Đang tải... (xem toàn văn)
thấp thì tổn thất nhiệt ra môi trường chung quanh sẽ nhỏ hơn khi cô đặc ở áp suất thường.1.3.Cä âàûc nhiãöu näöi Cô đặc nhiều nồi là quá trình sử dụng hơi thứ thay hơi đốt, do đó nó có ý nghĩa kinh tế caovề sử dụng nhiệt. Nguyên tắc cô đặc nhiều nồi có thể tóm tắt như sau: Nồi thứ nhất dung dịch được đun bằng hơi đốt, hơi thứ của nồi này đưa vào đun nồi thứ hai, hơi thứ nồi thứ hai được đưa vào đun nồi thứ ba,…hơi thứ ở nồi cuối cùng đi vào thiết bị ngưng tụ. Dung dịch đi vào lần lượt từ nồi nọ sang nồi kia, qua mỗi nồi đều bốc hơi một phần, nồng độ tăng dần lên. Điều kiện cần thiết để truyền nhiệt trong các nồi là phải có chênh lệch nhiệt độ giữa hơi đốt và dung dịch sôi, hay nói cách khác là chênh lệch áp suất giữa hơi đốt và hơi thứ trong các nồi nghĩa là áp suất làm việc trong các nồi phải giảm dần vì hơi thứ của nồi trước là hơi đốt của nồi sau. Thông thường thì nồi đầu làm việc ở áp suất dư còn nồi cuối làm việc ở áp suất thấp hơn áp suất khí quyển (chân không). Cô đặc nhiều nồi có hiệu quả kinh tế cao về sử dụng hơi đốt so với một nồi, vì nếu ta giả thiết rằng cứ 1kg hơi đưa vào đốt nóng thì được 1kg hơi thứ, như vậy 1kg hơi đốt đưa vào nồi đầu sẽ làm bốc hơi số kg hơi thứ tương đương với số nồi trong hệ thống cô đặc nhiều nồi, hay nói cách khác là lượng hơi đốt dùng để làm bốc 1kg hơi thứ tỷ lệ nghịch với số nồi. Ví dụ khi cô đặc hai nồi: 1kg hơi đốt vào nồi đầu làm bốc hơi 1kg hơi thứ trong nồi đầu, 1kg hơi thứ này đưa vào đốt nóng nồi sau cũng bốc hơi 1kg hơi thứ nữa, như vậy đối với hai nồi ta được 2kg hơi thứ và lượng hơi đốt tính theo 1kg hơi thứ la kg.
Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc Pháưn mäüt: Trçnh by l thuút Chỉång 1 LÝ THUYẾT CHUNG VỀ CÔ ĐẶC 1.1.Nhỉỵng khại niãûm cå bn vãư cä âàûc Q trình bay hơi thường dùng để: – làm tăng nồng độ của chất hòa tan trong dung dịch (làm đậm đặc); – tách các chất hòa tan ở dạng rắn (kết tinh); – tách dung mơi ở dạng ngun chất (nước cất); – lấy nhiệt từ mơi trường lạnh khi thay đổi trạng thái của tác nhân làm lạnh… Từ thể lỏng chuyển thành hơi có thể có hai trạng thái: bay hơi hoặc sơi. Khi bay hơi nhiệt độ của dung dịch thấp hơn nhiệt độ sơi, áp suất của dung mơi trên mặt dung dịch lớn hơn áp suất riêng phần của nó ở khoảng trống trên mặt thống của dung dịch, nhưng nhỏ hơn áp suất chung. Trạng thái bay hơi có thể xảy ra ở các nhiệt độ khác nhau và nhiệt độ càng tăng khi tốc độ bay hơi càng lớn, còn sự bốc hơi ở trạng thái sơi xảy ra ở cả trong dung dịch (tạo thành bọt) khi áp suất hơi của dung mơi bằng áp suất chung trên mặt thống, trạng thái sơi chỉ có ở nhiệt độ xác định ứng với áp suất chung và nồng độ của dung dịch đã cho. Trong cơng nghiệp hóa chất và thực phẩm thường làm đậm đặc dung dịch nhờ đun sơi gọi là q trình cơ đặc, đặc điểm của q trình cơ đặc là dung mơi được tách khỏi dung dịch ở dạng hơi, còn dung chất hòa tan trong dung dịch khơng bay hơi, do đó nồng độ của dung dịch sẽ tăng dần lên, khác với q trình chưng cất, trong q trình chưng cất các cấu tử trong hỗn hợp cùng bay hơi chỉ khác nhau về nồng độ trong hỗn hợp. Hơi của dung mơi được tách ra trong q trình cơ đặc gọi là hơi thứ, hơi thứ ở nhiệt độ cao có thể dùng để đun nóng một thiết bị khác, nếu dùng hơi thứ đung nóng một thiết bị ngồi hệ thống cơ đặc thì ta gọi hơi đó là hơi phụ. Truyền nhiệt trong q trình cơ dặc có thể trực tiếp hoặc gián tiếp, khi truyền nhiệt trực tiếp thường dùng khói lò cho tiếp xúc với dung dịch, còn truyền nhiệt gián tiếp thường dùng hơi nước bão hòa để đốt nóng. 1.2.Cạc phỉång phạp cä âàûc Q trình cơ đặc có thể tiến hành trong thiết bị một nồi hoặc nhiều nồi làm việc gián đọan hoặc liên tục. Khi cơ đặc gián đoạn: dung dịch cho vào thiết bị một lần rồi cơ đặc đến nồng u cầu, hoặc cho vào liên tục trong q trình bốc hơi để giữ mức dung dịch khơng đổi đến khi nồng độ dung dịch trong thiết bị đã đạt u cầu sẽ láy ra một lần sau đó lại cho dung dịch mới để cơ. Khi cơ đặc liên tục trong hệ thống một nồi hoặc nhiều nồi dung dịch và hơi đốt cho vào liên tục, sản phẩm cũng được lấy ra liên tục. Q trình cơ đặc có thể thực hiện ở các áp suất khác nhau tùy theo u cầu kỹ thuật, khi làm việc ở áp suất thường (áp suất khí quyển) thì có thể dùng thiết bị hở; còn làm việc ở các áp suất khác thì dùng thiết bị kín cơ đặc trong chân khơng (áp suất thấp) vì có ưu điểm là: khi áp suất giảm thì nhiệt độ sơi của dung dịch cũng giảm, do đó hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt và dung dịch tăng, nghĩa là có thể giảm được bề mặt truyền nhiệt. Cơ đặc chân khơng có thể dùng hơi đốt ở áp suất thấp, điều đó rất có lợi khi ta dùng hơi thải của các q trình sản xuất khác Cơ đặc chân khơng cho phép ta cơ đặc những dung dịch ở nhiệt độ sơi cao (ở áp suất thường) có thể sinh ra những phản ứng phụ khơng cần thiết (oxy hóa, nhựa hóa, đường hóa SVTH: Giạp vàn Thàõng 1 ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc ). Mt khỏc do nhit sụi ca dung dch thp thỡ tn tht nhit ra mụi trng chung quanh s nh hn khi cụ c ỏp sut thng. 1.3.Cọ õỷc nhióửu nọửi Cụ c nhiu ni l quỏ trỡnh s dng hi th thay hi t, do ú nú cú ý ngha kinh t caov s dng nhit. Nguyờn tc cụ c nhiu ni cú th túm tt nh sau: Ni th nht dung dch c un bng hi t, hi th ca ni ny a vo un ni th hai, hi th ni th hai c a vo un ni th ba,hi th ni cui cựng i vo thit b ngng t. Dung dch i vo ln lt t ni n sang ni kia, qua mi ni u bc hi mt phn, nng tng dn lờn. iu kin cn thit truyn nhit trong cỏc ni l phi cú chờnh lch nhit gia hi t v dung dch sụi, hay núi cỏch khỏc l chờnh lch ỏp sut gia hi t v hi th trong cỏc ni ngha l ỏp sut lm vic trong cỏc ni phi gim dn vỡ hi th ca ni trc l hi t ca ni sau. Thụng thng thỡ ni u lm vic ỏp sut d cũn ni cui lm vic ỏp sut thp hn ỏp sut khớ quyn (chõn khụng). Cụ c nhiu ni cú hiu qu kinh t cao v s dng hi t so vi mt ni, vỡ nu ta gi thit rng c 1kg hi a vo t núng thỡ c 1kg hi th, nh vy 1kg hi t a vo ni u s lm bc hi s kg hi th tng ng vi s ni trong h thng cụ c nhiu ni, hay núi cỏch khỏc l lng hi t dựng lm bc 1kg hi th t l nghch vi s ni. Vớ d khi cụ c hai ni: 1kg hi t vo ni u lm bc hi 1kg hi th trong ni u, 1kg hi th ny a vo t núng ni sau cng bc hi 1kg hi th na, nh vy i vi hai ni ta c 2kg hi th v lng hi t tớnh theo 1kg hi th la 5,0 2 1 = kg. SVTH: Giaùp vn Thừng 2 ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc Chổồng 2 Giồùi Thióỷu Chung Vóử NaOH 2.1 Tờnh chỏỳt vỏỷt lyù vaỡ hoaù hoỹc cuớa NaOH Cỏc hiroxit MOH l cht rn mu trng, núng chy nhit tng i thp to nờn cht lng linh ng v trong sut. trng thỏi núng chy, chỳng n mũn thy tinh, s v (khi cú mt khụng khớ) c platin cho nờn nu chy chỳng, cn phi dựng cỏc dng c bng st, niken hoc bc. Tt c hiroxit u hỳt m mnh. Khi trong khụng khớ, that u chỳng b t v sau mt thi gian cú th tan thnh dung dch. Quỏ trỡnh hũa tan phỏt ra nhng lng nhit ln, vo khong 40kJ/mol. Theo nguyờn lý L Satliờ, tan ca chỳng phi gim xung khi nhit tng lờn. Nhng thc t tan ca NaOH vn tng theo nhit . Hiroxit MOH cng d tan trong ru metylic, ru etylic. nhit cao hn, KOH cú kin trỳc lp phng kiu mui n, cũn LiOH cú kin trỳc lp. trng thỏi rn cng nh trng thỏi dung dch cỏc hiroxit MOH u gm hon ton cỏc ion. L cht kim mnh, cỏc hiroxit MOH tng tỏc d dng vi cỏc oxit axit v axit to nờn mui. Natri hiroxit l cht rn khụng trong sut, cú mu trng, hỳt m rt mnh. Nú tan d dng trong nc v ru. Quỏ trỡnh tan trong nc phỏt nhit nhiu. Ngi ta bit c mt s hirat ca nú nh NaOH.H 2 O, NaOH.3H 2 O v NaOH.2H 2 O. Nc trong cỏc hirat ú ch mt hon ton khi chỳng núng chy. 2.2 ióửu chóỳ vaỡ ổùng duỷng cuớa NaOH Trc kia trong cụng nghip, ngi ta iu ch NaOH bng cỏch cho canxi hiroxit tỏc dng vi dung dch natri cacbonat loóng v núng: Ca(OH) 2 + Na 2 CO 3 = 2NaOH + CaCO 3 Ngy nay ngi ta dựng phng phỏp hin i l in phõn dung dch NaCl bóo hũa: 2NaCl + 2H 2 O dũng in Cl 2 + H 2 + 2NaOH NaOH c dựng sn xut xenluloz t g, sn xut x phũng, giy v t nhõn to, tinh ch du thc vt v cỏc sn phm chng ct du m, ch phm nhum v dc phm, lm khụ cỏc khớ v l thuc th rt thụng dng trong phũng thớ nghim húa hc. SVTH: Giaùp vn Thừng 3 Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc Chỉång III SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CÔ ĐẶC HAI NỒI XUÔI CHIỀU Trçnh by åí bn v A3. SVTH: Giạp vàn Thàõng 4 Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc Pháưn II: Tênh Toạn Cạc thäng säú v säú liãûu ban âáưu: Dung dëch cä âàûc: NaOH Näưng âäü âáưu(x â ): 5% Näưng âäü cúi(x c ): 16% p sút håi âäút(tỉû chn): 2.6 at p sút ngỉng tủ åí Baromet 0.25 at Chỉång 1 CÂN BẰNG VẬT CHẤT 1.1 Lượng dung mơi ngun chất bốc hơi (lượng hơi thứ) khi nồng độ dung dịch thay đổi từ x đ đến x c : W=Gâ(1- xc xd ),kg/h;(VI.1 STQTTB T2) =7000*(1- 16 5 )=4812.5, kg/h; G đ - lượng dung dịch đầu, kg/s; x đ , x c - nồng độ đầu và nồng độ cuối của dung dịch, % khối lượng. Chn tè lãû phán bäú håi thỉï cho cạc näưi nhỉ sau: 2 1 W W = 1.1 1 Lỉåüng håi thỉï bäúc ra åí tỉìng näưi W 1 =W â . )1.11( 1 + =2291.7, kg/h; W 2 =W â . )1.11( 1.1 + = 2520.8, kg/h; 1.2 Nồng độ cuối của dung dịch trong từng nồi: 1 1 WG xG x d dd − ⋅ = , % khối lượng; 2291.77000 57000 − ⋅ = =7.434 , % khối lượng; )W( 21 1 2 WG xG x d +− ⋅ = , % khối lượng; 2520.87000 57000 − ⋅ = =16.000 , % khối lượng; SVTH: Giạp vàn Thàõng 5 ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc x 1 , x 2 - nng cui ca dung dch trong cỏc % khi lng; W 1 , W 2 - lng hi th bc lờn t cỏc ni kg/h; x - nng u ca dung dch, % khi lng; G - lng dung dch u, kg/h; 1.3 Phỏn phọỳi chónh lóỷch aùp suỏỳt cho tổỡng nọửi Aùp suỏỳt hồi õọỳt(tổỷ choỹn): p h = 2.6 at Aùp suỏỳt ngổng tuỷ ồớ Baromet p nt = 0.25 at Choỹn tố lóỷ phỏn bọỳ aùp suỏỳt cho caùc nọửi nhổ sau: 2 1 p p = 1 7.1 Chónh lóỷch aùp suỏỳt cuớa nọửi 1: p 1 = )7.11( ).(7.1 + nth pp = 1.480, at; Aùp suỏỳt laỡm vióỷc cuớa tổỡng nọửi: Nọửi 1: p 1 = p h - P 1 = 1.120 ,at; Nọửi 2: p 2 = p nt = 0.25 ,at; Nhióỷt õọỹ hồi nổồùc baợo hoaỡ theo aùp suỏỳt ( tra baớng I.251 STQTTB T1 ): Ni i p Sut(at) Nhit ( 0 C) 1 1.120 102.2 2 0.25 64.2 Hi t 2.6 127.6 1.4 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ: Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ trong hóỷ thọng cọ õỷc bao gọửm: tọứn thỏỳt do nọửng õọỹ, tọứn thỏỳt do aùp suỏỳt thuyớ tộnh vaỡ tọứn thỏỳt do trồớ lổỷc õổồỡng ọỳng. 1.4.1 Tọứn thỏỳt nhióỷt do nọửng õọỹ Nhổ vỏỷy tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do nọửng õọỹ õổồỹc tờnh: = t - t 0 , 0 C; Trong õoù t - Nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch ồớ aùp suỏỳt laỡm vióỷc cuớa nọửi, 0 C; t 0 - Nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung mọi ồớ aùp suỏỳt laỡm vióỷc cuớa nọửi , 0 C; Tớnh tn tht nhit sụi do nng ỏp sut khỏc cú th dựng quy tc Babụ. Theo quy tc Babụ thỡ quan h gia ỏp sut hi bóo hũa ca dung mụi trờn dung dch loóng p vi ỏp sut hi bóo hũa ca dung mụi nguyờn cht p 0 cựng nhit l khụng i v i vi dung dch cú nng nht nh quan h ú khụng ph thuc nhit sụi. ( 0 p p ) t = const; aùp suỏỳt (1 at) ổùng vồùi nọửng õọỹ nhỏỳt õởnh cuớa tổỡng nọửi dung dởch NaOH coù nhióỷt õọỹ sọi vaỡ aùp suỏỳt cuớa dung mọi tổng ổùng nhổ sau: NI i x(%) Nhit ca dung dch (1 at) Nhit ca dung mụi tng ng 1 7.434 102.0 1.113 2 16.000 105.8 1.268 Aùp duùng qui từc BaBo: Nọửi 1: ( 0 p p ) t = 1.113 1 = 0.8984 SVTH: Giaùp vn Thừng 6 ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc Nọửi 2: ( 0 p p ) t = 1.268 1 = 0.7889 Aùp suỏỳt cuớa dung mọi taỷi aùp laỡm vióỷc cuớa nọửi: Nọửi 1: p 0 = ( 8984.0 p ) t = 0.8984 120.1 = 1.247,at; Nọửi 2: : p 0 = ( 7899.0 p ) t = 0.7899 250.0 = 0.317,at; Nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch tra theo aùp suỏỳt cuớa dung mọi tờnh theo BaBo: Ni 1 Ni 2 p sut ca dung mụi ỏp sut lm vic( 0 C) 1.247 0.317 Nhit sụi ca dung dch( 0 C) 105.3 69.8 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do nọửng õọỹ tờnh ồớ baớng sau: Ni 1 Ni 2 H thng Nhit sụi ca dung dch 105.3 69.8 Nhit sụi ca dung mụi 102.2 64.2 Tn tht nhit do nng () 3.1 5.6 8.7 1.4.2 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do aùp suỏỳt thuyớ tộnh: Nhit sụi ca dung dch cụ c tng cao vỡ hiu ng thy tnh (tn tht nhit do ỏp sut thy tnh tng cao): p sut thy tnh lp gia ca khi cht lng cn cụ c: g h hPP ddstb ++= ) 2 ( 2 10 , N/m 2 ; trong ú P 0 ỏp sut hi th trờn mt thoỏng dung dch, N/m 2 ; h 1 - chiu cao ca lp dung dch sụi k t ming trờn ng truyn nhit n mt thoỏng ca dung dch, m; h 2 - chiu cao ng truyn nhit, m; dds - khi lng riờng ca dung dch khi sụi, kg/m 3 ; g gia tc trng trng, m/s 2 . Vy ta cú: = t tb t 0 , ; õy t tb - nhit sụi dung dch ng vi ỏp sut p tb , 0 C; t 0 - nhit sụi ca dung mụi ng vi ỏp sut p 0 , 0 C. t 0 - nhit sụi ca dung mụi ng vi ỏp sut p 0 , 0 C tra õổồỹc ồớ baớng sau: Ni i p Sut p 0 (at) Nhit t o ( 0 C) 1 1.120 102.2 2 0.25 64.2 Hi t 2.6 127.6 óứ tờnh P th : Choỹn h 1 = 0.3 ,m; Choỹn h 2 = 2 ,m; ọỹ nhồùt cuớa dung dởch tra theo nọửng õọỹ nhổ sau: NI i Nng (%) dd (kg/m3) 1 7.434 541.4 2 16.000 578.5 SVTH: Giaùp vn Thừng 7 ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc Aùp suỏỳt thuyớ tộnh cuớa tổỡng nọửi: Nọửi 1: g h hPP ddstb ++= ) 2 ( 2 10 = 81.9*4.541) 2 2 3.0(120.1 ++ = 1.191, at; Nọửi2: g h hPP ddstb ++= ) 2 ( 2 10 = 81.9*5.578) 2 2 3.0(250.0 ++ = 0.325, at; Aẽp duỷng qui tc BaBo õóứ tờnh p th cho dung dởch ồớ nhióỷt õọỹ sọi vaỡ baớng tra nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch theo p tb õaợ BaBo: Ni i p tb (at) p bb BaBo(at) t s (theo BaBo) 1 1.191 1.325 107.0 2 0.325 0.412 76.1 Tọứn thỏỳt nhióỷt nhióỷt õọỹ do aùp suỏỳt thuyớ tộnh tờnh ồớ baớng dổồùi: 1.4.3 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do sổùc caớn thuyớ lổỷc trong caùc ọỳng dỏựn: Choỹn tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ mọựi nọửi: 1 0 C ; Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do sổùc caớn thuyớ lổỷc caớ hóỷ thọỳng = 2 0 C ; 1.4.4 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ caớ hóỷ thọỳng: = + + , 0 C ; = 8.7+16.1+2 = 27.4 , 0 C ; 1.4.5 Chónh lóỷch nhióỷt õọỹ hổợu ờch cuớa tổỡng nọửi vaỡ caớ hóỷ thọỳng: Tọứng chónh lóỷch nhióỷt õọỹ cuớa hóỷ thọỳng: t = t h - t nt , 0 C ; = 127.6 - 64.2 = 63.4 , 0 C ; Tọứng chónh lóỷch hổợu ờch cuớa caớ hóỷ thọỳng: t hi = t - , 0 C ; = 63.4 - 27.4 = 35.9 , 0 C ; Nhióỷt õọỹ hồi õọỳt cuớa mọựi nọửi: Nọửi 1: t h1 = 127.6 , 0 C ; Nọửi 2: t h2 = t hth1 -1 = 102.2 - 1 = 101.2 , 0 C ; Nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch tổỡng nọửi: Nọửi 1: t s1 = t hth1 + 1 + 1 = 102.2+3.1+4.9 = 110.1 , 0 C ; Nọửi 2: t s2 = t hth2 + 2 + 2 = 64.2+ 5.6+11.9 = 81.7, 0 C ; Chónh lóỷch hổợu ờch cuớa tổỡng nọửi: Nọửi 1: h1 = t h1 - t s1 = 127.6 - 110.1 = 17.5, 0 C ; Nọửi 2: h2 = t h2 - t s2 = 101.2 - 81.7 = 19.5, 0 C ; SVTH: Giaùp vn Thừng 8 Ni i t s (theo BaBo) Nhit t o ( 0 C) ''( 0 C) 1 107.0 102.2 4.9 2 76.1 64.2 11.9 H thng 16.7 Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc Chỉång 3 CÂN BẰNG NHIỆT LƯNG Mä hçnh quạ trçnh cán bàòng nhiãût lỉåüng 2 näưi cä âàûc nhỉ hçnh dỉåïi : Q 1m Di h G â c â t â W 2 i 2 W 1 c n2 θ 2 Dc n1 θ 1 (G â -W 1 )c 1 t s1 (G â -W 1 -W 2 )c 2 t s2 W 1 i 1 Q 2m Phỉång trçnh cán bàòng nhiãût lỉåüng: Σ nhiãût vo = Σ nhiãût ra Nhiãût lỉåüng vo gäưm cọ: Näưi 1: - Nhiãût do håi âäút mang vo: D.i h - Nhiãût do dung dëch âáưu mang vo: G â c â t â Näưi 2: - Nhiãût do lỉåüng håi thỉï mang vo: W 1 i 1 - Nhiãût do dung dëch sau näưi 1 mang vo: (G â -W 1 )c 1 t s1 Nhiãût mang ra gäưm: Näưi 1: - Håi thụ mang ra: W 1 i 1 - Do dung dëch mang ra: (G â -W 1 )c 1 t s1 - Do håi nỉåïc ngỉng tủ: D 1 c n1 θ 1 - Do täøn tháút chung: Q m1 =0.05.D 1 (i 1 - c n1 θ 1 ) Näưi 2: - Håi thụ mang ra: W 2 i 2 SVTH: Giạp vàn Thàõng 9 ọử aùn quaù trỗnh vaỡ thióỳt bở cọng nghóỷ hoaù hoỹc - Do dung dởch mang ra: (G õ -W)c 2 t s2 - Do hồi nổồùc ngổng tuỷ: D 2 c n2 2 - Do tọứn thỏỳt chung: Q m2 =0.05.W 1 (i 2 - c n2 2 ) Trong õoù : D- Lổồỹng hồi õọỳt tióu tọỳn, kg/h; G õ - Lổồỹng dung dởch õỏửu, kg/h; W,W 1 ,W 2 - Lổồỹng hồi thổù bọỳc lón ồớ caớ hóỷ thọỳng vaỡ tổỡng nọửi, kg/h; i h ,i 1 ,i 2 - Haỡm nhióỷt cuớa hồi õọỳt vaỡ hồi thuù ồớ tổỡng nọửi, J/kg; c n ,c 1 ,c 2 - Nhióỷt dung rióng cuớa nổồùc vaỡ dung dởch õi vaỡo caùc nọửi, J/kg.õọỹ; t s1 ,t s2 - Nhióỷt õọỹ sọi cuớa dung dởch caùc nọửi, 0 C; 1 , 2 - Nhióỷt õọỹ cuớa nổồùc ngổng ồớ caùc nọửi, 0 C; Phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt lổồỹng ồớ mọựi nọửi nhổ sau: Nọửi 1: D 1 i 1 + G õ c õ t õ = W 1 i 1 + (G õ -W 1 )c 1 t s1 + D 1 c n1 1 + Q m1 (1) Nọửi 2: D 2 i 2 + (G õ -W 1 )c 1 (ts1-1)= W 2 i 2 + (G õ -W)c 2 t s2 + D 2 c n2 2 + Q m2 (2) Ngoaỡi ra: W = W 1 +W 2 (3) Nhióỷt dung rióng cuớa dung dởch coù nọửng õọỹ nhoớ hồn 20% tờnh theo cọng thổùc sau: c = 4186.(1 - x), J/kg.õọỹ; ( 1.43-STQTTB T1) x nọửng chỏỳt hoaỡ tan, phỏửn khọỳi lổồỹng(%); Nọửi 1: c 1 = 4186.(1 - 7.434) = 3874.8, J/kg.õọỹ; Nọửi 2: c 2 = 4186.(1 - 16.000) = 3516.2, J/kg.õọỹ; Nhióỷt dung rióng õỏửu: c õ = 4186.(1 - 5.000) = 3976.7, J/kg.õọỹ; Haỡm nhióỷt cuớa hồi thổù vaỡ hồi õọỳt tra theo nhióỷt õọỹ tổồng ồớ baớng I.251 ( STQTTB T1): Ni i Nhit ( 0 C) i(j/kg) 1 102.2 2679979 2 64.2 2613521 Hi t 127.6 2719765 Haỡm nhióỷt cuớa nổồùc ngổng theo nhióỷt õọỹ cuớa hồi õọỳt ồớ baớng I.148 ( STQTTB T1) Giaới hóỷ phổồng trỗnh gọửm ba phổồng trỗnh (1),(2),(3) ta õổồỹc lổồỹng hồi õọỳt vaỡ hồi thổù tổỡng nọửi dổồùi baớng sau: SVTH: Giaùp vn Thừng 10 Ni i ( 0 C) c n (j/kg.) 1 127.6 4227.86 2 101.2 4202.74 Ni i Hi t(kg/h) Hi th(kg/h) Sai lch 1 2530.2 2360.7 3.013 2 2451.8 2451.8 2.740 [...]... bb Bng tênh Hkgh cho tỉìng näưi: Näưi i V(m3) 1 2.398 2 Dbb(chn)m; Hkgh(m) Hkgh(m)chn 1.8 0.942838 1 1.99445 1.8 2 7 5.073 3.2.3 Tênh bãư dy thán bưn g bäúc Chn váût liãûu lm thán bưng bäúc l thẹo CacBon CT3 Bãư dy thán bưng bäúc xạc âënh tỉång tỉû bãư dy thán bưng âäút theo cäng thỉïc sau: SVTH: Giạp vàn Thàõng 20 Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc S= Dt P + C, m; 2[σ ]ϕ − P Tênh bãư dy... 709.3145929 2 11704.27437 0.000655765 1195.14 633.7430648 5.3 Phán phäúi nhiãût âäü hỉỵu êch trong tỉìn g näưi theo phỉång phạp bãư màût truưn nhiãût ca mäùi näưi bàòn g nhau Phân bố nhiệt độ hữu ích trong các nồi đảm bảo bề mặt đun nóng bằng nhau: trong trường hợp này hiệu số nhiệt độ hữu ích trong mỗi nồi tỉ lệ bậc nhất với tỉ số Q/K của các nồi tương ứng: ∆t hii = ∆t hi Qi / K i i =n Q ∑ K i , độ;... lỉåüng λ tênh åí bng dỉåïi nhỉ sau: λ r(m) ε(m) n 0.121 0.100 0.823 0.086 Dỉûa v cạc giạ trë tênh âỉåüc åí (1), (2), (3) ta cọ chiãưu cao äúng Baromet H = 10.320,m; 4.2 Båm 4.2.1 Båm chán khäng Chn Båm chán khäng l loải Båm chán khäng vng nỉåïc Quạ trênh tênh toạn nhỉ sau: Cäng tiãn hao trong quạ trçnh âa biãún: p2 m Lâa = p1Vkk[ ( ) m −1 p1 m −1 m − 1] , j/kg; II.243a( STQTTB T1) Trong âọ: m - Chè säú... - Nhiãût âäü tải âọ dung dëch cọ âäü nhåït tỉång ỉïng µ1,µ2; θ1 − θ 2 θ1,θ2- Nhiãût âäü tải âọ cháút lng chøn cọ âäü nhåït µ1 v µ2; Muốn tìm độ nhớt µ3 ở nhiệt độ t3 nào đó ta thay giá trị t 3 vào phương trình trên, tìm được nhiệt độ θ3 của nước: t3 − t2 t −t = K →θ3 = 3 2 + θ2 θ3 − θ2 K sau đó từ trị số θ3 tra bảng độ nhớt của chất lỏng tiêu chuẩn là µ3, đó cũng chính là độ nhớt của chất lỏng A tại... nhiãût cho thán thiãút bë Chn nhiãût âäü ca mäi trỉåìng xung quanh tkk = 250C; Chn nhiãût âäü v ngoi ca låïp cạch nhiãût tT2 = 500C; Nhiãût ti riãng ca låïp v cạch nhiãût cáúp ra mäi trỉåìng q1 = α∆ttt , W/m2; Våïi α = 9.3+0.058tT2 , W/m2âäü; ∆t = tT2-tkk , 0C; Nhỉ váûy: q1 = (9.3+0.058*50)*(50-25) = 