Cân bằng vật chất:
Tháp chưng cấp hệ Benzen – Toluen: tháp mân chóp
Hỗn hợp Benzen – Toluen, cấu tự nhẹ là Benzen
Benzen: C6H6 = 78.11 (g/mol)
Toluen: C7H8 = 82.14 (g/mol)
Năng suất nhập liệu: = 1400 (kg/h)
Nồng độ nhập liệu: = 20 %kh.l
Nồng độ đỉnh: = 80 %kh.l
Nồng độ đáy: = 1.5 %kh.l
Chọn:
Nhiệt độ nhập liệu: = 25 oC
Nhiệt độ sản phẩm đáy sau khi làm nguội: = 35 oC
Nhiệt độ sản phẩm đỉnh sau khi làm nguội: = 35 oC
Nhiệt độ dòng nước lạnh đi vào: = 30 oC
Nhiệt độ dòng nước lạnh đi ra: = 40 oC
Đổi đơn vị:
xF = =
xD = =
xW = =
F = =
Phương trình trao đổi vật chất:
F = D +W 15,74 = D + W D = 4,102
F.xF = D.xD + W.xF 15,74.0,228 = D.0,825 + W.0,0176 W = 11,638
Mtb = x.MB + (1 – x).MT
Tính suất lượng:
Bảng thông số:
|
|
x
|
Kmol/h
|
kg/h
|
Mtb
|
F
|
0,2
|
0,2277
|
1400
|
15,74
|
88,941
|
D
|
0,8
|
0,8251
|
329,936
|
4,095
|
80,565
|
W
|
0,015
|
0,0176
|
1070,064
|
11,648
|
91,893
|
Tỷ số hoàn lưu:
Tỷ số hoàn lưu tối ưu:
R = 1,3.Rmin + 0,3 = 1,3.2,142 + 0,3 = 3,0846
Phương làm việc và xác định số mân:
Phương trình làm việc đoạn cất:
Phương trình làm việc đoạn chưng:
f: lượng hỗn hợp nhập liệu so với sản phẩm đỉnh
f =
Khi vẽ đồ thị, ta được 13 mâm, trong đó có 5 mâm chưng và 8 mâm cất, mâm nhập liệu là mân số 5.
Tính số mâm thực tế:
: Hiệu suất trung bình của đĩa
: số mâm thực tế
x: phần mol Benzen trong pha lỏng
y*: phần mol Benzen trong pha hơi cân bằng pha lỏng
Độ bay hơi tương đối:
Tại vị trí nhập liệu:
xF = 0,2277 -> yF*= 0,4197
=
xF = 0,2277 -> tF* = 101,1827
Độ nhớt Benzen: = 0,2585 (cP)
Độ nhớt Toluen: = 0,2686 (cP)
Độ nhớt hỗn hợp nhập liệu( I.12 tr 184 sổ tay hóa lý tập 1)
Log = xF.log + ( 1 – xF).log = 0,2277.log(0,2585) + (1-0,2277).log(0,2686) = - 0,5746
Tra đồ thị IX.11 trang 171 sổ tay hóa lý tập 2 ->
Tại vị trí mâm đáy:
XW = 0,01765 -> yw* = 0,0433
Xw = 0,01765 -> t’w = 109,7833
Tra bảng I.101 trang 91[1] tại t’w = 109,7833
Độ nhớt Benzen:
Độ nhớt Toluen:
Log = xw.log + (1 - xw).log = 0,0176.log( 0,2405) + ( 1 – 0,01765).log( 0,2514) = - 0,5999
Tra đồ thị IX.11 ở trên ta được:
Tại vị trí mâm đỉnh:
XD = 0,825 -> yD* = 0,923
XD = 0,825 -> t’D = 83,8531
Tra bảng I.101 trang 91 [1]: t’D = 83,8531
Độ nhớt Benzen:
Độ nhớt Toluen:
Log = xD.log + ( 1-x).log = 0,825.log(0,3054) + (1-0,825).log(0,3098) = - 0,514
Tra đồ thị IX.11 ở trên ta được:
Hiệu suất trung bình của tháp:
Số thực tế chưng cất:
Trong đó:
chọn 15 mâm
chọn 9 mân
Vậy số mâm thực tế là 24 mâm. Trong đó có 9 mâm cất, 15 mân chưng, mâm nhập liệu ở mâm số 9.
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |