Kỹ thuật phản ứng - Bài 1: Động học quá trình sấy

Nội dung text: Kỹ thuật phản ứng - Bài 1: Động học quá trình sấy

1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM MÁY VÀ THIẾT BỊ
2. Bài 1: ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH SẤY 1) Mục Đích Thí Nghiệm Khảo sát quá trình sấy đối lưu vật liệu là giấy lọc trong thiết bị sấy bằng không khí được nung nóng nhằm: - Xác định đường cong sấy W . - Xác định đường cong tốc độ sấy . - Giá trị độ ẩm tới hạn , tốc độ sấy đẳng tốc N, hhệ số sấy k. 2) Sơ đồ thí nghiệm 3) Cách tiến hành thí nghiệm. - Cân giấy lọc để xác định , sau đó đi làm ẩm các tờ giấy lọc. - Kiểm tra nhiệt độ bầu ướt, nhiệt độ bầu khô ghi lại các giá trị trước khi tiến hành thí nghiệm. - Bật công tắc tổng, bật công tắc quạt, cài đật nhiệt độ, bật công tắt điện trở để gia nhiệt - Tiến hành ghi nhận chỉ số cân, nhiệt độ bầu khô, nhiệt độ bầu ướt sau 3 phút. - Tiếp tục ghi nhận đến khi giá trị cân kgông đổi 3 lần là kết thúc quá trình. 4) Kết Quả Thí Nghiệm. stt Mức 50 Mức 60 1 0 154,6 28 33 34 33,5 135,6 28 32 34,5 34 2 3 147,6 26 31 34,5 34 131 27 32,5 35,8 35,5 3 6 141 26 30 35 34,2 124,2 27 32,8 35,8 36 4 9 133,6 26 29,8 35 34,6 118,8 27,1 32,8 36 36 5 12 128,4 26 29,8 35 34,6 111,4 27,2 32,8 36 36 6 15 120,6 26 29,8 35 34,2 105,4 27 32,8 36 36 7 18 114,8 26 29,6 35 34,2 99,4 27 32,8 36 36 8 21 108,8 26 29,6 35 34,2 93 27 32,8 36 35,5 9 24 102,6 26,3 30 35 35 80,6 27 32,2 36 35,2 10 27 98,2 26,5 30 35 35 74,2 27 32,2 36 35,2 11 30 94 26,2 30 35 35 68,4 27 32,2 36 35,2 12 33 89 26,1 30 35 35 64 27 32,2 36 35,2 13 36 83,6 26 30 35 35 64 27 32,2 36 35,2
3. 14 39 79,8 26 30 35 35 64 27 32,2 36 35,2 15 42 75 26 30 35 35 16 45 73 26 30 35 35 17 48 70 26 30 35 35 18 51 67,2 26 30 35 35 19 54 65 26,7 30 35 35 20 57 64 27 30 35 35 21 60 62,2 27,8 30 35 35 22 63 61,4 27 30 35 35 23 66 61 27 30 35 35 24 69 60 27 30 35 35 25 72 60 27 30 35 35 stt Mức 40 1 0 153,8 28 32 33,8 33,2 2 3 149,2 26,8 31,3 33,8 34 3 6 144,2 26,9 31,3 33,8 34 4 9 136,8 26,5 31,3 33,8 34 5 12 133 26,5 31,3 33,8 34 6 15 128 26,5 31,3 33,8 33,5 7 18 124,6 26 31,3 33,8 33,2 8 21 120 26 31,3 33,8 33,8 9 24 113,6 26 31,3 33,8 33,2 10 27 107,2 26 31,3 33,8 33,8 11 30 100,8 26 31,3 33,8 33,5 12 33 96 26 31,3 33,8 33,5 13 36 92 26 31,3 33,8 34 14 39 88,6 26 31,3 33,8 33,2 5) Xử lí kết quả ♦ Mức 400C: -Độ ẩm của giấy lọc: G1 G0 153,8 64 W1 .100% .100% 140,3125% G0 64