305, W/m2; Nhiãût ti riãng ca låïp càûn, thnh thiãút bë v v cạch nhiãût q2 = q1(theo cán bàng nhiãût... Chiãưu cao ca äúng Baromet xạc âënh theo cäng thỉïc: H = h1+ h2 + 0.5 m , m;(1) Trong âọ h1 - chiãưu cao cäüt nỉåïc trong äúng Baromet cán bàòng våïi hiãûu säú giỉỵa ạp sút khê quøn v ạp sút trong thiãút bë ngỉng tủ h1 = 10.33 b , m;(2) 760 VI.59 ( STQTTB T2) ; b - Âäü chán khäng trong thiãút bë ngỉng tủ mmHg; 1 − 0.25 = 10.33* 760 = 7.7475,m; 760 V h2 - Chiãưu cao cäüt nỉåïc trong äúng Baromet cáưn khàõc... M - Phán tỉí lỉåüng cua cháút tan; A cp(j/kg.độ) M ρ(kg/m3) λdd(W/m.độ) 3.58E-08 3874.828 541.4 40 0.179 3.58E-08 3516.240 578.5 40 0.177 Hãû säú dáùn nhiãût ca nỉåïc theo nhiãût âäü tra bng I.129 ( STQTTB T1): Nồi i ts(0C) λn(W/m.độ) 1 110.1 0.685 SVTH: Giạp vàn Thàõng 13 Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc 2 81.7 0.676 Nhiãût dung riãng ca nỉåïc v dung dëch láúy tỉì kãút qu tênh cán bàòng... 0.99; ηâc- Hiãûu sút âäüng cå âiãûn, khong 0.95; β Nhd (W) ηtr ηdc Nâc(W) 2755.082 0.970 0.950 1.400 4185.692 Dỉûa vo kãút qu tênh åí trãn, chn Båm chán khäng vng nỉåïc cọ cạc thäng säú sau: Nhn hiãûu Nàng sút åí Säú vng quay, Cäng sút Cäng sút Lỉu âäü chán vng/phụt; trãn trủc, âäüng cå, lỉåüng, SVTH: Giạp vàn Thàõng 34 Âäư ạn quạ trçnh v thiãút bë cäng nghãû hoạ hc khäng, m3/h; kW; kW; m3/h; PMK-1 0.15... S cọ giạ trë låïn hån nãn liãøm tra ỉïng sút theo cäng thỉïc XIII.54 ( STQTTB T2) : [ D' P0 + ( S − C ) + P0 ] 1 ≤ σ c σ= 2 cos α ( S − C ) ϕ h 1.2 , N/m2; Cạc giạ trë P0 , C, ϕh tênh åí trãn bãư dy thán bưng âäút; Bng so sạnh kãút qu tênh σ v σc/1.2: σ σc/1.2 195989873 200000000 Nhỉ váûy chiãưu dy S vỉìa tênh tho mn 3.2 Tênh bưn g bäúc håi näưi cä âàûc 3.2.1 Thãø têch khäng gian bay håi Theo cäng thỉïc... truyền nhiệt, W/m 2 nồi; n - số nồi Nồi i Q(j/h) K(W/m.độ) Q/K ∆hi(0C) 1 5645551817 709.3145929 7959164.91 35.93563315 2 5646551491 633.7430648 8909843.44 35.93563315 độ; i - số thứ tự của ∆hii(0C) So sánh 16.955 2.9392 18.98 2.4995 5.4 Bãư màût truưn nhiãût ca tỉìn g näưi Q F = K ∆t ,m2; hi Nồi i 1 2 Q(j/h) K(W/m.độ) 5645551817 709.3145929 5646551491 633.7430648 F(m2) 130.395 130.395 Chọn chuẩn F(m2) . của dung dịch đã cho. Trong cơng nghiệp hóa chất và thực phẩm thường làm đậm đặc dung dịch nhờ đun sơi gọi là q trình cơ đặc, đặc điểm của q trình cơ đặc là dung mơi được tách khỏi dung dịch. đun nóng một thiết bị khác, nếu dùng hơi thứ đung nóng một thiết bị ngồi hệ thống cơ đặc thì ta gọi hơi đó là hơi phụ. Truyền nhiệt trong q trình cơ dặc có thể trực tiếp hoặc gián tiếp, khi. cơ đặc gián đoạn: dung dịch cho vào thiết bị một lần rồi cơ đặc đến nồng u cầu, hoặc cho vào liên tục trong q trình bốc hơi để giữ mức dung dịch khơng đổi đến khi nồng độ dung dịch trong thiết