Luận án Thiết kế dây truyền tinh chế sản xuất cồn từ nguyên liệu rỉ đường, năng suất 5 Triệu lít/năm

Chưng cất rượu là quá trình tách C2H5OH và tạp chất dễ bay hơi khỏi dấm chín, kết quả ta nhận được là rượu thô hoặc cồn thô. Tinh chế hay tinh luyện là quá trình tách các tạp chất khỏi cồn thô và nâng cao nồng độ cồn. Sản phẩm thu được gọi là cồn tinh chế hay cồn thực phẩm có nồng độ 95,596,5%V .Cồn thực phẩm chứa rất ít tạp chất. I. Lý thuyết về lý thuyết tinh chế cồn Cồn thô nhận được sau khi chưng cất còn chứa rất nhiều tạp chất (trên 50 chất), có cấu tạo và tính chất khác nhau. Trong đó gồm các nhóm chất như: aldehyt, este, alcol cao phân tử và axit hưu cơ, hàm lượng chung của tạp chất không vượt quá 0,5% so với khối lượng cồn etylic. Theo số liệu của Viện nghiên cứu Ucrain, hàm lượng tạp chất trong cồn thô nhận được từ mật rỉ dao động trong giới hạn khá lớn. Axit từ 20200 mg/l, este từ 150550 mg/l, aldehyt từ 90900 mg/l, alcol cao phân tử từ 0,20,5% khối lượng và hợp chất chưa nitơ tính theo amoniac chiếm từ 818 mg/l. Bằng phân tích sắc ký khí người ta nhận thấy rằng trong thành phần của axit gồm có : axit axetic 7585%, axit butylic 510% và còn lại 1015 là các axit khác. Trong số các aldehyt thì aldehyt axetic chiếm 7590%, còn lại 510% aldehyt propylic, 28% butyric. Trong số các este thì 7585% là este của axit axetic, 510% gồm este của axit propylic, valeric v.v Hàm lượng các alcol cao phân tử cũng rất khác nhau nhưng chứa chủ yếu là alcol amylic và alcol izobitylic. Một số tạp chất mang tính đặc thù của từng nguyên liệu như cồn nhận từ mật rỉ chứa ít furfurol nhưng lại chứa nhiều các tạp chất gây mùi mía nhất là cồn nhận được từ mật rỉ mới sản xuất. Theo quan điểm tinh chế cồn, người ta chia tạp chất thành ba loại chính chính : tạp chât đầu, tạp chất trung gian và tạp chất cuối. Chia như vậy chỉ là tương đối và qui ước vì tính chất của tạp chất có thể thay dổi tuỳ theo nồng độ cồn trong tháp. • Tạp chất đầu gồm các chất dễ bay hơi hơn alcol etylic ở nồng độ bất kỳ,

doc87 trang | Chia sẻ: Dung Lona | Lượt xem: 1438 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Thiết kế dây truyền tinh chế sản xuất cồn từ nguyên liệu rỉ đường, năng suất 5 Triệu lít/năm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
kg/s) - Khối lượng riêng của sản phẩm hồi lưu đáy ở nhiệt độ đỉnh (kg/m3) - Đường kính trong của ống hồi lưu sản phẩm đỉnh là: (m) Chọn drw =150 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [6-4345] kích thước l =120 (mm) 3. Tính đáy và nắp a) Xác định chiều dày của đáy và nắp - Chiều dày của đáy và nắp được tính theo công thức: [6-385] +C (m) Trong đó: C - Đại lượng bổ sung được tính theo công thức, C =2 (mm) hb - Chiều cao phần lồi của đáy và nắp, chọn theo bảng XIII.10 trang [6-384] ta có hb =350 (mm) jh - Hệ số bền hàn của mối hàn hướng tâm, jh =0,95 Dt - Đường kính trong của thiết bị , Dt =1400 (mm) P - Áp suất trong của thiết bị, P=173327,927 (N/m2) [s] - Ứng suất cho phép của giới hạn bền, [s] =211.106 (N/m2) K - Hệ số không thứ nguyên - Chiều dày của đáy và nắp tháp ta chọn chiều dày đáy tháp bằng chiều dày thân tháp S =3 (mm) b) Kiểm tra ứng suất thành ở áp suất thử thủy lực - công thức: - Nhận xét rằng do đường kính và chiều dày của đáy và nắp giống nhau nên ta chỉ kiểm tra ứng suất thừ của đáy. + Po áp suất thử thuỷ lực P0=Pth+P1, N/m2 Pth=1,5.P =4,6635.105 (N/m2) P0 =4,6635.105 +210915 =677255 (N/m2) - Ứng suất thử: 3. Chọn bích nối thiết bị - Chọn bích nối đáy nắp và thân tháp bằng thép kiểu I theo bảng XII.27 trang [6-421] - Chọn bích liền nối các ống dẫn kiểu I theo bảng XII.27 trang [6-421] C.Tính tháp tinh chế * Các số liệu tính toán ban đầu Chọn tháp lọai đĩa lỗ có ống chảy chuyền: X1w =0,02%V =1,5828.10-4% khối lượng =6,194.10-5%mol X1f =45%V =39,302% khối lượng =20,21 %mol X1p =95%V =93,47% khối lượng = 84,85 %mol Coi dấm là hỗn hợp của hai cấu tử eltylic-nước với năng xuất F=1460,637 Kg/h I. Xác định bậc thay đổi nồng độ: a) Tính Rmin Với =0,2021 suy ra =0,5319 Suy ra b) Tính Rth + Chỉ số hồi lưu thích hợp được xác định từ điều kiện thể tích nhỏ nhất của tháp (không xét đến các điều kiện kinh tế vận hành) và được các định thông qua chỉ số hồi lưu tối thiểu như sau: Rx = b.Rmin Với b được gọi là chỉ số hồi lưu dư + Cho các già trị của b>1 vơi mỗi giá trị của b ta tìm được một giá trị Rx từ đó ta sử dụng chương trình visual ở [phụ lục] ta xác định được chỉ số hồi lưu thích hợp tương ứng với thể tích nhỏ nhất của thiết bị : Rx =3,52 + Số đĩa lý thuyết là : N = 22 + Phương trình làm việc đoạn luyện y = 0,778.x + 0,1877 + Phương trình làm việc đoạn chưng y = 1,5337.x – 3,306.10-5 II. Cân bằng vật chất của tháp Phương trình cân bằng vật chất của tháp F = W + P (1) Viết cho cấu tủ phân bố : F.XF =W.xw + P.xp (2) Giải hệ phương trình trên ta có P = 604,1596 (kg/h) W = 856,4677 (kg/h) III.Tính đường kính tháp 1. Lượng hơi trung bình đi trong tháp a) Trong đoạn luyện -Lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện có thể được tính gần đúng bằng trung bình cộng của lượng hơi đi ra khỏi đĩa trên cùng của tháp và lượng hơi đi vào dưới cùng của đoạn luyện (Kg/h) [6-181] Trong đó : - g1 : Lượng hơi thứ bắt đầu vào đĩa dưói cùng đoạn luyện - gđ : Lượng hơi đi ra khỏi tháp gđ =Gp(Rx + 1) Suy ra: gđ =14.1551.(3,52 + 1) =65,88(Kmol/h) - Để tính lượng hơi đi vào đoạn luyện g1 , hàm lượng hơi y1 , lượng lỏng của đĩa thứ nhất ta dựa vào phương trình cân bằng vật liệu và cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lương g1 =G1 + Gp g1.y1 =G1.x1 + Gp.xP g1.r1 =gđ.rđ Trong đó : · x1 = xF · r1 : Ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi vào đĩa thứ nhất r1 =rr.y1 + (1 - y1).rN =rN - y1(rN - rr) · rđ : Ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi ra khỏi tháp rđ = rr.yđ + (1 - yđ).rr · rN ,rr : Ẩn nhiệt hóa hơi của các cấu tử nguyên chất + Tại x =xF =0,2021 phần mol và t0 =83,16770C Nội suy từ bảng I.212 trang [5-310] ta có : rN = 42,245.106 (J/kmol) rr = 39,024.106 (J/kmol) + Tại x =xp =0, 8485 (phần mol) và t0 =78,4371C rN = 42,2453.106 (J/kmol) rr = 39,02.106 (J/kmol) + Thay số vào ta được · rđ =39,02.106.0,8814 + (1-0,8814).42,2453.106 Suy ra : rđ =39,406.106 (J/Kmol) · r1 =41,9276.106 – 38,02.106.y1 + Thay số vào hệ phương trình và giải ra ta được g1 =G1 + 14,1551 g1.y1 =0,2021.G1 + 0,8814.14,1551 g1.( 42,245.106 – 38,024.106.y1) =39,405. 89,1413 Suy ra : g1 =63,834 (Kmol/h) G1 =49,267 (Kmol/h) y1 =0,3468 (Phần Mol) + Khối lượng mol trung bình trong đoạn luyện ML =46.ytb + (1 - ytb).18 Suy ra : ML =34,1014 (Kmol/h) + Lượng hơi trung bình trong đoạn luyện (Kg/h) b) Trong đoạn chưng -Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng có thể được tính gần đúng bằng trung bình cộng của lượng hơi đi vào và đi ra khỏi đoạn chưng. (Kg/h) Trong đó : - g’1 : Lượng hơi đi vào đoạn chưng - g’h : Lượng hơi đi ra khỏi đoạn chưng - Vì lượng hơi ra khỏi đoạn chưng bằng lượng hơi đi vào đoạn luyện nên : g’h =g1 - Lượng hơi đi vào đoạn chưng g’1 ,hàm lượng hơi x’1 ,lượng lỏng G’1 được xác định dựa vào phương trình cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lượng . g1 =G1 + Gp g1.y1 =G1.x1 + Gp.xP g1.r1 =gđ.rđ Trong đó : · Với xw =6,194.10-5 (phần mol) từ đường cong cân bằng lỏng hơi ta tìm được : yw =4,1129.10-5 · r’1 : Ẩn nhiệt hóa hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn chưng r’1 =rr.y’1 + (1 - y’1).rN + Tại x =xw =6,194.10-5 (phần mol) và t0 =99,982 0C Nội suy từ bảng I.212 trang [5-310] ta có : rN = 40,6212.106 (J/kmol) rr = 37,364.106 (J/kmol) Suy ra : r’1 =37,364.106. 6,194.10-5 + (1 - 6,194.10-5).40,6212.106 r’1 =40,618.106 (J/kmol) + Thay số vào hệ phương trình và giải ra ta được G’1 =g1 + 14,1551 G’1.x’1 =4,1129.10-5.g1 + 6,194.10-5. 47,5788 g’1.40,618 =39,405. 89,1413 Suy ra : g’1 =64,053 (Kmol/h) G’1 =66,67 (Kmol/h) X’1 =4,873.10-4 (Phần Mol) + Khối lượng mol trung bình trong đoạn luyện ML =46.y’tb + (1 - y’tb).18 Suy ra : Mc =22,341 (Kmol/h) + Lượng hơi trung bình trong đoan chưng (Kg/h) 2. Tính khối lượng riêng a) Đoạn luyện : * Với pha hơi + ytb =0,5957 ttb =273 + 79,7493=352,7493 0C + Thay số ta được Suy ra : (Kg/m3) * Với pha lỏng + Với ttb =79,7493 0C ta nội suy từ bảng I.2 khối lượng riêng của một số chất lỏng và dung dịch trang [5-10] rxN =972,1372 (Kg/m3) rxR =735,2481 (Kg/m3) + Phần khối lượng trung bình của Etylic trong đoạn luyện (Phần khối lượng) + Thay số vào ta được Suy ra : (Kg/m3) b) Đoạn chưng * Với pha hơi + y’tb =0,155 ttb =273 + 86,4636=359,4636 0C + Thay số ta được Suy ra : (Kg/m3) * Với pha lỏng + Với t’tb =86,4635 0C ta nội suy từ bảng I.2 khối lượng riêng của một số chất lỏng và dung dịch trang [5-10] r’xN =967,4755 (Kg/m3) r’xR =728,8596 (Kg/m3) + Phần khối lượng trung bình của Etylic trong đoạn luyện (Phần khối lượng) + Thay số vào ta được Suy ra : (Kg/m3) 3. Tốc độ hơi đi trong tháp Công thức tính tốc độ hơi theo công thức: [6-184] a) Tốc độ hơi trong đoạn luyện (m/s) b) Tốc độ hơi trong đoạn chưng (m/s) 4. Tính đường kính tháp a) Đoạn luyện (m) b) Đoạn chưng (m) Quy chuẩn đường kính đoạn luyện và đoạn chưng ta có : D =0,8 (m) 5. Vận tốc hơi theo đường kính tháp quy chuẩn a) Đoạn luyện (m/s) b) Đoạn chưng (m/s) IV. Xác định số đĩa thực tế và chiều cao tháp 1. Xác định độ nhớt a) Với pha lỏng * Đoạn luyện - xtb =0,5417 (phần mol) và ttb =79,74930C Nội suy từ bảng I.101 trang [5-105] ta có mN =0,3761.10-3 (Ns/m2) mr =0,4369.10-3 (Ns/m2) - Thay số vào ta được log mhh =0,5417.log 0,4369.10-3 + (1 - 0,5417).log 0, 3761.10-3 Suy ra : mhh =0,4079.10-3 (Ns/m2) * Đoạn chưng - x’tb =0,1011 (phần mol) và t’tb =86,4635 0C Nội suy từ bảng I.101 trang (5-105) và toán đồ ta có m’N =0,3455.10-3 (Ns/m2) m’r =0,3994.10-3 (Ns/m2) - Thay số vào ta được log m’hh =0,1011.log 0,3994.10-3+ (1 – 0,1011).log 0,3455.10-3 Suy ra : m’hh =0,3507.10-3 (Ns/m2) b Với pha hơi * Đoạn luyện - ytb =0,5957 (Phần mol) và ttb =79,74930C Dựa vào toán đồ xác định độ nhớt của các chất khí ở áp suất khí quyển trang [5-135] ta được mN =10,4924.10-6 (Ns/m2) mr =11,6924.10-6 (Ns/m2) - Ta có: Suy ra : mhh =10,723410-6 (Ns/m2) * Đoạn chưng - y’tb =0,1550 (Phần mol) và t’tb =86,4635 0C Dựa vào toán đồ xác định độ nhớt của các chất khí ở áp suất khí quyển trang [5-135] ta được m’N =11,8939.10-6 (Ns/m2) m’r =10,6292.10-6 (Ns/m2) - Ta có: Suy ra : m’hh =11,4587.10-6 (Ns/m2) 2. Hệ số khuếch tán a) Hệ số khuếch tán trong pha hơi * Trong đoạn luyện - Trong đoạn luyện ta có t =79,7493+273=352,74930C tại p =1 at - Hệ số khuếch tán trong đoạn luyện (m2/s) * Trong đoạn chưng - Trong đoạn chưng ta có t’ =86,4635+273=355,4635 0C tại p =1 at - Hệ số khuếch tán trong đoạn luyện (m2/s) b) Trong pha lỏng * Hệ số khuếch tán trong đoạn luyện - Dx =1,0915.10-9(1 + 0,02(79,7493-20)) =2,3935.10-9 (m2/s) * Hệ số khuếch tán trong đoạn chưng - Dx =1,0915.10-9(1 + 0,02.( 86,4635-20)) =2,5424.10-9 (m2/s) 3. Hệ số cấp khối a) Trong pha hơi * Đoạn luyện Ta có : Suy ra : * Đoạn chưng Ta có : Suy ra : b) Hệ số cấp khối trong pha lỏng a) Đoạn luyện: Ta có : Suy ra : b) Đoạn chưng: Ta có : Suy ra : 4. Hệ số chuyển khối - Hệ số chuyển khối là lượng vật chất chuyển qua một đơn vị bề măt trong một đơn vị thời gian khi hiệu số nồng độ bằng một đơn vị . - Công thức: [5-162] Trong đó : m- Hệ số phân bố vật chất 5. Xây dựng đường cong động học - Để xây dựng đường cong động học ,ta dựng các điểm A1C1 ,A2C2 … tại các điểm có hoành độ x ta tìm được các điểm Bi ứng với mỗi đoạn AiCi ,kết hơp sử dụng phần mềm Visual Basic ở phụ lục để trợ giúp việc tính toán. Trong đó : Cy =emyt myt : Số đơn vị chuyển khối Ky : Hệ số khuếch tán F : Diện tích làm việc của đĩa với tháp đĩa ta có f = F - m.fch F : Diện tích mặt cắt tự do của tháp fch : Diện tích mặt cắt ngang của ống chảy chuyền m : Số ống chảy chuyền - Tính đường kính ống chảy chuyền: +Ống chảy truyền đươc tính theo công thức [6-236] z - Số ống chảy chuyền ,chọn z =2 wc - Tốc độ chất lỏng trong ống chảy chuyền chọn wc =0,15 (m/s) Gx - Lưu lượng trung bình đi trong tháp + Đoạn luyện (m) + Đoạn chưng (m) Chon đường kính ống chảy truyền Dc=0,06 (m) - Diện tích làm việc của đĩa · Đoạn luyện (m2) · Đoạn chưng (m2) - Gy lượng hơi lỏng đi trong tháp · Gy =1925,977 (Kg/h) · G’y =3035,8673 (Kg/h) - Dựa vào đồ thị ta xác định được số đĩa thực tế : NL =54 (đĩa) Ntt =63(đĩa) NC =8 (đĩa) - Vậy chiều cao của tháp là : H =NttHđ + (0,8¸1) Trong đó: Hđ - Khoảng cách giữa các đĩa Hd =0,25 (m) Ntt - Số đĩa thực tế 0,8¸1 - Khoảng cách cho phép ở đỉnh và đáy tháp, chọn =1(m) H=63.0,25 + 2 =17,75 (m) Suy ra: H =17,75 (m) V. Tính cơ khí tháp tinh chế Chọn vật liệu làm thân đáy và nắp tháp bằng vật liệu thép X18H10T. 1. Tính thân hình trụ a) Tính chiều dày thân hình trụ - Do môi trường làm việc là hỗn hợp lỏng-hơi nên: P=Pmt+ Ptt (N/m2 ) Pmt - Áp suất môi trường, Pmt =105 (N/m2) Ptt - Áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng (N/m2) Ptt =r1.g.H (N/m2) H - Chiều cao cột chất lỏng, H =21,5 (m) r1 - Khối lượng riêng của chất lỏng, (kg/m3) g - Gia tốc trọng trường, g=9,81 (m/s2) - Áp suất trong của thiết bị P =105 + 9,81.21,5.103 =310915 (N/m2) - Đại lượng bổ xung do ăn mòn phụ thuộc vào độ ăn mòn ,bào mòn và dung sai chiều dày C =C1+C2+C3 =2 (mm) - Tính chiều dày của tháp (mm) Ta chọn chiều dày của thiết bị, S =3 (mm) b) Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử - Công thức kiểm tra Trong đó : Po - Áp suất thử thuỷ lực tính toán Po =Pth+P1 (N/m2) Pth - Áp suất thử thủy lực Pth=1,5.P=1,5.3,109.105=4,6635.105 (N/m2) P1 - Áp suất thủy tĩnh, P1 =210915 (N/m2) (N/m2) Vậy : Po =4,6635.105 + 210915=677255 (N/m2) - Ứng suất khi thử bằng áp suất thuỷ lực (N/m2) Vậy chiều dày của tháp thỏa mãn điều kiện bền. 2. Tính đường kính ống dẫn a) Đường kính ống dẫn sản phẩm đỉnh - Đường kính của ống dẫn được tính theo công thức sau: (m) w - Vận tốc thích hợp hơi trong ống, chọn w =15 (m/s) vp - Là lưu lượng thể tích hơi chuyển động trong ống, (m3/s) Gd - Lượng hơi ra khỏi tháp Gd =604,1344 (kg/h) =0,1678 (kg/s) rd - Khối lượng riêng của hơi ở nhiệt độ đỉnh tháp (Kg/m3) yp - Nồng độ sản phẩm đỉnh, yp =0,8831 (phần mol) t - Nhiệt độ sản phẩm đỉnh T=273 + 78,4372 =351,4372oK Suy ra : (kg/m3) - Đường kính trong của ống dẫn sản phẩm đỉnh là (m) Chọn dp =100 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [6-345] kích thước l =120 (mm) b) Đường kính ống sản phẩm đáy - Lượng hơi sản phẩm đáy Gw =856,5025 (kg/h) =0,2379 (kg/s) - Khối lượng riêng của hỗn hợp ở nhiệt độ đáy tháp - Chọn vận tốc chảy w=0,2 - Đường kính trong của ống dẫn sản phẩm đáy là: (m) Chọn dw =50 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [6-4345] kích thước l =100 (mm) c) Đường kính ống hỗn hợp đầu - Vận tốc thích hợp của dung dịch trong ống, chọn w =0,2 (m/s) - Lượng dung dịch trong hỗn hợp đầu GF =1460,637 (kg/h) =0,4057 (kg/s) - Khối lượng riêng của hơi ở nhiệt độ hỗn hợp đầu - Đường kính trong của ống dẫn hỗn hợp là: (m) Chọn dw =50 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [6-4345] kích thước l =100 (mm) d) Ống hồi lưu sản phẩm đỉnh - Vận tốc thích hợp của dung dịch trong ống, chọn w =0,2 (m/s) - Lượng lỏng hồi lưu về GR =R.Gp =5,2974. 604,1344=0,889 (kg/s) - Khối lượng riêng của sản phẩm hồi lưu đỉnh ở nhiệt độ đỉnh - Đường kính trong của ống hồi lưu sản phẩm đỉnh là: (m) Chọn dr =80 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [6-4345] kích thước l =120 (mm) e) Ống hồi lưu sản phẩm đáy - Vận tốc thích hợp của dung dịch trong ống, chọn w =0,2 (m/s) - Lượng hơi hồi lưu về G’R = =0,535 (kg/s) - Khối lượng riêng của sản phẩm hồi lưu đáy ở nhiệt độ đỉnh (kg/m3) - Đường kính trong của ống hồi lưu sản phẩm đỉnh là: (m) Chọn drw =150 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [6-345] kích thước l =120 (mm) 3. Tính đáy và nắp a) Xác định chiều dày của đáy và nắp - Chiều dày của đáy và nắp được tính theo công thức: [6-385] (m) Trong đó: C - Đại lượng bổ sung được tính theo công thức, C =2 (mm) hb - Chiều cao phần lồi của đáy và nắp, chọn theo bảng XIII.10 trang 6-384) ta có hb =350 (mm) jh - Hệ số bền hàn của mối hàn hướng tâm, jh =0,95 Dt - Đường kính trong của thiết bị , Dt =1400 (mm) P - Áp suất trong của thiết bị, P=173327,927 (N/m2) [s] - Ứng suất cho phép của giới hạn bền, [s] =211.106 (N/m2) K - Hệ số không thứ nguyên - Chiều dày của đáy và nắp tháp ta chọn chiều dày đáy tháp bằng chiều dày thân tháp S =3 (mm) b) Kiểm tra ứng suất thành ở áp suất thử thủy lực - Nhận xét rằng do đường kính và chiều dày của đáy và nắp giống nhau nên ta chỉ kiểm tra ứng suất thừ của đáy. + Po áp suất thử thuỷ lực P0=Pth+P1, N/m2 Pth=1,5.P =4,6635.105 (N/m2) P0 =4,6635.105 +210915 =677255 (N/m2) - Ứng suất thử: 3. Chọn bích nối thiết bị - Chọn bích nối đáy nắp và thân tháp bằng thép kiểu I theo bảng XII.27 trang [6-421] - Chọn bích liền nối các ống dẫn kiểu I theo bảng XII.27 trang [6-421] D.Tính tháp làm sạch * Các số liệu tính toán ban đầua Chọn tháp làm sạch là loại tháp đĩa lỗ có ông chảy chuyền. X1w =45,%V =39,3% khối lượng =20,2%mol X1f =95%V =93,47% khối lượng =84,85%mol X1p =96%V =95% khối lượng =87,48%mol Hỗn hợp đầu vào với năng xuất F=604,1421 Kg/h, coi như là hỗn hợp hai cấu tử eltylic-nước. I. Xác định bậc thay đổi nồng độ: a) Tính Rx + [6-158] · Gx Lượng lỏng hồi lưu về tháp · Gp Lượng sản phẩm đỉnh + Trong tháp làm sạch lượng lỏng hồi lưu về tháp chỉ chiếm từ 5¸10% lượng sản phẩm đỉnh, do đó Gx =(100.- pd2).X Gp =pd2.X X : Lượng sản phẩm đỉnh pd2 : % lượng sản phẩm đỉnh lấy ra từ đỉnh tháp, pd2=95% [4] + Vậy ta có b) Phương trình nồng độ làm việc + Phương trình làm việc đoạn luyện y = 0,0544.x + 0,8595 + Phương trình làm việc đoạn chưng y = 0,5699.x + 0,087 II. Cân bằng vật chất Phương trình cân bằng vật chất của tháp F = W + P Viết cho cấu tủ phân bố : F.XF =W.xw + P.xp Giải hệ phương trình trên ta được P = 591,0206 (kg/h) W = 13,1644 (kg/h) III.Tính đường kính tháp 1. Lượng hơi trung bình đi trong tháp a) Trong đoạn luyện -Lượng hơi trung bình đi trong đoạn luyện có thể được tính gần đúng bằng trung bình cộng của lượng hơi đi ra khỏi đia trên cùng của tháp và lượng hơi đi vào dưới cùng của đoạn luyện (Kg/h) [6-181] Trong đó : - g1 : Lượng hơi thứ đi đía dưới cùng đoạn luyện - gđ : Lượng hơi đi ra khỏi tháp - Để tính lượng hơi đi vào đoạn luyện g1 , hàm lượng hơi y1 , lượng lỏng của đĩa thứ nhất ta dựa vào phương trình cân bằng vật liệu và cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lương g1 =G1 + Gp g1.y1 =G1.x1 + Gp.xP g1.r1 =gđ.rđ Trong đó : · x1 = xF · r1 : Ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi vào đĩa thứ nhất r1 =rr.y1 + (1 - y1).rN =rN - y1(rN - rr) · rđ : Ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi ra khỏi tháp rđ = rr.yđ + (1 - yđ).rr · rN ,rr : Ẩn nhiệt hóa hơi của các cấu tử nguyên chất + Tra số liệu và thay vào hệ phương trình giải ra ta được g1 =14,385 (Kmol/h) G1 =0,7863 (Kmol/h) y1 =0,90 (Phần Mol) + Khối lượng mol trung bình trong đoạn luyện ML =46.ytb + (1 - ytb).18 Suy ra : ML =43,43 (Kmol/h) + Lượng hơi trung bình trong đoạn luyện (Kg/h) b) Trong đoạn chưng -Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng có thể được tính gần đúng bằng trung bình cộng của lượng hơi đi vào và đi ra khỏi đoạn chưng. (Kg/h) Trong đó : - g’1 : Lượng hơi đi vào đoạn chưng - g’h : Lượng hơi đi ra khỏi đoạn chưng - Vì lượng hơi ra khỏi đoạn chưng bằng lượng hơi đi vào đoạn luyện nên : g’h =g1 - Lượng hơi đi vào đoạn chưng g’1 ,hàm lượng hơi x’1 ,lượng lỏng G’1 được xác định dựa vào phương trình cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lượng . g1 =G1 + Gp g1.y1 =G1.x1 + Gp.xP g1.r1 =gđ.rđ Trong đó : · Với xw =6,194.10-5 (phần mol) từ đường cong cân bằng lỏng hơi ta tìm được : yw =4,1129.10-5 · r’1 : Ẩn nhiệt hóa hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn chưng r’1 =rr.y’1 + (1 - y’1).rN + Tra số liệu và thay vào hệ phương trình giải ra ta được g’1 =14,086 (Kmol/h) G’1 =14,637 (Kmol/h) X’1 =0,5194 (Phần Mol) + Khối lượng mol trung bình trong đoạn luyện ML =46.y’tb + (1 - y’tb).18 Suy ra : Mc =33,537 (Kmol/h) + Lượng hơi trung bình trong đoan luyện (Kg/h) 2. Tính khối lượng riêng - Khối lượng riêng trung bình trong pha khí được tính bằng công thức theo trang [6-183] (Kg/m3) - khối lượng riêng trung bình trong pha lỏng (Kg/m3) a) Đoạn luyện : * Với pha hơi Suy ra : (Kg/m3) * Với pha lỏng Suy ra : (Kg/m3) b) Đoạn chưng * Với pha hơi Suy ra : (Kg/m3) * Với pha lỏng Suy ra : (Kg/m3) 3. Tốc độ hơi đi trong tháp Công thức tính tốc độ hơi theo công thức: [6-184] a) Tốc độ hơi trong đoạn luyện (m/s) b) Tốc độ hơi trong đoạn chưng (m/s) 4. Tính đường kính tháp a) Đoạn luyện (m) b) Đoạn chưng (m) Quy chuẩn đường kính đoạn luyện và đoạn chưng ta có : D =0,4 (m) 5. Vận tốc hơi theo đường kính tháp quy chuẩn a) Đoạn luyện (m/s) b) Đoạn chưng (m/s) IV. Xác định số đĩa thực tế và chiều cao tháp 1. Xác định độ nhớt a) Với pha lỏng - Độ nhớt của hỗn hợp được tính theo công thức: [5-9] log mhh =x1.log m1 + x2.log m2 + ×××× - Với hệ Etylic - Nước log mhh =xtb.log mr + (1 - xtb).log mN mhh - Độ nhớt của hỗn hợp Etylic - Nước mr , mN - Độ nhớt của hỗn hợp Etylic - Nước xtb - Hàm lượng trung bình của Etylic * Đoạn luyện log mhh =0,895.log 0,447.10-3 + (1 - 0,895).log 0, 382.10-3 Suy ra : mhh =0,44.10-3 (Ns/m2) * Đoạn chưng log m’hh =0,5417.log 0,4369.10-3+ (1 – 0,5417).log 0,3761.10-3 Suy ra : m’hh =0,4079.10-3 (Ns/m2) b Với pha hơi - Độ nhớt của hỗn hợp được tính theo công thức: [5-94] - Với hệ 2 cấu tử Etylic - Nước thì Trong đó: ytb - Nồng độ mol trung bình Mhh ,Mr ,MN -Trọng lượng phân tử của hỗn hợp Etylic và Nước mhh ,mr ,mN - Độ nhớt của hỗn hợp Etylic và Nước * Đoạn luyện Suy ra : mhh =10,49310-6 (Ns/m2) * Đoạn chưng Suy ra : m’hh =10,756.10-6 (Ns/m2) 2. Hệ số khuếch tán a) Hệ số khuếch tán trong pha hơi * Trong đoạn luyện - Trong đoạn luyện ta có t =78,40+273=351,400C tại p =1 at - Hệ số khuếch tán trong đoạn luyện (m2/s) * Trong đoạn chưng - Trong đoạn chưng ta có t’ =79,749+273=352,749 0C tại p =1 at - Hệ số khuếch tán trong đoạn luyện (m2/s) b) Trong pha lỏng * Hệ số khuếch tán trong đoạn luyện - Dx =1,0915.10-9(1 + 0,02(78,40-20)) =2,366.10-9 (m2/s) * Hệ số khuếch tán trong đoạn chưng - Dx =1,0915.10-9(1 + 0,02.( 79,749-20)) =2,3958.10-9 (m2/s) 3. Hệ số cấp khối Hệ số cấp khối là lượng vật chất chuyển qua một đơn vị bề mặt trong một đơn vị thời gian khi hiệu số nồng độ là một đơn vị . a) Trong pha hơi * Đoạn luyện Ta có : Suy ra : * Đoạn chưng Ta có : Suy ra : b) Hệ số cấp khối trong pha lỏng a) Đoạn luyện: Ta có : Suy ra : b) Đoạn chưng: Ta có : Suy ra : 4. Hệ số chuyển khối - Hệ số chuyển khối là lượng vật chất chuyển qua một đơn vị bề măt trong một đơn vị thời gian khi hiệu số nồng độ bằng một đơn vị . - Công thức: [5-162] Trong đó : m- Hệ số phân bố vật chất 5. Xây dựng đường cong động học - Để xây dựng đường cong động học ,ta dựng các điểm A1C1 ,A2C2 … tại các điểm có hoành độ x ta tìm được các điểm Bi ứng với mỗi đoạn AiCi,kết hơp sử dụng phần mềm Visual Basic ở phụ lục để trợ giúp việc tính toán. Trong đó : Cy =emyt myt : Số đơn vị chuyển khối Ky : Hệ số khuếch tán F : Diện tích làm việc của đĩa với tháp đĩa ta có f = F - m.fch F : Diện tích mặt cắt tự do của tháp fch : Diện tích mặt cắt ngang của ống chảy chuyền m: Số ồng hơi và số ống chảy chuyền - Tính đường kính ống chảy chuyền: +Ống chảy truyền đươc tính theo công thức [6-236] z - Số ống chảy chuyền ,chọn z =2 wc - Tốc độ chất lỏng trong ống chảy chuyền chọn wc =0,15 (m/s) Gx - Lưu lượng trung bình đi trong tháp + Đoạn luyện (m) + Đoạn chưng (m) Chon đường kính ống chảy truyền Dc=0,032 (m) - Diện tích làm việc của đĩa · Đoạn luyện (m2) · Đoạn chưng (m2) Dựa vào đồ thị ta xác định được số đĩa thực tế : NL =4 (đĩa) Ntt =34(đĩa) NC =30 (đĩa) - Vậy chiều cao của tháp là : H =NttHđ + (0,8¸1) Trong đó: Hđ - Khoảng cách giữa các đĩa Hd =0,25 (m) Ntt - Số đĩa thực tế 0,8¸1 - Khoảng cách cho phép ở đỉnh và đáy tháp, chọn =1(m) H=34.0,25 + 2 =10,5 (m) Suy ra: H =10,5 (m) V. Tính cơ khí tháp tinh chế Chọn vật liệu làm tháp là thép X18H10T. 1. Tính thân hình trụ a) Tính chiều dày thân hình trụ - Chiều dày của thân hình trụ được tính theo công thức [6-360] trong đó: Dt - Đường kính trong của tháp j - Hệ số bền của thành hình trụ theo phương dọc C - Số bổ sung do ăn mòn, bào mòn và dung sai về chiều dày P - Áp suất trong của thiết bị, N/m2. - Do môi trường làm việc là hỗn hợp lỏng-hơi nên: P=Pmt+ Ptt (N/m2 ) Pmt - Áp suất môi trường, Pmt =105 (N/m2) Ptt - Áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng (N/m2) Ptt =r1.g.H (N/m2) H - Chiều cao cột chất lỏng, H =21,5 (m) r1 - Khối lượng riêng của chất lỏng, (kg/m3) g - Gia tốc trọng trường, g=9,81 (m/s2) - Áp suất trong của thiết bị P =105 + 9,81.10,5.103 =203005 (N/m2) - Đại lượng bổ xung do ăn mòn phụ thuộc vào độ ăn mòn ,bào mòn và dung sai chiều dày C =C1+C2+C3 =2 (mm) - Tính chiều dày của tháp (mm) Ta chọn chiều dày của thiết bị, S =3 (mm) b) Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử - Công thức kiểm tra Trong đó : Po - Áp suất thử thuỷ lực tính toán Po =Pth+P1 (N/m2) Pth - Áp suất thử thủy lực Pth=1,5.P=1,5. 203005=3045075 (N/m2) P1 - Áp suất thủy tĩnh, P1 =103005 (N/m2) (N/m2) Vậy : Po =3045075+ 103005=407512,5 (N/m2) - Ứng suất khi thử bằng áp suất thuỷ lực (N/m2) Vậy chiều dày của tháp thỏa mãn điều kiện bền. 2. Tính đường kính ống dẫn a) Đường kính ống dẫn sản phẩm đỉnh - Đường kính của ống dẫn được tính theo công thức sau: (m) w - Vận tốc thích hợp hơi trong ống, chọn w =15 (m/s) vp - Là lưu lượng thể tích hơi chuyển động trong ống, (m3/s) Gd - Lượng hơi ra khỏi tháp Gd =590,967 (kg/h) =0,1641 (kg/s) rd - Khối lượng riêng của hơi ở nhiệt độ đỉnh tháp yp - Nồng độ sản phẩm đỉnh, yp =0,9023 (phần mol) t - Nhiệt độ sản phẩm đỉnh T=273 + 78,6372 =351,6372oK Suy ra : (kg/m3) - Đường kính trong của ống dẫn sản phẩm đỉnh là (m) Chọn dp =100 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [6-345] kích thước l =120 (mm) b) Đường kính ống sản phẩm đáy - Lượng hơi sản phẩm đáy Gw =7,323 (kg/h) =0,00203 (kg/s) - Khối lượng riêng của hỗn hợp ở nhiệt độ đáy tháp - Chọn vận tốc chảy w=0,2 - Đường kính trong của ống dẫn sản phẩm đáy là: (m) Chọn dw =10 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [6-345] kích thước l =100 (mm) c) Đường kính ống hỗn hợp đầu - Vận tốc thích hợp của dung dịch trong ống, chọn w =0,2 (m/s) - Lượng dung dịch trong hỗn hợp đầu GF =604,1417 (kg/h) =0,1678 (kg/s) - Khối lượng riêng của hơi ở nhiệt độ hỗn hợp đầu - Đường kính trong của ống dẫn hỗn hợp là: (m) Chọn df =20 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [2-4345] kích thước l =100 (mm) d) Ống hồi lưu sản phẩm đỉnh - Vận tốc thích hợp của dung dịch trong ống, chọn w =0,2 (m/s) - Lượng lỏng hồi lưu về GR =R.Gp =0,1736(kg/s) - Khối lượng riêng của sản phẩm hồi lưu đỉnh ở nhiệt độ đỉnh - Đường kính trong của ống hồi lưu sản phẩm đỉnh là: (m) Chọn dr =20 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [2-4345] kích thước l =100 (mm) e) Ống hồi lưu sản phẩm đáy - Vận tốc thích hợp của dung dịch trong ống, chọn w =0,2 (m/s) - Lượng hơi hồi lưu về G’R = 0,00545 (kg/s) - Khối lượng riêng của sản phẩm hồi lưu đáy ở nhiệt độ đỉnh (kg/m3) - Đường kính trong của ống hồi lưu sản phẩm đỉnh là: (m) Chọn drw =20 (mm) theo bảng XIII.26 trang [6-416] và bảng XIII.32 trang [2-4345] kích thước l =10 (mm) 3. Tính đáy và nắp a) Xác định chiều dày của đáy và nắp - Chiều dày của đáy và nắp được tính theo công thức: [6-385] (m) Trong đó: C - Đại lượng bổ sung được tính theo công thức, C =3 (mm) hb - Chiều cao phần lồi của đáy và nắp, chọn theo bảng XIII.10 trang (2-384) ta có hb =350 (mm) jh - Hệ số bền hàn của mối hàn hướng tâm, jh =0,95 Dt - Đường kính trong của thiết bị , Dt =1400 (mm) P - Áp suất trong của thiết bị, P=173327,927 (N/m2) [s] - Ứng suất cho phép của giới hạn bền, [s] =211.106 (N/m2) K - Hệ số không thứ nguyên - Chiều dày của đáy và nắp tháp ta chọn chiều dày đáy tháp bằng chiều dày thân tháp S =3 (mm) b) Kiểm tra ứng suất thành ở áp suất thử thủy lực - Ứng suất thử: 3. Chọn bích nối thiết bị - Chọn bích nối đáy nắp và thân tháp bằng thép kiểu I theo bảng XII.27 trang [6-421] Chọn bích liền nối các ống dẫn kiểu I theo bảng XII.27 trang [6-421] E. Bảng tổng hợp kết quả tính toán các tháp Tháp Thô Tháp aldehyt Tháp tinh chế Tháp làm sạch Chỉ số hồi lưu 0,415 19 5,2974 Đường kính (mm) 800 700 800 400 Số đĩa đoạn chưng 25 25 54 4 Số đĩa đoạn luyện 9 3 8 30 Số ống chảy chuyền 2 2 2 2 Đường kính ống chảy chuyền 0,4 0,4 0,6 0,32 Chương V: Tính toán cân bằng nhiệt lượng của các tháp I. Tháp thô 1. Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu Lượng hơi đốt cần thiết để đun nóng hỗn hợp đến nhiệt độ sôi D1 = ( kg/h ). Với D1 : Lượng hơi đót cần thiết, kg/h. CF : Nhiệt dung riêng của hỗn hợp đẩ ra khỏi thiết bị đun sôi hỗn hợp đầu, J/kg Cf : Nhiệt dung riêng của hỗn hợp đi vào thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu, J/kg tF : Nhiệt độ của hỗn hợp khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu tf : Nhiệt độ của hỗn hợp khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu . F : Lượng hỗn hợp đầu, kg/h Tí nh CF , Cf . CF , Cf được tính theo công thức : CF = aE .CE + aN . CN Trong đó : aE , aN Nồng độ phần trăm khối lượng của etylic, và nước CE , CN Nhiệt dung riêng của của etylic. ( J/kg.độ ) Tra sô liệu và thay số vào ta được Cf = 0,0808.3601,568 + (1 – 0,0808).4215,08 = 4165,508 ( J/kg. độ ) CF = 0,0808.3171,068 + (1 – 0,0808).4182,128 = 4100,746 ( J/kg. độ) Tính r1 . r1 : ân nhiệt hoá hơi, J/k Dùng hơi nước ở áp suất P = 4 at. Từ đó ta tra được nhiệt độ sôi của hơi nước tai p=4at là 142,9oC [5] Tại = 142,9 0C ta nội suy r1 = 2093,4.103 ( J/kg ). Thay vào công thức D1 = = = 413,162 ( kg/h) 2.Cân bằng nhiệt lượng cho tháp chưng luyện. +Tổng nhiệt lượng mang ra khỏi tháp Qy : Nhiệt do hơi mang ra ở đỉnh tháp kJ/s. QW : Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra, kJ/s. Qm : Nhiệt lượng do mất mát ra bên ngoài, kJ/s. Qng : Nhiệt lượng ra nước ngưng mang ra,kJ/s. +Tổng nhiệt lượng mang vào tháp QF : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp, kJ/s. : Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào, kJ/s. QR : Nhiệt lương do lỏng hồi lưu, kJ/s. +Ta có tổng nhiệt lượng mang ra khỏi tháp bằng nhiệt lượng mang vào tháp QF + + QR = Qy + QW + Qm + Qng + Tính lượng nhiệt QF . Lượng nhiệt QF được tính theo công thức QF = CF . tF . F ( kJ/s ). QF = CF . tF . F = 4165,242.93,68.2,4341/1000 = 872,462 ( kJ/s) +Tính lượng nhiệt QR . QR = CR . tR . GR ( kJ/s ). QR = 4208,817.82,6533.0,4093.0,415264 = 59,127.103 ( J/s ). +Tính Qy . Qy = P.( 1 + R ).l® = 1235,776 ( kJ/s). +Tính QW Lượng nhiệt QW được tính theo công thức [5_197] : QW = W.CW.tW ( kJ/s ). Cw = 4597,824 ( J/kg.độ ). QW = W.CW.tW = 844,798 ( kJ/s ). +Tính Qng theo D2 . Qng = Gng . C2 . q2 ( J/kg ). Víi Gng : l­îng n­íc ng­ng, kg/h. C2 : nhiÖt dung riªng cña n­íc ng­ng, J/kg.®é q2 : nhiÖt ®é cña n­íc ng­ng. Gng = D2 : l­îng h¬i ®èt cÇn thiÕt ®Ó dun s«i dung dÞch ë ®¸y th¸p. Suy ra l­îng h¬i ®èt cÇn thiÕt ®Ó ®un s«i ®¸y th¸p lµ: D2 = D2 =0,5263 (kg/s) r2: ẩn nhiêt hoá hơi của nước 142,90C +Tính Qm theo D2. Qm = 0,05 . D2 . r2 ( J/kg ). Tính theo D2 . = D2 . l2 = 1548,136( kJ/s ). II. Tháp aldehyt +Tổng nhiệt lượng mang ra khỏi tháp Qy : Nhiệt do hơi mang ra ở đỉnh tháp kJ/s. QW : Nhiệt lượng mang ra, kJ/s. Qm : Nhiệt lượng do mất mát ra bên ngoài, kJ/s. Qng : Nhiệt lượng ra nước ngưng mang ra,kJ/s. +Tổng nhiệt lượng mang vào tháp QF : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp, kJ/s. : Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào, kJ/s. QR : Nhiệt lương do lỏng hồi lưu, kJ/s. +Ta có tổng nhiệt lượng mang ra khỏi tháp bằng nhiệt lượng mang vào tháp QF + + QR = Qy + QW + Qm + Qng + Tính lượng nhiệt QF . Lượng nhiệt QF được tính theo công thức QF = CF . tF . F ( kJ/s ). QF = CF . tF . F = 3854,456.81,68. 1600,7593/3600 = 143,45 ( kJ/s) +Tính lượng nhiệt QR . QR = CR . tR . GR ( kJ/s ). QR = 0,96.3078,987.0,0376 = 57,347.103 ( J/s ). +Tính Qy . Qy = P.( 1 + R ).l® = 301,2 ( kJ/s). +Tính QW Lượng nhiệt QW được tính theo công thức [5_197] : QW = W.CW.tW ( kJ/s ). Cw = 3894,56 ( J/kg.độ ). QW = W.CW.tW = 125,67 ( kJ/s ). +Tính Qng theo D2 . Qng = Gng . C2 . q2 ( J/kg ). Víi Gng : l­îng n­íc ng­ng, kg/h. C2 : nhiÖt dung riªng cña n­íc ng­ng, J/kg.®é q2 : nhiÖt ®é cña n­íc ng­ng. Gng = D2 : l­îng h¬i ®èt cÇn thiÕt ®Ó dun s«i dung dÞch ë ®¸y th¸p. Suy ra l­îng h¬i ®èt cÇn thiÕt ®Ó ®un s«i ®¸y th¸p lµ: D2 = D2 =0,5263 (kg/s) r2: ẩn nhiêt hoá hơi của nước 142,90C +Tính Qm theo D2. Qm = 0,05 . D2 . r2 ( J/kg ). Tính theo D2 . = D2 . l2 = 345,89( kJ/s ). III.Tháp Tinh chế 1. Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu Lượng hơi đốt cần thiết để đun nóng hỗn hợp đến nhiệt độ sôi D1 = ( kg/h ). Với D1 : Lượng hơi đốt cần thiết, kg/h. CF : Nhiệt dung riêng của hỗn hợp đẩ ra khỏi thiết bị đun sôi hỗn hợp đầu, J/kg Cf : Nhiệt dung riêng của hỗn hợp đi vào thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu, J/kg tF : Nhiệt độ của hỗn hợp khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu tf : Nhiệt độ của hỗn hợp khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu . F : Lượng hỗn hợp đầu, kg/h Tí nh CF , Cf . CF , Cf được tính theo công thức : CF = aE .CE + aN . CN Trong đó : aE , aN Nồng độ phần trăm khối lượng của etylic, và nước CE , CN Nhiệt dung riêng của của etylic. ( J/kg.độ ) Tra sô liệu và thay số vào ta được Cf = 4012,67 ( J/kg. độ ) CF = 3978,89 ( J/kg. độ) Tính r1 . r1 : Ẩn nhiệt hoá hơi, J/k Dùng hơi nước ở áp suất P = 4 at. Từ đó ta tra được nhiệt độ sôi của hơi nước tai p=2at là 142,9oC Tại = 142,9 0C ta nội suy r1 = 2093,4.103 ( J/kg ). Thay vào công thức D1 = = 25,12 ( kg/h) 2.Cân bằng nhiệt lượng cho tháp chưng luyện. +Tổng nhiệt lượng mang ra khỏi tháp Qy : Nhiệt do hơi mang ra ở đỉnh tháp kJ/s. QW : Nhiệt lượng do hơi mang ra, kJ/s. Qm : Nhiệt lượng do mất mát ra bên ngoài, kJ/s. Qng : Nhiệt lượng ra nước ngưng mang ra,kJ/s. +Tổng nhiệt lượng mang vào tháp QF : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp, kJ/s. : Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào, kJ/s. QR : Nhiệt lương do lỏng hồi lưu, kJ/s. +Ta có tổng nhiệt lượng mang ra khỏi tháp bằng nhiệt lượng mang vào tháp QF + + QR = Qy + QW + Qm + Qng + Tính lượng nhiệt QF . Lượng nhiệt QF được tính theo công thức QF = CF . tF . F ( kJ/s ). QF = CF . tF . F = 129,67 ( kJ/s) +Tính lượng nhiệt QR . QR = CR . tR . GR ( kJ/s ). QR = 175,92.103 ( J/s ). +Tính Qy . Qy = P.( 1 + R ).l® = 898,56 ( kJ/s). +Tính QW Lượng nhiệt QW được tính theo công thức [5_197] : QW = W.CW.tW ( kJ/s ). Cw = 4335,786 ( J/kg.độ ). QW = W.CW.tW = 109,341 ( kJ/s ). +Tính Qng theo D2 . Qng = Gng . C2 . q2 ( J/kg ). Với Gng : Lượng nước ngưng, kg/h. C2 : Nhiệt dung riêng của nước ngưng, J/kg. độ q2 : Nhiệt độ của nước ngưng. Gng = D2 : Lượng hơi nước cần thiết dể dun sôi đáy tháp. Vậy lượng hơi nước cần thiết để đun sôi đáy tháp D2 = D2 =0,912,903 (kg/s) r2: ẩn nhiêt hoá hơi của nước 142,90C Qd2 =919,78 (kJ/s) IV. Tháp làm sạch +Tổng nhiệt lượng mang ra khỏi tháp Qy : Nhiệt do hơi mang ra ở đỉnh tháp kJ/s. QW : Nhiệt lượng do hơi mang ra, kJ/s. Qm : Nhiệt lượng do mất mát ra bên ngoài, kJ/s. Qng : Nhiệt lượng ra nước ngưng mang ra,kJ/s. +Tổng nhiệt lượng mang vào tháp QF : Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp, kJ/s. : Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào, kJ/s. QR : Nhiệt lương do lỏng hồi lưu, kJ/s. +Ta có tổng nhiệt lượng mang ra khỏi tháp bằng nhiệt lượng mang vào tháp QF + + QR = Qy + QW + Qm + Qng + Tính lượng nhiệt QF . Lượng nhiệt QF được tính theo công thức QF = CF . tF . F ( kJ/s ). QF = CF . tF . F = 24,678 ( kJ/s) +Tính lượng nhiệt QR . QR = CR . tR . GR ( kJ/s ). QR = 12,92.103 ( J/s ). +Tính Qy . Qy = P.( 1 + R ).l® = 254,612 ( kJ/s). +Tính QW Lượng nhiệt QW được tính theo công thức [5_197] : QW = W.CW.tW ( kJ/s ). Cw = 3867,678 ( J/kg.độ ). QW = W.CW.tW = 1,2391 ( kJ/s ). +Tính Qng theo D2 . Qng = Gng . C2 . q2 ( J/kg ). Với Gng : Lượng nước ngưng, kg/h. C2 : Nhiệt dung riêng của nước ngưng, J/kg. độ q2 : Nhiệt độ của nước ngưng. Gng = D2 : Lượng hơi nước cần thiết dể dun sôi đáy tháp. Vậy lượng hơi nước cần thiết để đun sôi đáy tháp D2 = D2 =0,2457 (kg/s) Kết Luận HiÖn nay, C«ng nghÖ ho¸ häc ®ang ®ãng mét vai trß v« cïng quan träng trong viÖc ph¸t triÓn C«ng nghiÖp c¬ b¶n ë ViÖt Nam. §èi t­îng cña kü thuËt C«ng nghÖ ho¸ häc lµ c¸c qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ. Qua nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh ®­îc thùc hiÖn trong thiÕt bÞ cña c«ng nghÖ s¶n xuÊt c¸c s¶n phÈm ho¸ häc, sÏ t¹o ®iÒu kiÖn c¶i tiÕn qu¸ tr×nh cò, c¶i tiÕn thiÕt bÞ nh»m ®æi míi c«ng nghÖ ®Ó t¨ng nhanh s¶n l­îng, n©ng cao chÊt l­îng s¶n phÈm. MÆt kh¸c, nghiªn cøu qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ còng nh»m tiÕn hµnh c¬ giíi ho¸ vµ tù ®éng hãa c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, ¸p dông kÜ thuËt tiªn tiÕn, nh»m gi¶m møc sö dông nguyªn vËt liÖu, chi phÝ chÊt ®èt, n¨ng l­îng ®Ó ®¹t hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt. §ång thêi nghiªn cøu qu¸ tr×nh thiÕt bÞ gióp ®¶m b¶o an toµn cho thiÕt bÞ vµ d©y chuyÒn s¶n xuÊt tr¸nh x¶y ra nh÷ng sù cè trong khi s¶n xuÊt g©y thiÖt h¹i c¶ vÒ kinh tÕ lÉn con ng­êi. NhiÖm vô cña chóng ta hiÖn nay lµ ph¶i ph¸t huy mäi nguån lùc s½n cã nh»m ®­a C«ng nghiÖp ho¸ häc ViÖt Nam ph¸t triÓn. V× vËy nghiªn cøu, n¾m v÷ng nh÷ng kiÕn thøc “Qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ c«ng nghÖ ho¸ häc” lµ ®iÒu tÊt yÕu cña mçi kü s­ C«ng nghÖ ho¸ häc. Trong ®å ¸n nµy c¬ b¶n em ®· thiÕt kÕ ®­îc nhµ m¸y r­îu cån c«ng suÊt 5 triÖu lÝt/n¨m ®i tõ nguyªn liÖu rØ ®­êng. Chñ yÕu ®i s©u vµo tÝnh to¸n thiÕt kÕ ph©n x­ëng tinh chÕ cån nh»m t¹o ®­îc chÊt l­îng cån thµnh phÈm cao nhÊt, tèi ­u nhÊt, tiÕt kiÖm n¨ng l­îng nhÊt. Víi s¬ ®å 4 th¸p lµm viÖc liªn tôc t¹i ¸p suÊt th­êng. Tài Liệu Tham Khảo 1. Pgs, Pts §ç V¨n §µi; Pgs,Pts NguyÔn Bin; Pts Ph¹m Xu©n To¶n; Pgs, Pts §ç Ngäc Cö, Pts §inh V¨n Huúnh - C¬ së c¸c qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ C«ng nghÖ ho¸ häc TËp I – Nhµ xuÊt b¶n Tr­êng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi – Hµ Néi 1999 2. Pgs, Pts §ç V¨n §µi; Pgs,Pts NguyÔn Bin; Pts Ph¹m Xu©n To¶n; Pgs, Pts §ç Ngäc Cö, Pts §inh V¨n Huúnh - C¬ së c¸c qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ C«ng nghÖ ho¸ häc TËp II – Nhµ xuÊt b¶n Tr­êng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi – Hµ Néi 1999 3. Gs, Ts NguyÔn Bin - TÝnh to¸n qu¸ tr×nh, thiÕt bÞ trong c«ng nghÖ ho¸ chÊt vµ thùc phÈm. TËp II – Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ kÜ thuËt – Hµ Néi 2000 4. Ts. NguyÔn §×nh Th­ëng; Ts. NguyÔn Thanh H»ng. – C«ng nghÖ s¶n suÊt vµ kiÓm tra cån etylic Nhµ suÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt -Hµ Néi 2000 5. Pts TrÇn Xoa; Psg, Pts NguyÔn Träng Khu«ng; Pts Ph¹m Xu©n To¶n - Sæ tay c¸c qu¸ tr×nh thiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ ho¸ chÊt TËp I – Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ kÜ thuËt – Hµ Néi 1999 6. Pts TrÇn Xoa; Psg, Pts NguyÔn Träng Khu«ng; Pts Ph¹m Xu©n To¶n - Sæ tay c¸c qu¸ tr×nh thiÕt bÞ vµ c«ng nghÖ ho¸ chÊt TËp II – Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ kÜ thuËt – Hµ Néi 1999 Phụ lục Chương trình víual Bacsic hô trợ việc tinh toán: Option Explicit Dim r, rth, xp, xf, xw, f, p, ycbp, rmin, v, vmin, ap, af, aw, hdiac, hdial, vp, vf, vw Dim gp, gf, gw, gtbl, gtbc, g1l, g1c, gd, xcbp Dim m1, m2, mf, mp, mw Dim n As Byte, nl As Byte, nc As Byte, nmin As Byte, i As Integer Dim ncmin As Byte, nlmin As Byte Dim x(30) As Double, y(30) As Double, t(30) As Double Public Function ptdl(ByVal xs, ByVal r) ptdl = (r * xs) / (r + 1) + xp / (r + 1) End Function Public Function ptdc(ByVal xs, ByVal r) Dim l l = gf / gp ptdc = ((r + l) / (r + 1)) * xs + ((1 - l) / (r + 1)) * xw End Function Public Function noisuy(ByVal xs, ByVal xm, ByVal ym) As Double Dim i As Byte i = 0 Do i = i + 1 Loop While xm(i) < xs If xm(i) = xs Then noisuy = ym(i) End If If xm(i) > xs Then i = i - 1 noisuy = ym(i) + ((ym(i + 1) - ym(i)) * (xs - xm(i))) / (xm(i + 1) - xm(i)) End If End Function Public Sub dialt(ByVal r) Dim ys, xs ys = xp nl = 0 nc = 0 n = 0 Do xs = noisuy(ys, y, x) If xs >= xf Then ys = ptdl(xs, r) nl = nl + 1 Else ys = ptdc(xs, r) nc = nc + 1 End If n = n + 1 If n = 255 Then Exit Do End If Loop While xs >= xw End Sub Private Sub cbop_click() If cbop.Text = 760 Then p = 1 x(1) = 0: x(2) = 0.05: x(3) = 0.1: x(4) = 0.2 x(5) = 0.3: x(6) = 0.4: x(7) = 0.5: x(8) = 0.6 x(9) = 0.7: x(10) = 0.8: x(11) = 0.9: x(12) = 1 y(1) = 0: y(2) = 0.332: y(3) = 0.442: y(4) = 0.531 y(5) = 0.576: y(6) = 0.614: y(7) = 0.654: y(8) = 0.699 y(9) = 0.753: y(10) = 0.818: y(11) = 0.898: y(12) = 1 t(1) = 100: t(2) = 90.5: t(3) = 86.5: t(4) = 83.2: t(5) = 81.7 t(6) = 80.8: t(7) = 80: t(8) = 79.4: t(9) = 79 t(10) = 78.6: t(11) = 78.4: t(12) = 78.4 End If If cbop.Text = 200 Then p = 200 / 760 x(1) = 0: x(2) = 0.0165: x(3) = 0.033: x(4) = 0.07 x(5) = 0.117: x(6) = 0.171: x(7) = 0.2361: x(8) = 0.3168 x(9) = 0.419: x(10) = 0.5529: x(11) = 0.7356: x(12) = 1 y(1) = 0: y(2) = 0.15: y(3) = 0.3: y(4) = 0.42 y(5) = 0.48: y(6) = 0.5217: y(7) = 0.5525: y(8) = 0.5843 y(9) = 0.6554: y(10) = 0.6869: y(11) = 0.7891: y(12) = 1 t(1) = 63.33: t(2) = 61.215: t(3) = 59.1: t(4) = 55.64: t(5) = 53.75 t(6) = 52.64: t(7) = 51.84: t(8) = 51.1: t(9) = 50.28 t(10) = 49.34: t(11) = 48.34: t(12) = 47.89 End If If cbop.Text = 1000 / 760 Then p = 1000 / 760 x(1) = 0: x(2) = 0.0165: x(3) = 0.033: x(4) = 0.07 x(5) = 0.1169: x(6) = 0.1708: x(7) = 0.2361: x(8) = 0.3168 x(9) = 0.419: x(10) = 0.5529: x(11) = 0.7356: x(12) = 1 y(1) = 0: y(2) = 0.14: y(3) = 0.28: y(4) = 0.4031 y(5) = 0.4685: y(6) = 0.5104: y(7) = 0.5435: y(8) = 0.5766 y(9) = 0.6179: y(10) = 0.6782: y(11) = 0.7789: y(12) = 1 t(1) = 107.74: t(2) = 103.41: t(3) = 99.09: t(4) = 94.74: t(5) = 92.26 t(6) = 90.75: t(7) = 84.76: t(8) = 88.79: t(9) = 87.76 t(10) = 86.64: t(11) = 85.58: t(12) = 85.29 End If End Sub Private Sub cmdexit_Click() End End Sub Private Sub cmdtinhtoan_Click() If (cbop.Text = "") Then MsgBox "Ban can chon ap suat truoc khi tinh", vbOKOnly + vbInformation, "Thong bao" Else nmin = 0 nlmin = 0 ncmin = 0 rth = 0 f = Val(txtf.Text) vp = Val(txtxp.Text) / 100 vf = Val(txtxf.Text) / 100 vw = (txtxw.Text) / 100 m1 = 46: m2 = 18 af = (vf * 0.789) / (vf * 0.789 + (1 - vf) * 0.997) aw = (vw * 0.789) / (vw * 0.789 + (1 - vw) * 0.997) ap = (vp * 0.789) / (vp * 0.789 + (1 - vp) * 0.997) xf = (af / m1) / ((af / m1) + (1 - af) / m2) xp = (ap / m1) / ((ap / m1) + (1 - ap) / m2) xw = (aw / m1) / ((aw / m1) + (1 - aw) / m2) mf = m1 * xf + m2 * (1 - xf) mw = m1 * xw + m2 * (1 - xw) mp = m1 * xp + m2 * (1 - xp) gp = f * ((af - aw) / (ap - aw)) gw = (f - gp) gf = f / mf gp = gp / mp gw = gw / mw ycbp = noisuy(xf, x, y) rmin = (xp - ycbp) / (ycbp - xf) vmin = 1000000000 r = rmin Do r = r + rmin / 10 dialt (r) v = n * (r + 1) If v < vmin Then vmin = v nmin = n ncmin = nc nlmin = nl rth = r End If Loop While r <= 5 * rmin 'nong do mol trung binh doan luyen Dim ytbl, xtbl, ttbl xtbl = (xf + xp) / 2 ytbl = ptdl(xtbl, rth) ttbl = noisuy(xtbl, x, t) 'nong do mol trung bin doan chung Dim ytbc, xtbc, ttbc xtbc = (xf + xw) / 2 ytbc = ptdc(xtbc, rth) ttbc = noisuy(xtbc, x, t) 'khoi luong rieng trung binh luyen Dim tro(5), roe(5), ron(5), roll, rohl, roxn, roxe tro(1) = 20: tro(2) = 40: tro(3) = 60: tro(4) = 80: tro(5) = 100 ron(1) = 998: ron(2) = 992: ron(3) = 983: ron(4) = 972: ron(5) = 958 roe(1) = 789: roe(2) = 772: roe(3) = 754: roe(4) = 735: roe(5) = 716 rohl = klrph(m1, m2, ytbl, ttbl) roxe = noisuy(ttbl, tro, roe) roxn = noisuy(ttbl, tro, ron) roll = klrpl(roxe, roxn, (af + ap) / 2) 'khoi luong rieng trung binh chung Dim rolc, rohc rohc = klrph(m1, m2, ytbc, ttbc) roxe = noisuy(ttbc, tro, roe) roxn = noisuy(ttbc, tro, ron) rolc = klrpl(roxe, roxn, (aw + af) / 2) 'luong hoi trung binh luyen Dim gd, rd, gl, ml, tah(4), rahe(4), rahn(4), re, rn, tl1, tl2, yl tah(1) = 20: tah(2) = 60: tah(3) = 100: tah(4) = 140 rahe(1) = 218: rahe(2) = 210: rahe(3) = 194: rahe(4) = 170 rahn(1) = 584: rahn(2) = 579: rahn(3) = 539: rahn(4) = 573 gd = gp * (rth + 1) tl1 = noisuy(xf, x, t) tl2 = noisuy(xp, x, t) re = noisuy(tl2, tah, rahe) * m1 rn = noisuy(tl2, tah, rahn) * m2 rd = re * xp + (1 - xp) * rn re = noisuy(tl1, tah, rahe) * m1 rn = noisuy(tl1, tah, rahn) * m2 g1l = (gd * rd + gp * xp * (rn - re) - gp * rn) / (rn - xf * (rn - re)) gl = g1l + gp yl = (g1l * xf + gp * xp) / (gl) ml = m1 * ytbl + (1 - ytbl) * m2 gtbl = ((gl + gd) * ml) / 2 'luong hoi trung binh doan chung Dim gc, mc, tc1, tc2, xl, yw tc1 = noisuy(xw, x, t) yw = noisuy(xw, x, y) re = noisuy(tc1, tah, rahe) * m1 rn = noisuy(tc1, tah, rahn) * m2 gc = (gd * rd) / (yw * re + (1 - yw) * rn) g1c = gc + gw / mw xl = (gc * yw + gw * xw) / g1c mc = m1 * ytbc + (1 - ytbc) * m2 gtbc = (gc + gl) * mc / 2 'van toc hoi cua thap Dim wl, wc wl = 0.05 * ((roll / rohl) ^ 0.5) wc = 0.05 * ((rolc / rohc) ^ 0.5) 'duong kinh thap Dim dl, dc dl = 0.0188 * ((gtbl / (rohl * wl)) ^ (0.5)) dc = 0.0188 * ((gtbc / (rohc * wc)) ^ (0.5)) 'quy chuan duong kinh thap dl = Round(dl, 1) dc = Round(dc, 1) If (dl - dc) <= 0.2 Then dc = dl End If 'tim khoang cach giua cac dia If dl < 1 Then hdial = 0.25 End If If 1 <= dl And dl < 1.2 Then hdial = 0.35 End If If 1.2 <= dl And dl < 1.5 Then hdial = 0.45 End If If 1.5 <= dl And dl < 1.8 Then hdial = 0.55 End If If dl >= 1.8 Then hdial = 0.7 End If 'tim khoang cach giua cac dia doan chung If dc < 1 Then hdiac = 0.25 End If If 1 <= dc And dc < 1.2 Then hdiac = 0.35 End If If 1.2 <= dc And dc < 1.5 Then hdiac = 0.45 End If If 1.5 <= dc And dc < 1.8 Then hdiac = 0.55 End If If dc >= 1.8 Then hdiac = 0.7 End If txtr.Text = Str(rmin) txtrth.Text = Str(rth) txtdl.Text = Str(dl) txtdc.Text = Str(dc) 'tinh lai duong kinh thap wl = ((0.0188 / dl) ^ 2) * gtbl / rohl wc = ((0.0188 / dc) ^ 2) * gtbc / rohc '-----*tinh chieu cao thap*------- 'do nhot trung binh doan luyen Dim upll, uplc, uphl, uphc, ue, un Dim ule(5), uln(5), tdnl(5), uhe(10), uhn(10), tdnh(10) ule(1) = 0.825 * 10 ^ (-3): ule(2) = 0.701 * 10 ^ (-3): ule(3) = 0.591 * 10 ^ (-3): ule(4) = 0.435 * 10 ^ (-3): ule(5) = 0.326 * 10 ^ (-3) uln(1) = 0.636 * 10 ^ (-3): uln(2) = 0.549 * 10 ^ (-3): uln(3) = 0.469 * 10 ^ (-3): uln(4) = 0.375 * 10 ^ (-3): uln(5) = 0.284 * 10 ^ (-3) tdnl(1) = 40: tdnl(2) = 50: tdnl(3) = 60: tdnl(4) = 80: tdnl(5) = 100 uhe(1) = 0.0093 * 10 ^ (-3): uhe(2) = 0.0097 * 10 ^ (-3): uhe(3) = 0.01 * 10 ^ (-3): uhe(4) = 0.0102 * 10 ^ (-3) uhe(5) = 0.0105 * 10 ^ (-3): uhe(6) = 0.0107 * 10 ^ (-3): uhe(7) = 0.011 * 10 ^ (-3) uhn(1) = 0.0102 * 10 ^ (-3): uhn(2) = 0.0107 * 10 ^ (-3): uhn(3) = 0.011 * 10 ^ (-3): uhn(4) = 0.0114 * 10 ^ (-3) uhn(5) = 0.0117 * 10 ^ (-3): uhn(6) = 0.012 * 10 ^ (-3): uhn(7) = 0.0125 * 10 ^ (-3) tdnh(1) = 40: tdnh(2) = 50: tdnh(3) = 60: tdnh(4) = 70: tdnh(5) = 80: tdnh(6) = 90: tdnh(7) = 100 ue = noisuy(ttbl, tdnl, ule) un = noisuy(ttbl, tdnl, uln) upll = donhotl(xtbl, ue, un) ue = noisuy(ttbl, tdnh, uhe) un = noisuy(ttbl, tdnh, uhn) uphl = donhoth(m1, m2, ytbl, ue, un, ml) 'do nhot trung binh doan chung ue = noisuy(ttbc, tdnl, ule) un = noisuy(ttbc, tdnl, uln) uplc = donhotl(xtbc, ue, un) ue = noisuy(ttbc, tdnh, uhe) un = noisuy(ttbc, tdnh, uhn) uphc = donhoth(m1, m2, ytbc, ue, un, mc) 'he so khuech tan trong pha hoi Dim dyl, dyc, ve, vn ve = 59.2 vn = 19.8 dyl = hsktph(ttbl, ve, vn, p) dyc = hsktph(ttbc, ve, vn, p) 'he so khuech tan trong pha long Dim d20 As Double, a, b, dxl, dxc a = 1.24 b = 4.7 d20 = 10 ^ (-6) * ((1 / m1 + 1 / m2) ^ (0.5)) / (a * b * (1.005 ^ (0.5)) * ((ve ^ (1 / 3) + vn ^ (1 / 3)) ^ 2)) dxl = d20 * (1 + 0.02 * (ttbl - 20)) dxc = d20 * (1 + 0.02 * (ttbc - 20)) 'he so cap khoi trong pha hoi Dim reh, rel, byl, byc reh = wl * rohl / uphl byl = hsckph(dyl, reh) reh = wc * rohc / uphc byc = hsckph(dyc, reh) 'he so cap khoi trong pha long Dim prl, bxl, bxc, mxl, mxc mxl = m1 * xtbl + (1 - xtbl) * m2 prl = upll / (roll * dxl) bxl = hsckpl(dxl, roll, prl, mxl) mxc = m1 * xtbc + (1 - xtbc) * m2 prl = uplc / (rolc * dxc) bxc = hsckpl(dxc, rolc, prl, mxc) 'he so chuyen khoi Dim ky(30), m(30) Dim xcb(30), ycb(30), ni xcb(1) = 0: xcb(2) = xw: ycb(1) = 0 i = 2 Do i = i + 1 xcb(i) = xcb(i - 1) + 0.05 Loop While xcb(i) <= 1 xcb(i) = 1 ni = i For i = 2 To ni ycb(i) = noisuy(xcb(i), x, y) Next For i = 2 To ni - 1 If xcb(i) <= xf Then ycbp = ptdc(xcb(i), rth) Else ycbp = ptdl(xcb(i), rth) End If xcbp = noisuy(ycbp, y, x) m(i - 1) = (ycb(i) - ycbp) / (xcb(i) - xcbp) Next For i = 2 To ni - 1 If xcb(i) <= xf Then ky(i - 1) = 1 / (1 / byc + m(i - 1) / bxc) Else ky(i - 1) = 1 / (1 / byl + m(i - 1) / bxl) End If Next 'chon so ong chay truyen bang 2 Dim dchl, dchc, fttl, fttc, myt(30), cy(30), dctl, dctc, dctm(16) dctm(1) = 0.01: dctm(2) = 0.015: dctm(3) = 0.02: dctm(4) = 0.025 dctm(5) = 0.032: dctm(6) = 0.04: dctm(7) = 0.05: dctm(8) = 0.08: dctm(9) = 0.1 dctm(10) = 0.125: dctm(11) = 0.15: dctm(12) = 0.2: dctm(13) = 0.25: dctm(14) = 0.3 dctl = Round((4 * ((g1l * mxl + gp * rth * mp) / 2) / (3600 * 3.1416 * 0.15 * roll * 2)) ^ (0.5), 3) dctc = Round((4 * ((g1c * mxc + gf * mf + g1l * mxl) / 3) / (3600 * 3.1416 * 0.15 * rolc * 2)) ^ (0.5), 3) i = 0 Do i = i + 1 Loop While dctl >= dctm(i) dctl = dctm(i) i = 0 Do i = i + 1 Loop While dctc >= dctm(i) dctc = dctm(i) If dctl > dctc Then dctc = dctl End If If dctl < dctc Then dctl = dctc End If fttl = (3.1416 / 4) * (dl * dl - 2 * dctl * dctl) fttc = (3.1416 / 4) * (dc * dc - 2 * dctc * dctc) For i = 2 To ni - 1 If xcb(i) <= xf Then myt(i - 1) = ky(i - 1) * fttc / (gtbc / (mc * 3600)) Else myt(i - 1) = ky(i - 1) * fttl / (gtbl / (ml * 3600)) End If cy(i - 1) = Exp(myt(i - 1)) Next 'thiet lap duong cong phu Dim ycbpp(30) ycbpp(1) = 0 ycbpp(ni) = 1 For i = 2 To ni - 1 If xcb(i) <= xf Then ycbpp(i) = ptdc(xcb(i), rth) + (ycb(i) - ptdc(xcb(i), rth)) * cy(i - 1) Else ycbpp(i) = ptdc(xcb(i), rth) + (ycb(i) - ptdl(xcb(i), rth)) * cy(i - 1) End If Next For i = 1 To ni x(i) = xcb(i) y(i) = ycbpp(i) Next 'tinh so dia thuc te dialt (rth) 'chieu cao cua thap Dim hthap hthap = nc * hdiac + nl * hdial + 2 txtH.Text = Str(hthap) txtn.Text = n txtnl.Text = nl txtnc.Text = nc End If End Sub Public Function donhoth(ByVal m1, ByVal m2, ByVal y, ByVal ue, ByVal un, ByVal mhh) As Double donhoth = un * ue * mhh / (un * y * m1 + (1 - y) * m2 * ue) End Function Public Function donhotl(ByVal x, ByVal ue, ByVal un) As Double donhotl = (ue ^ x) * (un ^ (1 - x)) End Function Public Function hsktph(ByVal t, ByVal ve, ByVal vn, ByVal p) As Double hsktph = 0.0043 * 10 ^ (-4) * ((t + 273) ^ 1.5) * ((1 / m1 + 1 / m2) ^ (0.5)) / (p * ((ve ^ (1 / 3) + vn ^ (1 / 3)) ^ 2)) End Function Public Function hsckph(ByVal dy, ByVal re) As Double hsckph = dy * (0.79 * re + 11000) / 22.4 End Function Public Function hsckpl(ByVal dx, ByVal rox, ByVal pr, ByVal m) As Double hsckpl = 3800 * dx * rox * (pr ^ 0.62) / m End Function Public Function klrpl(ByVal roe, ByVal ron, ByVal a) As Double klrpl = (roe * ron) / (a * ron + (1 - a) * roe) End Function Public Function klrph(ByVal m1, ByVal m2, ByVal y, ByVal t) As Double klrph = ((y * m1 + (1 - y) * m2) * 273) / (22.3 * (t + 273)) End Function

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docHA35.DOC