ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
PHệN M ệU
GIẽI THIU
CHUNG Vệ NaOH
1 Tờnh chỏỳt vỏỷt lyù vaỡ hoaù hoỹc cuớa NaOH
Cỏc hiroxit MOH l cht rn mu trng, núng
chy nhit tng i thp to nờn cht lng linh
ng v trong sut.
trng thỏi núng chy, chỳng n mũn thy tinh,
s v (khi cú mt khụng khớ) c platin cho nờn nu
chy chỳng, cn phi dựng cỏc dng c bng st, niken
hoc bc.
Tt c hiroxit u hỳt m mnh. Khi trong
khụng khớ, that u chỳng b t v sau mt thi gian
cú th tan thnh dung dch.
Quỏ trỡnh hũa tan phỏt ra nhng lng nhit ln,
vo khong 40kJ/mol. Theo nguyờn lý L Satliờ,
tan ca chỳng phi gim xung khi nhit tng lờn.
Nhng thc t tan ca NaOH vn tng theo nhit
.
Hiroxit MOH cng d tan trong ru metylic,
ru etylic.
nhit cao hn, KOH cú kin trỳc lp phng
kiu mui n, cũn LiOH cú kin trỳc lp.
trng thỏi rn cng nh trng thỏi dung dch cỏc
hiroxit MOH u gm hon ton cỏc ion.
L cht kim mnh, cỏc hiroxit MOH tng tỏc
d dng vi cỏc oxit axit v axit to nờn mui.
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang1
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
Natri hiroxit l cht rn khụng trong sut, cú

2
+ H
2
+
2NaOH
NaOH c dựng sn xut xenluloz t g, sn
xut x phũng, giy v t nhõn to, tinh ch du thc
vt v cỏc sn phm chng ct du m, ch phm
nhum v dc phm, lm khụ cỏc khớ v l thuc th
rt thụng dng trong phũng thớ nghim húa hc.
3 Sồ lổồỹc vóử quaù trỗnh cọ õỷc:
Trong cụng nghip húa cht v thc phm thng
lm m c dung dch nh un sụi gi l quỏ trỡnh cụ
c, c im ca quỏ trỡnh cụ c l dung mụi c
tỏch khi dung dch dng hi, cũn dựng cht hũa tan
trong dung dch khụng bay hi, do ú nng ca
dung dch s tng dn lờn, khỏc vi quỏ trỡnh chng
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang2
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
ct, trong quỏ trỡnh chng ct cỏc cu t trong hn hp
cựng bay hi ch khỏc nhau v nng trong hn hp.
Hi ca dung mụi c tỏch ra trong quỏ trỡnh cụ
c gi l hi th, hi th nhit cao cú th dựng
un núng mt thit b khỏc, nu dựng hi th ung
núng mt thit b ngoi h thng cụ c thỡ ta gi hi
ú l hi ph. Truyn nhit trong quỏ trỡnh cụ dc cú
th trc tip hoc giỏn tip, khi truyn nhit trc tip
thng dựng khúi lũ cho tip xỳc vi dung dch, cũn
truyn nhit giỏn tip thng dựng hi nc bóo hũa
t núng.

thọỳng cọ õỷc nhióửu nọửi ngổồỹc chióửu õổồỹc sổớ duỷng
nhióửu.
ặu nhổồỹc õióứm cuớa hóỷ thọỳng cọ õỷc nhióửu nọửi
ngổồỹc chióửu.
ặu õióứm :Tổỡ nọửi õỏửu õóỳn nọửi cuọỳi nọửng õọỹ cuớa
dung dởch vaỡ nhióỷt õọỹ õóửu tng nón õọỹ nhồùt khọng
tng mỏỳy,kóỳt quaớ hóỷ sọỳ truyóửn nhióỷt trong cỏỳc nọửi hỏửu
nhổ khọng giaớm .khi cọ õỷc ngổồỹc chióửu lổồỹng nổồùc
bọùc hồi vaỡo thióỳt bở ngổng tuỷ nhoớ hồn xuọi chióửu.
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang4
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
Khuyóỳt õióứm : Hóỷ thọỳng cọ õỷc nhióửu nọửi ngổồỹc
chióửu laỡ cỏửn phaới coù bồm vỏỷn chuyóứn dung dởch.
4.Sồ õọử thuyóỳt minh lổu trỗnh cọng nghóỷ:
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang5
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
PHệN I:TấNH CNG NGH
Caùc thọng sọỳ vaỡ sọỳ lióỷu ban õỏửu:
Dung dởch cọ õỷc:
NaOH
Nọửng õọỹ õỏửu cuớa dung dởch (x
õ
):
10%
Nọửng õọỹ cuọỳicuớa dung dởch (x
c
)
35%
Aùp suỏỳt hồi õọỳt nọửi 1 3at
Aùp suỏỳt coỡn laỷi trong thióỳt bở ngổng(at)

W1=W2=
2
W
=
2
4.8571
= 4285.7 kg/h
1.2 Nng cui ca dung dch trong tng ni:

1
1
WG
xG
x
d
dd


=
% khi lng;
250012000
1012000


=
= 12,63 % khi lng;

)W(
21
1

-
lng dung dch u, kg/h;
1.3 Xaùc õởnh nhióỷt õọỹ vaỡ aùp suỏỳt mọựi nọửi
Goỹi P
1
,P
2
vaỡ P
nt
laỡ aùp suỏỳt cuớa nọửi 1,nọửi 2 vaỡ aùp
suỏỳt ngổng tuỷ cua Barọmet.
P
1
,P
2
laỡ hióỷu sọỳ aùp suỏỳt cuớa nọửi 1 so vồùi nọửi
2,vaỡ cuớa nọửi 2 so vồùi Barọmet.
P :laỡ hióỷu sọỳ aùp suỏỳt cho toaỡn bọỹ hóỷ thọỳng
Aùp suỏỳt hồi õọỳt nọửi 1 p
h
= 3 at
Aùp suỏỳt ngổng tuỷ ồớ Barome p
nt
= 0,15 at
Aùp suỏỳt trong caớ hóỷ thọỳng : p = p
1
- p
nt
= 4 - 0,15
= 3,85 at

2
=
2,3
85,3
= 1,203 at
p
1
= 3,85 -1,203 = 2,647
P
2
= P
1
- p
1
= 4 - 2,647 =1,353 at
Nhióỷt õọỹ hồi nổồùc baợo hoaỡ theo aùp suỏỳt ( tra baớng I.251
STQTTB T1 ):
Baớng 1.1
Nọửi 1 Nọửi 2 TB Ngổng
tuỷ
P (at) T
o
c P (at) T
o
c P
(at)
T
o
c
Hồi

r
T
s
2
Trong õoù :
o

laỡ tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do t
sdd
> t
sdm
ồớ aùp suỏỳt
thổồỡng.
f : Hóỷ sọỳ hióỷu chốnh.
Tra STQTTB
2
/59,67 ta coù
Baớng 1.2
Nọửi I II
Nọửng õọỹ % 12.63 17.14

o

3.53 5.71
Nhióỷt õọỹ
o
c 106,26 54,6
F 1,059 0,713

I

ddstb
++=

)
2
(
0
, N/m
2
;
Trong ú P
0
ỏp sut hi th trờn mt thoỏng
dung dch, N/m
2
; h - chiu cao ca lp dung dch sụi
k t ming trờn ng truyn nhit n mt thoỏng ca
dung dch, m; h - chiu cao ng truyn nhit, m;
dds

-
khi lng riờng ca dung dch khi sụi, kg/m
3
; g gia
tc trng trng, m/s
2
.
Vy ta cú:



(at) t
o
(
0
C)

dd

dds
P
tb
1
12,63 1,308
106,26
1190
595 1,41
2 17,14
0,192
54,6
1195.7
597,8 0,4
Hi
t
3 132,2
óứ tờnh P
th
:
Choỹn h = 0,5 m
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang10
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt

10*81,9
*)
2
( g
h
h
PoPtb
dds

=












+
+
4
10*81,9
81,9*595)
2
4
5,0(

+=
4
10*81,9
*)
2
( g
h
h
PoPtb
dds

= 0,254 +












+
4
10*81,9
81,9*8,597)
2
4

nổồùc laỡ 1,22 at.
Nọửi 1:
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang11
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt

Ps
P
=
22,1
1
P
s
= 1,22 P
-P = P
tb
P
s1
= 1,22*1,41 =1,72 at
t
o
tb1
= 114
o
C

- P =P
o
P
o
s1

C cuợng ồớ nhióỷt õọỹ õoù aùp suỏỳt hồi baợo hoaỡ cuớa
nổồùc laỡ 1,24 at.
Nọửi 2:

Ps
P
=
24,1
1
P
s
=1,24 P
-P = P
tb2
P
s2
= 1,24*0,4 = 0,496 at
t
o
tb2
= 80,4
o
C

- P =P
o
P
o
s2
= 1,24*0,192 =0,238 at

o
C
1.43 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do õổồỡng ọỳng gỏy ra
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang12
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
Choỹn tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ mọựi nọửi: 1
0
C
Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ do õổồỡng ọỳng gỏy ra caớ hóỷ thọỳng
= 2
0
C
1.44 Tọứn thỏỳt nhióỷt õọỹ caớ hóỷ thọỳng:
= + + ,
0
C ;
= 7,9 +20,25 +2 = 30,15
0
C
1.45 Chónh lóỷch nhióỷt õọỹ hổợu ờch cuớa tổỡng
nọửi vaỡ caớ hóỷ thọỳng:
Tọứng chónh lóỷch nhióỷt õọỹ cuớa hóỷ thọỳng: t = t
h
- t
nt
,

0
C ;
=132,2 53,6 =78,6

+
1
+
1
= 106,26 + 3,738 +
1,5 = 111,5
0
C
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang13
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
Nọửi 2: t
s2
= t
hth2
+
2
+
2
= 54,6 + 4,071 +
18,75 = 77,42
0
C
Chónh lóỷch hổợu ờch cuớa tổỡng nọửi:
Nọửi 1:
h1
= t
h1
- t
s1
= 27,4

NaOH
.C
ht
= C
i
.N
i
M :Khọỳi lổồỹng phỏn tổớ chỏỳt õoù
C
i
:Nhióỷt dung rióng cua caùc õồn chỏỳt
N
i
:Sọỳ nguyón tổớ trong phỏn tổớ.
Vồùi : C
Na
=26000 (J/kgõọỹ); C
o
= 16800 (J/kgõọỹ)
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang14
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt

C
H
= 9630 (J/kgõọỹ)
Vỏỷy : C
ht
=
NaOH
HHOONaNa

Phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt lổồỹng:
nhióỷt vaỡo = nhióỷt ra
Nhióỷt lổồỹng vaỡo gọửm coù:
*Nọửi 1:
- Nhióỷt do hồi õọỳt mang vaỡo: D.i
h
- Nhióỷt do dung dởch õỏửu mang vaỡo: G
õ
c
õ
t
õ
*Nọửi 2:
- Nhióỷt do lổồỹng hồi thổù mang vaỡo: W
1
i
1
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang15
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
- Nhióỷt do dung dởch sau nọửi 1 mang vaỡo: (G
õ
-
W
1
)c
1
t
s1
Nhióỷt mang ra gọửm:
*Nọửi 1:

W
1
i
1
Q
2m
Q
1m
Di
h
G
õ
c
õ
t
õ
W
2
i
2
W
1
c
n2

2
Dc
n1

1

s2
- Do hồi nổồùc ngổng tuỷ: D
2
c
n2

2
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang16
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
Do tọứn thỏỳt chung: Q
m2
=0.05.W
1
(i
2
- c
n2

2
)
Trong õoù :
D- Lổồỹng hồi õọỳt tióu tọỳn, kg/h;
G
õ
- Lổồỹng dung dởch õỏửu, kg/h;
W,W
1
,W
2
- Lổồỹng hồi thổù bọỳc lón ồớ caớ hóỷ thọỳng vaỡ

C;
Phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt lổồỹng ồớ mọựi nọửi nhổ sau:
*Nọửi 1: D
1
i
1
+ G
õ
c
õ
t
õ
= W
1
i
1
+ (G
õ
-W
1
)c
1
t
s1
+
D
1
c
n1


2
+ Q
m2
(2)
Vồùi :
W = W
1
+W
2
(3) ;D
2
= W
1
W
2
i
2
+ (G
õ
-W
1
)c
1
(ts1-1) = Wi
2
+ (G
õ
-W)c
2
t

+
+
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang17
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
Tra baớng I.148, STQTTB
1
/166.
Bng 2.2
Nọửi T
si
(
o
C)

i
(
o
C) C
ni
(J/k
gõọỹ)
I10

3
(J/kg)
i. 10
-
3
(J/kg)
C

Tờnh sai sọỳ :

1
=
gt
gt
W
WW
1

*100% =
7,4285
3,42597,4285
*100% = 0,62 %

2
=
gt
gt
W
WW
2

*100% =
7,4285
1,43127,4285
*100% = 0,62 %

i
< 5% chỏỳp nhỏỷn õổồỹc.

Pavồlọỳp(QTTB&CNHH 1 / 27)
constk
tt
==


21
21

(*)
Trong õoù:
t
1
,

t
2
: nhióỷt õọỹ maỡ taỷi õoù chỏỳt loớng A coù õọỹ nhồùt
tổồng ổùng laỡ à
1
vaỡ à
2

1
,
2
: nhióỷt õọỹ maỡ taỷi õoù chỏỳt loớng chuỏứn coù cuỡng
õọỹ nhồùt laỡỡ à
1
vaỡ à

Ns/m
2

1
= 7
o
C
à
H20
= 1.55.10
-3
Ns/m
2

2
= 4
o
C
Thay vaỡo (*):
K=
=


21
21

tt
=



= 0,8508.10
-3
Ns/m
2
Vỏỷy, à
1
cuớa NaOH =.0,8508.10
-3
Ns/m
2
* Nọửi 2: dung dởch NaOH 17.14% coù õọỹ nhồùt ổùng vồùi
caùc nhióỷt õọỹ laỡ:
t
1
= 60
o
C à
NaOH= 1,42.10
-3
Ns/m
2
t
2
= 50
o
C à
NaOH

=


21
21

tt

=


17
5060
1,67
Dung dởch NaOH 17.14% coù t
s2
= 77,4
o
C, suy ra à
NaOH
ồớ nhióỷt õọỹ õoù bũng :

=


7
604.80
1

1,67

M

3
, (W/m.õọỹ)
A - Hóỷ sọỳ phuỷ thuọỹc vaỡo mổùc õọỹ lión kóỳt cuớa chỏỳt
loớng; A=3.58.10
-8
;
C
p
- Nhióỷt dung rióng cuớachỏỳt loớng, J/kg.õọỹ;
- Khọỳi lổồỹng rióng cuớa chỏỳt loớng, kg/m
3
;
M - Phỏn tổớ lổồỹng cuớa chỏỳt loớng;
m
i
nọửng õọỹ phỏửn mol;
M = m
i
.M
dd
+(1-m
i
)M
H2O
*Nọửi 1:
m
1
=

s1
=111,5
o
C,coù
1
= 1121,05 kg/m
3
Suy ra :
1
=Ac
p

M

3
=3.58.10
-8
*3657,3*1121,05
342,19
05,1121
3
= 0,568 (W/m.õọỹ)
*Nọửi 2:
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang21
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
m
2
=
OHNaOH
NaOH

=77,4
o
C,coù
2
= 1158 kg/m
3

2
= Ac
p

M

3
=
3,58.10
-8
* 3468,5*1158
342,19
1158
3
= 0,5625 W/m.õọỹ)
*Hóỷ sọỳ cỏỳp nhióỷt:
Quaù trỗnh truyóửn nhióỷt gọửm 3 giai õoaỷn:
-Nhióỷt truyóửn tổỡ hồi õọỳt õóỳn mỷt ngoaỡi cuớa ọỳng
truyóửn nhióỷt vồùi hóỷ sọỳ cỏỳp nhióỷt
1
vaỡ nhióỷt taới rióng q
1
-Dỏựn nhióỷt qua thaỡnh ọỳng

phờa hồi ngổng tuỷ.
Vồùi ọỳng truyóửn nhióỷt õỷt thúng õổùng thỗ hóỷ sọỳ cỏỳp
nhióỷt õọỳi vồùi hồi baợo hoaỡ ngổng tuỷ õổồỹc tờnh theo cọng
thổùc 7.63 QTTB & CNHH
1
/231

1
= 2.04
4
1
22
Ht
r

à

Trong õo:ù r : ỏứn nhióỷt ngổng tuỷ cuớa hồi nổồùc baợo hoaỡ,
J/kg;
H : Chióửu cao õổùng cuớa thióỳt bở, m;
:khọỳi lổồỹng rióng cuớa nổồùc ngổng

1
= 2.04.A
4
1
Ht
r

, W/m

2
= .
n
;W/m
2
.õọỹ
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang23
ọử aùn mọn hoỹc Khoa hoaù kyợ thuỏỷt
Vồùi
n
:hóỷ sọỳ cỏỳp nhióỷt cuớa nổồùc, W/m
2
.õọỹ

n
= 3.14p
0.15
q
.0.7
, W/m
2
.õ
Maỡ = (
n
dd


)
0.565
[(

r

, (W/m
2
õọỹ)
Vồùi H : chióửu cao ọỳng truyóửn nhióỷt (Choỹn H =4 m)
-Giaớ thióỳt :t
1
= t
1
- t
T1
=2,1
o
C
t
T1
= t
1
- t
1
= 142,9-2,1 = 140,8
o
C
Nhióỷt õọỹ maỡng :
t
m
=
2
11 T

Ht
r

= 2,04* 196,7
4
3
4.1,2
10.5,2139
=
9014,5 (W/m
2
õọỹ)
q
1
=
1
. t
1
= 9014,5 * 2,1 = 18930,45 (W/m
2
)
-Tờnh
2
:

n
= 3,14(p
tb
)
0.15

3
Nổồùc 2,1965 944,54 2071,5 0,2356.10
-
3
Chuù thờch:
Tra baớng I.129STQTTB
1
/133.
H2O
(t
s1
= 111,5
o
C,
p
tb
= 1,41 atm) = 2,1965 (W/m.õọỹ)
Tra baớng I.1.5STQTTB
1
/11
H2O
(t
s1
= 111,5

o
C ) = 944,54 (kg/m
3
)
Tra baớng I.149STQTTB

0.565
[(
n
dd


)
2
(
n
dd
C
C
) (
dd
n
à
à
)]
0.435
= (
1965,2
568,0
)
0.565
[(
54,944
1190
)
2

(*)
Trong õoù:r =r
1
+r
2
+r
3
SVTH :Họử Vn Huỡng Trang25