CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ
* Các số liệu ban đầu:
- Thiết kế phân xưởng sản xuất DCE từ nguyên liệu là etylen và HCl, với năng suất
200.000 tấn/năm.
- Etylen kỹ thuật ( theo thể tích ): 98% C
2
H
4
1,2% CH
4
0,795% C
2
H
6
0,005% C
3
H
6
-Hydrochloric (theo thể tích ): 98,16% HCl
0,2% Cl
0,74% N
2
0,47% H
2
0,24% C
2
H
6
0,1% C
2
H

2
O
C
2
H
4
+ 2O
2
2CO +2H
2
O
C
2
H
4
+ 2O
2
+ 3HCl CCl
3
-CHO + H
2
O
C
2
H
4
+ 1,5O
2
+ 3HCl CHCl =CCl
2

G
×
= + =
(kg/h) = 258,8384 (kmol/h)
Độ chọn lọc của quá trình là: x
a
= 0.940
2 4
2 4,0 2 4
2 4
,0
0.940
DCE DCEC H
DCE
DCE
C H C H
C H
F F
v
F x
v
−
Φ = =
× ×

2 4
,0
0,940 0,997
DCE DCE
C H

+−→++
Phản ứng phụ:
ВВВB
OHCOOHC
26,126,189,163,0
)2(223
22242
+→+
ВВВB
OHCOOHC
6,06,06,03,0
)3(222
2242
+→+
ВВВВB
OHCHOCClHClOHC
12,004,012,008,004,0
)4(332
23242
+−→++
ВВВВB
OHCClCHClHClOHC
075,0025,0075,00375,0025,0
)5(335,1
22242
+=→++
ВВВВB
OHCClCClHClOHC
02,0005,002,001,0005,0
)6(442

100
DCE
А
FА kmol h
×
= =
2 4,0
2 4,0
,0
,0
258,8384 0,0017
( / )
0,94 0,983 0,94 0,983
0,9257 258,8384
279,6137( / )
0,06 16,7768( / )
0,0017 279,6137 0,4753( / )
DCE DCE
C H
C H
DCE
F F
А
А F kmol h
А
А F kmol h
В А kmol h
F kmol h
−
−

0,005 0,005 16,7768 0,0839( / ) 13,9274( / )
ССl CHO
CHCl CCl
CCl CCl
l h kg h
FВ kmol h kg h
FВ kmol h kg h
FВ kmol h kg h
−
=
=
=
= = × = =
= = × = =
= = × = =
Lượng oxy tham gia vào oxy clo hóa:
2
'
0,47 1,89 0,6 0,08 0,0375 0,01 0,47 2,6175
0,47 279,6137 2,6175 16,7768 175,3317( / )
O
FА В В В В В А В
kmol h
= + + + + + = + =
= × + × =
Lượng không khí dư 1,25:
2
175,3317 1,25 219,1646( / ) 7013,2672( / )
O
F kmol h kg h

HТех HCl
N
FА kmol h
FА kmol h kg h
F F kmol h
F F kmol h kg h
F
= = × =
= = × = =
= = =
= = =
=
2 6
2 2 4
2 4 2
,
,
,
,
,
0,74% 4,0021( / ) 112,0588( / )
0,24% 1,2980( / ) 38,9400 / )
0,1% 0,5408( / ) 90,8544( / )
0,09% 0,4867( / ) 48,1833( / )
Тех HCl
C HТех HCl
C H ClТех HCl
C H ClТех HCl
Тех HCl
F kmol h kg h

C H
Тех C H
CHТех C H
C HТех C H
C HТех C H
F kmol h kg h
F kmol h
F F kmol h kg h
F F kmol h kg h
F F
= =
⇒ = =
= = =
= = =
= =
2 4
,
,0143( / ) 0,6006( / )
7829,1836 54,7808 68,0490 0,6006 7952.6140( / )
Тех C H
kmol h kg h
F kg h
=
⇒ = + + + =
Lượng ethylene còn lại:
2 4
279,6137 (1 0,983) 4,7534( / ) 133,0952( / )
C H
F kmol h kg h
= × − = =

H
4
7829,1836 3. C
2
H
6
68,0490
1.3 C
2
H
6
68,0490 4. C
3
H
6
0,6006
1.4 C
3
H
6
0,6006 5.N
2
26495,3012
6.HCl 58,1278
2. Không khí 7. C
2
H
2
Cl
4

13,9274
3.3 N
2
112,0588 14. CO
2
930,0852
3.4 HCl 19375,9229 15. H
2
O 5357,6766
3.5 C
2
H
6
38,9400 16. СО 281,8508
3.6 C
2
H
2
Cl
4
90,8544 17. O
2
1753,3168
3.7 C
2
H
4
Cl
2
48,1833

4
35,71 14,32 74,66 -17,43 -74,85
С
2
Н
4
43,56 11,32 122,01 -37,90 52,30
С
2
H
6
52,64 5,75 175,11 -57,85 -85,94
С
3
H
6
63,89 12,44 188,38 -47,6 20,41
N
2
29,12 27,88 4,27 0
HCl 29,485 31,46 3,39 -3,77 0
CHCl
2
-CHCl
2
154,56 -152,72
Cl
2
33,93 37,03 0,67 -2,85 0
H

TccTbTaC
p
Bảng 3.3: Ethyle kỹ thuật được nhập vào ở 125
0
C
Chất
n
n.а n.b.T.10
3
n.c
’
.T
-2
.10
-5
n.c.T
2
.10
6
Kmol/h
CH
4
3,4238 49,0288 255,6209 -59,6768
С
2
Н
4
279,6137 3165,2271 34115,6675 -10597,3592
С
2

∫
HCl kỹ thuật được nhập vào ở 160
0
C
Chất
n
n.а.T n.b.T.10
3
n.c
’
.T.10
-5
Kmol/h
N
2
4,0021 111,5785 17,0890 0
HCl 530,8746 16701,3149 1799,6649 -2001,3972
CHCl
2
-CHCl
2
0,5408 0 0 0
Cl
2
1,0816 40,0516 0,7247 -3,0826
H
2
2,5419 69,3430 8,2866 1,2710
1,2-DCE 0,4867 0 0 0
Tổng 16922,2880 1825,7652 -2003,2088

2
942,2587 26270,1726 4023,4446 0
O
2
219,1646 6894,9183 742,9680 -826,2505
Tổng
33165,0909 4766,4126 -826,2505
423
5 2
3
298
4766,4126
. 33165,0909 826,2505 10
10
5012423,2300 / 1394,8398( )
воздухl
C dTТ Т
kJ hкВт
−
∆ = + − × =
= =
∫
Tiêu chuẩn enthalpy:

2 4 2 2 2 4
298 298 298 298
1 ,
2
166,1000 ( 241,8100) 52,3000 460,2100( )
HCl

∆ = ∆ + ∆ − ∆ = × − + × − − =
= −
∆ = ∆ + ∆ − ∆ = × − + × − − =
= −
∆ = ∆ + ∆
2 2 4
2 2 2 4
2 2
298 298
298 298 298 298
,5 ,
298
,6 ,
3
( 213,8) 3 ( 241,81) 52,3 3 ( 92,31) 714,6( )
3 3
( 7,53) 3 ( 241,81) 52,3 3 ( 92,31) 508,33( )
H O C H HCl
f fСHCl CСl H O C H HCl
f fСCl CCl
H H H
KJ
Mol
H H H H H
KJ
Mol
H H
=
=
− ∆ − ∆

=−×+−×+−×+
+−×+−×=∆×=∆