Trường ĐH Nông lâm
Khoa Cơ khí-Công nghệ
BÀI TẬP LỚN
Quá Trình và Thiết Bị Công Nghệ Hóa Học
1.Đầu đề:
Tính toán và thiết kế hệ thống thiết bị chưng luyện liên tục để phân riêng hỗn hợp Axeton-
Axit axetic.
2.Số liệu ban đầu:
• Năng suất theo hỗn hợp đầu:4.25 tấn/h
• aF=0.55 phần khối lượng, aP=0.99 phần khối lượng, aw=0.11 phần khối lượng.
• Tháp đệm, làm viêc ở áp suất thường
• Hỗn hợp đầu được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi.
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
-Chương 1:Tổng quan về sản phẩm, phương pháp, sơ đồ lưu trình công nghệ
-Chương 2: Tính công nghệ và thiết bị chính:
• Cân bằng vật liệu, cân bằng nhiệt lượng
• Kích thước thiết bị (đường kính của từng đoạn, chiều cao, trở lực)
4. Các bản vẽ: 1 bản vẽ dây chuyền công nghệ khổ A3, đóng vào bản thuyết minh
5. Thời gian thực hiện:
-Ngày bắt đầu giao bài tập:
-Ngày nộp bài tập:
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM, PHƯƠNG PHÁP, SƠ ĐỒ LƯU TRÌNH
CÔNG NGHỆ
1.Sơ lược về lý thuyết Chưng Luyện
Trong công nghệ hóa học, để phân riêng nhỗn hợp 2 hay nhiều cấu tử hòa tan một
phần hay hoàn toàn vào nhau, ta có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như: hấp thụ,
hấp phụ, trích ly, chưng cất…Mỗi phương pháp đều có những đặc thù riêng và có những ưu
nhược điểm nhất định. Việc lựa chon phương pháp và thiết bị cho phù hợp tùy thuộc vào hỗn
hợp ban đầu, yêu cầu sản phẩm và điều kiện kinh tế.
2. Tổng quan về sản phẩm

theo bất kỳ tỷ lệ nào và có nhiệt độ sôi khác biệt nhau ở cùng điều kiện áp suất. Do đo phương
pháp tối ưu để tách hỗn hợp trên là chưng cất. Phương pháp này dựa vào độ bay hơi khác
nhau giữa các cấu tử bằng cách thực hiện quá trinhg chuyển pha và trao đổi nhiệt giữa 2 pha
lỏng-khí. Sản phẩm đỉnh thu được gồm cấu tử có độ bay hơi lớn và một phần cấu tử có độ bay
hơi thấp hơn. Còn sản phẩm đáy thu được chủ yếu là cấu tử khó bay hơi và một phần cấu tử
dễ bay hơi
Trong sản xuất chúng ta thường gặp những phương pháp chưng cất sau đây:
Chưng đơn giản: Dùng để tách sơ bộ và làm sạch các cấu tử khỏi tạp chât (yêu cầu các
cấu tử có độ bay hơi khác xa nhau).
Chưng bằng hơi nước trực tiếp: Tách hỗn hợp gồm các chất khó bay hơi và tạp chất
không bay hơi (chất được tách không tan trong nước).
Chng chõn khụng: Trong trng hp cn h thp nhit sụi ca cu t
Chng luyn: L phng phỏp ph bin nhõt dựng tỏch hon ton hn hp cỏc cu
t d bay hi cú tớnh cht hũa tan mt phn hay hũa tan hon ton vo nhau. V thc cht õy
l quỏ trỡnh chng nhiu ln thu c sn phm tinh khit.
Ngi ta n gin h thng bng cỏch thay c h thng s thit b phi ch to
phc tp cng knh bi mt thỏp gi l thỏp chng luyn. Trong ú cỏc dũng pha chuyn
ng ngc chiu nhau.
Chng luyn ỏp sut thp dựng cho hn hp d b phõn hy nhit cao v cỏc
hn hp nhit sụi quỏ cao.
Chng luyn ỏp sut cao dựng cho cỏc hn hp khụng húa lng ỏp sut thng.
Quỏ trỡnh chng luyn c thc hin trong thit b loi thỏp lm vic liờn tc hay giỏn on.
Cú hai loi thit b thỏp l thỏp ờm v thỏp a.
Thỏp ờm;
Thỏp m l mt thỏp hỡnh tr gm nhiu on ni vi nhau bng mt bớch hay
hn.Trong thỏp ngi ta y m, thỏp m c ng dng rng rói trong k ngh húa hc
hp th, chng luyn, lm lnh.
Thỏp m cú nhng u im sau;
Hiu sut cao vỡ b mt tip xỳc ln
Gii hn lm vic tng i rng

I-Thụng s ban u:
Gi:
F: Lu lng hn hp u kg/h-kmol/h
P: Lu lng sn phm nh kg/h-kmol/h
W: Lu lng sn phm ỏy kg/h-kmol/h
aF: Nng hn hp u (phn khi lng)
ap: Nng sn phm nh (phn khi lng)
aw: Nng sn phm ỏy (phn khi lng)
xp: Nng hn hp u (phn mol)
xF: Nng hn hp u (phn mol)
xw: Nng hn hp u (phn mol)
Ký hiu: Axeton:A,M
A
=58
Axit axetic: B, M
B
=60
Theo yờu cu ban u F=4,25tan/h=4250kg/h
1-Tớnh cõn bng vt liu:
Phng trỡnh cõn bng vt vit cho ton thỏp:
F =P + W (1)
Phng trỡnh cõn bng vt liờu vit cho cu t nh:
F
af
= P
ap
+W
aw (2)
T (1) v (2) suy ra:
aFap

xi
/
/
Thnh phn mol trong hn hp u:
558.0
60
55.01
58
55.0
:
58
55.01
:
=







+=







+=


−
+=
MB
ap
MA
ap
MA
ap
xp
Thành phần mol trong sản phẩm đáy:
01.0
60
01.01
58
01.0
:
58
01.01
: =






−
+=



A
+ (1-x
F
)M
B
= 0.558*58 + (1-0.558)*60 = 58.884(kg/kmol)
Trong sản phẩm đỉnh:
M
p
= x
p
M
A
+ (1-x
p
)M
B
= 0.9903*58 + (1-0.9903)*60 = 58,0194(kg/kmol)
Trong sản phẩm đáy:
M
w
= x
w
M
A
+ (1-x
w
)M
B
= 0.01*58 + (1-0.01)*60 = 59.98(kg/kmol)

là nồng độ phần mol của pha hơi cân bằng với pha lỏng trong hỗn hợp
đầu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy
T
F
, t
P
, t
w:
là nhiệt độ sôi của hỗn hợp đầu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy
Bằng phương pháp nội suy và dựa vào đồ thị ta có kết quả sau:
Sản phẩm x (phần mol) Y (phần mol) T
o
diem soi
F 0.558 0.93 72.05
P 0.9903 0.99 56.4
W 0.01 0.032 116.5
CHƯƠNG IV
TÍNH TOÁN ĐỂ TÌM CHỈ SỐ HỒI LƯU THÍCH HỢP
I- PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG NỒNG ĐỘ LÀM VIÊC CỦA ĐOẠN CHƯNG VÀ ĐOẠN
LUYỆN
1- Đoạn luyện
Ta có phương trình cân bằng vật liệu đối với đoạn luyện:
G
y
= G
x
+ P
Với: G
y:
Lưu lượng pha hơi đi từ dưới lên (kmol/h)


với
P
Gx
Rx =
chỉ số hồi lưu
1+== Rx
P
Gy
Sy
chỉ số hơi
Do đó phương trình đường nồng độ làm việc có dạng:
Y
n+1
= AX
n
+ B
Với
1+
=
Rx
Rx
A
,
1+
=
Rx
xp
B
2/ Đoạn chưng:

LRx
1
1
'
1 +
−
−
+
+
với L=F/P
Có dạng: y’
n+1
=A’x’
n
+ B’
Với:
1
'
+
+
=
Rx
LRx
A
,
1
1
+
−
−=

x
=bR
xmin
với b là hệ số (1.2
÷
2.5)
Xác định R
x
thích hợp theo số bậc thay đổi nồng độ được tiến hành như sau: cho nhiều
giá trị Rx lớn hơn giá trị Rxmin. Với mỗi giá trị trên, ta xác định được tung độ của
đường làm việc với trục tung B, với:
1+
=
Rx
xp
B
Vẽ đường làm việc của đoạn luyện và đoạn chưng. Đường làm việc của đoạn luyện
qua điểm M(x,y) với x=y=xp và điểm B trên trục tung đã được xác định. Đường làm
việc của đoạn chưng qua điểm N(x,y) với x=y=x
w
và cắt đường làm việc của đoạn
luyện tại điểm có hoành độ x
F
. Với mỗi đường làm việc, ta xác định được số bậc thay
đổi nồng độ N
L
bằng đồ thi x-y như sau:
Trên đồ thị x-y vẽ dường cân bằng,từ điểm M vẽ đường thẳng song song với trục
hoành cắt đường cân bằng tại một điểm, từ giao điểm này vẽ đường thẳng song song
trục tung nó cắt đường làm việc tại một điểm, cứ tiếp tục như vậy cho khi tới điểm N.

– số bậc thay đổi nồng độ hoặc số đĩa lý thuyết,
tb
η
-hiệu suất trung bình
của thiết bị.
n
tb
321
ηηη
η
++
=
,2,1
ηη
hiệu suất của các bậc thay đổi nồng độ, n- số vị trí tính hiệu suất
tb
η
là một hàm số của độ bay hơi tương đối của hỗn hợp và độ nhớt của hỗn hợp
lỏng:
tb
η
=f(
),(
µα
Trong chưng luyện người ta tính độ bay hơi tương đối như sau:
x
x
y
y −
⋅

Tra bảng 1.101/trang 91-STQTTB Tập 1 và dùng phương pháp nội suy ta tìm được độ
nhớt của Axeton và Axit axetic tương ứng tại nhiệt độ t
f
=72.05
0
C.
µ
A,F
=0.2113.10
3
µ
B,F
=0.6125.10
3
⇒
lg µ
F
=a
F
lgµ
A,F
+ (1-a
F
)lg µ
B,F
=0.55*lg(0.2113*10
3
) + (1-
0.55)*lg(0.6125*10
3

Tương tự ta có: µ
A,P
=0.236*10
3
µ
B,P
=0.732*10
3
⇒
µ
P
=0.239*10
3
Ns/m
2
⇒
(µ α)
p
=0.232*10
3
Tại đáy: α
w
=
273.3
01.0)032.01(
)01.01.(032.0
)1(
)1.(
=
−

( ) ( ) ( )
=
++
=⇒
3
wpf
αµαµαµ
αµ
10
3
926.1
3
)106.1232.0588.3(
=
++
*10
3
Dựa vào giản đồ Gilliand-giản đồ thực nghiệm tại Hình IX.11/Trang 171- Sổ tay
QT&TB tập 2
≈⇒ tb
η
39%
Vậy số đĩa thực tế N
tt
=N
Lt
/
tb
η
=8.58/0.39=22 đĩa

: Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra khỏi thiết bị đun nóng, J/h.
Q
xql
: Nhiệt lượng mất mát ra môi trường xung quanh, J/h.
Q
D2
: Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào cần đun nóng sản phẩm đáy, J/h.
Q
R:
Nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào, J/h.
Q
y
: Nhiệt lượng do hơi mang ra ở đỉnh tháp, J/h.
Q
w
: Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra khỏi tháp, J/h.
Q
m2
: Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra khỏi tháp, J/h.
Q
xq2
: Nhiệt lượng do mất mát ra môi trường xung quanh, J/h.
I- CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG CỦA THIẾT BỊ ĐUN NÓNG
Phương trình cân bằng nhiệt lượng cho quá trình đun nóng:
Q
D1
+ Q
f
= Q
F

Q
xq1
= 5% Q
D1
=5%D
1
r
1
(J/h).
Q
ml
= G
ng1
C
1
θ
1= D
1
C
1
θ
1 (J/h).
Với:
G
ng1:
Lượng nước ngưng (lấy bằng lượng hơi đốt), kg/h.
Q
f
= Ft
f

tfCfCftfF −
kg/h
Tính nhiệt dung riêng của hỗn hợp đầu:
C
25
f
= C
25
A
a
F
+ C
25
B
(1-a
F
)
C
25
A
, C
25
B
tra trong bảng I-153 trang 171 STQT&TBCNHC tập I và dùng toán đồ
H.1.52 trang 166 STQT&TB
C
25
A
= 2195 J/kgđộ
C

f
=2344.2*0.55+2272.6*(1-0.55) = 2312 J/kgđộ
Ta chọn hơi nước bão hòa đun sôi ở áp suất khí quyển, t
0
=100
0
C, suy ra r
1
=2264*10
3

(bảng I-125 trang 314 sổ tay QTTB&CNHC tập 1)
Vậy: D
1
=4250
6.224
10*2264*95.0
25*2116505.2312872
3
=
−
(kg/h)
II-CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG CHO TOÀN THÁP:
Q
D2
+Q
F
+ Q
R
= Q

2
C
2
)
Với:
D
2:
lượng hơi nước cần thiết để đun sôi dung dịch đáy tháp, kg/h.
λ
2:
hàm nhiệt của hơi nước bão hòa, J/kg.
Rr
2
: ẩn nhiệt hóa hơi của hơi nước, J/kg.
θ
2
: nhiệt độ của nước ngưng,
0
C
C
2
: nhiệt dung riêng của nnước ngưng, J/kgđộ
3/ Nhiệt lượng lỏng hồi lưu mang vào:
Q
Rx
= G
x
C
x
t

56.4
A
a
p
+ C
56.4
B
(1-a
p
)
C
56.4
A
, C
56.4
B
: tra bảng I-153, trang 171, 172 STQTTB&CNHC tập 1
C
56.4
A
= 2293.3 J/kg độ
C
56.4
B
= 2187.7 J/kg độ
Do đó C
56.4
x
= 2293.3 *0.99 + 2187.7 *(1-0.99) = 2292.24 J/kg độ
Suy ra Q

)
λ
2
= r
p
+C
56.4
p
t
p
λ
1:
hàm nhiệt của Axeton ở 56.4
0
C
λ
2
: hàm nhiệt của Axit axetic ở 56.4
0
C
C
56.4
p
nhiệt dung riêng của hỗn hợp ra khỏi tháp ở nhiệt độ 56.4
0
C
C
56.4
p
= a

56.4
A
+ (1-a
p
)r
56.4
B
r
56.4
A
,r
56.4
B
: Tra bảng I-213 trang 254 STQTTB&CNHC tập I bằng phương pháp nội
suy
r
56.4
A
=124.72 kcal/kg = 522.178*10
3
(J/kg)
r
56.4
B
= 143.2 kcal/kg = 436.265*10
3
(J/kg)
⇒
R
56.4

λ
hh
= 2341.836(1+0.4050*644.731*10
6
= 2.12*10
12
(J/h)
5/ Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra:
Q
w
= WC
w
t
w
J/h
C
w
: được xác định theo công thức: C
116.5
w
=C
116.5
A
a
w
– C
116.5
B
(1-a
w

r
2
J/h
7/ Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra
Q
m2
= G
ng2
C
2
θ
2
=D
2
C
2
θ
2

Với: G
ng2
: lượng nước ngưng tụ bằng lượng hơi cần thiết để đun sôi dung dịch đáy
tháp, kg/h.
C
2,
θ
2
: nhiệt dung riêng (J/kg độ) và nhiệt độ của nước ngưng (
0
C)

m2
= 0.05*985.54*10
3
*2264*10
3

J/kg
III-CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG CHO THIẾT BỊ NGƯNG TỤ:
Sử dụng thiết bị ngưng tụ hồi lưu:
PR
x
r = G
nl1
C
n
(t
2
-t
1
)
Với: r:ẩn nhiệt ngưng tụ ở đỉnh tháp, r=r
p
=521.345*10
3
(J/kg)
T
1,
t
2
; nhiệt độ vào và ra của nước làm lạnh,

=50
0
C. Tra bảng I-147/165-
STQTTB&CNHC tập 1
C
n
= 4183.409 (J/kg độ)
Lượng nước lạnh tiêu tốn cần thiết G
nl1:
G
nl1
=
849.5909
)4060(409.4183
10*3458.521*405.0*836.2341
)12(
3
=
−
=
− ttCn
PRxr
G
nl1
= 5909.849 (kg/h)
IV. CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG CHO THIẾT BỊ LÀM LẠNH
P.r +P.C’
p
.(t’
1

=
2.48
2
404.56
2
2'1'
=
+
=
+ tt
0
C
Tra bảng I.153/171- STQTTB&CNHC tập 1, nội suy ta được;
C
48.2
A
=2266.65 (J/kg độ)
C
48.2
B
= 2143.87 (J/kg độ)
C’
p
: nhiệt dung riêng trung bình của sản phẩm đỉnh đi làm lạnh
C’
p
= 2266.65*0.99 + 2143.87*(1-0.99) = 2265.42 (J/kg độ)
C’
p
=2265.42 (J/kg độ)

11.15632
)4060(409.4183
)404.56(*42.2265*836.234110*345.521*836.2341
2
3
=
−
−+
=⇔ Gn
Gn2=15632.11 (kg/h)
Vậy tổng lượng nước dùng trong quá trình ngưng tụ và làm lạnh sản phẩm đỉnh là:
Gn = Gnl + Gn2 = 15632,11+5909.849= 21541.96 m
3
/h
CHƯƠNG VI
TÍNH CHIỀU CAO ĐƯỜNG KÍNH THÁP
I-ĐƯỜNG KÍNH THÁP
Tính theo công thức:
tb
tb
W
V
D
*3600*
4
π
=
(m) công thức (IX-89 trang 181/STQTTB tập 2)
V
tb

p
(IX-93)
g
1
y
1
=G
1
x
1
+ G
p
x
p
(IX-94)
g
1
r
1
=g
d
r
d
(IX-95)
Với y
1
: hàm lượng hơi của đĩa thứ nhất đoạn luyện
x
1
: hàm lượng lỏng ở đĩa thứ nhất đoạn luyện

x
+1) =2341.836(1+ 0.405) = 56.71 kmol/h = 3290.28 kg/h
r
1
; ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi vào đĩa thư nhất
r
d
: ẩn nhiệt hóa hơi của hỗn hợp đi ra khỏi đỉnh tháp
r
1
= r
a
y
1
+r
b
(1-y
1
)
r
d
= r
a
y
d
+ r
b
(1-y
d
)

= y
p
= 0.99
suy ra r
d
=7245.159 *0.99 +8308.378 (1-0.99) = 7255.74 kcal/kmol =125.057kcal/kg
Giải hệ (1) ta tìm được:
g
1
= 55.738 kmol/h = 3282.076 kg/h
G
1
= g
1
– g
p
=55.738 – 40.363 = 15.375 kmol/h = 905.342 kg/h
y
1
=
871.0
738.55
9903.0*363.40558.0*375.15
1
11
=
+
=
+
g

Lưu lượng lỏng trung bình đi trong đoạn luyện:
skghkg
GG
G
p
tb
/451.0/589.1623
2
836.2341342.905
2
1
==
+
=
+
=
b/ Tính khối lượng riêng trung bình đối với pha khí, pha lỏng của đoạn luyện:
với pha hơi:
[ ]
)/(
4.22
273)1(
3
11
mkg
T
MyMy
BtbAtb
ytb
−+

=
+
=

Vi pha lng:
B
tb
A
tb
xtb
aa


+=
1
1
(cụng thc IX.104a/183)
Vi a
tb
=
77.0
2
99.055.0
2
=
+
=
+
pF
aa

=

Lu lng trung bỡnh ca hi i trong on luyn;
hm
g
V
ytb
tb
tb
/102.1564
101.2
178.3286
3
===

Lu lng th tớch lng i trong on luyn:
)/(055.2
89.789
589.1623
3
hm
G
G
xtb
tb
x
===

c. Tính tốc độ hơi đi trong đoạn chng:
Đối với tháp đệm khi chất lỏng chảy từ trên xuống và pha hơi đi từ dới lên


=
y
x
xd
yds
tb
tb
Vg
Y
à
à


[II 187]
8/1
4/1
.













g: gia tốc trọng trờng, m
2
/s
G
x
, G
y
: lợng lỏng và lợng hơi trung bình, kg/s
tbtb
yx

,
:khối lợng riêng trung bình của pha lỏng và pha hơi, kg/m
3
à
x
, à
n
: độ nhớt của pha lỏng theo nhiệt độ trung bình và độ nhớt của nớc ở 20
o
C,
Ns/m
2
* Tính độ nhớt:
- Độ nhớt của nớc ở t = 20
o
C, Tra bảng I.102 trong [I - 94] ta có à
n
= 1,005.10
-3

tb
.lgà
A
+ (1 - x
tb
).lgà
B
[I 84]
lgà
hh
= 0,774.lg224 + (1 - 0,774)lg670
à
hh
= à
x
= 0.287.10
-3
Ns/m
2
Thay số liệu đã tính đợc ta có
4
8/14/1
8/1
4/1
10.34.2
89.789
101.2
.
913.0
258.0



=
tb
tb
x
y
y
x
G
G
X


Y = 1,2e
-4.0,5024
= 0,2341.10
-4
Chọn loại đệm vòng Rasiga bằng sứ đổ lộn xộn nh đã chọn ở trên.
Từ công thức:
16,0
3
.
2
.
.





10.287,0
.101,2.195
89.789.75,0.81,9.199.116,0
3
3
3
16,0
3
2
=








=









.0188,0
.
.0188,0 ===

m.
Quy chuẩn đờng kính đoạn luyện là D
L
= 0.5 m
VI. Tính chiều cao tháp:
- Đối với tháp đệm, chiều cao làm việc của tháp hay chiều cao lớp đệm đợc xác
định theo công thức:
H = h
đv
.m
y
(m) [II 175]
Trong đó:
h
đv
: chiều cao của một đơn vị chuyển khối, m
m
y
: số đơn vị chuyển khối xác định theo nồng độ pha hơi.
1. Tính chiều cao đoạn luyện:
a. Tính chiều cao của một đơn vị chuyển khối:
- Chiều cao của một đơn vị chuyển khối của tháp đệm phụ thuộc vào đặc trng
của đệm và trạng thái pha, đợc xác định theo công thức.
21
.
.


yy
d
d
a
V
h

=
, m [II 177]
5,025,0
3/2
2
Pr 256
xx
x
x
Rxh








=

à
,m [II 177]

U
tt
= B.
đ
: mật độ tới thích hợp, m
3
/m
2
.h
Trong đó:
V
x
: lu lợng thể tích của chất lỏng, m
3
/h
F
t
: diện tích mặt cắt tháp, m
2

đ
: bề mặt riêng của đệm, m
2
/m
3
B: hằng số, B = 0,065 m
3
/m.h Bảng IX.6 trong [II 177]
- Chọn đệm loại vòng Rasiga có các thông số :
25*25*3.0mm

196.0
4
5.0.14,3
4
.
22
===
D
F
t

m
2
17.1
89.789
893.926
===
x
x
x
G
V

m
3
/h
969.5
196.0
17.1
===

U
U
Tra hình IX.16 trong [II 178] ta đ ợc
L
= 0.53
* Xác định chuẩn số Reynon:
- Chuẩn số Reynon của pha hơi:
dy
sy
y
à

.
4,0
Re =
[II 178]
Ta có à
y
= à
hh
đợc tính theo
B
B
A
A
hh
hh
MmMm
M
ààà

= y
2
= 1 - y
1
.
Thay vào ta có:
( ) ( )
B
B
A
A
hh
BA
MyMyMyMy
ààà
.1.1.
1111

+=
+
( ) ( )
BBA
B
ABA
A
hh
MyMy
My
MyMy
My

, a
2
: nồng độ phần khối lợng của Benzen và Toluen.
Ta có
93,0
1
=
tb
y
phần mol
( )
928.0
60*)93.01(58*93.0
58*93.0
.1.
.
11
1
1
=
+
=
+
=
BtbAtb
Atb
MyMy
My
a
a

2
=

+=
33
10.6125,0
928,01
10.2113,0
928,01
hh
à
4.51*10
3
=> à
hh
= 0.222.10
-3
N.s/m
2

115.53
195.10.222,0
736.2.101,2.4,0
Re
3
==

y
- Chuẩn số Reynon của pha lỏng:
xdt

-3
Ns/m
2
Vậy chuẩn số Reynon của pha lỏng là:
===
287.0*195*196.0
04.0*258.0

.04,0
Re
xdt
x
x
F
G
à
9.41*10
-4
* Xác định chuẩn số Pran:
- Chuẩn số Pran của pha hơi:
yy
y
y
D.
Pr

à
=
[II 178]
Hệ số khuyếch tán D

P: áp suất chung của hơi, P = 1at.
M
A
= 58: khối lợng phân tử của cấu tử Benzen.
M
B
= 60: khối lợng phân tử của cấu tử Toluen.
v
A
, v
B
: thể tích mol của hơi Benzen và Toluen , cm
3
/nguyên tử
59154.77.3*68.14*3
63
=++== OHvCv
A
cm
3
/nguyên tử
4.53
242
== OHvCv
B
cm
3
/nguyên tử
Phần trớc ta đã tìm đợc nhiệt độ trung bình của pha hơi trong đoạn luyện là
Ct

2
/s.
Thay các giá trị tính đợc vào ta có:
55.13
961.1.10*35.8
10.222,0
.
Pr
6
3
===


yy
y
y
D

à
* Chuẩn số Pran của pha lỏng:
xx
x
x
D.
Pr

à
=
[II 178]
Hệ số khuyếch tán D

== b
Hệ số khuyếch tán của lỏng ở 20
o
C là:
( )
2
3/1
2
3/1
12
21
6
20
.
11
10.1
vvBA
MM
D
+
+
=

à
, m
2
/s [II 133]
Trong đó:
A, B: hệ số liên hợp kể đến ảnh hởng của Axeton và Axit axetic. Do Axeton
và Axit axetic là những chất lỏng không liên kết nên A = 1; B = 1.

-9
[1 + 0,0122.(64.225 - 20)]
D
x
= 1.332.10
-9
m
2
/s
Thay các giá trị vào ta có:
27.27
10*332.1*89.789
10.287,0
.
Pr
9
3
===


xx
x
x
D

à
Vậy:
3/225,0
1
Pr.Re.






=

à
,m
5,025,0
3/2
3
2
)27.27.()941.0.(
89.789
10.287,0
.256








=

h
h
2

d
y
y
y
y
yy
d
m
*
[II 176]
y
*
: thành phần mol cân bằng của pha hơi, %mol
y: thành phần mol làm việc của pha hơi, %mol
- ứng với mỗi giá trị của x {0,37; 0,96} ta tìm đợc một giá trị của y
*
tơng ứng
và theo đờng làm việc của đoạn luyện y = 0,288x + 0,705 ta xác định đợc y.
Bảng 4.
X Y
*
Y 1/y
*
-y