BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
CHƯNG LUYỆN LIÊN TỤC
I.

II.

III.

MỞ ĐẦU
Chưng luyện là quá trình tách hỗn hợp lỏng thành cấu tử riêng biệt dựa
trên cơ sở độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp.
Quá trình chưng luyện được tiến hành trong các thiết bị loại tháp đĩa
và tháp đệm. Khi làm việc, hơi đi từ dưới lên tiếp xúc với chất lỏng chảy
từ trên xuống và hơi sẽ ngưng tụ lại cấu tử khó bay hơi, nhiệt tỏa ra do
quá trình ngưng tụ này sẽ làm bay hơi một lượng cấu tử dễ bay hơi. Vì
vậy, khi lặp lại nhiều lần bốc hơi và ngưng tụ như thế, trong hơi sẽ giàu
cấu tử dễ bay hơi, còn trong lỏng sẽ giàu cấu tử khó bay hơi. Nói một
cách khác, với chiều cao tháp thích hợp ( số đĩa tương ứng), cuối cùng
trên đỉnh tháp ta thu được sản phẩm có nồng độ cấu tử dễ bay hơi cao và
ở đáy tháp ta thu được sản phẩm giàu cấu tử khó bay hơi. Nồng độ các
cấu tử thay đổi theo chiều cao của tháp và do đó nhiệt độ sôi cũng thảy
đổi theo chiều cao của tháp tương ứng với sự thay đổi nồng độ.
Hệ thống chưng luyện liên tục loại tháp chóp với những đặc tính kỹ
thuật như sau:
Đường kính tháp D = 120 mm
Số đĩa của tháp đoạn luyện N1 = 7
Số đĩa của tháp đoạn chưng N2 = 5
Mỗi đĩa có một chóp, một ống chảy chuyền nằm trong tháp.
MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
1. Tim hiểu cấu tạo và nguyên lý làm việc tháp chưng luyện liên tục loại
tháp chóp

xuống dưới. Đồng thời thì phần tháp chưng cũng được gia nhiệt làm
nóng.
Giai đoạn đầu phần luyện hầu như chưa có gì, chỉ khi nguyên liệu ở
phần chưng bay hơi đủ mạnh thì hơi bay lên phần luyện và ngưng tụ ,
khi tất cả các đĩa phần luyện đều chứa chất lỏng thì quá trình chưng
cất mới thực sự diễn ra.

2


Hơi từ đỉnh tháp được ngưng tụ bởi 5, một phần hồi lưu lại để tăng
hiệu suất cất, phần còn lại ngưng tụ tiếp và cho vào bình thu. Sau
khoảng ba mươi phút thì lấy sản phẩm ra, đo nồng độ cồn bằng chiết
quang kế, thực hiện 3 lần. Ghi kết quả.
3.

Số liệu thí nghiệm
Bảng số liệu thí nghiệm

TT
1
2
3
Trun
g
bình
IV.

Nồng độ sản Nồng độ sản Nồng độ hỗn
phẩm

1,67

5

0,75
0,75
0,75

TÍNH TOÁN
1. Quy đổi nồng độ
Bảng quy đổi nồng độ thể tích – nồng độ khối lượng của ethanol
%V
10
20
30
40
50
60
70
80
90

%M
7.98
16.16
24.54
33.24
42.37
52.03
62.34


= 0,008

Tính toán cân bằng vật liệu của tháp:
F.xf = W.xw +P.xp
F = W +P
Trong đó:
F: Lượng hỗn hợp đầu cho vào tháp: Kmol/s
W: Lượng sản phẩm đáy, Kmol/s
P: Lượng sản phẩm đỉnh, Kmol/s
xf , xw , xp : Nồng độ phần mol của cấu tử dễ bay hơi trong hỗn hợp đầu,
đáy và đỉnh tháp.

3.

Xác định số bậc thay đổi nồng độ
-

Vẽ đường cong cân bằng theo số liệu cân bằng lỏng – hơi (tra
trong sổ tra cứu)

-

Vẽ đường nồng độ làm việc của đoạn luyện và đoạn chưng (chú ý
đổi nồng độ từ phần khối lượng hay phần thể tích ra phần mol).
Ta có phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn luyện
= 0,428x+0,312

Y=
Phương trình làm việc của đoạn chưng: