MỞ ĐẦU
Trong nhiều ngành sản xuất hoá học cũng như sử dụng, nguyên liệu cần
có độ tinh khiết cao .Để có được sản phẩm có độ tinh khiết cao, ta cần tách
chúng từ hỗn hợp nguyên liệu, thường hỗn hợp lỏng hoặc hỗn hợp khí
Các phương pháp phổ biến để tách riêng hỗn hợp cũng như nâng cao
nồng độ gồm: chưng cất , trích ly ,cô đặc ,hấp thu …
Tuỳ theo đặc tính của hỗn hợp cũng như yêu cầu của ssản phẩm mà ta
chọn phương pháp tách phù hợp
.Đối với hệ etanol-nước để tách cồn và nước , nâng cao nồng độ cồn ta
dùng phương pháp chưng cất.
Chưng cất là quá trình tách các cấu tử của một hỗn hợp lỏng hoặc hỗn
hợp khí thành những cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của chúng
trong hỗn hợp.
Có nhiều phương pháp chưng cất khác nhau:
• Chưng cất đơn giản
• Chưng bằng hơi nước trực tiếp
• Chưng gián đoạn …
Thiết bò chưng cất có nhiều loại:
• Tháp mâm chóp
• Tháp đệm
• Tháp mâm xuyên lỗ
Qúa trinh chưng cất được ứng dụng rộng rãi và có ý nghóa quan trọng trong kó
thuật hóa học. Tuỳ theo tính chất của hệ cấu tử đem chưng cất, độ tinh khiết
của sản phẩm, hiệu suất chưng cất, … mà ta chọn phương pháp và thiết kế tháp
cho phù hợp. Vì vậy việc thiết kế tháp chưng cất cho phù hợp với yêu cầu sản
xuất, đáp ứng yêu cầu kó thuật và quan tâm đến tính kinh tế là vấn đề quan
trọng.
Đồ án môn học này thiết kế tháp chưng cất cồn thô với năng xuất theo
nguyên liệu đầu vào 5000 kg/h. Nồng độ dung dòch đầu 35% (khối lượng), sản
phẩm đỉnh có độ thu hồi 99.5% Tháp chưng loại mâm chóp tròn , đun bằng cách
sục hơi nước trực tiếp, đáy chủ yếu là nước. Áp suất hơi đốt :2.5 at

9.25
0.9
0.7
0.5
0.3
0.1
10.6
11.1
11.3
11.2
11.0
Quan hệ giữa nồng độ rượu và nhiệt độ sôi
% khối lượng Nhiệt
độ
sôi
o
C
99.8
99.3
98.75
91.3
89.0
87
85.7
84.7
83.1
81.9
80.96
80.2
79.5

77
79.5
82.1
85.8
91.3
0.04
0.19
0.39
4.16
6.46
8.92
11.55
14.35
20.68
28.12
36.98
47.72
61.02
77.8
0.51
2.48
4.51
29.92
36.98
42.09
46.08
49.16
53.46
56.71
60.29

tích của
1 Kg ,
hơi P=1.1
at
Kg ,
m
3
P=1.0
at
m
3
0
5
10
25
50
75
100
100.0
99.5
99.0
98.0
92.4
84.5
78.4
0.638
0.670
0.693
0.768
0.95

2. Các nguồn điều chế Etanol :
a. Hidrat hóa anken: Đun nóng anken với nước
CH
2
=CH
2
+ H-OH  CH
3
-CH
2
-OH
Phương pháp này được dùng phổ biến trong sản xuất công nghiệp
b. Thuỷ phân dẫn xuất halogen trong dung dich kiềm
C
2
H
5
-Br + NaOH  C
2
H
5
-OH + NaBr
Phương pháp này chỉ dùg trong phòng thí nghiệm.
3. Ứng dụng của Etanol:
- Là nghuyên liệu để sản xuất cao su tổng hợp .
- Rượu etylic dùng để điều chế một số hợp chất hữu cơ như acid acetic,
dietyl ete, etylacetat…
- Do có khả năng hoà tan tốt một số chất hữu cơ nên rượu etylic dùng
để pha vecni, dược phẩm , nước hoa…
- Khi cháy toả nhiều nhiệt nên rượu etylic còn được dùng làm nhiên

được hỗn hợp hơi gồm etanol chiếm tỉ lệ cao. Hơi đó đi vào thiết bò ngưng tụ 5
và được ngưng tụ hoàn toàn, thiết bò ngưng tụ với chất làm lạnh là nước, nhiệt
độ vào là 25
o
C , nhiệt độ ra là 45
o
C
Một phần chất lỏng ngưng đi qua thiết bò làm nguội sản phẩm 4, phần còn
lại của chất lỏng ngưng được hồi lưu về tháp ở đóa trên cùng với chỉ số hồi lưu
R= 2.5
Chất lỏng đi từ trên xuống gặp hơi có nhiệt độ cao hơn , một phần cấu tử
có nhiệt độ sôi thấp : etanol được bốc hơi ra do đó nồng độ cấu tử khó bay hơi
trong chất lỏng ngày càng tăng và cuối cùng ở đáy thápthu được hỗn hợp lỏng
hầu hết là nước. Dung dòch lỏng ở đáy tháp ra khỏi tháp một phần dược đưa vào
thiết bò nồi hơi để đung bốc hơi cung cấp cho tháp, một phần qua thết bò làm
nguội sau đó đưa vào bình chứa.
Hệ thống làm việc liên tục cho etanol ở đỉnh tháp
PHẦN 1: TÍNH TOÁN THÁP
Cân bằng vật chất và năng lượng cho toàn tháp trong trường hợp đun bằng
hơi nước trực tiếp:
Cồn loại 1 theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN-71) > = 96%(tt)
Chọn x
D
= 96%(tt) . Đổi ra 92.8% (khối lượng)
F + G
n+1
= D + W
Fx
F
+ 0 = Dx

kg/h
Đổi ra phân mol:
x
F
=
nuoc
F
olE
F
olE
F
M
x
M
x
M
x
)1(
tan
tan
−
+
=
18
65.0
46
35.0
46
35.0
+

F
= xF* M etanol + (1- x
F
) Mnước
= 0.174*46 + (1- 0.174)*18
= 22.872 kg/ kmol
F = F/Mtb,F

= 5000/ 22.872 = 218.6 kmol/h
D = D/ Mtb,D= 1876.35/ 41.352= 45.375 kmol/h
Mtb,D = 0.834 *46 +(1-0.834) *18 = 41.352 kg/kmol
Mtb,W= 18.02 kg/kmol
Từ giản đồ (T-xy)
x
F
= 0.174 => t
F,L
= 83.8
o
C
x
D
= 0.834 => t
D,L
= 78.6
o
C
C
F
= 3.81 kj/kg

= 47275.2 kj/kmol.
Sản phẩm đáy xem như là nước nguyên chất , sôi ở 1 at => H
w
=415,2 kj/kg
 H
w
= 415.2 kj/kg ×18 kg/kmol =7473.6 kj/kmol
(t chuẩn = 20
o
C)
Quy về 20
o
C :
H
w
=7473.6 -18×4.18×20
= 5968.8kj/kmol.
• H
F
= C
F
( t
F
-t
o
)×M
tb,F
+ ∆H
s
Xem C

n1
= 45.375*7860.8 + 5968.8*W+4565857.7
• Q
C
= (R+1)*D*(H
G
– H
D
)
= (2.4974 +1)*45.375*(47275.2-7860.8)
= 4565857.7 kj/kmol.
Giải hệ phương trình trên ta được :
G
n
= 119.645 kmol/h
W = 292.87 kmol/h
X
W
= 0.00066
Nồng độ Suất lượng
Đỉnh
Nhập liệu
Phần mol Phần khối lượng Phần mol Phần khối
lượng
0.834 0.9277 45.375 1876.35
0.174 0.35 218.6 5000
0.00066 0.00168 292.87 5277.5
- Phương trình đường làm việc phần luyện biểu thò quan hệ giữa nồng độ của cấu tử
có nhiệt độ sôi thấp; trong hơi đi lên (y) ,trong chất lỏng chảy xuống (x), trong sản
phẩm (x

−
Phương trình đường làm việc biểu diễn sự ra , vào khỏi một mâm trên tháp. Việc xác
đònh phương trình hai đường làm việc giúp ta xác đònh số mâm lý thuyết & vò trí mâm nhập
liệu .
- Số mâm lý thuyết :
- Vẽ hai đường làm việc trên đồ thò xy. Hai đường này cắt nhau tại một điểm chính
là vò trí mâm nhập liệu. Vẽ các đường bậc thang tạo bởi hai đường làm việc và
đường can bằng (hình vẽ) , ta xác đònh được số mâm lý thuyết cũng là số bậc
thang :15 mâm
- Xác đònh số mâm thực tế
Công thức xác đònh số mâm thực tế : N
t
= N
lt
/η
η: hiệu suất trung bình của đãi
N
tt
: số mâm thực tế
N
lt
: số mâm lý thuyết
Hiệu suất mâm η phụ thuộc vào độ bay hơi tương đối & độ nhớt µ của hỗn hợp : η =
f(α,µ)
Độ bay hơi tương đối :
α = =
*1
*
y
y

tra đồ thò ta được η
o
= 0.47 [3] đồ thò IX-11
• tại đỉnh tháp :
t
D
= 78.6
o
C
x
D
= 0.834
o
C
y
D
= 0.835
o
C
µ = 0.5025
o
C
α =
835.01
835.0
−

835.0
834.01−
= 1

η
W
= 0.3
hiệu suất trung bình:
η = (η
o
+ η
D
+η
W
)*1/3 = (0.47 + 0.585 + 0.3) *1/3= 0.452
số mâm thực tế :
N
tt
= N
lt
/ η = 15 / 0.452 = 33.21
Chọn N
t
= 34 mâm
Tính riêng cho phần cất : N
t
cất =
452.0
13
= 28.7
Tính riêng cho phần cất : N
t
chưng =
452.0

tốc độ hơi (khí ) trung bình đi trong tháp , m/s
g
tb:
lượng hơi (khí ) trung bình đi trong tháp , kg/h
(ρ
y
w
y
)
tb
: tốc độ (khí ) trung bình đi trong tháp , m
3
/h
lượng hơi (khí ) trung bình đi qua tháp luyện có thể tính gần đúng b82ng trung bình cộng
của lượng hơi đi ra khỏi đóa trên cùng của tháp & lượng hơi đi vào đóa dưới cùng của đoạn
luyện
g
tb
= 0.5(g
1
+g
d
)
- lượng hơi đi ra khỏi đóa trên cùng của tháp:
g
D
= G
R
+ G
D

1
= g
1
x
1
+ G
D
x
D
g
1
r
1
= g
d
r
d
xem x
1
= x
F
r
1
: ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp hơi đi vào đóa thứ nhất
Ở t = 83.8
o
C (tại vò trí mâm nhập lòêu )
r
1
= r

r
etanol
= 869.44 kj/kg [2]/ 269
r
nước
= 2315.5 kj/kg [4]/ 441
r
D
= 869.44* 0.9277 + (1- 0.9277) 2315.5
= 974 kj/ kg
Ta có:
g
1
= G
1
+ 1876.35 (1)
g
1
y
1
= 0.35G
1
+ 1740.69 (2)
3203.5g
1
- 1450.78g
1
y
1
= 6567.225*974 (3)

ρρ
H
Do σ
hh
> 20 dyn/ cm => ϕ
σ
= 1
Chọn chiều cao moat đóa (khoảng cách giữa hai mâm )
H = 400 mm
Tính ρ
h
:

ρ
h
=
T
MnuocytbolytbMe
4.22
273])1(tan[ −+
y
tb
: phân mol pha hơi trung bìmh trong phần cất
T: nhiệt độ tuyệt đối (
o
K)
y
tb
= 0.5(y
dt

1
=
ρ
xtb
+
ρ
xtb−1
x
tb
: phần khối lượng trung bình trong phần cất
x
tb
= 0.5(x
F
+ x
D
) = 0.5(0.35 + 0.9277)= 0.693
Ở t
tb
= 81.2
o
C:
ρ
etanol
= 897 kg/m
3
ρ
nước
= 972 kg/m
3

= 1.176 m
2. Phần chưng:
D
chưng
= 0.0188
tbw
gtb
)(
ρ
Lượng hơi trung bình: g
tb
= 0.5(g’
1
+ g’
c
)
Lượng hơi ra khỏi đoạn chưng bằng với lượng hơi vào đoạn cất
g’
c
= g
1
= 4437.8 kg/h
G’
1
+ G
nước
= g’
1
+ W (1)
G’

= 0.03
r
etanol
= 823.46 kj/kg [2]/ 256
r
nước
= 2260 kj/kg [4]/ 441
r’
1
= y’
1
r
etanol
+ (1- y’
1
) r
nước
y’
1
: phần khối lượng của hơi tại đáy tháp
y’
1
= y
w
= M
etanol
y
w
/ M
tb,M

1
+ 8.866
2059.2g’
1
= 4437.8 * 1406.7 + 4745866.6
r’
c
= 0.594*823.46 + (1- 0.594) 2260
= 1406.7 kj/ kg
giải hệ ba phương trình trên ta được:
g’
1
= 5336.3 kg/h
G’
1
= 8463.43 kg/h
x’
1
= 0.089
g
tb
= 0.5( g’
1
+ g’
c
) = 0.5(5336.3 + 4437.8) = 4887.05 kg/h
Xác đònh vận tốc hơi đi trong phần chưng :
(ρ
y
w

2
)
y
dt
, y
tl
: nồng độ phần mol của pha hơi tại đáy tháp và đóa tiếp liệu
y
tb
= 0.5(y
d
+ y
tl
) = 0.5(0.51 + 0.031) = 0.27
t
tb
: nhiệt độ trung bình của phần chưng
t
tb
= 0.5( t
w
+ t
F
) = 0.5(99.2 + 83.8) = 91.5
o
C
= 91.5 + 273 = 364.5
o
K


ρ
etanol
= 928 kg/m
3
[4]/397
ρ
nước
= 956 kg/m
3
[4]/397
ρ
1
=
928
176.0
+
965
176.01 −
 ρ
L
= 958.28 kg/m
3

Ở 91.5
o
C σ
hh
> 20 dyn/cm [2]/299
=> ϕ
σ

H = 33(0.4 + 0.005)+ 1 = 14.365 m
2. Kiểm tra khoảng cách của đóa :
H
min
= 23300
ρ
ρ
(
nd
FW
14.3
)
W: vận tốc hpa hơi ,m/s
F: tiết diện mặt cắt ngang của tháp, m
2
n: số chóp trên moat mâm
d
ch
: đường kính chóp, m
Phần cất:
H
min
= 2330
7.992
268.1
(
150*26*268.1*14.3*4
1000*406.1*2.1*2.1*14.3
)
2

/0.075
2
= 25.6
chọn : n = 26 chóp
3.3 Chiều cao chóp phía trên ống dẫn hơi:
h
2
= 0.25d
h
= 0.25*75 = 18.75 mm
3.4 Đường kính chóp:
d
ch
=
))2((
2
2
chhh
dd
δ
++
δ
ch
: chiều dài của chóp 2÷3 mm
chọn : δ
ch
= 3 mm
d
ch
=

h
, ρ
l
: khối lượng riêng trung bình của pha hơi & pha lỏng, kg/m
3

ω
h:
vận tốc pha hơi trong tháp, m/s
ω
h
=
nd
V
h
h
2
14.3*3600
*4
V
h
: lưu lượng hơi đi trong tháp , m
3
/h
n: số chóp trên một đóa
d
h
: đường kính ống hơi
V
h

2
075.0*26*14.3*3600
7.4900*4
= 11.857 m/s
h
so
=
49.940*81.9
06.1*857.11*2
2
= 0.0323 m = 32.3 mm; chọn h
so
= 35 mm
3.8 Số khe hở mỗi chóp:
i =
)
4
(
2
kc
h
ch
h
d
d
c
−
π
c= 3÷4 mm khoảng cách giữa các khe
chọn : c = 4 mm

ltb
: lưu lượng lỏng trung bình đi trong tháp, kg/h
z: số ống chảy chuyền
ρ
ltb
: khối lượng riêng trung bình của pha lỏng , kg/m
3
ρ
ltb
= 940.49 kg/m
3
ω
c
: vận tốc dòng lỏng trong ống chảy chuyền
ω
c
= 0.1÷ 0.2 m/s
chọn ω
c
=0.2 m/s
z = 1
Phần chưng:
G
1
= 0.5(G’
1
+W)= 0.5(8463.43 + 5277.5) = 6870.465 kg/h
Phần cất:
G’
1

d
V
π
V
ltb
: lưu lượng thể tích trung bình trong tháp , m
3
/h
Phần cất:
V
l
=
l
G
ρ
'
1
=
7.922
177.3626
= 3.39 m
3
/h
Phần chưng:
V
ltb
= 0.5(3.93 + 7.71)= 5.55
V’
l
=

3/1
)(
tb
tb
h
tb
l
h
ρρ
ρ
−
h
so
2/3
(
3/2
)(
s
h
S
V
tb
S
s
: tổng diện tích các lỗ chóp trên mỗi mâm
S
s
= n*i*a*h
so


, xem như chóp mở hoàn toàn
3.15 Gradien chiều cao mực chất lỏng trên mâm:
∆= C
g
. ∆
’
.n
n : số hàng chóp trên mỗi mâm
C
g
: hệ số hiệu chỉnh cho suất lượng pha khí
∆
’
: gradient chiều cao mực chất lỏng qua một hàng chóp
Tính ∆’:
x = 1.34
m
l
B
V
tb
; B
m
= 0.84D = 0.84*1.2 = 1.0 m
x = 1.34* 5.55 = 7.437
Chiều cao mực chất lỏng trên mâm:
h
m
= 40 + 12.5 + 25 + 35 = 112.5 mm
tra đồ thò 5.13 [5]/81

= 274K(
2
))((
S
V
tb
tbtb
tb
h
hl
h
ρρ
ρ
−
S: tổng diện tích ống hơi mỗi mâm, m
2
K: hệ số tra theo tỷ số (S
aj
/S
rj
) đồ thò 5.16 [5]/83
rj
aj
S
S
=
h
hch
d
dd

2
h
fv
= 274*0.43*(
15)
127.0*3600
7.4900
)(
06.128.958
06.1
2
=
−
mm
3.17 Chiều cao thủy tónh lớp chất lỏng trên lỗ chóp đến gờ chảy tràn:
h
ss
= h
W
– h
so
– h
sr
– h
sc

= 73 – 35 – 15 – 12.5
= 10.5 mm
3.18 Độ giảm áp tổng cộng qua một mâm:
h

= 0.128 (
2
)
100
d
l
S
V
tb
S
d
: tiết diện giữa ống chảy chuyền & mâm
S
d
= π*d
c
*h
c
= π*0.1**0.025 = 0.00785 m
2
h
d’
= 0.128 (
2
)
00785.0*100
55.5
= 6.4 mm
h
d

16
17
18
Đường kính trong của ống hơi của chóp
Số chóp phân bố trên mâm
Đường kính trong của chóp
Chiều cao mực chất lỏng trên khe chóp
Chiều cao chóp phía trên ống dẫn hơi
Khoảng cách từ mặt đóa đến mép dưới chân chóp
Chiều cao khe chóp
Số lượng khe hở của mỗi chóp
Chiều rộng khe chóp
Khoảng cách giữa các khe
Đường kính ống chảy chuyền
Khoảng cách từ đóa đến chân ống chảy chuyền
Chiều cao ống chảy chuyền trên đóa
Chiều cao mực chất lỏng trên ống chảy chuyền
Bước tối thiểu của chóp trên đóa
Số lượng ống chảy chuyền
K/c từ tâm ống chảy chuyền đến tâm chóp gần nhất
Chiều dày chóp
d
h
n
d
ch
h
l
h
2

3
26
63
33*2
19
20
21
22
23
24
Chiều dày đóa
Chiều dày ống chảy chuyền
Chiều cao gờ chảy tràn
Độ mở của chóp
Gradien chiều cao mực chất lỏng trên mâm
Độ giảm áp do ma sát và biến đổi vận tốc pha khí
δ
2
δ
3
h
w
h
s
∆
h
fv
5
3
73

2
oh
ωρ
ξ: hệ số trở lực ; ξ = 4.5÷5; chọn ξ = 5
ρ
h
: khối lượng riêng của pha hơi, ρ
h
= 1.268 kg/m
3
ω
o
: vận tốc qua rãnh chóp
ω
o
=
so
y
hain
V

V
y
=
3600
4.22*)1(
oD
mD
TM
TRG +

=
σ : sức căng bề mặt (N/m
2
)
Ở 81.2
o
C : σ = 2 dyn / cm [2,301]
d
td
: đường kính tương đương của khe rãnh chóp (m)
d
td
=
)(2
4
so
so
ha
ah
+
=
)352(2
35*2*4
+
= 3.784*10
-3
(m)
∆
ps
=

sc
+ h
so
/ 2 = 12.5 + 35/2 = 30 mm
ρ
b
= (0.4÷0.6) ρ
x
= 0.5*922.7 = 461.35 kg/ m
3
h
b
=
b
bxchbxxxoww
F
fhhfhfFhhh
ρ
ρρρ
)())(( −++−−−
h
ch
: chiều cao chóp
h
ch
= h
sr
+ h
sc
+ h

2
f = 0.785 D
2
ch
*n
= 0.785*0.12
2
*26 = 0.3 m
2
F = 1.13- 2*0.2 = 0.73 m
2
h
b
=
35.461*73.0
4.461*3.0*)03.0111.0(3.0*35.461*03.010*7.922*)30010*73.0)(302.1973(
63
−++−−−
−
= 0.736 m
∆
pt
= 461.35*9.81 ( 0.0736 - 35*10
-3
/ 2)
= 254.1 (N/m
2
)
Trở lực một đóa:
∆

=
+
m
3
/ s
w
o
=
6
10*35*2*63*26
433.2

−
=
so
y
hain
V
= 21.22 m/ s
∆
pk
=
2
22.21*855.0*5
2
= 962.49 N/ m
2
Trở lực của đóa do sức căng bề mặt:
∆
ps

14.479*3.0)03.0111.0(3.0*14.479*03.010*28.958)300730)(302.1973(
6
−++−−−
−

= 0.0722 m
∆
pt
= 497.14*9.81(0.0722-0.035/ 2) = 266.77 N/ m
2
Trở lực một đóa:
∆
pd
= ∆
pk
+ ∆
ps
+ ∆
pt
= 962.49 + 31.71 + 266.77
= 1261 N/ m
2
Tổng trở lực phần chưng:
∆
pc
= 5*1261 = 6304.844 N/ m
2
Trở lực toàn tháp:
∆
p

Q
H
= G
n+1
+ H
G n+1
G
n+1
: suất lượng hơi nước bảo hoà sục vào đáy tháp, kmol/ s
H
G n+1
: enthalpy của hơi nước
Q
H
=
3600
2.47275*645.119
= 1571.2 kw
• Nhiệt lượng làm nguội sản phẩm đỉnh:
Q
LN
= G
D
C
D
( t
D
– t
ra
)

= 3.53 kj/ kg.độ
Q
H
=
3600
)306.78(53.3*35.1876 −
89.42 kw
I. Thiết bò gia nhiệt:
Chọn thiết bò gia nhiệt có dạng ống chùm
Đường kính ống d = 16 x 1.6
Tổng số ống: n = 37 ống
Số ống trên một cạnh của hình sáu cạnh r :
Số ống trên đường chéo của hình sáu cạnh:
b = 2* a – 1 = 2*4 – 1 = 7
Bước ống t:
t = 1.5 d = 1.5*16 = 24 mm
Đường kính trong của thiết bò trao đổi nhiệt:
D = t ( b – 1 ) + 4*d
n
= 24 ( 7 – 1 ) + 4*16
= 208
Nhiệt độ ra của dòng nóng sau khi trao đổi nhiệt:
Q = G
W
C
W
( t
W
– t
ra

ln
)8.832.99()303.53(
−
−
−−−
= 19.078
o
C
Dòng lạnh đi phía vỏ:
t
tb1
= 0.5 ( 83.8 + 30 ) = 26.9
o
C
D
td
=
π
f4
f: tiết diện dòng chảy
Β: chu vi thấm ước của dòng , m
f =
44
2
2
n
d
n
D
π

Ở t
tb1
= 26.9
o
C
:
etanol
= 2.02*10
-3
Ns / m
2
[2,92]
:
nước
= 0.801*10
-3
Ns / m
2
[2,92]
log: = 0.174 log 2.02*10
-3
+ ( 1 – 0.174 ) log 0.801*10
-3
: = 0.94*10
-3
Ns / m
2
Hệ số dẫn nhiệt của dòng lạnh:
8 = x 8
etanol

= 0.35
Ở t
tb1
= 26.9
o
C:
∆
etanol
= 929 kg/m
3
∆
etanol
= 995 kg/m
3
 ∆
hh
= 970.86 kg/m
3

Vận tốc của dòng lạnh đi phía ngoài ống:
w
F
=
22
04224.0*86.970*3600
5000*4
3600
4
ππρ
=

+ ( 1 – x ) C
P nước
x: phân khối lượng etanol
x = 0.35
Ở t
tb1
= 26.9
o
C:
C
P etanol
= 3582.5 j / kg.độ [2,172]
C
P nước
= 4.175*10
3
j / kg.đo [2,165]
C
P
= 0.35*3582.5 + ( 1- 0.35) 4175 = 3967.6 J/kg.độ
Pr =
58.0
10*941.0*6.3967
3−
= 6.437
Chuẩn số Nuyxen:
Nu = 1.16
33.06.06.0
PrRe
td

x
w
= 0.00066
Ở t
tb2
= 76.25
o
C
µ
etanol
= 0.51*10
-3
Ns/ m
2
[2,92]
µ
nước
= 0.377*10
-3
Ns/ m
2
[2,92]
logµ = 0.00066 log (0.51*10
-3
) + ( 1- 0.00066 )log(0.377*10
-3
)
µ = 0.377*10
-3
Khối lượng riêng của dòng nóng:

3
Hệ số dẫn nhiệt của dòng nóng
λ = λ
nước
= 0.0669 W/ m.độ [2,135]
Vận tốc của dòng nóng đi trong ống:
w =
972*3600
4
0128.0*14.3
4
)137(
5.5277
3600
4
)1(
2
−
=
−
ρ
ong
w
S
n
G
= 1.3 m/ s
Chuẩn số Reynol:
Re =
3


t
t1
(
o
C) α
1
q
1
= (t
t1
- t
tb1
) α
1
∑r
cáu
26.9 33.0 8947.6 5580.35 0.6575*10
-3
26.9 32.5 8947.6 50106.56 0.6575*10
-3
Dòng nóng đi phía ngoài ống:
∆t =q∑r
cáu
t
tb2
(
o
C) t
t2