Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 1
Đại học Quốc gia TpHCM
Trường Đại học Bách Khoa
Khoa Công nghệ Hóa học & Dầu khí

BỘ MÔN MÁY & THIẾT BỊ


ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Quá trình & Thiết bị
(MSMH: 605040) ĐỀ TÀI: “thiết kế hệ thống chưng cất Nước – Axit
axetic có năng suất là 500l/h”
GVHD : Thầy Hoàng Minh Nam
SVTH : Văn Thị Ánh Minh
MSSV : 60301693
Lớp : HC03 – TP2
Ngành : Hóa - thực phẩm

I. Đường kính tháp… 14
II. Chiều cao tháp 18
III. Trở lực tháp 19
IV. Bề dày tháp 23
V. Bề dày mâm 25
VI. Bích ghép thân – đáy và nắp 26
VII. Chân đỡ tháp 27
VIII. Tai treo tháp 28
IX. Cửa nối ống dẫn với thiết bị – bích nối các bộ phận của thiết bị và ống
dẫn……………. 29
1. Ống nhập liệu 30
2. Ống hơi ở đỉnh tháp. 30
3. Ống hoàn lưu 31
4. Ống hơi ở đáy tháp. 31
5. Ống dẫn lỏng vào nồi đun 31
6. Ống dẫn lỏng ra khỏi nồi đun. 32
X. Lớp cách nhiệt 33 CHƯƠNG V: TÍNH THIẾT BỊ PHỤ. 34
I. Thiết bị đun sôi đáy tháp… 34
II. Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy 37
III. Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh 41
IV. Thiết bị đun sôi dòng nhập liệu 44
V. Bồn cao vị 48
VI. Bơm. 51
Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 3

CHƯƠNG VII: TÍNH KINH TẾ. 53
Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 4

Chương 1

LỜI MỞ ĐẦU

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển và cùng với nó là nhu cầu ngày
càng cao về độ tinh khiết của các sản phẩm. Vì thế, các phương pháp nâng
cao độ tinh khiết luôn luôn được cải tiến và đổi mới để ngày càng hoàn
thiện hơn, như là: cô đặc, hấp thụ, chưng cất, trích ly,… Tùy theo đặc tính
yêu cầu của sản phẩm mà ta có sự lựa chọn phương pháp phù hợp. Đối với
hệ Nước – Axit axetic là 2 cấu tử tan lẫn hoàn toàn, ta phải dùng phương
pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết.
Đồ án môn học Quá trình và Thiết bị là một môn học mang tính
tổng hợp trong quá trình học tập của các kỹ sư Công nghệ Hóa học

độ bay hơi lớn.
 Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi lớn và một phần rất ít cấu tử có độ
bay hơi bé.
Đối với hệ Nước – Axit axetic thì:
 Sản phẩm đỉnh chủ yếu là nước.
 Sản phẩm đáy chủ yếu là axit axetic.

2. Các phương pháp chưng cất
:
2.1. Phân loại theo áp suất làm việc:
- Áp suất thấp
- Áp suất thường
- Áp suất cao
2.2. Phân loại theo nguyên lý làm việc:
- Chưng cất đơn giản
- Chưng bằng hơi nước trực tiếp
- Chưng cất
2.3. Phân loại theo phương pháp cấp nhiệt ở đáy tháp:
- Cấp nhiệt trực tiếp
- Cấp nhiệt gián tiếp
Vậy: đối với hệ Nước – Axit axetic, ta chọn phương pháp chưng cất liên tục cấp nhiệt
gián tiếp bằng nồi đun ở áp suất thường.

3. Thiết bị chưng cất
:
Trong sản xuất thường dùng nhiều loại thiết bị khác nhau để tiến hành chưng cất. Tuy
nhiên yêu cầu cơ bản chung của các thiết bị vẫn giống nhau nghĩa là diện tích bề mặt tiếp xúc
pha phải lớn, điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của một lưu chất này vào lưu chất kia.
Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng ta có các loại tháp mâm, nếu pha lỏng phân tán vào pha
khí ta có tháp chêm, tháp phun,… Ở đây ta khảo sát 2 loại thường dùng là tháp mâm và tháp

- Độ ổn định không cao, khó vận
hành.
- Do có hiệu ứng thành → khi tăng
năng suất thì hiệu ứng thành tăng
→ khó tăng năng suất.
- Thiết bị khá nặng nề.
- Không làm việc được
với chất lỏng bẩn.
- Kết cấu khá phức tạp.
- Có trở lực lớn.
- Tiêu tốn nhiều
vật tư, kết cấu
phức tạp.

Vậy: ta sử dụng tháp mâm xuyên lỗ để chưng cất hệ Nước – Axit axetic.

II. GIỚI THIỆU SƠ BỘ VỀ NGUYÊN LIỆU :
1. Axit axetic
:
1.1. Tính chất:
 Là 1 chất lỏng không màu, có mùi sốc đặc trưng, trọng lượng riêng 1,0497 (ở 20
o
C)
 Khi hạ nhiệt độ xuống 1 ít đã đông đặc thành 1 khối tinh thể có T
o
nc
= 16,635 – 0,002
o
,
T

5
OH + O
2
= CH
3
COOH + H
2
O
2) Oxy hóa andehit axetic được tạo thành bằng cách tổng hợp từ acetylen.
Sự oxy hóa andehit được tiến hành bằng khí trời với sự hiện diện của coban axetat. Người
ta thao tác trong andehit axetic ở nhiệt độ gần 80
o
C để ngăn chặn sự hình thành peroxit. Hiệu
suất đạt 95 – 98% so với lý thuyết. Người ta đạt được như thế rất dễ dàng sau khi chế axit
axetic kết tinh được.
CH
3
CHO + ½ O
2

 →
C
80
ôû
axetat
Coban
o
CH
3
COOH

:
Trong điều kiện bình thường: nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị nhưng
khối nước dày sẽ có màu xanh nhạt.
Khi hóa rắn nó có thể tồn tại ở dạng 5 dạng tinh thể khác nhau.
Tính chất vật lý:
 Khối lượng phân tử : 18 g / mol
 Khối lượng riêng d
4
0
c : 1 g / ml
 Nhiệt độ nóng chảy : 0
0
C
 Nhiệt độ sôi : 100
0
C
Nước là hợp chất chiếm phần lớn trên trái đất (3/4 diện tích trái đất là nước biển) và rất
cần thiết cho sự sống.
Nước là dung môi phân cực mạnh, có khả năng hoà tan nhiều chất và là dung môi rất quan
trọng trong kỹ thuật hóa học.

Chương 2

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Chú thích các kí hiệu trong qui trình:
1. Bồn chứa nguyên liệu.
2. Bơm.
3. Bồn cao vị.
4. Thiết bị đun sôi dòng nhập liệu.

6
7
10
x = 92%
t = 25C
Hụi ủoỏt
P = 2,5at
Nửụực ngửng
Nửụực laứm laùnh
t = 25C
t = 40C
Hụi ủoỏt
P = 2,5at
Nửụực
ngửng
Nửụực laứm laùnh
t = 25C
t = 35C
x =72%
t = 40C
Nửụực
14
Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 10
Hỗn hợp Nước – Axit axetic có nồng độ nước 92% (theo phần khối lượng), nhiệt độ
khoảng 25
0
C tại bình chứa nguyên liệu (1) được bơm (2) bơm lên bồn cao vị (3). Sau đó, hỗn
hợp được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi trong thiết bị đun sôi dòng nhập liệu (4), rồi được đưa vào
tháp chưng cất (8) ở đĩa nhập liệu.
Chương 3
CÂN BẰNG VẬT CHẤT

I. CÁC THÔNG S
Ố BAN ĐẦU :
Chọn loại tháp là tháp mâm xuyên lỗ.
Khi chưng luyện dung dịch axit axetic thì cấu tử dễ bay hơi là nước.
Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 11
Hỗn hợp:



=⇒
=⇒
)mol/g(18MOH:Nöôùc
)mol/g(60MCOOHCH:axeticAxit
N2
A3

o
C
 Nhiệt độ dòng nước lạnh đi vào: t
V
= 25
o
C
 Nhiệt độ dòng nước lạnh đi ra: t
R
= 35
o
C
Đối với thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh :
 Nhiệt độ dòng nước lạnh đi vào: t
V
= 25
o
C
 Nhiệt độ dòng nước lạnh đi ra: t
R
= 40
o
C
 Các ký hiệu:
 G
F
, F: suất lượng nhập liệu tính theo kg/h, kmol/h.
 G
D
, D: suất lượng sản phẩm đỉnh tính theo kg/h, kmol/h.

5,996
92,01
+=+=
A
FA
N
FN
hh
x
x
ρρρ
⇒ ρ
hh
= 1000 (kg/m
3
)
Năng suất nhập liệu : G
F
= 0,5 (m
3
/h)
×
1000 (kg/m
3
) = 500 (kg/h)
Đun gián tiếp :



+=

7292
=
−
−
=
−
−
F
WD
WF
G
xx
xx
(kg/h)
Và: G
W
= G
F
– G
D
= 500 – 363,64 = 136,36 (kg/h)

III. XÁC ĐỊNH TỈ SỐ HOÀN LƯU LÀM VIỆC :
1. Nồng độ phần mol:
Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 12

=
−
+

=
−
+
=
60
72,01
18
72,0
18
72,0
1
A
W
N
W
N
W
W
M
x
M
x
M
x
x
0,8955 (mol nước/ mol hỗn hợp)

=
−
+

−
−
=
−
−
=
WF
WD
xx
xx
f
= 1,30215

3.
Tỉ số hoàn lưu làm việc: Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 13
x
F


IV. XÁC ĐỊNH SUẤT LƯỢNG MOL CỦA CÁC DÒNG PHA :
Coi lưu lượng mol của các dòng pha đi trong mỗi đoạn tháp (chưng và luyện) là không đổi.
1. Tại đỉnh tháp: Vì tại đỉnh tháp nồng độ phần mol của nước trong pha lỏng và pha hơi bằng nhau.
⇒ Khối lượng của pha hơi và pha lỏng tại đỉnh tháp là bằng nhau:
M
HD
= M
LD
= x
D
. M
N
+ (1 – x
D
). M
A

= 0,9985. 18 + (1 – 0,9985). 60 = 18,063 (kg/mol)
Suất lượng khối lượng của dòng hơi tại đỉnh tháp:
G

G
L
= RG
D
= 3,2562 . 363,64 = 1184,07 (kg/h)
Suất lượng mol của dòng hoàn lưu:
L =
063,18
07,1184
=
LD
L
M
G
= 65,55 (kmol/h)

2. Tại mâm nhập liệu:

Khối lượng mol của dòng nhập liệu:
M
F
= x
F
. M

Vì tại đáy tháp nồng độ phần mol của nước trong pha lỏng và pha hơi bằng nhau.
⇒ Khối lượng của pha hơi và pha lỏng tại đáy tháp là bằng nhau:
M
HW
= M
LW
= x
W
. M
N
+ (1 – x
W
). M
A

= 0,8955. 18 + (1 – 0,8955). 60 = 22,389 (kg/mol)
Suất lượng mol của dòng sản phẩm đáy:
W =
389,22
36,136
=
LW
W
M

LF

n
HF

n
HF

F
n
LW

W

n
HW

Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 15
 Nhiệt độ sôi:
OH
2
t
= t
n
= 126,25 (
o
C)
Dòng sản phẩm tại đáy có nhiệt độ:
 Trước khi vào nồi đun (lỏng): t


Giả sử Q
m
= 0,05Q
đ
⇒ 0,95Q
đ
= (R+1) G
D
r
D
+ G
D
(h
DS
– h
FS
) + G
W
(h
WS
– h
FS
)
• h
FS
= c
F
.t
FS

+
]t
WS

• h
DS
= c
D
.t
DS
= [
ADND
c
)
x
1
(
c
x
−
+
]t
DS

• r
D
=
ADND
r
)

Tra bảng 1.249, trang 310, [5]
Nhiệt dung riêng của nước ở 100,009
o
C = 4,220012 (kJ/kg.K)
Nhiệt dung riêng của nước ở 100,1524
o
C = 4,220198 (kJ/kg.K)
Nhiệt dung riêng của nước ở 100,6315
o
C = 4,220821 (kJ/kg.K)
Tra bảng 1.154, trang 172, [5]
Nhiệt dung riêng của axit axetic ở 100,009
o
C = 2,430047 (kJ/kg.K)
Nhiệt dung riêng của axit axetic ở 103,1524
o
C = 2,4308 (kJ/kg.K)
Nhiệt dung riêng của axit axetic ở 100,6315
o
C = 2,433315 (kJ/kg.K)
1.2.Enthalpy:
• h
FS
= ( 0,92 . 4,220198 + 0,08 . 2,4308 ) . 100,1524 = 408,326 (kJ/kg)
• h
WS
= ( 0,72 . 4,220821 + 0,28 . 2,433315 ) . 100,6315 = 374,381 (kJ/kg)
• h
DS
= ( 0,995 . 4,220012 + 0,005 . 2,430047 ) . 100,009 = 421,144 (kJ/kg)

(
G
)
h
h
(
G
r
G
)
1
R
(
FSWSWFSDSDDD
−
+
−
+
+
= 3481914,263 (kJ/h)
Nếu dùng hơi nước bão hòa (không chứa ẩm) để cấp nhiệt thì: Q
đ
=
OH
2
G
.
OH
2
r

o
C.
Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 16
Cân bằng nhiệt: Q = G
W
(h
WS
– h
WR
) = G
n
(h
R
– h
V
)
Nhiệt dung riêng của nước ở 40
o
C = 4,178 (kJ/kg.K)
Nhiệt dung riêng của axit ở 40
o
C = 2,1(kJ/kg.K)
Nên: h
WR
= (0,72. 4,178 + 0,28. 2,1). 40 = 143,8464 (kJ/kg)
Tra bảng 1.250, p312, ST I ⇒ Enthalpy của nước ở 25
o
C : h
V

= 40
o
C.
 Dòng hơi tại đỉnh đi ngoài ống với nhiệt độ ngưng tụ t
ngưng
= 100,009 (
o
C)
Cân bằng nhiệt: Q
nt
= (R + 1)G
D
r
D
= G
n
(h
R
– h
V
)
Nên: Q
nt
= (R + 1)Dr
D
= 3485616,314 (kJ/h)
Tra bảng 1.250, p312, ST I ⇒ Enthalpy của nước ở 25
o
C : h
V

o
C.
 Hơi ngưng tụ đi trong ống ngoài có áp suất 2,5at:
 Nhiệt hóa hơi:
OH
2
r
= r
n
= 2189500 (J/kg)
 Nhiệt độ sôi:
OH
2
t
= t
n
= 126,25 (
o
C)
Tra bảng 1.249, trang 310, [5]
⇒ Nhiệt dung riêng của nước ở 25
o
C = 4,178(kJ/kg.K)

Tra bảng 1.154, trang 172, [5]
⇒ Nhiệt dung riêng của axit axetic ở 25
o
C = 2,0205 (kJ/kg.K)
⇒ h
FV

Nên: Q = G
F
(h
FS
– h
FV
) = 500.(408,326 – 100,135) = 154095,5 (kJ/h)
Lượng hơi đốt cần dùng:
n
n
r
Q
G =
= 70,3793 (kg/h)
Chương 5

TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH
(Tháp mâm xuyên lỗ)

Phương trình đường làm việc
:
Phần luyện:
12562,3
9985,0
12562,3
2562,3
11 +
+
+
=

=
+
−
+
+
+
= xx
R
f
x
R
fR
y
W

= 1,071x – 0,06357

I. ĐƯỜNG KÍNH THÁP :
1. Phần luyện:
1.1. Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng trong phần luyện:
Nồng độ phần mol trung bình của pha lỏng trong phần luyện:
2
9746,09985,0
2
+
=
+
=
FD
L

Tra bảng 1.2, trang 9, [5]
⇒ Khối lượng riêng của axit axetic ở 100,08
o
C: ρ
AL
= 957,856 (kg/m
3
)
Áp dụng trong công thức (1.2), trang 5, [5]:
856,957
9575,01
341,958
9575,0
1
1 −
+=
−
+=
AL
L
NL
L
LL
xx
ρρρ
⇒ ρ
LL
= 958,32 (kg/m
3
)

273
4,22
45,181
+×
×
==
HL
HL
HL
RT
PM
ρ
= 0,6027 (kg/m
3
)
Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 18

Hình 2: Giản đồ T – x,y của hệ Nước – Axit axetic

1.3. Tính vận tốc pha hơi đi trong phần luyện:
Tra bảng IX.4a, trang 169, [6] :Với đường kính tháp trong khoảng 0,8 ÷ 0,9(m) thì khoảng
cách mâm là: ∆h = 300 (mm) = 0,3 (m)
Tra đồ thị 6.2, trang 256, [4] ⇒ C = 0,032
Vận tốc pha hơi đi trong phần luyện:
6027,0
32,958
032,0==
HL
LL

HL
= 0,7286 (m
3
/s)
Đường kính phần luyện:
276,1
7286,04
4
×
×
==
ππω
φ
L
HL
L
Q
= 0,852657 (m)

2. Phần chưng:
Tính toán tương tự như phần luyện ⇒ ta có bảng kết quả sau:

x
c


x
C

T

0,935 0,82 100,39 958,111

957,298

957,96

y
c

T
HC

M
HC

r
HC

w
C

Q
HC

f
C

0,937815

100,533

C
Q
=1,285575 (m/s)
22
85,0
7286,04
4
×
×
==
ππφ
ω
HL
L
Q
=1,284 (m/s)
Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 20
Phần chưng
Số mâm lý thuyết : 7
Phần luyện
Đư
ờ
ng chưng :

Y = 1,071x – 0,06357
Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 21
Hình 3: Đồ thị số mâm lý thuyết


Tại nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện T
LL
= 100,08
o
C ,
• Tra bảng 1.104, trang 96, [5] ⇒ Độ nhớt của nước µ
NL
= 0,2836344 (cP)
• Dùng toán đồ 1.18, trang 90, [5] ⇒ Độ nhớt của axit axetic µ
AL
= 0,4 (cP)
⇒ Độ nhớt của hỗn hợp lỏng:
lgµ
hh
= x
1
lgµ
1
+ x
2
lgµ
2
(công thức (I.12), trang 84, [5])
Nên: lgµ
L
= 0,9865. lg0,2836344+ (1 – 0,9865)lg0,4
⇒ µ
L
= 0,28495 (cP)
⇒ α

ttL
=
56,0
19
=
CL
ltL
E
n
= 33,928 ≈ 34
2. Phần chưng:
Tính toán tương tự như phần luyện ⇒ ta có bảng kết quả sau:
n
ltC
P
NC
P
AC
a
C
m
NC
m
AC
m
C

7 774,847 422,66 1,833 0,2828406

0,398 0,2892

h
= 0,25 ⇒ h
t
= 0,25. 0,85 = 0,2125 (m)
Chọn chiều cao gờ: h
g
= 50mm = 0,05 (m)
Chiều cao đáy (nắp): H
đn
= h
t
+ h
g
= 0,2625 (m)
Kết luận:
Chiều cao toàn tháp: H = H
thân
+ 2H
đn
= 13,8 + 2 . 0,2625 = 14,325 (m)

III. TRỞ LỰC THÁP :
1. Cấu tạo mâm lỗ:
Chọn tháp mâm xuyên lỗ có ống chảy chuyền với:
 Tiết diện tự do bằng 8% diện tích mâm.
 Đường kính lỗ: d
lỗ
= 3mm = 0,003 (m).
 Chiều cao gờ chảy tràn: h
gờ

maâm
dS
S
φ
= 6422
Gọi a là số hình lục giác.
Áp dụng công thức (V.139), trang 48, [6]: N = 3a(a+1) +1
Giải phương trình bậc 2 ⇒ a = 46 ⇒ N = 6487 (lỗ)
Số lỗ trên đường chéo: b = 2a + 1 = 93 (lỗ) 2. Trở lực của đĩa khô:
Ap dụng công thức (IX.140), trang 194, [6]:
2
.'
P
H
2
k
ρω
ξ=∆

Đối với đĩa có tiết diện tự do bằng 8% diện tích mâm thì ξ = 1,82
2.1.Phần luyện:
Vận tốc hơi qua lỗ: ω’
L
=
08,0
284,1
%8

2
67252,0.07,16
82,1
2
= 158,044 (N/m
2
)
3. Trở lực do sức căng bề mặt:
Vì đĩa có đường kính lỗ > 1mm
⇒ Ap dụng công thức (IX.142), trang 194, [6]:
2
loãloã
d08,0d3,1
4
P
+
σ
=∆
σ

3.1.Phần luyện:
Tại nhiệt độ trung bình của pha lỏng trong phần luyện T
LL
= 100,08
o
C
• Tra bảng 1.249, trang 310, [5]
⇒ Sức căng bề mặt của nước σ
NL
= 0,58834 (N/m)

Cho ta:
2
003,008,0003,03,1
01915,04
×+×
×
=∆
L
P
σ
= 19,6374 (N/m
2
)

3.2.Phần chưng:
Tính toán tương tự như phần luyện ⇒ ta có bảng kết quả sau:
s
NC
s
AC
s
LC
Dp
sC

0,5877356

0,019449

0,018826





=∆Trong đó:
 L
gờ
: chiều dài của gờ chảy tràn, m
 K = ρ
b
/ρ
L
: tỷ số giữa khối lượng riêng chất lỏng bọt và khối lượng riêng của chất
lỏng, lấy gần bằng 0,5.
 Q
L
=
L
LL
M
.
n
ρ
: suất lượng thể tích của pha lỏng, m
3
/s.
Tính chiều dài gờ chảy tràn:

Dùng phép lặp ⇒ α = 1,8915 (Rad)
Nên: L
gờ
= φsin
2
α
= 0,85. sin
2
8915,1
= 0,6893 (m)
4.1.Phần luyện:
Khối lượng mol trung bình của pha lỏng trong phần luyện:
M
LL
=
2
067,19063,18
2
+
=
+
FLD
MM
= 18,565 (kg/kmol)
Suất lượng mol của pha lỏng trong phần luyện: n
LL
= L = 65,55 (kmol/h)
Suất lượng thể tích của pha lỏng trong phần luyện:
Q
LL

=∆
−
lL
h
= 6,74.10
3−
(m)
Cho ta: ∆P
bL
= 1,3(h
gờ
+ ∆h
lL
)Kρ
LL
g
= 1,3.(0,05 +6,74.10
3−
). 0,5. 958,32. 9,81 = 346,7227 (N/m
2
)

4.2.Phần chưng:
Tính toán tương tự như phần luyện ⇒ ta có bảng kết quả sau:

M
LC
Q
LC
Dh

C
= ∆P
kC
+ ∆P
σC
+ ∆P
bC
= 158,044 + 19,30517 + 329,481 = 506,83017 (N/m
2
)
Kiểm tra hoạt động của mâm:
Kiểm tra lại khoảng cách mâm ∆h = 0,3m đảm bảo cho điều kiện hoạt động bình thường
của tháp: ∆h >
g
P
8,1
L
ρ
∆

L
gờ

R

α

Chưng luyện Acid acetic - Nước GVHD: Hoàng Minh Nam
Trang 25
Với các mâm trong phần chưng trở lực thuỷ lực qua 1 mâm lớn hơn trở lực thuỷ lực của

Bỏ qua sự tạo bọt trong ống chảy chuyền, chiều cao mực chất lỏng trong ống chảy chuyền
của mâm xuyên lỗ được xác định theo biểu thức (5.20), trang 120, [2]:
h
d
= h
gờ
+ ∆h
l
+ ∆P + h
d’
, (mm.chất lỏng)
Trong đó:
 h
gờ
: chiều cao gờ chảy tràn (mm)
 ∆h
l
: chiều cao lớp chất lỏng trên mâm (mm).
 ∆P: tổng trở lực của 1 mâm (mm.chất lỏng).
 h
d’
: tổn thất thủy lực do dòng lỏng chảy từ ống chảy chuyền vào mâm, được xác định
theo biểu thức (5.10), trang 115, [2]:
2
d
L
'd
S.100
Q
.128,0h

Để tháp không bị ngập lụt khi hoạt động thì: h
d
≤
2
1
∆h = 150 (mm)
6.1. Phần luyện:
 ∆h
lL
= 6,74.10
-3
(m) = 6,74 (mm)
 ∆p
L
=
1000
81,932,958
4024,490
1000
4024,490
×
×
=×
g
LL
ρ
= 52,164 (mm.chất lỏng)

2
4

Ld
S
Q
h
= 10
4−
(mm.chất lỏng)
Nên: h
dL
= 50 + 6,74 + 52,164 + 10
4−
= 108,9041 (mm) < 150 (mm)
Vậy: Khi hoạt động thì mâm ở phần luyện sẽ không bị ngập lụt.

6.2. Phần chưng:
 ∆h
lC
= 3,94.10
3−
(m) = 3,94 (mm)
 ∆P
C
=
1000
81,996,957
83017,506
1000
83017,506
×
×





=
−
d
LC
Cd
S
Q
h
=2.10
5−
(mm.chất lỏng)
Nên: h
dC
= 50 + 3,94 + 53,932 + 2.10
5−
= 107,872 (mm) < 150 (mm)
Vậy: Khi hoạt động thì mâm ở phần chưng sẽ không bị ngập lụt.
Kết luận: Khi hoạt động tháp sẽ không bị ngập lụt.