Mục lục

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................................................... 1
I.LÝ THUYẾT VỀ CHƢNG CẤT : ..............................................................................................................1
1.

Khái niệm :................................................................................................................................. 1

2.

Phƣơng pháp chƣng cất : ........................................................................................................... 1

CHƢƠNG 2: VẼ VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT .................................................. 4
Chƣơng 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT ...................................................................................................... 6
I.Các thông số ban đầu:....................................................................................................................................6
II.Xác định suất lƣợng dòng nhập liệu, dòng sản phẩm đỉnh và dòng sản phẩm đáy: ...........................6
III.PHƢƠNG TRÌNH ĐƢỜNG LÀM VIỆC - SỐ MÂM LÝ THUYẾT ................................................9
IV..XÁC ĐỊNH SỐ MÂM THỰC TẾ: ...................................................................................................... 10
Chƣơng 4: TÍNH TOÁN THÁP CHƢNG CẤT..................................................................................... 11
I. Đƣờng kính đoạn cất: ................................................................................................................................ 11
1. Lƣợng hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn cất: .......................................................................... 11
2. Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn chƣng: .................................................................... 12
II. Đƣờng kính đoạn chƣng: ......................................................................................................................... 13
1. Lƣợng hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn chƣng: ..................................................................... 13
2. Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn chƣng: .................................................................... 14
III. Tính toán phần đĩa, phần ống chảy chuyền: ........................................................................................ 15
IV. Trở lực của tháp đĩa: ............................................................................................................................... 16
Chƣơng 5: CÂN BẰNG NHIỆT LƢỢNG ............................................................................................. 18
I. Cân bằng nhiệt lƣợng cho thiết bị ngƣng tụ: .......................................................................................... 18
II. Cân bằng nhiệt lƣợng cho thiết bị gia nhiệt dòng nhập liệu tới nhiệt độ sôi: ................................... 19
III. Cân bằng nhiệt lƣợng cho thiết bị làm nguội sản phẩm đáy ............................................................. 19

phẩm nhƣ : trích ly, chƣng cất, cô đặc, hấp thu … Tuỳ theo đặc tính yêu cầu của sản phẩm mà ta có sự
lựa chọn phƣơng pháp cho phù hợp. Đối với hệ benzen – toluen là hệ 2 cấu tử tan lẫn vào nhau, ta
chọn phƣơng pháp chƣng cất để nâng cao độ tinh khiết cho benzen.
Đồ án môn học Quá trình & Thiết bị là một môn học mang tính tổng hợp trong quá trình học
tập của các kỹ sƣ Công nghệ Thực phẩm học tƣơng lai. Môn học này giúp sinh viên có thể tính toán cụ
thể : quy trình công nghệ, kết cấu, giá thành của một thiết bị trong sản xuất hoá chất - thực phẩm. Đây
là lần đầu tiên sinh viên đƣợc vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề kỹ thuật thực tế
một cách tổng hợp.
Nhiệm vụ của đồ án là thiết kế tháp loại đĩa chóp tròn để chƣng cất hỗn hợp Benzen – Toluen ở
áp suất thƣởng với có nổng độ sản phẩm đỉnh là 98% phần mol benzen, nồng độ sản phẩm đáy là 2%
phần mol Benzen. Nồng độ nhập liệu là 45% phần mol Benzene với năng suất nhập liệu là 0,3 kg/s,
nhập liệu ở trạng thái lỏng sôi.


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

I. LÝ THUYẾT VỀ CHƢNG CẤT :
1. Khái niệm :
- Chƣng cất là quá trình dùng để tách các cấu tử của hỗn hợp lỏng cũng nhƣ hỗn hợp khí lỏng
thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp (nghĩa là khi ở
cùng nhiệt độ, áp suất hơi bão hoà của các cấu tử khác nhau).
- Thay vì đƣa vào trong hỗn hợp một pha mới để tạo nên sự tiếp xúc giữa hai pha nhƣ trong
quá trình hấp thu hoặc nhả khí, trong quá trình chƣng cất pha mới đƣợc tạo nên bằng sự bốc hơi hoặc
ngƣng tụ.
- Chƣng cất và cô đặc khá giống nhau, tuy nhiên sự khác nhau căn bản nhất của 2 quá trình
này là trong quá trình chƣng cất dung môi và chất tan đều bay hơi (nghĩa là các cấu tử đều hiện diện
trong cả hai pha nhƣng với tỷ lệ khác nhau), còn trong quá trình cô đặc thì chỉ có dung môi bay hơi
còn chất tan không bay hơi.
- Khi chƣng cất ta thu đƣợc nhiều cấu tử và thƣờng thì bao nhiêu cấu tử sẽ thu đƣợc bấy nhiêu
sản phẩm. Nếu xét hệ đơn giản chỉ có 2 cấu tử thì ta sẽ thu đƣợc 2 sản phẩm :

