Thiết kế tháp chưng cất hệ nước – acid acetic
1
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp thế giới và nước nhà, các
ngành công nghiệp cần rất nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao. Các phương pháp được sử dụng để
nâng cao độ tinh khiết: trích ly, chưng cất, cô đặc, hấp thu… Tùy theo đặc tính yêu cầu của sản
phẩm mà ta có sự lựa chọn phương pháp thích hợp.
Đồ án môn học Quá trình và Thiết bị là một môn học mang tính tổng hợp trong quá trình
học tập của các kỹ sư hoá- thự c phẩm tương lai. Môn học giúp sinh viên giải quyết nhiệm vụ
tính toán cụ thể về: yêu cầu công nghệ, kết cấu, giá thành của một thiết bị trong sản xuất hoá
chất - thực phẩm. Đây là bước đầu tiên để sinh viên vận dụng những kiến thức đã học của nhiều
môn học vào giải quyết những vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tổng hợp.
Nhiệm vụ của ĐAMH là thiết kế tháp chưng cất hệ nước – acid acetic hoạt động liên tục với
nâng suất nhập liệu: 0,8 m
3
/h có nồng độ 88% khối lượng nước ,thu được sản phẩm đỉnh có nồng
độ 99,5% khối lượng nước, sản phẩm đáy 70% khối lượng nước. Đối với hệ nước – acid acetic là
hệ 2 cấu tử tan lẫn hoàn toàn, có nhiệt độ sôi cách xa nhau, nên ta dùng phương pháp chưng cất để
thu được nước có độ tinh khiết cao.
Trong qua trình chưng cat ta thu sản phảm day với nơng do nhỏ de phục vụ cho nganh cơng
nghiep sản xuat cao su
Em chân thành cảm ơn các quí thầy cô bộ môn Máy & Thiết Bị, thầy Hoang Minh Nam, các
bạn sinh viên đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em rất mong sự góp ý, chỉ dẫn của quí thầy cô.
2
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN.
I . LÝ THUYẾT VỀ CHƯNG CẤT:
1 . Phương pháp chưng cất :
Chưng cất là qua trình phân tách hỗn hợp lỏng (hoặc khí lỏng) thành các cấu tử riêng biệt
dựa vào sự khác nhau về độ bay hơi của chúng (hay nhiệt độ sôi khác nhau ở cùng áp suất),
bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi - ngưng tụ, trong đó vật chất đi từ pha lỏng
vào pha hơi hoặc ngược lại. Khác với cô đặc, chưng cất là quá trình trong đó cả dung môi và

Tháp chưng cất rất phong phú về kích cỡ và ứng dụng ,các tháp lớn nhất thường được ứng
dụng trong công nghiệp lọc hoá dầu. Kích thước của tháp : đường kính tháp và chiều cao tháp
tuỳ thuộc suất lượng pha lỏng, pha khí của tháp và độ tinh khiết của sản phẩm. Ta khảo sát 2
loại tháp chưng cất thường dùng là tháp mâm và tháp chêm.
• Tháp mâm: thân tháp hình trụ, thẳng đứng phía trong có gắn các mâm có cấu tạo khác
nhau để chia thân tháp thành những đoạn bằng nhau, trên mâm pha lỏng và pha hơi đựơc
cho tiếp xúc với nhau. Tùy theo cấu tạo của đĩa, ta có:
* Tháp mâm chóp : trên mâm bố trí có chép dạng:tròn ,xú bắp ,chữ s…
* Tháp mâm xuyên lỗ: trên mâm bố trí các lỗ có đường kính (3-12) mm.
• Tháp chêm(tháp đệm): tháp hình trụ, gồm nhiều đoạn nối với nhau bằng mặt bích hay
hàn. Vật chêm được cho vào tháp theo một trong hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay
xếp thứ tự.
* So sánh ưu và nhược điểm của các loại tháp :
Tháp chêm. Tháp mâm xuyên lo. Tháp mâm chóp.
Ưu điểm: - Đơn giản. - Hiệu suất tương đối cao. - Hiệu suất cao.
- Trở lực thấp. - Hoạt động khá ổn định. - Hoạt động ổn định.

- Làm việc với chất lỏng
bẩn.
Nhược điểm: - Hiệu suất thấp. - Trở lực khá cao. - Cấu tạo phức tạp.
- Độ ổn định kém.
- Yêu cầu lắp đặt khắt khe
-> lắp đĩa thật phẳng. - Trở lực lớn.
- Thiết bị nặng.
- Không làm việc với
chất lỏng bẩn.
Nhận xét:ta nhan thay thap chem don giản dẽ sử dụng nhat.
Vậy: Chưng cất hệ nước – acid acetic ta dùng tháp mâm xuyên lỗ hoạt động liên tục ở áp
suất thường, cấp nhiệt gián tiếp ở đáy tháp, nhập liệu sau khi trao đổi nhiệt với thiet bi gia nhiet
nhap lieu,san pham day dược làm nguội để thu sản phẩm chính, sản phẩm đỉnh được dẫn vào

t(
o
C) 118.1 115.4 113.8 110.1 107.5 105.8 104.4 103.3 102.1 101.3 100.6 100
III. CƠNG NGHỆ CHƯNG CẤT HỆ NƯỚC-ACID ACETIC:
* Sơ đồ qui trình cơng nghệ chưng cất hệ nước-acid acetic:
13
Sản Phẩm Đáy
Nước Lỏng
Nguyên Liệu
2
1
Sản Phẩm Đáy
T
P
T
7
T
T
6
4
Nước
12
Sản Phẩm Đỉnh
Hơi Nước
11
5
Nước
9
10
3

6
gia nhiệt (13) ( trao đổi nhiệt với sản phẩm đáy). Ở đây, hỗn hợp được gia nhiệt đến nhiệt độ
100,1727
0
C . Sau đó, hỗn hợp được đưa vào tháp chưng cất (7) ở đĩa nhập liệu.
Trên đĩa nhập liệu, chất lỏng được trộn với phần lỏng từ đoạn cất của tháp chảy xuống.
Trong tháp hơi, đi từ dưới lên gặp chất lỏng từ trên xuống . Ở đây, có sự tiếp xúc và trao đổi giữa
hai pha với nhau. Pha lỏng chuyển động trong phần chưng càng xuống dưới càng giảm nồng độ các
cấu tử dễ bay hơi vì đã bị pha hơi tạo nên từ nồi đun (12) lôi cuốn cấu tử dễ bay hơi . Nhiệt độ
càng lên trên càng thấp, nên khi hơi đi qua các đĩa từ dưới lên thì cấu tử có nhiệt độ sôi cao là nước
sẽ ngưng tụ lại, cuối cùng trên đỉnh tháp ta thu được hỗn hợp có cấu tử nước chiếm nhiều nhất ( có
nồng độ 99,5% theo khối lượng ). Hơi này đi vào thiết bị ngưng tụ (8) và được ngưng tụ một phần
( chỉ ngưng tụ hồi lưu). Một phần chất lỏng ngưng được đưa qua bồn chứa sản phẩm đỉnh (11).
Phần còn lại của chất lỏng ngưng được hồi lưu về tháp ở đĩa trên cùng với tỷ số hoàn lưu tối ưu .
Một phần cấu tử có nhiệt độ sôi thấp được bốc hơi, còn lại cấu tử có nhiệt độ sôi cao trong chất
lỏng ngày càng tăng.
Cuối cùng, ở đáy tháp ta thu được hỗn hợp lỏng gồm hầu hết là cấu tử khó bay hơi ( acid
acetic). Hỗn hợp lỏng ở đáy có nồng độ nước là 70% theo khối lượng, còn lại là acid acetic. Dung
dịch lỏng ở đáy đi ra khỏi tháp, một phần được đun, bốc hơi ở nồi đun (12) cung cấp lại cho tháp
để tiếp tục làm việc, phần còn lại được đưa qua thiết bị ngưng tụ sản phẩm đáy(10) trao đổi nhiệt
với nước lm mt , nhiệt độ của sản phẩm đáy sau khi trao đổi nhiệt là 40
0
C .
Hệ thống làm việc liên tục cho ra sản phẩm đỉnh là nước, sản phẩm đáy là acid acetic sau khi
trao đổi nhiệt với nươc làm mát được đưa vào bồn chứa.
7
CHƯƠNG II : CÂN BẰNG VẬT CHẤT .
Ký hiệu các đại lượng:
Kí hiệu Ý nghĩa Đơn vị
Cân bằng vật chất

W
x
Nồng độ phần mol dịng sản phẩm đy trong pha
lỏng
% mol
W
x
Nồng đđộ phần khối lượng sản phẩm đáy trong
pha lỏng
% khối lượng
F
y
Nồng độ phần mol nhập liệu trong pha hơi % mol
F
y
Nồng độ phần khối lượng dịng nhập liệu trong
pha hơi
% khối lượng
D
y
Nồng đđộ phần mol sản phẩm đđỉnh trong pha
hơi
% mol
D
y
Nồng độ phần khối lượng sản phẩm đđỉnh trong
pha hơi
% khối lượng
W
y

Khối lượng mol phân tử trung bình kg/kmol
8
G
Suất lượng theo số mol kmol/h
G
Suất lượng theo khối lượng kg/h
F
M
Khối lượng mol phân tử trung bình nhập liệu kg/kmol
D
M
Khối lượng mol phân tử trung bình sản phẩm
đđỉnh
kg/kmol
W
M
Khối lượng mol phân tử trung bình sản phẩm
đđáy
kg/kmol
S
t
Nhiệt đđộ sôi của dung dịch
0
C
FS
t
Nhiệt đđộ sôi của nhập liệu
0
C
DS

t
Nhiệt đđộ nước vào
0
C
Tính số đĩa thực
R
min
Chỉ số hồn lưu tối thiểu
R
th
Chỉ số hồn lưu thích hợp
f Chỉ số nhập liệu
α
Độ bay hơi tương đđối
µ
Độ nhớt cP
hh
µ
Độ nhớt của hỗn hợp cP
a
µ
Độ nhớt của aceton cP
n
µ
Độ nhớt của nước cP
η
Hiệu suất đđĩa
D
η
Hiệu suất đđĩa ở đỉnh

Nhiệt hóa hơi của nước J/kg
r
hh
Nhiệt hóa hơi của hỗn hợp J/kg
r
h
Nhiệt hóa hơi của hơi nước bão hòa dùng gia J/kg
9
nhiệt
r
D
Nhiệt hóa hơi của sản phẩm đđỉnh J/kg
C
hh
Nhiệt dung riêng của hỗn hợp J/kg
C
b
Nhiệt dung riêng của benzen J/kg
C
a
Nhiệt dung riêng của acid acetic J/kg
C
Fv
Nhiệt dung riêng của nguyên liệu vào J/kg
C
Fs
Nhiệt dung riêng của nguyên liệu ở trạng thái
sôi
J/kg
C

• Nồng độ sản phẩm đỉnh :
D
x
= 99,55%kl nước .
• Nồng độ sản phẩm đáy:
W
x
= 70 %kl nước.
• Khối lượng phân tử của nước và acid axetic: M
N
=18, M
A
=60 .
• Chọn:
+ Nhiệt độ nhập liệu: t
F
=100,1727
o
C .
+ Nhiệt độ sản phẩm đỉnh: t
D
=100,0235
o
C .
+ Nhiệt độ sản phẩm đáy sau khi trao đổi nhiệt: t’
W
= 40
o
C .
+Trạng thái nhập liệu: lỏng ,sôi .

M
x
)1(
−
+

=

60
)88.01(
18
88.0
18
88.0
−
+
= 0.9607(phần mol bezen )
10
x
D

=
a
D
b
D
b
D
M
x

x
M
x
)1(
−
+

=

60
)70.01(
18
70.0
18
70.0
−
+
= 0.8861 ( phần mol benzen)
• Tính M
tb
:
M
tb
F

= x
F
. M
b
+ (1- x

W
) * M
a

= 0.8861 * 18 + (1 – 0.8861 ) * 60
= 22.7838( Kg/Kmol)
Khối lượng riêng của hỗn hợp nhập liệu:
)/(7532.957
)/(6891.957
)/(2231.958
3
3
3
mkghh
mkgA
mkgN
=
=
=
ρ
ρ
ρ
• Suất lượng dòng nhập liệu :
F =
hhM
F
F
tb
ρ
=

WF
xx
xx
−
−
*F=
8861,09985,0
8861,09607,0
−
−
*33.2695=22.084 (kmol/kg)
=>W=F-D=11.1854 (kmol/kg)
D
=D* M
tb
D
=18.063*22.084=467.7115 (kg/h)
W
=W* M
tb
W
=22.7838*11.1854=298.8157 (kg/h)
III . XÁC ĐỊNH TỈ SỐ HOÀN LƯU THÍCH HỢP:
11
1 . Tỉ số hoàn lưu tối thiểu:
Tỉ số hoàn lưu tối thiểu là chế độ làm việc mà tại đó ứng với số mâm lý thuyết là vô cực
.Do đó ,chi phí cố định là vô cực nhưng chi phí điều hành (nhiên liệu ,nước và bơm…) là tối
thiểu .
Do đồ thị cân bằng của hệ Etanol-Nước có điểm uốn ,nên xác định tỉ số hoàn lưu tối thiểu
bằng cách :

th
ứng với thể tích tháp là nhỏ nhất.
Nhận thấy ,tiết diện tháp tỉ lệ với lượng hơi đi trong tháp ,mà lượng hơi lại tỉ lệ với lượng
lỏng hồi lưu trong tháp ,do trong điều kiện làm việc nhất định thì G
D
sẽ không đổi nên lượng
lỏng hồi lưu sẽ tỉ lệ với (R+1) ,do đó , tiết diện tháp sẽ tỉ lệ với (R+1). Ngoài ra ,chiều cao tháp
tỉ lệ với số đơn vị chuyển khối m
ox
hay số mâm lý thuyết N
lt
.Cho nên ,thể tích làm việc của
tháp tỉ lệ với tích số m
ox
*(R+1) .Như vậy, ta có thể thiết lập quan hệ giữa R và V
tháp
theo quan
hệ R và m
ox
*(R+1) .Từ đồ thị của quan hệ này ,ta xác định được điểm cực tiểu của m
ox
*(R+1)
ứng với tỉ số hoàn lưu thích hợp R .

R m
ox
m
ox
*(R+1)
2.496 47.818 167.173

x

=0,8148 .x + 0,1849
2 . Phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn chưng :
y =
W
x
R
f
x
R
fR
.
1
1
.
1
+
−
+
+
+
=
8861,0.
14,4
15067,1
.
14,4
5067,14,4
+

CHƯƠNG III :TÍNH TOÁN –THIẾT KẾ THÁP CHƯNG CẤT .
I . ĐƯỜNG KÍNH THÁP :(D
t
)

tb
tb
t
ω.3600.π
4V
D
=
(m)
V
tb
:lượng hơi trung bình đi trong tháp (m
3
/h).
ω
tb
:tốc độ hơi trung bình đi trong tháp (m/s).
g
tb
: lượng hơi trung bình đi trong tháp (Kg/h).
Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng và đoạn cất khác nhau.Do đó, đường kính
đoạn chưng và đoạn cất cũng khác nhau .
1.Đường kính đoạn cất :
a . Lượng hơi trung bình đi trong tháp :
2
1

D
rgrg
xDxGyg
DGg
..
...
11
1111
11
(III.1)
Với : G
1
: lượng lỏng ở đĩa thứ nhất của đoạn cất .
r
1
: ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn cất
r
d
: ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp hơi đi ra ở đỉnh tháp .
* Tính r
1
: t
1
= t
F
= 100.1727
o
C , tra tài liệu tham khảo [4 (tập 1)] ta có :
An nhiệt hoá hơi của nước : r
N1

= r
Nd
.y
D
+ (1-y
D
).r
Ad
=2256,5573.0,995 + (1- 0,995).38,9795
= 2245,4694 (KJ/kg)
* x
1
= x
F
= 0,9607
Giải hệ (III.1) , ta được : G
1
= 2341,0525 (Kg/h)
y
1
= 0.8991 (phân khối lượng nước) =>y
1
=0,9641
g
1
= 2808,7641 (Kg/h)
Vậy : g
tb
=
2031.2667

X
S
xtb
ytb
Y
X
N
x
xtb
ytbdS
X
g
G
G
G
G
X
g
Y
eY
ωω
µ
µ
ρδ
ρν
ρ
ρ
ω
ρ
ρ




















−=











ω
:tốc dộ lm việc thích hợp(m/s)
d
δ
:bề mặt rieng của dệm(m
2
/m
3
)
d
ν
:thể tích tự do của dệm(m
3
/m
3
)
A
µ
:dộ nhớt của pha long theo nhiệt dộ trung bình(NS/m
2
)
N
µ
:dộ nhớt của nước ở 20
0
C(NS/m2)
X
G
:lượng long trung bình qua thp(kg/s)
Y

=
2
1 D
yy
+
=
2
995,09641,0
+
=0,9796
+ Nhiệt độ trung bình đoạn cất : t
t
=
2
DF
tt
+
=
2
0235,1001727,100
+
=100,0614
o
C
Suy ra : r
ytb
=0,6113 (Kg/m
3
).
• Xác định r

C , tra tài liệu tham khảo [4 (tập 1)-trang 9], ta có :
r
xtb
=1000,02341 (Kg/m
3
)
Độ nhớt trung bình của pha lng:
15
( )
cp
xx
cp
cp
x
AtbNtbX
N
A
2866.0
2498,12837.0lg.0204,04596,0lg.9796,0lg1lglg
4596,0
2837,0
1
=
−=+=−+=
=
=
µ
µµµ
µ
µ

ν
δ
Suy ra :
( )
( )
( )
sm
S
S
/8072.6
2866.06613,0.95
79,0.0231,1000.81,9
0231,1000
6113,0
.
741,0
611,0
.75,1125,0lg.
16,0
3
8/14/1
=









ωω
= 5,4457 (m/s)
Vậy :đường kính đoạn cất :
D
cất
=
4457,5.6113,0.785,0.3600
7409,0.4
..785,0.3600
.4
.
=
Kytb
y
G
ωρ
= 0,5325 (m).
2. Đường kính đoạn chưng :
a . Lượng hơi trung bình đi trong tháp :
2
1
,,
,
gg
g
n
tb
+
=
(Kg/h)

1
'
1
'
.'.''.'
..'.
rgrgrg
xWygxG
WgG
nn
WW
(III.2)
Với : G
’
1
: lượng lỏng ở đĩa thứ nhất của đoạn chưng .
r’
1
: ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp hơi đi vào đĩa thứ nhất của đoạn chưng.
• Tính r’
1
: x
W
=0,8861 tra đồ thị cân bằng của hệ ta có : y
W
=0,9227
Suy ra :
( ) ( )
7817,0
7817,0

W
= 100,6266
o
C , tra tài liệu tham khảo [4 (tập 1)], ta có :
An nhiệt hoá hơi của nước : r’
N1
= 2200,5516(KJ/kg) .
An nhiệt hoá hơi của rượu : r’
R1
= 390,7528 (KJ/kg) .
Suy ra : r’
1
= r’
R1
.y
W
+ (1-y
W
).r’
N1
= 1805,4838 (KJ/kg)
* Tính r
1
: r
1
= 390,7385+1811,0483.y
1
=390,7385+1811,0483.0,7817
=2019,1419(KJ/kmol)
* W = 11,1854 (Kmol/h)

3
2
.4
4.2,1lg
.2,1
ss
A
N
ytbd
xtb
xtb
ytb
T
X
S
xtb
ytb
Y
X
N
x
xtb
ytbdS
X
g
G
G
G
G
X
































−
Với : r
xtb
: khối lượng riêng trung bình của pha lỏng (Kg/m
3
) .
r
ytb
: khối lượng riêng trung bình của pha hơi (Kg/m
3
) .
tốc dộ sặc(m/s)
K
ω
:tốc dộ lm việc thích hợp(m/s)
d
δ
:bề mặt rieng của dệm(m
2
/m
3
)
d
ν
:thể tích tự do của dệm(m
3
/m
3
)
A

273.60.'118.'
'
+
−+
=
tb
tbtb
ytb
t
yy
ρ

Với: + Nồng độ phân mol trung bình :
17
y’
tb
=
2
1 W
yy
+
=
2
9641,09227,0
+
=0,9434
+ Nhiệt độ trung bình đoạn chưng : t’
tb
=
2

Suy ra :
79.0'
=
tb
x
=79% .
t’
tb
= 100,3996
o
C , tra tài liệu tham khảo [4 (tập 1)-trang 9], ta có :
Khối lượng riêng của nước : r’
N
= 957,9608(Kg/m
3
)
Khối lượng riêng của rượu : r’
R
= 957,906(Kg/m
3
)
Suy ra :r’
xtb
=
1
'
'1
'
'
−

2228,12829,0lg.0766,04582,0lg.9234,0lg1lglg
4582,0
2829,0
1
=
−=+=−+=
=
=
µ
µµµ
µ
µ
Chọn đệm vịng sứ cĩ kích thước:50x50x5 với:
( )
( )
( )
( )
( )
viênN
mKg
md
m
mm
d
d
d
d
d
5800
/500

16,0
3
8/14/1
=



























chọn đường kính của toàn tháp là : D
t
= 0,5416 (m).
Khi đó tốc độ làm việc thực ở :
18
+ Phần cất :
( )
0
0
0
0
2
.
2
54,3034,0
2634,5
2634,54457,5
/2634,5
785,0.3600.6113,0.5416,0
741,0.4
785,0.3600..
.4
<==






−

2
.
2
53,3033,0
2141,5
2141,54457,5
/2141,5
785,0.3600.6883,0.5416,0
8264,0.4
785,0.3600..
.4
<==






−
=








−
===

95
79.0
.200
1
..200
4,0
2/1
4,0
2/1
=






=








=
ωδ
ν
td
h

.
95
79.0
.200
1
..200
4,0
2/1
4,0
2/1
=






=








=
ωδ
ν
td

h
µ
ρω
Hệ số trở lực của đệm:
4591,2
11659
16
Re
16
2,02,0
===
Y
λ
Trở lực của đệm khô:
19
( )
2
33
2
1
/2952,7816
2.79,0.4
6113,0.4457,5.95.2729,7
.4591,2
2..4
..
. mN
H
P
d

=


























+=



+∆=∆
µ
µ
ρ
ρ
Với A:ệ số đối với điểm đảo pha A=3,2
Đối với đoạn cất:
Chuẩn số Reynolds của pha khí trong thp:
11935
10.2908,0
1.6883,0.0424,5..
Re
3
===
−
y
YY
h
µ
ρω
Hệ số trở lực của đệm:
4477,2
11935
16
Re
16
2,02,0
===
Y
λ

9493,957
6883,0
8264,0
5842,0
.2,31.4,1859..1.
mN
G
G
APP
Y
X
X
Y
Y
X
Ku
=






























+∆=∆
µ
µ
ρ
ρ
Với A:ệ số đối với điểm đảo pha A=3,2
Tổng trở lực trn tồn thp:
( )
2
21
/7764,167528036,31909728,13556 mNPPP
UU
=+=∆+∆=∆
CH ỌN Đ ĨA PH N PH ỐI CH ẤT L NG VA L Ư ỚI Đ Ỡ Đ ỆM

.g.H =
2
'
xtbxtb
ρρ
+
.g.H=
( )
2
/025,872171,9.81,9.
2
9493,9570234,1000
mN
=
+
Suy ra : P
tt
= 16752,7764+ 87217,025 = 103969,8(N/m
2
) ~0,1039698(N/mm
2
).
• Nhiệt độ tính toán :
Chọn nhiệt độ tính toán : t
tt
= t
đáy
= 100,6266
o
C .

tính theo công thức sau :
[ ]
9,0.9,134.2
1039,0.550
..2
.
'
==
h
ttt
t
PD
S
ϕσ
= 0,2356 (mm).
Suy ra : bề dày thực của thân : S
t
= S’
t
+ C ,(mm).
Trong đó : C :hệ số bổ sung bề dày, C = C
a
+ C
b
+ C
c
+ C
o
Với : + C
a

=
−
t
at
D
CS
= 0,0018 < 0,1 : đúng.
* Kiểm tra áp suất tính toán cho phép :
[ ]
[ ]
( )
( )
( )
( )
23550
23.9,0.9,134.2...2
−+
−
=
−+
−
=
att
ath
tt
CSD
CS
P
ϕσ
=0,4424 > P

[ ]
CSC
h
D
Pk
PD
S
b
t
hK
t
+=−
−
=
'
.2...8,3
ϕδ
Hệ số thứ nguyen:
t
D
d
k
−=
1
Do ở day va nắp thiết bị co khoet lỗ với dường kính khc nhau nn ta co cc bề mặt ring khc
nhau:
đường kính lỗ ở nắp:d=0,25=>k=0,675
( )
mmS 3459,0
137.2

0
≤=
−
≤
−
−
t
D
CS
Ap suất cho php tính theo cơng thức:
[ ]
[ ]
( )
( )
( )
( )
1039,03136,0
23550
23.6498,0.133.2
...2
>=
−+
−
=
−+
−
=
att
ath
CSR

h Bu lông
d
b
Z
(mm) (cái)
550 680 630 600 20 20 16
Theo tài liệu tham khảo [4 (tập 2)- trang 170], chọn số mâm giữa hai mặt bích là 4
mâm.Vậy, số bích ghép thân-đáy-nắp là (15.2) bích
Tính kiểm tra bích:
Xac dịnh lực nen chiều trục do xiếc bulong.
ka
QQQ
+=
1
Qa lực do ap suất trong thiết bị gay ra:
( )
NPDQ
ta
3537,246721039,0550
44
22
===
ππ
Qk lực cần thiết dể giử kín dệm:
( )
NmPbDQ
ta
706,35881039,0.1.20.550
0
2

23
( )
( )
N
Z
QQxma
z
q
q
b
375,11441
.
2
===
ứng suất cho phep của vật liệu lam bể bulong:
tra bảng 7.5/194 tai liệu(6)
[ ] [ ] [ ]
( )
2
0
2
/8,6886.8,0'/86' mNkmN
====>=
σσσ
dường kính chan ren của bulong:
[ ]
mm
q
d
b

: ρ
F
= 958,1589 (Kg/m
3
).
Lưu lượng chất lỏng nhập liệu đi vào tháp:
F
F
F
G
Q
ρ
=

= 0,8(m
3
/h).
Chọn vận tốc chất lỏng nhập liệu (tự chảy từ bồn cao vị vào mâm nhập liệu): v
F
= 0,2
(m/s).
Đường kính ống nhập liệu: d
F
=
0376,0
2,0..3600
8,0.4
..3600
.4
==

Suất lượng hơi ở đỉnh tháp: g
d
= 2525,6421 (Kg/h).
Khối lượng riêng của hơi ở đỉnh tháp được tính theo công thức (xác định ở
t
D
= 100,0235
o
C và y
D
= 0,9813):
( )
[ ]
( )
273.4,22
273.60.1.18
+
−+
=
D
DD
h
t
yy
ρ
= 0,6113(Kg/m
3
).
Lưu lượng hơi ra khỏi tháp:
h

Tài liệu tham khảo [4(tập 2)], chọn chiều dài đoạn ống nối để ghép mặt bích: l
h
= 250
(mm).
Các thông số của bích ghép ống dẫn hơi ở đỉnh tháp:
D
t
D
b
D
n
D D
1
h Bu lông
d
b
Z
(mm) (cái)
100 335 273 370 312 16 16 12
c . Ong hoàn lưu:
Suất lượng hoàn lưu: G
hl
= G
D
.R=2057,9306 (Kg/h).
Khối lượng riêng của chất lỏng hoàn lưu, tra tài liệu tham khảo [4 (tập 1)] ở
t
D
= 100.0235
o

2,0..3600
1482,2.4
..3600
.4
==
ππ
vhl
Q
hl
(m).
Suy ra: chọn đường kính ống hoàn lưu: d
hl
= 0,060 (m).
Tài liệu tham khảo [4 (tập 2)], chọn chiều dài đoạn ống nối để ghép mặt bích: l
hl
= 60
(mm).
Các thông số của bích ghép ống dẫn hoàn lưu:
D
t
D
b
D
n
D D
1
h Bu lông
d
b
Z