intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

ĐỒ ÁN" Thiết kế tháp đệm chưng luyện liên tục hổn hợp CH3COOH và H20

Chia sẻ: Me Tran | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

138
lượt xem
24
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'đồ án" thiết kế tháp đệm chưng luyện liên tục hổn hợp ch3cooh và h20', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: ĐỒ ÁN" Thiết kế tháp đệm chưng luyện liên tục hổn hợp CH3COOH và H20

  1. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN Axít CH3OOH là một tronh những hợp phần không thể thiếu trông công nghệ thực phẩm cũng như trong một số ngành công nghiệp khác, CH3COOH cũng chiếm một vai trò quan trọng trong cuộc sống. Để sản xuất axit CH3COOH thì có nhiều phương pháp khác nhau nhưng trong công nghiệp thực phẩm thì nó được sản xuất bằng phương pháp lên men bởi tác nhân vi sinh vật. Để thu được CH3COOH tinh khiết có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau nhưng như các phương pháp hoá học, hoá lý…trong công nghiệp để thu được lượng lớn CH3COOH với độ tinh khiết theo yêu cầu thì người ta thường sửdụng phương pháp chưng cất. Có nhiều phương pháp chưng cất khác nhau nhưng trong công nghiệp thực phẩm thường sử dụng phương pháp chưng cất liên tục. Nguyên tắc phương pháp là dựa vào nhiệt độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hổn hợp.Về thiết bị thì có nhiều loại khác nhau, tuỳ thuộc vào yêu cầu công nghệ mà người ta chọn loại thiết bị phù hợp.Trông công nghệ thực phẩm thiết bị chưng cất thường dùng là thiết bị loại tháp. Nội dung của đồ án này là tính toán thiết kế tháp đệm chưng luyện liên tục hổn hợp hai cấu tử là CH3COOH và H2O. Các số liệu ban đầu : Năng suất theo hổn hợp đầu: 1800(l/h). Nồng độ hổn hợp đầu là: 75%. Nồng độ sản phẩm đỉnh là : 90%. Nồng độ sản phẩm đáy là: 10%. (Các số liệu trên được cho theo cấu tử dể bay hơi) GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang1
  2. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN SÅ ÂÄÖ TÄØNG QUAÏT DÁY CHUYÃÖN CÄNG ÃÛ (7) (8) (P) H2O H2O (1) Håi âäút (F) (5) Næåïc ngæng (2) (6) (9) (3) H2O (4) GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang2
  3. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN Chuong 1 TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 1.Cân bằng vật liệu. Phương pháp cân bằng vật liệu cho toàn tháp GF = Gp+Gw (kg/h). GF: lưu lượng hổn hợp đầu. Gp :lưu lượng hổn hợp đỉnh. Gw :lưu lượng sản phẩm đáy. Cân bằng vật liệu cho cấu tử dể bay hơi GF.xF = GP.xp+Gw.xw (kg/h). xF:phần mol hổn hợp đầu. xp:phần mol sản phẩm đỉnh. xw:phần mol sản phẩm đáy Theo giả thiết ta có : aF = 0,75: nồng độ của hổn hợp đầu (phần mol). ap = 0,9:nồng độ của sản phẩm đỉnh (phần mol). aw =0,1:nồng độ phần mol khối lượng sản phẩm đáy. Suy ra các giá trị của xF, xp, xw: aF 0,75 = M H 2O = 18 = 0,91 x F (1 − a F ) 0,75 0,25 aF + + 18 60 M H 2O M A MH O :phân tử lượng của nước. 2 MA= 60 :Phân tử lượng của CH3COOH. a P 0,9 = 18 = 18 = 0,968 x p aP + 1 − aP 0,9 0,1 + 18 60 18 60 a W 0,1 = 18 = 18 = 0, 27 x w aW + 1 − aW 0,1 0,9 + 18 60 18 60 Lượng sản phẩm đỉnh: (kg/h) − aw 0,75 − 0,1 Gp = GF. a F =1853,1. = 1505,64 a −ap w 0,9 − 0,1 Lượng sản phẩm đáy là: (kg/h) Gw =GF - Gp = 1853,1-1505,64 = 347,46 Gọi :M là phân tử lượng trung bình của hổn hợp (Kmol/Kg) M =xF. M O +(1-xF).MA =0,91.18 + 0,09.60 = 21,78. H2 F: lượng hổn hợp đầu (Kmol/h) GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang3
  4. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN P:lượng sản phẩm đỉnh W:Lượng sản phẩm đáy. 1853,1 F = GF = = 85,08 M 21,78 − xw 0,91 − 0,27 P =F. x F = 85,08. = 78,01 x −x p w 0,968 − 0,27 => W = F-P = 85,05- 78,01 =7,07 2. Xác định chỉ số hồi lưu - số đĩa lý thuyết . Gọi x: nồng độ cấu tử dể bay hơi trong pha lỏng y: nồng độ cấu tử dể bay hơi trong pha hơi. t: nhiệt độ sôi của hổn hợp hai cấu tử ở áo suất 760 mmHg a(% khối lượng) x(phần mol) y(phần mol) Kg/h Kmol/h Nhiệt độ sôi aF = 0,75 xF = 0,91 yF = 0.937 1853,1 85,08 100,6 ap = 0,9 xp = 0,968 yp = 0,9776 1505,64 78,01 100,2 aw = 0,1 xw =0,27 yw = 0,3884 347,46 7,07 108,28 Chỉ số hồi lưu thích hợp: ROPT ROPT = β.Rmin β: hệ số hiệu chỉnh ; β = (1,2 ÷ 2,5) Rmin : chỉ số hồi lưư tối thiểu Dựa vào bảng (IX. 2a, trang 148- T2) kết hợp với nội suy ta suy ra : yF = 0,937 là nồng độ cân bằng ứng giá trị xF = 0,91. Suy ra chỉ số hồi lưu tối thiểu là: x −y p 0,968 − 0,937 Rmin = = = 1,148 p y −x F 0,937 − 0.91 F Rmin = 1,148 Để xác định số đĩa lý thuyết của tháp bằng cách dựa vào phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn luyện và đoạn chung. Pương trình làm việc của đoạn luyện: y= R OPT .x + xP R OPT +1 R OPT +1 Phương trình làm việc của đoạn chung : X= R +1OPT .y + L −1 . L+ R OPT L+ R OPT F 85,08 Với: L = = = 1,09 P 78,01 Mà: ROPT = β.Rmin : đặt B = x p ứng với mổi giá trị của βsẽ là một đĩa ROPT + 1 lý thuyết N ở bảng sau GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang4
  5. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN β 1,2 1,4 1,6 1,8 2,1 2,3 2,5 ROPT 1,378 1,607 1,837 2,066 2,411 2,64 2,87 N 17 15 14 13 13 12 11 N(R+1) 38,048 39,105 39,718 39,858 44,343 43,68 42,57 B 0,407 0,371 0,341 0,316 0,284 0,266 0,25 Lập biểu đồ biểu diển sự phụ thuộc N(R+1) và R . Điểm cực tiểu của giá trị N(R+1) ứng với R thích hợp nhất là Rx= 1,378. Tương ứng với Rx =1,378 thì số đĩa lý thuyết : Của tháp là 17 (đĩa) Đoạn chưng 6 đĩa (11,3) Đoạn luyện 11 đĩa (5,7) Phương trình làm việc đoạn luyện y = 0,579x + 0,407 Phương trình đường làm việc đoạn chưng X = 0,964y + 0,036 3.Xác định số đĩa thực tế Hiệu suất làm việc của tháp được tính theo biểu thức: η=α.μ η:hiệu suất của tháp (%). α: độ bay hơi của hổn hợp. μ:độ nhớt của hổn hợp: (10-3 N.S/m2 ). y 1− x α= . (13-34- QT-TBCNHH II ) 1− y x Vì hiệu suất thay đổi theo chiều cao tháp nên để xác định hiệu xuất của toàn tháp ta xac định hiệu xuất trung của tháp. Hiệu xuất trung bình của tháp được xác định: η1 + η 2 + η 3 η= (%) (13-53-QH-TBVNHH II) 3 η1: hiệu suất đĩa trên cùng (%) η2: hiệu suất đĩa tiếp liệu (%) η3: hiệu suất đĩa dưới cùng (%) a)Hiệu suất đĩa trên cùng: Các số liệu đã có Xp=0,968 ; yp=0,9776 ; tp =100,2oC Độ nhớt của CH3COOH ở nhiệt độ t1 40oC là μ1=0,9 (10-3.N.S/m3) ở nhiệt độ t2 là μ2=0,56 (10-3.N.S/m3). Độ nhớt của nước ở nhiệt độ θ1=24oC là 0,9, θ2 =49oC là 0,56 Theo công thức páp lốp: t −t 1 2 =K= 40 − 80 = 1,6 θ −θ 1 2 24 − 49 Độ nhớt của CH3COOH ở nhiệt độ tp=100,2 là: GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang5
  6. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN θ3= t −t p 1 + θ1 = 100,2 − 40 o + 2,4 = 61,625 ( C) 1,6 1,6 Tra bảng độ nhớt của CH3COOH ta có μ2100,2 = 0,4617 (10-3.N.S/m3) Độ nhớt của H2O ở 100,2 oC là : μ1100,2 =0,2835(10-3.N.S/m3) Độ nhớt của hổn hợp ở 100,2oC là lg μ1hh=xp.lg μ1100,2 +(1-xp).lg μ2100,2 =0,968.lg0,2835 + 0,032lg0,4617 lg μ1hh= -0,54067; μ1hh= 0,288 (10-3.N.S/m3) y 1− xp 0,9776 0,032 α 1= p . = . = 1,443 1− y x p 0,0224 0,968 p 1 η1=α1. μ hh=1,443.0,288 = 0,4156 b)Hiệu suất của đĩa tiếp liệu Độ nhớt của CH3COOH ở 100,6oC μ2100,6=0,455(10-3.N.S/m3) Độ nhớt của nước ở 100,6oC là μ1100,6= 0,283(10-3.N.S/m3) Độ nhớt của hổn hợp ở 100,6 oC là lg μ2hh=xF.lg μ1100,6 +(1-xF).lg μ2100,6 =0,91.lg0,283 + 0,09lg0,455 lg μ2hh= -0,529 ;μ2hh=0,296(10-3.N.S/m3) y 1 − xF 0,937 0,09 α 2= F . = . = 1,47 1− y x F 0,063 0,91 F 2 η2=α2. μ hh=1,47.0,296 = 0,435 c)Hiệu suất của đĩa dưới cùng Độ nhớt của CH3COOH ở 108,28oC μ2108,28=0,5304(10-3.N.S/m3) Độ nhớt của nước ở 108,28oC là μ1100,6= 0,2625(10-3.N.S/m3) Độ nhớt của hổn hợp ở 108,28 oC là lg μ3hh=xw.lg μ1108,28 +(1-xw).lg μ2108,28 =0,27.lg0,2625 + 0,73lg0,5304 lg μ2hh= -0,5378 ;μ2hh=0,4387(10-3.N.S/m3) y 1 − xw 0,3884 0,73 α 3= w . = . = 1,717 1− y x w 0,6116 0,27 w η3=α3. μ3hh=1,717.0,4387 = 0,753 Vậy hiệu suất trung bình của tháp là: η= η +η +η 1 2 3 = 0,753 + 0,435 + 0,4156 = 0,5345 3 3 Từ đây ta tính được số đĩa thực tế là: N 17 Ntt= lt = = 31,8 (đĩa) η 0,5345 Như vậy số đĩa thực tế là 32 đĩa Trong đó: Chưng :Nc = 21 đĩa Luyện: Nl =11 đĩa GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang6
  7. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN CHƯƠNG II TÍNH KÍCH THƯỚCTHIẾT BỊ I.Tính đường kính thiết bị: Dchưng ≥ Dluyện Đường kính của thiết bị được xác định theo công thức g D = 0,0188. tb (m) (IX.90-sô tay TII) ρ .W y y Trong đó : gtb lượng hơi trung bình đi trong tháp ρy khối lượng riêng trung bình của pha hơi đi trong tháp (Kg/m3) wy vận tốc trung bình của hơi đi trong tháp(m/s) Vì lượng hơi và lượng lỏng thay đổi theo chiều cao tháp và khác nhau trong mỗi đoạn của tháp nên phải tính lượng hơi lỏng cho từng đoạn. 1. Đường kính đoạn luyện. g +g gtb= d 1 (IX.91.ST-TII) 2 gtb: lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện (kg/h, kmol/h) gd : lượng hơi đi ra khỏi điã trên cùng của đoạn luyện. g1 : lượng hơi đi vào đĩa dưới cùng của đoạn luyện. a)Lượng hơi đi ra khỏi đỉnh tháp. gd = GR+Gp= Gp(Rx+1) (IX.92 ST-TII). Gp: lượng sản phẩm đỉnh (kg/h,kmol/h). GR: lượng chất lỏng hồi lưu (kg/h,kmol/h). Rx: Chỉ số hồi lưu. Mà Gp= 1505,64.2,378 = 3580,4 (kg/h). b)Lượng hơi đi vào đoạn luyện. Giữa lượng hơi g1 hàm lượng hơi y1 và lượng hơi G1 đối với đĩa thứ nhất của đoạn luyện được xác định theo hệ phương trình cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lượng sau: g1=G1+Gp (1) g1.y1=G1.x1+Gp.xp (2) g1.r1 =gd.rd (3) trong đó: x1= xF = 0,91 r1 ẩn nhiệt hoá hơi của hổn hợp đi vào đĩa thứ nhất của đoạn luyện (Kcal/kg). rd ẩn nhiệt hóa hơi của hổn hợp đi ra khỏi tháp (Kcal/kg) r1=ra.y1+(1-y1).rb (đĩa thứ nhất) rd= ra.yd+(1-y1).rb (đĩa trên cùng) trong đó: ra,rb ẩn nhiệt hóa hơi của H2O và CH3COOH nguyên chất yd nồng độ của H2O trong hổn hợp đầu. y1 hàm lượng hơi đối với đĩa 1 của đoạn luyện. Dựa vào phương pháp nội suy xác định ẩn nhiệt hóa hơi của nước và của CH3COOH ở các nhiệt độ khác nhau: Ở 100oC r1a =539(kcal/kg) Ở 140oC r2a =513(kcal/kg) Ta có ở nhiệt độ tF=100,6oC (ứng với rd) ẩn nhiệt hóa hơi của nước là: GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang7
  8. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN r3a= 539 - 0,65.0,6 = 538,61 (kcal/kg) ở nhiệt độ tp=100,2oC (ứng với rd) ẩn nhiệt hóa hơi của nước là: r4a= 539 - 0,65.0,2 = 538,87 (kcal/kg) Ẩn nhiệt hóa hơi của CH3COOH : rb (kcal/kg) Ở 100oC có r1b =97(kcal/kg) Ở 140oC có r2b =94,4(kcal/kg) Vậy với nhiệt độ tF=100,6 suy ra r3b=96,96 (kcal/kg) Với tp =100,2 suy ra r4b= 96,98(kcal/kg) Suy ra r1=538,61.y1+(1-y1).96,96 rd= 538,87.0,9776+0,0224.96,98 = 528,97 Giãi hệ 4 phương trình: g1=G1+Gp (1) g1.y1=G1.x1+Gp.xp (2) g1.r1 =gd.rd (3) r1 = 538,61.y1+(1-y1).96,96 (4) Ta có: y1= 0,91 tương ứng: x1=0,87, t1=100,8oC G1 = 296,495(kmol/h) g1 = 218,485(kmol/h) Lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện g +g gtbl = d 1 = 4033,066 (kg/h) 2 gd =189,031(kmol/h) Lượng lỏng trung bình trong đoạn luyện Gtbl = G + G .R 1 p x = 296,495 + 78,01.1,378 2 2 Gtbl =202(kmol/h) = 2875,3(kg/h). c) Vận tỗc hơi đi trong đoạn luyện Vận tốc hơi được xác định theo công thức 1 G x ) ρ ytb 1 ⎢ w x ρ d ρ ytb μ x ⎡ 2. . 0 ,16 ⎤ 4 8 ⎥ Lg ⎢ .( ) ⎥ = A - 6,75. ( .( ) . g . vd . ρ μn ⎥ ρ xtb 3 ⎢ ⎣ xtb ⎦ Gg (Sổ tay II-IX.115) Trong đó : A hằng số A= -0,125. wx: vận tốc đặc pha (m/s). ρd :Bề mặt tự do của đệm (m2/m3). Vd: Thể tích tự do của đệm (m3/m3). ρytb :khối lượng riêng trung bình của hơi.(kg/m3). ρxtb : Khối lượng riêng trung bình của lỏng (kg/m3). μx: Độ nhớt của hổn hợp lỏng ở điều kiện trung bình (N.S/m2). μn : Độ nhớt của nước ở 20oC (N.S/m2). Gy :Lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện (kg/h). Gx : Lượng lỏng trung bình đi trong doạn luyện (kg/h). Chọn loại đệm vòng có kích thước chưa có và ρd =310(m2/m3), Vd =0,71(m3/m3). GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang8
  9. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN Xác định khối lượng riêng: [ y .18 + (1 − y ).60].273 ρytb = tbl tbl (IX.102-ST TII). 22,4.(273 + 100,4) y+y 0,937 + 0,97761 với ytbl = = 0,9573 = p 2 2 [0,9573.18 + 0,0427.60].273 Suy ra : ρytb = = 0,646 (kg/m3). 22,4.(273 + 100,4) 1 1 − atb1 = atb1 + (IX.104a-ST TII). ρ xtb ρ xtb1 ρ xtb 2 x .18 0,92.18 a = tb1 = = 0,775 tb1 x tb1 .18 + (1 − xtb1).60 0,92.18 + 0,08.60 (phần khối lượng ứng với to trung bình). Với xtb1 : nồng độ trung bình của pha lỏng tương ứng với ytbl =0,9573 ρxtb1 : Khối lượng riêng của H2O tại 100,8 oC (kg/m3). ρxtb2 : Khối lượng riêng của CH3COOH tại 100,8 oC (kg/m3). Dựa vào phương pháp nội suy Ở 100oC ρ1 của nước là 958,38 (kg/m3). ρ1 của CH3COOH là 958 (kg/m3). Ở 110oC ρ2 của nước là 951 (kg/m3). Khối lượng riêng của nước tại 100,8oC là ρxtb1= (951- 958)/10 .0,8+958,38 = 957,79 Ở 120oC khối lượng riêng của là ρ2 = 922(kg/m3). Suy ra khối lượng riêng của CH3COOH ở 100,8oC là ρxtb2 =(922-958):20.0,8+958 =956,56 1 0,775 0,225 Vậy = + ρ xtb 957,79 956,56 Suy ra ρ xtb =957,51 (kg/m3). Độ nhớt của nước ở 100,8oC là μ1100,8=0,2819 (10-3.N.S/m2) Độ nhớt của CH3COOH ở 100,8oC là μ2100,8=0,4668 (10-3.N.S/m2) Lgμx =0,78.lgμ1100,8+0,13.lgμ2100,8 =0,78.lg0,2819 +0,13.lg0,4668 μx =0,5937 (10-3.N.S/m2); μn = 1,005 (10-3.N.S/m2) ở 20oC Thay các giá trị vào công thức (IX.115-ST II) Ta có : wx = 2,79 (m/s). Vận tốc thực tế chọn là : wL = 0,7. wx =1,954(m/s). Đường kính đoạn luyện là: G 4033,066 DL =0,0188. L = 0,0188. = 1,063 (m). w .ρ L yl 1,954.0,646 GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang9
  10. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN 2. Đường kính đoạn chưng. ' g Dc =0,0188. tb (m) ρ ' ' . wytb ytb a)Lượng hơi đi trong đoạn chưng ' ' g +g g'tb = n 1 (kg/h). 2 gn' : lượng hơi đi ra khỏi đọan chưng. (kg/h) gn' : Lượng hơi đi vào đọa chưng (kg/h) g1 :lượng đi vào đoạn chưng trừ GF g1= gn'=218,485 (kmol/h) - 85,08(kmol/h) = 5730,599(kg/h) ' ' g +g Nên g tb = 1 1 2 Ta có hệ phương trình sau , , G = g + G (1) 1 1 W , , ' G . x = g . y + G . x (2) 1 1 1 W W W , , , , g .r = g .r = g .r 1 1 (3) n n 1 1 , G : lượng lỏng đi trong đoạn chưng [kmol/h] 1 , y = y : hàm lượng hơi đi vào đoạn chưng 1 W r = r a. y + ⎛1 − y ⎞. r : ẩn nhiệt hóa hơi của hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn , , , ⎜ ⎟ 1 ⎝ ⎠ 1 1 b chưng. 0 r : ẩn nhiệt hóa hơi của H2O ở 108,3 C , r 0 = 534,2 [kcal/kg] a a r : ẩn nhiệt hóa hơi của CH3COOH ở 108,3 C , r = 96,46 [kcal/kg] b b , r = 267,18 [kcal/kg] =25644,87 1 , , r : ẩn nhiệt hóa ơi đi vàođĩa trên cùng của đoạn chưng , r = r n n 1 G : lượng sản phẩm đáy [kmol/h] W Giãi hệ phương trình trên ta có: , g1 = 161,12 [kmol/h] , G = 168,19 [kmol/h] 1 , , x = 0,2843 [phần mol] , nồng độ pha lỏng hơi cân bằng ứng với x 1 1 là y*= 0,4058, t = 107,90C * 1 g = 161,12. [y*1.18+(1-y*1).60]=6921,135 [kg/h] , 1 G = 168,19. [x 1.18+(1- x 1).60] = 8083,11 [kg/h] ' , ' 1 Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng" , , g +g 6921,153 + 5730,599 g = 1 1 = = 6325,867 [kg/h] tb 2 2 GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang10
  11. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN Lượng lỏng trung bình đi trong đoạn chưng , + =G G , 1 x G tb 2 G : lượng lỏng đi vào đĩa dưới cùng của đoạn chưng x G =Gw=347,46 [kg/h] x , G + G 347,46 + 8083.11 = 4215,285 [kg/h] , G = 2 =tb 2 1 x b)Xác định vận tốc hơi b )Xác định vận tốc hơi đi trong đoạn luyện , Ta có G x =4215,285 [kg/h] lượng lỏng trungbình trong đọan chưng , = 6325,867 [kg/h] lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng G y xác định khối lượng riêng của hổn hợplỏng và hơi ' , y+y 0,4058 + 0,3884 y = 1 = 0,397W = tb1 2 2 (0,397.18 + 0,603.60).273 ρ ytb = 22,4.(273 + 104,24) = 0,5364 [kg/m3] , , xtb1.18 atb 2 = , .18 + 1 − , .60 = 0,103 ( ) xtb1 xtb1 Ở nhiệt độ108,01 0C : ρ , Khối lượng riêng của H2O là xtb1 = 952,47 [kg/m3] ρ , Khối lượng riêng của CH3COOH là xtb 2 = 943,58 [kg/m3] 1 a 1 − atb 2 ρ , suy ra = tb 2 + Vậy = 944,6 [kg/m3] ρ ρ ρ , , , xtb xtb xtb1 xtb 2 Độ nhớt ở nhiệt độ 108,01 0C 0,232 − 0,284 μ 108, 01 -3 2 Độ nhớt của H2O là .8,01 + 0,284 = 0,263 [10 N.s/m ] = 20 1 0,63 − 0,46 Độ nhớt của CH3COOH là μ 2 = 108, 01 -3 2 .8,01 + 0,46 = 0,528 [10 N.s/m ] 20 Vậy lg μ = 0,2943. lg μ + (1 − 0,2943). lg μ 108, 01 108, 01 x 1 2 suy ra μ x = 0,69524 [10 N.s/m ] -3 2 Thay các giá trị vào công thức (IX.115) ta có wy'=3,167 [m/s] ' Chọn wtbc =0,7. wy = 0,7.3,167 = 2,217[m/s] Đường kính đoạn chưng là 6325,867 D = 0,0188. = 1,371 [m] C 2,217.0,5364 II . Tính chiều cao của tháp H = Ntt.Htd (10_40_QT&TBCNHH II) Ntt: số đĩa thực tế Htd: chiều cao của bậc thay đổi nồng độ [m] ta có GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang11
  12. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN 0 ,19 G ⎛ρ ⎞ 0 , 039 ⎛μy⎞ lg . 0 , 342 x ⎛Gy ⎞ (R e) m.G y h .⎜ .⎜ x ⎟ .⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 0, 2 = 8,4. . ⎟ td d ⎜ρy⎟ ⎜μ ⎟ G td ⎝ Gx ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ x⎠ 1 − m. y G x (10_41_QT&TBCNHH II) 4.V td trond đó d = : đường kính tương đương của đệm [m] td δ d w .d . ρ y td Re = Chuẩn số Reynon y V .μ 3 d y ρ y :Khối lượng riêng của hơi [kg/m3] ρ x :khối lượng riêng của lỏng [kg/m3] w y : Vận tốc hơi đi trong tháp δ : bề mặt riêng của đệm[m /m ] 3 2 3 d 3 V : thể tích tự do của đệm [m /m ] d G , G : lượng lỏng và hơi trung bình đi trong tháp [kg/h] y x μ μ : độ nhớt của hơi và lỏng đi trong tháp theo nhiệt độ trung bình x y [N.s/m2] m : giá trị tgα trung bình trên đường cân bằng 1. Chiều cao đệm của đoạn luyện Các số liệu đã có : G y = 4033,066[kg/h] G = 3875,3 [kg/h] x wy =1,954 [m/s] μ x = 0,5937 [10-3.N.s/m2] ρ y = 0,646 [kg/m3] ρ x =957,51 [kg/m3] Độ nhớt của pha hơi : μ y 1 a 1 − ah = h + μ y μ 1 μ 2 o ah :Nồng độ phần khối lượng của H2O trong pha hơi ở nhiệt độ 100,8 C ah = 0,775 μ 1 : độ nhớt của H2O ở 100,80C , μ 1 = 28,19 [10-3.N.s/m2] μ 2 : độ nhớt của CH3COOH ở 100,8 0C , μ 2 = 0,4668 [10-3.N.s/m2] suy ra μ y = 0,3095 [10-3.N.s/m2] GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang12
  13. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN 1,954.0,00916.0,646 R = .103 = 52,618 e 0,71.0,3095 m = 0,81 Thay các thông số vào công thức (10_41) ta có Htd =34,6912.0,00916 = 0,3178 [m] Suy ra chiều cao đoạn luyện là H1 = 0,3178.11 = 3,496 [m] 2. Chiều cao đoạn chưng và toàn tháp G x = 1215,285 [kg/h] G y =6325,867[kg/h] wy = 2,217 [m/s] μ x =0,69524 [10-3.N.s/m2] ρ y = 0,5364 [kg/m3] ; ρ x = 944,6 [kg/m3 ] m = 0,69,dtd =0,00916 độ nhớt của pha hơi , 0,4058.18 a = = 0,17 h 0,4058.18 + 0,5942.60 ' ' 1 1 − ah = a h + μ y μ 1 μ 2 Với μ1 ,μ2 :là đọ nhớt của H2O và CH3COOH ở nhiệt độ 108,01oC 1 0,17 0,83 = + =>μy =0,45 (10-3.N.s/m2) μ y 0,263 0,528 2,217.0,00916.0,5364 R = .103 = 34,094 e 0,71.0,45 Thay các giá trị vào công thức (10_41) ta có h td = 34,024 => htd =34,024.0,00916 = 0,31166 (m) d td Chiều cao của đoạn nhưng là Hc = 0,31166.21 = 6,545 (m) Vậy chiều cao của toàn tháp là H = Hc +HL +h = 6,545 + 3,496 +0,8=10,84 (m). Chọn h=0,8 :chiều cao cho phép ở đỉnh và đáy H=10,84(m). GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang13
  14. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN CHƯƠNG III. TÍNH TRỢ LỰC CỦA THÁP Sức cản thủy học của tháp đệm đối với hệ hơi lỏng được xác định theo công thức sau: ⎡ 0 , 342 0 , 038 ⎤ ⎛μ ⎞ 0 ,19 ⎢ ⎛ Gx ⎞ ⎛ ρy⎞ ⎥ Δ p = Δ p .⎢1 + A.⎜ ⎟ .⎜ ⎟ .⎜ x ⎟ ⎥ (N/m2) (IX.118_sổ tay II) æ k ⎢ ⎜Gy ⎟ ⎜ ρx⎟ ⎜μy⎟ ⎥ ⎢ ⎣ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎥ ⎦ A = 5,15: hệ số Δ p : tổn thất áp suất khi đệm ướt tại điểm đảo pha có tốc độ của khí đi qua đệm æ khô (N/m2) 2 Δ p : tổn thất áp suất của đệm khô[ N/m ] k G ,Gx y : lượng lỏng, hơi trung bình đi trong tháp [kg/s] μ μ : độ nhớt trung bình của lỏng, hơi [N.S/m2] x y ρ , ρ :khối lượng riêng trung bình của lỏng,hơi [kg/m3] x y Tổn thât áp suất của đệm kho tính theo công thức : H ρ . w λ H .δ w . ρ 2 , 2 p =λ . [N/m2] , t y Δ = (IX.119_sổ tay II) y y . . . 3 d k d td 2 4 V 2 d , w Vận tốc thực của khí trong lớp đệm w= (IX.120_sổ tay II) y t V d Trong đó H : chiều cao tháp đệm [m] λ :hệ số trở lực của đệm bao gồm cả trở lực ma sát và trở lực cục bộ,với các , loại đệm khác nhau thì xác định theo công thức thực nghiệm khác nhau , wy : Tốc độ của hơi tính trên toàn bộ tiết diện của tháp [m/s] δ : bề mặt riêng của đệm [m2/m3] d 3 3 V d : thể tích tự do của đệm [m /m ] Tổn thất áp suất của đệm khô xác định theo công thức sau ( chọn R ey > 40 nghĩa là đệm đổ lộn xộn) 1,56.H . wy .δ d . μ ,1,8 1, 2 0, 2 Δ p k = 3 y [N/m2] (IX.121_sổ tay II). V d I . Trở lực cho đoạn luyện Các số liệu đã có : Tốc độ bay hơi wy= 2,79 [m/s] G x = 3875,3 [kg/h] G y = 4033,066 [kg/h] ρ x = 975,51 [kg/m3] ρ y = 0,3095 [kg/m3] μ x = 0,5937 [10-3.N.s/m2] GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang14
  15. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN μ y = 0,3095 [10-3.N.s/m2] 2,79 Vận tốc của hơi trong đệm w = 0,71 = 3,93 [m/s] 1 Δ p = 1,8 1,56.3,496.3,93 . 0,646 .310 . 0 ,8 1, 2 (0,3095.10−3) 0, 2 =24478,215 [N/m2] k1 (0,71) 3 ⎡ ⎛ 3875,3 ⎞ ⎛ 0,646 ⎞ ⎛ 0,5937 ⎞ ⎤ 0 , 342 0 ,19 0 , 037 ⎢ Δ p = 24478,215⎢1 + 5,15.⎜ ⎟ .⎜ ⎟ .⎜ ⎟ ⎥ ⎥ ⎝ 4033,066 ⎠ ⎝ 957,51 ⎠ ⎝ 0,3095 ⎠ ⎥ æ1 ⎢ ⎣ 2 ⎦ = 54799,26 [N/m ] II . Trở lực của đoạn chung Vận tốc thực của hơi trong đệm w1'= 4,46[m/s] Δ p = 1,8 1,56.6,45. 4,46 .310 . 0,5364 . 1, 2 0 ,8 (0,45.10−3) 0, 2 = 53447,76 [N/m2] k2 (0,71) 3 ⎡ ⎛ 4215,285 ⎞ ⎛ 0,5364 ⎞ ⎛ 0,69524 ⎞ ⎤ 0 , 324 0 ,19 0 , 038 ⎢ Δ p = 53447,76.⎢1 + 5,15.⎜ ⎟ .⎜ ⎟ .⎜ ⎟ ⎥ ⎥ ⎝ 6325,867 ⎠ ⎝ 944,6 ⎠ ⎝ 0,45 ⎠ ⎥ æ2 ⎢ ⎣ 2 ⎦ = 112754 [N/m ] Vậy trở lực của toàn tháp là : 2 Δ p = Δ p + Δ p = 53447,76 +112754 = 167553,27 [N/m ] æ æ1 æ2 GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang15
  16. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN CHƯƠNG 4 CÂN BẰNG NHIỆT LUYỆN CHO QUÁ TRÌNH CHƯNG LUYỆN I . Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị gia nhiệt hổn hợp QD1 + Q f = QF + Qngl + Q xql [J/h] Trong đó : * Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào Q D1 = D1 . λ 1 = D1 .(r1 + θ 1 .C1) [J/h] D1 : lượng hơi đốt [kg/h] r1 : Ẩn nhiệt hoá hơi của hơi đốt [J/kg] λ1 : hàm nhiệt (nhiệt lượng 0riêng) của hơi đốt [J/kg] θ 1 : nhiệt độ nước nhưng [ C] C1 : nhiệt dung riêng của nước ngưng [J/kg.âäü] * Nhiệt lượng do hổn hợp đầu mang ra Q F = F .C F .t F [J/h] F : lượng hổn hợp đầu [kg/h] C F : nhiệt dung riêng của hổn hợp khí đi ra [J/kg. độ] 0 t F : nhiệt độ của hổn hợp khí ra khỏi hổn hợp khí đun nóng [ C] * Nhiệt lượng do hổn hợp đầu mang vào Q = F .C f .t f [J/h] f C f : nhiệt dung rieng của hổn hợp đầu [J/kg. độ] t f : nhiệt độ đầu của hổn hợp [0C] * Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra Q = G ngl .C1 .θ 1 = D .C .θ 1 1 1 [J/h] ngl G : lượng nước ngưng ,bằng lượng hơi đốt [kg/h] ngl * Nhiệt lượng mất ra môi trường xung quanh lấy bằng 5% nhiệt tiêu tốn Q xql = 0,05. D1. r1 [J/h] *Lượng hơi đốt (lượng hơi nước) cần thiết để đun nóng dung dịch đầu đến nhiệt độ sôi là : Q +Q +Q −Q Q −Q ( F . C F .t F − C f .t f ) [kg/h] D1 = = = F ngl xql f F f λ 1 0,95. r 1 0,95. r1 Để đảm bảo đun nóng ở đáy tháp được liên tụcvới hiệu suất cao,ta chọn hơi đốt là hơi nước bảo hoà có nhiệt độ là125 0C và ở áp suất 2,37 atm Nhiệt dung riêng của CH3COOH ở 100,6 0C C 2 = 2433,2 [J/kg. độ] 100 , 6 Nhiệt dung riêng cuar H2O ở 100,6 0C C1 = 4219,4 [J/kg.âäü] 100.6 Nhiệt dung riêng của hổn hợp ra khỏi thiết bị đun nóng CF= 0,75.4219,4 + 0,25.2433,2 = 3772,85 [J/kg. độ] Chọn nhiệt độ của hổn hợp đẩu trước khi vào thiết bị đun nóng là 28 0C , ta có : Nhiệt dung riêng của nước ở 28 0C là (áp suất kq) C1 = 4181,8 [J/kg. độ] 28 Nhiệt dung riêng của CH3COOH ở 28 0C là (áp suất kq) 28 C 2 = 2096,82 [J/kg. độ] Vậy nhiệt dung riêng của hổn hợp vào thiết bị gia nhiệt là : Cf = 0,75.4181,8 + 0,25.2096,82 = 3660,6 (J/kg. độ) Ở 125 0C ẩn nhiệt hoá hơi của hơi nước là r1 = 523,5 (kcal/kg) = 2194.103 [J/kg] Vậy lượng hơi đốt cần để đun hổn hợp đầu đến nhiệt độ sôi là : GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang16
  17. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN 3772,85.100,6 − 3660,6.28 D1= 1853,1 −3 = 334,193 [kg/h] 0,95.2194.10 Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào là: QD1 = D1.r1 = 234,193.2194.103 = 733219315 [J/h] II . Cân bằng nhiệt lượng cho tháp chưng luyện Lượng hơi đốt cần thiết để đun sôi hổn hợp ở đáy tháp được xác định theo biểu thức sau : Q +Q +Q −Q −Q D2 = n W m f x [kg/h] r 1 Trong đó D2 :lượng hơi đốt cần thiết [kg/h] Qn : Nhiệt lượng của hơi mang ra khỏi đỉnh tháp [J/h] Q : nhiệt lượng của sản phẩm đáy [J/h] W Q : nhiệt lượng mất mát ra môi trường xung quanh , Q m w = 5%. Qm2 [J/h] Q : nhiệt lượng của lỏng hồi lưu [J/h] x Q : nhiệt lượng do hổn hợp đầu mang vào [J/h] f r : ẩn nhiệt hoá hơi của hơi đốt [J/kg] 1 1. Nhiệt lượng của hơi mang ra khỏi đỉnh tháp Hơi ra khỏi đỉnh có nhiêt độ là tp = 100,2 0C Qn = P.(1+ Rx). λ [J/h] P = 1505,64 [kg/h] : lượng sản phẩm đỉnh . Rx : chỉ số hồi lưu (Rx = 1,378) λ : nhiệt lượng riêng của hổn hợp hơi [J/kg] λ = a1 . λ 1 + (1 − a1). λ 2 Với : a1 , λ1 : là nồng độ phần khối và nhiệt lượng riêng của H2O trong hơi λ 2 : nhiệt lượng riêng của CH3COOH trong hơi [J/kg] ở 100,2 C 0 λ=r 100 , 2 100 , 2 1 1 + C1 .100,2 = 538,94 (kcal/kg) = 2256,43.103 [J/kg] 100 , 2 r 1 100 , 2 C = 4218,87 [J/kg. độ] 1 λ1 = 2256,43.10 + 4218,87.100,2 = 2679,16.10 [J/kg] 3 3 λ =r 100 , 2 100 , 2 2 2 + C2 .100,2 = 96,99.4,181.03 = 406,07.103 [J/kg] 100 , 2 r 2 100 , 2 C 2 = 2430,52 [J/kg. độ] λ 2 = 406,07.10 + 2430,52.100,2 = 649,608.10 [J/kg] 3 3 3 λ = 0,9.2679,16.103 +0,1. 649,608.103 = 2458,2048.10 [J/kg] Vậy: Qn = 1505,64.2,378.2458,2048 = 8801,386.106 [J/h] 2 . Nhiệt lượng của sản phẩm cháy Sản phẩm đáy sôi ở 108,3 0C GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang17
  18. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN Q = W .C .t [J/h] W W W C = a .C + (1 − a ).C 108, 3 108 , 3 mà: W 2 1 2 2 Nhiệt dung riêng của H2O ở 108,3 0C là: 108, 3 C 1 = 2,07467 [J/kg. độ] 0 108 , 3 Nhiệt dung riêng của CH3COOH ở 108,3 C : C 2 = 2644,18 [J/kg. độ] a2 :nồng độ phần khối lượng của H2O trong sản phẩm đáy CW = 0,1.2074,67 + 0,9.2644,18 = 2587,23 [J/kg. độ] Q = 347,46.2587,23.108.3= 97,3573.106 [J/h] W 3 . Nhiệt lượng do lỏng hồi lưu mang vào tháp Ta xem quá trình ngưng tụ của sản phẩm đỉnh là đẳng nhiệt (nghĩa là nhiệt độ của lỏng hồi lưu vào tháp là100,1 0C ) Q X = P.Rx.tx.Cx [J/h] Rx =1,378, P = 1505,64 [kg/h] Cx= 0,968.4207,82 + 0,032.2373 = 4149,106 [J/kg. độ] Q X = 1505,64.1,378.90.4149,106 = 774,76.106 [J/h] Nhiệt lượng của hổn hợpđầu mang vào tháp Q f = 1853,1.3772,85.106 = 703,34.106 [J/h] CF :nhiệt dung riêng của hổn hợp ra khỏi thiết bị đun nóng. Lượng hơi đốt cần thiết để đun sôi hổn hợp ở đáy tháp Q +Q +Q −Q −Q D2 = n w m f x r 1 6 6 6 6 (8801,386.10 + 97,3573.10 − 0,05.2194.334,193 − 774,76.10 − 703,34.10 ) D2= 3 0,95.2194.10 D2= 3560,3 [kg/h] Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào QD2 = 3560,3.2194.103 = 7811,24.106 [J/h] III . Cân băng nhiệt lượng cho thiết bị ngưng tụ Dùng chất tải nhiệt là nước lạnh Chọn : tvào =25oC ,tra =50oC Theo nguyên tắc ngược chiều ta có: Gp.Rx.r = Gn.Cn.Δt 50 + 25 Nhiệt đọ trung bình: ttb = = 37,5 oC 2 Cn :Nhiệt dung riêng của H2O ở 27,5oC ,Cn = 4181,043 [J/kg. độ] Gn : Lượng hơi nước tiêu tốn [kg/h]. r : ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước r = xp. r O +(1-xp).rax =0,968. r O +(1-0,968).rax H2 H2 124 − 132 rax = .17,5 + 132 = 128,5.4,1868. 103 = 538003,8 [J/kg] 40 579 − 594 r H 2O = 40 .17,5 + 584 = 581,8 [Kcal/kg] =2435932,6 [J/kg] r = 2358.103 + 17,2.103 =2375,2.103 [J/kg] Lượng nước tiêu tốn là : Gn = 31430,74 [J/kg] GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang18
  19. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN CHƯƠNG V TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ I . Tính thiết bị gia nhiệt đầu : Chọn thiết bị gia nhiệt hổn hợp loại ống chùm và thẳng đứng có cấu tạo như hình vẽ dưới : H äù håü n p âaîâæ c åü âun noï g n H åi âäút vaì o Næ c åï ngæng H äù n håüp vaì gia o nhi ãû t Trong thiết bị thì hơi nước đi ngoài ống, chất lỏng chuyển động trong ống; sau khi gia nhiệt thì chất lỏng được bơm vận chuyển vào tháp . Tính toán thiết bị * Nhiệt lượng cần cung cấp cho chất lỏng sôi : Q = G. Δ t.C [J/h] G : Lượng hổn hợp đầu [kg/h] Δ t : Biến thiên nhiệt độ đầu và cuối [0C] C : Nhiệt dung riêng của chất lỏng [J/kg. độ] Q = 1853,1.(100,8 - 28).3660,55 [J/h] Δ t =tF -td : tF =100,8oC : Nhiệt độ của hổn hợp sau khi dược gia nhiệt . td =28oC : Nhiệt độ của hổn hợp trước khi vào gia nhiệt. C = 3660,55[J/kg. đô.] :Nhiệt dung riêng của hổn hợp chất lỏng ở 28oC Q = 493,83.106 [J/h] . * Nhiệt độ trung bình của chất lỏng và của hơi đốt Δ t1 = t2d- t1d= 125 - 28 = 97 [0C] Δ t2 = t2c - t1c = 125 - 100,6 = 24,4 [0C] Với t1d, t1c : Nhiệt đọ trước và sau khi đun nóng. t2d, t2c : Nhiệt độ của hơi đôt và hơi ngưng ( xem quá trình truyền nhiệt là đẳng nhiệt nên nhiệt độ hơi ngưng bằng nhiệt độ hơi nước bảo hoà) Hiệu số nhiệt trung bình của hai môi trường : Δ t1 − Δ t 2 Δt = = 52,6 [0C] Δ t1 ln Δt2 Nhiệt độ trung bình của chất lỏng t1tb = 100,6 - 52,6 = 48 [0C] Nhiệt độ trung bình của hơi ngưng t 2tb = 125 - 52,6 = 72,4 [0C] * Tính hệ số cấp nhiệt từ hơi bảo hoà đến thành ống:α 1 GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang19
  20. ĐỒ ÁN QT&TBCNHH SVTH:NGUYỄN ANH TUẤN Đây là quá trình cấp nhiệt khi ngưng tụ hơi bảo hoà khô không chứa không khí và nước ngưng tạo thành thành màng phủ kín bề mặt truyền nhịêt đứng, trong trường hợp này nước ngưng chuyển động trên bề mặt màng ở chế độ chảy dòng . Ta có : r α 1 = 2,04.A. 4 Δt.H [ W/m2. độ ] (V.101_sổ tay II) Trong đó : A : Hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ của màng tm tm = 0,5.(t1 + tbh) = (125 + 120).0,5 = 122,5 [0C] và A = 188,75 t1 : Nhiệt độ bề mặt thành , ta chọn t1 = 120 [0C] t bh : Nhiệt độ hơi bảo hoà,tbh = 25 [0C] r : ẩn nhiệt ngưng tụ của nước ngưng lấy theo nhiệt hơi độ báo hoà, r = 2195,47.103 [J/kg] Δ t = tn - t = 125 - 120 = 5 [0C] tn : Nhiệt độ nước ngưng (nhiệt độ bảo hoà). t : Nhiệt độ phía thành ống tiếp xúc với hơi ngưng. H : Chiều cao ống truyền nhiệt, ta chọn H = 1,2 [m] 2195,47 α 1 = 2,04.188,75. 4 5.1,2 .10 0,75 = 9470,24 [ W/m2. độ ] * Tính hệ số cấp nhiệt từ thành ống đến chất lỏng α 2 Ta xem chất lỏng chuyển động trong ống thẳng ở chế độ chảy xoáy (Re >1000) Ta có N .λ [ W/m2. độ ] (V.33_sổ tay II) α2= 0 d λ : hệ số dẩn nhiệt của chất lỏng [ W/m2. độ ] ρ λ = A.C. ρ .3 [ W/m2. độ ] (I.32_sổ tay I) M Với A : hệ số phụ thuộc mức độ liên kết của chất lỏng,hổn hợp ở dạng liên kết nên A = 3,58.10-8 C : nhiệt dung riêng đẳng áp của chất lỏng [J/kg. độ] C = 0,75.C1 + 0,25.C2 C1 : nhiệt dung riêng của H2O ở 48 0C , C1 = 4182,9 [J/kg. độ] C2 : nhiệt dung riêng của CH3COOH ở 48 0C , C2 = 2072,5 [J/kg. độ] C = 0,75.4182,9 + 0,25.2072,5 = 3655,3 [J/kg. độ] ρ : khối lượng riêng của chất lỏng ở 48 0C ρ được xác định theo công thức (IX.104a_sổ tay II) với ρ 1 : khối lượng của H2O ở 48 0C , ρ 1 = 988,96 [kg/m3] ρ : khối lượng riêng của CH3COOH ở 48 0C , 2 ρ 2 = 1018,37 [kg/m3] => ρ = 996,15 [kg/m3] 996,15 λ = 3,58.10-8.3655,3.996,15. = 0,466 [ W/m. độ ] 18 0 , 25 ⎛ Pr ⎞ N = 0,021.ε . Re . Pr .⎜ ⎟ 0 ,8 0 , 43 (V.40_sổ tay II) 0 1 ⎜ ⎟ ⎝ Pr t ⎠ Trong đó N 0 : chuẩn số Nuyxen của chất lỏng GVHD:TRẦN XUÂN NGẠCH Trang20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2