Tháp mâm : thân tháp hình trụ, thẳng đứng phía trong có gắn các mâm có cấu tạo khác nhau,
trên đó pha lỏng và pha hơi đƣợ cho tiếp xúc với nhau. Tuỳ theo cấu tạo của đĩa, ta có :
Tháp mâm chóp : trên mâm bố trí có chóp dạng tròn, xupap, ….
Tháp mâm xuyên lỗ : trên mâm có nhiều lỗ hay rãnh.
Tháp chêm (tháp đệm) : tháp hình trụ, gồm nhiều bậc nối với nhau bằng mặt bích hay hàn. Vật
chêm đƣợc cho vào tháp theo một trong hai phƣơng pháp sau : xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự.
So sánh ƣu nhƣợc điểm của các loại tháp :

Ƣu điểm

Nhƣợc
điểm

Tháp chêm

Tháp mâm xuyên lỗ

Tháp chóp

- Cấu tạo khá đơn giản.

- Trở lực tƣơng đối thấp.

- Khá ổn định.

- Trở lực thấp.

- Hiệu suất khá cao.

- Hiệu suất cao.



- Nhiệt độ sôi: 80oC
- Nhiệt độ nóng chảy: 5,50C
Toluen: là một hợp chất mạch vòng,ở dạng lỏng và có tính thơm ,công thức phân tử tƣơng tự
nhƣ benzen có gắn thêm nhóm –CH3. Không phân cực,do đó toluen tan tốt trong
benzen.Toluen có tính chất dung môi tƣơng tự benzen nhƣng độc tính thấp hơn nhiều, nên
ngày nay thƣờng đƣợc sử dụng thay benzen làm dung môi trong phòng thí nghiệm và trong
công nghiệp.
Các tính chất vật lí của toluen:
- Khối lƣợng phân tử : 92,13
- Tỉ trọng (20oC) : 0,866
- Nhiệt độ sôi : 111oC
- Nhiệt độ nóng chảy : -95 oC
Các phƣơng thức điều chế :
Đi từ nguồn thiên nhiên
Thông thƣờng các hidrocacbon ít đƣợc điều chế trong phòng thí nghiệm, vì có thể thu đƣợc
lƣợng lớn nó bằng phƣơng pháp chƣng cất than đá, dầu mỏ….
Đóng vòng và dehiro hóa ankane
Các ankane có thể tham gia đóng vòng và dehidro hóa tạo thành hidro cacbon thơm ở nhiệt độ
cao và có mặt xúc tác nhƣ Cr2O3, hay các lim loại chuyển tiếp nhƣ Pd, Pt
3 / Al2O3
CH3(CH2)4CH3 Cr
2O

 C6H6

Dehidro hóa các cycloankane
Các cycloankane có thể bị dehidro hóa ở nhiệt độ cao với sự có mặt của các xúc tác kim
loại chuyển tiếp tạo thành benzen hay các dẫn xuất cảu benzen

mol)

phân

t (oC)

0

5

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


102,2

98,6

95,2

92,1

89,4

86,8

84,4

82,3

80,2

_________________________________________________________________________________
CHƢƠNG 2: VẼ VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

6

3

4

7

5



11- Thùng chứa sản phẩm đáy
Hỗn hợp đầu từ thùng chứa 1 được bơm 2 bơm liên tục lên thùng cao vị 3. Mức chất lỏng cao
nhất ở thùng cao vị được khống chế nhờ ống chảy tràn. Từ thùng cao vị, hỗn hợp đầu qua thiết bị
đun nóng 4. Tại đây, dung dịch được gia nhiệt bằng hơi nước bão hòa đến nhiệt độ sôi. Sau đó,dung
dịch được đưa vào tháp chưng luyện qua đĩa tiếp liệu.
Tháp chưng luyện gồm 2 phần: phần từ đĩa tiếp liệu trở lên trên là đoạn luyện, còn từ đĩa tiếp
liệu trở xuống là đoạn chưng.
Như vậy, ở trong tháp,pha lỏng đi từ trên xuống tiếp xúc với pha hơi đi từ dưới lên. Hơi bốc
từ đĩa dưới lên qua các lỗ đĩa trên và tiếp xúc với pha lỏng của đĩa trên, ngưng tụ một phần, vì thế
nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng tăng dần theo chiều cao của tháp. Vì nồng độ cấu tử dễ bay
hơi trong lỏng tăng nên nồng độ của nó trong hơi do lỏng bốc lên cũng tăng. Cấu tử dễ bay hơi có
nhiệt độ sôi thấp hơn cấu tử khó bay hơi nên khi nồng độ của nó tăng nên thì nhiệt độ sôi của dung
dịch giảm.
Tóm lại, theo chiều cao tháp nồng độ cấu tử dễ bay hơi (cả pha lỏng và pha hơi) tăng dần,
nồng độ cấu tử khó bay hơi (cả pha lỏng và pha hơi) giảm dần và nhiệt độ giảm dần. Cuối cùng ở đỉnh
tháp ta sẽ thu được hỗn hợp hơi có thành phần hầu hết là cấu tử dễ bay hơi còn ở đáy tháp ta sẽ thu
được hỗn hợp lỏng có thành phần cấu tử khó bay hơi chiếm tỉ lệ lớn. Để duy trì pha lỏng trong các
đĩa trong đoạn luyện, ta bổ sung bằng dòng hồi lưu được ngưng tụ từ hơi đỉnh tháp. Hơi đỉnh tháp
được ngưng tụ nhờ thiết bị ngưng tụ hoàn toàn 6, dung dịch lỏng thu được sau khi ngưng tụ một
phần được dẫn tới hồi lưu trở lại đĩa luyện trên cùng để duy trì pha lỏng trong các đĩa đoạn luyện,
phần còn lại được đưa qua thiết bị làm lạnh 7 để đi vào bể chứa sản phẩm đỉnh 8. Chất lỏng ở đáy
tháp được tháo ra ở đáy tháp,sau đó một phần được đun sôi bằng thiết bị gia nhiệt đáy tháp 9 và hồi
lưu và đáy tháp, phần chất lỏng còn lại được đưa qua thiết bị làm lạnh sản phẩm đáy 10, sau đó đi
vào Thùng chứa sản phẩm đáy 11. Như vậy, thiết bị làm việc liên tục (hỗn hợp đầu đưa vào liên tục
và sản phẩm cũng được lấy ra liên tục).

5


MD = xD.MB + (1-xD).MT = 0,98.78 + (1-0,98).92 = 78,28 (kg/kmol)
MW = xW.MB + (1-xW).MT = 0,02.78 + (1-0,02).92 = 91,72 (kg/kmol)
F=

̅

=

= 12,60 kmol/h
F=D+W

** Phƣơng trình cân bằng vật chất:
F.xF = D.xD + W.xW

=>

D = 5,64 (kmol/h)
̅ = 441,5 (kg/h)
𝐷
W = 6,96 (kmol/h)
̅ = 638,37 (kg/h)
𝑊

6


̅ = 1080 kg/h

̅ = 490,42 kg/h



=

= 1,41

* Tỉ số hoàn lƣu thích hợp:
7


Ta lấy các giá trị Rx > Rmin trên đồ thị ta vẽ đƣợc các đƣờng làm việc của đoạn chƣng và đoạn
luyện với tung độ  khác nhau.

Ta có:



R
Rmin

(với   [1,2; 2,5] là hệ số hồi lƣu)

Với mỗi giá trị của  cho ta mỗi giá trị của R và từ đó xác định đƣợc số đĩa lý thuyết tƣơng ứng.
+ Với   1,2 => R = 1,692
Vậy phƣơng trình làm việc của đoạn luyện là :
y = 0,629x + 0,373

=> m = y(0) = 0,373

 Từ đồ thị, ta xác định đƣợc N=19


+ Với = 2,3 => R = 3,243
Vậy phƣơng trình làm việc của đoạn luyện là :
y = 0,764x + 0,231

=> m = y(0) = 0,231

 Từ đồ thị H6 ta xác đình đƣợc N=12

+ Với = 2,5 => R = 3,525
Vậy phƣơng trình làm việc của đoạn luyện là :
y = 0,779x + 0,0,217 => m = y(0) = 0,217
 Từ đồ thị H6 ta xác đình đƣợc N=12

Thiết lập quan hệ R-N(R+1) qua bảng sau
8


1.2

1.5

1.8

2

2.3

2.5

R


49.532

49.66

50.916

54.3

N*(R+1)

Từ bảng số liệu, ta xây dựng đồ thị (H7) biểu diễn mối quan hệ R – N(R+1)
Dựa vào đồ thị (H7), ta xác định đƣợc Rth = 2,115

III.

PHƢƠNG TRÌNH ĐƢỜNG LÀM VIỆC - SỐ MÂM LÝ THUYẾT
1. Phƣơng trình đƣờng làm việc đoạn cất:
y=

=

= 0,679x + 0,315

2. Phƣơng trình đƣờng làm việc đoạn chƣng:
y=

xW =

với f =


0,241

0,318

0,287

0,352

Độ nhớt của hỗn hợp đƣợc xác định theo công thức:
Log( hh) = x1. Log( B) + x2. Log( T)
Trong đó:
- x1, x2: nồng độ mol của benzen và toluen
- B, T: Độ nhớt động lực của benzen và toluen.
Độ nhớt sản phẩm đỉnh: Log(

D)

= x1D. Log(

B)

+ x2D. Log( T)

= 0,98.log(0,387) + 0,02.log(0,318) = -0,414 =>
Độ nhớt nguyên liệu đầu: Log( F) = x1F. Log(

B)

W)

Độ bay hơi tƣơng đối của sản phẩm đỉnh:

D=

Độ bay hơi tƣơng đối của nhập liệu đầu:

F=

Độ bay hơi tƣơng đối của sản phẩm đáy:

W=

Số mâm thực tế đƣợc tính theo công thức: Nt =

=
=

= 2,25
= 2,52

=

= 3,46

[5] trang 70

Trong đó: Nlt Số mâm lý thuyết
10




=

= 28,37 mâm

Chọn Nt = 29 mâm, gồm 13 mâm cất và 16 mâm chƣng.
_________________________________________________________________________________

Chƣơng 4: TÍNH TOÁN THÁP CHƢNG CẤT
* Đƣờng kính tháp chƣng cất (Dt):
Dt = √

= 0,0188√(

)

(m) (stt2 trang 181)

: lƣợng hơi trung bình đi trong tháp m3/h
: tốc độ hơi trung bình đi trong tháp m/s
: Lƣợng hơi trung bình đi trong tháp kg/h
Lƣợng hơi trung bình đi trong đoạn chƣng và đoạn cất khác nhau. Do đó, đƣờng kính đoạn chƣng
và đoạn cất cũng khác nhau.
I. Đƣờng kính đoạn cất:
1. Lƣợng hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn cất:
gtb =

(kg/h)

gd: lƣơng hơi ra khỏi đĩa trên cùng của tháp kg/h


2. Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn chƣng:
** Theo công thức IX.111 trang 186 stt2
Tốc độ giới hạn trên:

= 0,05.√

với:

khối lƣợng riêng của lỏng và hơi (kg/m3)
: tốc độ giới hạn trên (m/s)

Công thức này thích hợp với tháp làm việc đều đặn: khoảng cách giữa các đĩa 200mm, đƣờng kính lỗ
2.5mm (chọn dl = 3mm), chiều cao phần ống chảy chuyền trên đĩa 10:12mm, thiết diện tự do của đĩa
12,8%
Để tránh sự tạo bọt ta lấy tốc độ làm việc khoảng 80
Tức là
= (0,8 0,9)
* Xác định
ttb =

:

=

(
(

)
)

(

)

= 0,68

= 801(kg/m3)

= 805,273 (kg/m3)

=>

= 0,05.√

= 0,715 => ̅̅̅̅ =

=

= 0,05. √

Để tránh sự tạo bọt, ta có

= 0,8586 (m/s)

= 0,8.0,8586 = 0,6869 (m/s)

Vậy đƣờng kính đoạn cất là: D = 0,0188√(

)


* Tính r’1: xw = 0,02 tra đồ thị cân bằng của hệ ta có yW = 0,05 => ̅ = 0,0427
t’1 = tw = 109,5 oC, tra bảng I.212, trang 254 [5] ta có:
Ẩn nhiệt hóa hơi của benzen là: r‘B1 = 371,05kJ/kg
Ẩn nhiệt hóa hơi của toluen là: r‘T1 = 362,57 kJ/kg
=> r’1 = r‘B1.yW + r‘T1.(1 – yW) = 362,93 kJ/kg
* Tính r1: t1 = tFS = 93,5 oC => r1 = 377,92 kJ/kg
Với W= 581,05 kg/h, giải hệ phƣơng trình IV.2 ta đƣợc:
g‘1 = 1352,95 kg/h
13


G‘1= 911,45 kg/h
y‘1 = 0,63 (phân khối lƣợng Benzen)
Vậy g’tb =

=

= 1380,89 (kg/h)

2. Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn chƣng:
** Theo công thức IX.111 trang 186 stt2
Tốc độ giới hạn trên:

= 0,05.√

khối lƣợng riêng của lỏng và hơi (kg/m3)

với:

: tốc độ giới hạn trên (m/s)


B

̅̅̅̅̅

)

=

=

= 0,34

= 2,84 (kg/m3)
= 0,235 => ̅̅̅̅ =

=

= 793(kg/m3),

T

(

)

= 0,2106

= 788(kg/m3)


1), m (công thức IX –[6] - tr 159)

Trong đó:
Nt = 29 mâm, Nt số đĩa thực tế;
14


= 8/10 đƣờng kính lỗ = 0,002,
(0,8

bề dày của đĩa (m);

1) – khoảng cách cho phép ở đỉnh và đáy của thiết bị (m);

Hđ = 0,2 m, Hđ khoảng cách giữa các đĩa, m.
H = Nt.(Hđ + ) + (0,8

1), => H = 29.(0,2 + 0,002) +0,942 =6,8 (m) (trang 116 sách truyền khối)

=> H’ = H – tổng chiều cao ống dẫn ở đỉnh và đáy = 6,8 – 0,21 = 6,59 m (do H đƣợc tính cả chiều cao
phần ống dẫn ở đỉnh và đáy)
Và Hđáy = Hnắp = 0,25. Dt = 0,25.0,5 = 0,125 (m)
Vậy kết luận chiều cao của tháp là Ht = H + Hđáy + Hnắp = 6,59 + 2.0,125 = 6,84 (m)
III. Tính toán phần đĩa, phần ống chảy chuyền:
* Cấu tạo mâm lỗ:
Ta có: +Chọn bề dày mâm:

= 8/10 đƣờng kính lỗ = 0,002 m

+ Đƣờng kính lỗ: dl = 2,5 (mm)

- Lƣợng lỏng hoàn lƣu: Gh = R.D = 2,115.490,42 = 1037,24 (kg/h)
=> Gtbl = 974,34 (kg/h)
+ Lƣợng lỏng trung bình đi trong phần chƣng:
15


- Lƣợng lỏng đi trong sản phẩm đáy: W = 581,05 (kg/h)
- Lƣợng lỏng mâm nhập liệu: G2 = G1’ + F = 1989,88 + 1080 = 3069,88 (kg/h)
=> Gtbc = 3650,93 (kg/h)
=> Gtb = 0,5.(Gtbc + Gtbl) = 2312,64 (kg/h)
Và

= 0,5.(

) = 805,273 + 789,05 = 797,16 (kg/m3)

Đƣờng kính ống chảy chuyền: dc = √

= 0,05(m)

Khoảng cách từ đĩa tới chân ống chảy chuyền: h3 = 0,25.0,05 = 0,0125 (m) = 12,5 (mm)
=> chọn h3 = 13(mm)
Chiều cao ống chảy chuyền trên đĩa: hc = 12mm
** Tính chiều dài gờ chảy tràn Lc
Diện tích dành cho phần ống chảy chuyền bằng 20%
nên ta có phƣơng trình sau:

no

Lc

=

* Phần chƣng: Pk2 =

)

(

=

= 64,37 (N/m2)
)

= 66,86 (N/m2)

** Trở lực đĩa do sức căng bề mặt có ống chảy chuyền Ps:
Ps =

(Công Thức XI.142 Trang 194 STT2)
= 2,5mm = 2,5.10-3m

: đƣờng kính lỗ.

: sức căng bề mặt, N/m2
* Phần cất:

=

=



** Trở lực của lớp chất lỏng trên đĩa Pt:
Pt = 1,3.[k.hc + √ (

) ].g.

(Công Thức XI.143 Trang 194 STT2)

Với k: tỉ số giữa khối lƣợng riêng của bọt và khối lƣợng riêng của lỏng không bọt (khi tính toán chấp
nhận k=0,5)
hc: chiều cao của ống chảy chuyền nhô lên trên đĩa. hc = 12mm = 0,012m
Lc: chiều dài cửa chảy tràn. Lc = 0,3633m
m: hệ số lƣu lƣợng qua cửa chảy tràn. Phụ thuộc vào tỷ số Gx/Lc.
: khối lƣợng riêng của lỏng.
* Phần cất:
Gx1: Lƣu lƣợng lỏng. Gx1 = 911,45(kg/h) =

=1,132(m3/h)

Ta có Gx1/Lc = 1,132/0,3633 <5 => m=6400
= 805,273 kg/m3
Pt = 1,3.[k.hc + √ (

) ].g.

= 1,3.[0,5.0,012 + √

(

) ].9,81.805,273

Vì Pđ-chƣng > Pđ-cất nên ta lấy Pchƣng để kiểm tra:
1,8.

= 0,0467 < 0,2 thỏa

_________________________________________________________________________________

Chƣơng 5: CÂN BẰNG NHIỆT LƢỢNG
I. Cân bằng nhiệt lƣợng cho thiết bị ngƣng tụ:
Qnt =(R+1).D.rD kW với
Qnt: nhiệt ngƣng tụ, kW
Với TD = 80oC, ̅̅̅ = 0,976 ta có
+ rBd = 392,12 kJ/kg
+ rTd = 378,24 kJ/kg
18


=> rd = ̅̅̅. rBd + (1- ̅̅̅). rTd = 391,79 kJ/kg
=> Qnt = (2,115 + 1).

.391,79 = 166,26 W

II. Cân bằng nhiệt lƣợng cho thiết bị gia nhiệt dòng nhập liệu tới nhiệt độ sôi:
QF = CF.F.(TF - Tvào), kW
Tại ̅̅̅ = 0,41
TF = 93,5 oC ; Tvào = 25oC => Ttb = 0,5.(93,5 + 25) = 59,25oC
Nhiệt dung riêng đƣợc tra tại nhiệt độ trung bình, ta có:
CB = 1926 J/kg.K
CT = 1896,25 J/kg.K
=> CF = ̅̅̅. CB + (1 - ̅̅̅).CT = 1908,4475 J/kg.K

=> QD = 1917,481.

V. Nhiệt lƣợng cung cấp cho đáy tháp:
Từ cân bằng nhiệt lƣợng ta có:
QT = Qnt + QW + QD – QF = 160,42 kW.
_________________________________________________________________________________

Chƣơng 6: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ
I Thân tháp:
1. Bề dày thân:
Vì tháp chƣng cất hoạt động ở áp suất thƣờng nên ta thiết kế thân hình trụ bằng phƣơng pháp
hàn gán mối (phƣơng pháp hồ quang). Thân tháp đƣợc ghép với nhau bằng các mối ghép bích.
Để đảm bảo chất lƣợng của sản phẩm và khả năng ăn mòn đối với thiết bị, ta chọn vật liệu chế
tạo là thép không gỉ mã X18H10T.
Áp suất tính toán:
Tháp làm việc ở áp suất khí quyển , nên ta chọn áp suất tính toán:
Ptt = Pcl + P + 9,81.104 N/mm2
Với Pcl: áp suất thủy tĩnh do chất lỏng ở đáy (N/mm2)
Chọn áp suất tính toán sao cho tháp hoạt động ở điều kiện nguy hiểm nhất nhƣng vẫn an toàn
nên:
Pcl =

x.g.h

= 0,5.(

xtb

+


=> Ca = 2 mm
+ Cb: hệ số bổ sung do bào mòn cơ học, chọn Cb = 0
+ Cc: hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo, chọn Cc = 0
+ C0: hệ số bổ sung quy tròn, chọn C0 = 0,67
=> C = 2 + 0 + 0 + 0,67 = 2,67 (mm)
Vậy: St = 0,33 + 2,67 = 3 (mm)
* Kiểm tra công thức tính toán với St = 3mm
=

= 2.10-3 < 0,1 (đúng)

* Kiểm tra áp suất tính toán cho phép:
[Ptt] =

(
(

)
)

= 0,485 > Ptt (đúng)

Vậy: bề dày thực của thân là St = 3(mm)
II. Tính toán đáy và nắp thiết bị
Chọn đáy và nắp có dạng là elipside tiêu chuẩn , có gờ bằng thép X18H10T.

21


Nhận thấy: công thức tính toán bề dày thân, đáy và nắp chịu áp suất trong là nhƣ nhau. Nên