316 18.97 5.9945 0.583 0.15 7.61 1.1415 0.5 μtb tính theo công thức: công thức (I.12), trang 84, [5]) ηi xác định dựa trên tích μtb.αi và dựa vào đồ thị H.5.24 trang 125 [2] xác định hiệu suất mâm - Số mâm thực tế phần luyện là chọn số mâm thực tế là 4 Số mâm thực tế phần chưng. . .Hỗn hợp: - Nước : H2O, MN=18 (g/mol) Etilenglycol: HOCH2CH2OH:, MEG=62 (g/mol) Thông số ban đầu: - - - 3.2 Năng suất nhập liệu: GF = 1500 (kg/h) Nồng độ nhập liệu: xF = 0,15 (mol nước/ mol hỗn hợp) Nồng độ sản phẩm đỉnh chọn: xD = 0,99 (mol nước/ mol hỗn hợp) Nồng độ sản phẩm đáy: xW = 0,01 (mol nước/ mol hỗn hợp) Chọn: o Nhiệt độ dòng nhập liệu: tf = 27oC... khoảng cách mâm (m), chọn h = 0,3 m = 0,065 0,8 = 1,015 (kg/m2.s) ( ρy.ωy )tb = 0,065 ωy = 1,015 /1,284 = 0,79(m/s) Đường kính đoạn chưng: =0,303(m) Kết luận: Đường kính đoạn chưng lớn hơn đoạn luyện, ta chọn Dt = 0,4 (m) Trang 23 Tiết diện tháp: (4.10) = 0,1257 (m2) Khi đó tốc độ làm việc thực ở: - Phần luyện: ωlv = = 0,4(m/s) Phần chưng: ω’lv = = 0,45(m/s) Chiều cao tháp 4.2 Chiều cao tháp được . chọn. Chương 1: Tổng Quan 1. Tổng quan về sản phẩm Nguyên liệu đầu vào là hỗn hợp Nước-Etilenglicol với số liệu cho ở trên. 1.1 Nước: 1.1.1 Sơ lược Hình 1: Cấu trúc không gian của H 2 O Trang 2 - Nước. chảy của nước: 0 o C (ở 760 mmhg) 1.2 Etilenglicol Trang 3 1.2.1 Giới thiệu chung Hình 3: Cấu trúc không gian Etilenglicol Etilenglicol, 1,2-ethanediol, có công thức cấu tạo: HOCH 2 CH 2 OH, khối. bao gồm hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Trong không gian phân tử nước có góc liên kết là 104,45 o . Do các cặp điện tử tự do chiếm nhiều chỗ nên sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình