Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHO THÁP CHƯNG LUYỆN


Trong chương 3, chúng ta đã đề cập đến cân bằng vật chất trong tháp chưng luyện, từ đó tính toán được số đĩa lý thuyết của tháp. Trong phần này, em sẽ tiến hành tính toàn các kết cấu cơ khí của tháp chưng luyện. Do yêu cầu bài toán đăt ra thiết kế tháp với năng suất cao, hiệu suất cao, cần khoảng làm việc rộng, nên em chọn loại đĩa thiết kế tháp là loại đĩa van chuyển động.

4.1. Chiều cao của tháp chưng luyện.

4.1.1. Số đĩa lý thuyết của tháp chưng luyện.


Theo đồ thị 3.3 ta có số đĩa lý thuyết toàn tháp là: 21 đĩa, trong đó có:

  • Số đĩa lý thuyết đoạn luyện: 16

  • Số đĩa lý thuyết đoạn chưng: 5

4.1.2. Số đĩa thực tế của tháp chưng luyện.


Phương pháp chọn để xác đinh số đĩa thực tế là phương pháp xác định số đĩa thực tế theo hiệu suất trung bình theo công thức IX.59- tr 170- 11:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(4.1)

Trong đó:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
là số đĩa lý thuyết.



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
là số đĩa thực tế.

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
là hiệu suất trung bình của thiết bị theo công thức IX.60- tr 171- 11.

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(4.2)

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
là hiệu suất của đĩa tại vị trí đỉnh, nhập liệu, đáy thiết bị.

  • Vị trí đỉnh tháp:

Nồng độ phần mol:
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
;
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
;
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Độ bay hơi tương đối theo công thức IX.61- tr 171- 11:



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(4.3)

Nội suy theo phụ lục 3:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mPa.s

Nội suy theo phụ lục 4:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mPa.s

Độ nhớt của hỗn hợp tại vị trí đỉnh tháp theo công thức I.12- tr 84- 10.



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(4.4)

Suy ra:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mPa.s

Tích số:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Tra theo hình IX.11- tr 171- 11, ta được:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất



  • Vị trí nhập liệu của tháp:

Nồng độ phần mol:
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
;
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
;
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Độ bay hơi tương đối theo công thức IX.61- tr 171- 11:



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Nội suy theo phụ lục 3:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mPa.s

Nội suy theo phụ lục 4:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mPa.s

Độ nhớt của hỗn hợp tại vị trí đỉnh tháp theo công thức I.12- tr 84- 10.



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Suy ra:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mPa.s

Tích số:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Tra theo hình IX.11- tr 171- 11, ta được:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất



  • Vị trí đáy tháp:

Nồng độ phần mol:
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
;
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
;
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Độ bay hơi tương đối theo công thức IX.61- tr 171- 11:



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Nội suy theo phụ lục 3:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mPa.s

Nội suy theo phụ lục 4:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mPa.s

Độ nhớt của hỗn hợp tại vị trí đỉnh tháp theo công thức I.12- tr 84- 10.



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Suy ra:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mPa.s

Tích số:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Tra theo hình IX.11- tr 171- 11, ta được:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất



  • Hiệu suất trung bình toàn tháp là:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Số đĩa thực tế của tháp là:



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
đĩa

Chọn:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
đĩa, trong đó:



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
đĩa, chọn:
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
đĩa.

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
đĩa, chọn:
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
đĩa.

4.1.3. Chiều cao tháp chưng luyện.


Chiều cao toàn tháp chưng luyện tính theo công thức IX.54- tr 169- 11:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m) (4.5)

Trong đó:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
là khoảng cách các đĩa. Chọn:
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m)



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
là chiều dày của đĩa. Chọn:
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m)

Vậy:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m)


4.2. Đường kính của tháp.


Đường kính tháp được xác định theo công thức 7.2- tr 6- 13.

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(4.6)

Trong đó:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
- lưu lượng hơi tối đa của pha hơi (kg/s).



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
- khối lượng riêng của pha hơi (kg/m3).

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
- tốc độ tối đa cho phép của pha hơi tính theo tiết diện ngang của toàn tháp (m/s).

Đường kính của tháp sẽ được tính theo phương pháp dự đoán sặc đĩa do cuốn tia lỏng theo khí.

Lưu lượng dòng hơi đi trong đoạn luyện:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(kmol/h)

Lưu lượng dòng lỏng đi trong đoạn luyện:



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(kmol/h)

Hệ số góc của đường làm việc đoạn chưng ( phương trình 3.6) là:



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Do:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Suy ra:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất


  • Ở đáy tháp, tại áp suất 3,4 bar, tra cứu theo Data of Aspen được:

  • Khối lượng riêng của hơi:
    Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
    kg/m3.

  • Khối lượng riêng của lỏng:
    Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
    kg/m3.

  • Khối lượng phân tử:
    Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
    kg/kmol.

  • Sức căng bề mặt:
    Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
    N/m.

  • Ở đỉnh tháp, tại áp suất 3,4 bar, tra cứu theo Data of Aspen được:

  • Khối lượng riêng của hơi:
    Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
    kg/m3.

  • Khối lượng riêng của lỏng:
    Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
    kg/m3.

  • Khối lượng phân tử:
    Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
    kg/kmol.

  • Sức căng bề mặt:
    Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
    N/m.

Thông số dòng không thứ nguyên theo công thức 7.17- tr 36- 13.

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(4.7)

Đoạn chưng:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Đoạn luyện:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Thông số năng suất tính theo công thức 7.18- tr 40- 13.



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(4.8)

Đáy tháp:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Đỉnh tháp:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Tốc độ hơi tối đa cho phép đi qua diện tích tự do của đĩa theo công thức 7.19- tr 40- 13.



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(4.9)

Đoạn chưng:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m/s)

Đoạn luyện:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m/s)

Tốc độ làm việc của dòng hơi, ta chọn tốc độ làm việc bằng 85% tốc độ hơi tối đa:

Đoạn chưng:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m/s)

Đoạn luyện:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m/s)

Lưu lượng thể tích hơi lớn nhất của dòng hơi:

Đoạn chưng:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m3/s)

Đoạn luyện:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m3/s)

Diện tích làm việc thực của đĩa:

Đoạn chưng:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m2)

Đoạn luyện:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m2)

Diện tích tiết diện ngang của tháp, chọn diện tích kênh chảy chuyền lỏng là 12%. Khi đó, diện tích tiết diện ngang của đĩa:

Đoạn chưng:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m2)

Đoạn luyện:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m2)

Đường kính của tháp:

Đoạn chưng:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m)

Đoạn luyện:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m)

Chuẩn hóa đường kính:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
mm.

Vận tốc pha hơi trong tháp theo thực tế:

Đoạn chưng:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m/s)

Đoạn luyện:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m/s)

Tính chọn mô hình dòng lỏng trên đĩa:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất

Lưu lượng dòng lỏng tối đa trên đĩa:



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(m3/s) (4.10)

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
(gal/min)

Tra theo bảng 7.1- tr 10- 13: ta chọn mô hình dòng lỏng trên đĩa là mô hình đơn giản.



Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất


Hình 4.1: Mô hình dòng lỏng đơn giản.

Каталог: wp-content -> uploads -> 2015
2015 -> Con dù lớn vẫn là con của mẹ
2015 -> Cơ quan, đơn vị có thẩm quyền quản lý cbcc
2015 -> Tham khảo Giáo huấn Dakini
2015 -> I,Khổng Tử người sáng lập Đạo Nho (Đạo Khổng)
2015 -> Chính sách thuế MỚI 2015
2015 -> Đi tìm mộ cụ Nguyễn Hiến Lê
2015 -> Mục tiêu của môn học; Mục tiêu của môn học
2015 -> Tổng quan về hệ thống tiền tệ quốc tế
2015 -> Câu 2: Mỹ đã thực hiện mấy chiến lược để thôn tính miền nam Việt Nam chúng ta? Âm mưu thôn tính trong từng chiến lược?
2015 -> ĐỀ CƯƠng môn lịch sử BÁo chí thế giớI


tải về 4.39 Mb.


Chia sẻ với bạn bè của bạn:

Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất
Công thức tính hiệu suất của quá trình chưng cất