4. -% Tốc độ sấy: W1 W2 140,3125 133,125 N1= 2,395833(% / phut) t2 t1 3 0 Tương tự ta tính cho các thí nghiệm khác. Ta có bẳng kết quả tính toán: T(phut) G(g) W(%) N1(%/phut) STT 1 0 153,8 140,3125 2 3 149,2 133,125 2,395833 3 6 144,2 125,3125 2,604167 4 9 136,8 113,75 3,854167 5 12 133 107,8125 1,979167 6 15 128 100 2,604167 7 18 124,6 94,6875 1,770833 8 21 120 87,5 2,395833 9 24 113,6 77,5 3,333333 10 27 107,2 67,5 3,333333 11 30 100,8 57,5 3,333333 12 33 96 50 2,5 13 36 92 43,75 2,083333 14 39 88,6 38,4375 1,770833 15 42 88,6 38,4375 0 ♦ Mức 500C: T(phut) G(g) W(%) N1(%/s) STT 1 0 154,6 197,3077 2 3 147,6 183,8462 4,487179 3 6 141 171,1538 4,230769 4 9 133,6 156,9231 4,74359 5 12 128,4 146,9231 3,333333 6 15 120,6 131,9231 5 7 18 114,6 120,3846 3,846154 8 21 108,8 109,2308 3,717949 9 24 102,6 97,30769 3,974359 10 27 98,2 88,84615 2,820513 11 30 94 80,76923 2,692308 12 33 89 71,15385 3,205128
5. 13 36 83,6 60,76923 3,461538 14 39 79,8 53,46154 2,435897 15 42 75 44,23077 3,076923 16 45 73 40,38462 1,282051 17 48 70 34,61538 1,923077 18 51 67,2 29,23077 1,794872 19 54 65 25 1,410256 20 57 64 23,07692 0,641026 21 60 62,2 19,61538 1,153846 22 63 61,4 18,07692 0,512821 23 66 60 15,38462 0,897436 24 69 60 15,38462 0 25 72 60 15,38462 0 ♦ Mức 600C: STT T(phut) G(g) W(%) N1(%/s) 1 0 135,6 126 2 3 131 118,3333 2,555556 3 6 124,2 107 3,777778 4 9 118,8 98 3 5 12 111,1 85,16667 4,277778 6 15 105,4 75,66667 3,166667 7 18 99,4 65,66667 3,333333 8 21 93 55 3,555556 9 24 80,6 34,33333 6,888889 10 27 74,2 23,66667 3,555556 11 30 68,4 14 3,222222 12 33 64 6,666667 2,444444 13 36 64 6,666667 0 14 39 64 6,666667 0 ♦ Bảng kết quả tính toán thông số động học: ♦ Mức 400C: - Độ ẩm cân bằng Wc: Dựa vào đường cong tốc độ sấy, từ điểm tốc độ sấy N=0 ta xác định Wc=38,4375%. - Độ ẩm tới hạn quy ước Wk:
6. + Thực nghiệm, ta xác định trên đường cong tốc độ sấy khi giai đoạn đẳng tốc kết thúc. W 140,3125 + Lý thuyết: W 1 W 38,4375 116,39%. k 1,8 c 1,8 - Nhiệt độ bầu ước trung bình tu : lấy giá trị trung bình cộng nhiệt độ bầu 0 ước đầu. Ta được: tu =26,45 C. - Nhiệt độ bầu khô trung bình tk : lấy giá trị trung bình cộng nhiệt độ bầu 0 khô đầu. Ta được: tk =33,8 C. 0 - Dựa vào nhiệt độ bầu ước tu =26,45 C tra trên giản đồ Ramzin ta được áp suất Phơi=24 mmHg. 0 - Dựa vào nhiệt độ bầu khô tk =33,8 C tra trên giản đồ Ramzin ta được áp suất Phơi=41mmHg. - Hệ số trao đổi ẩm m có thể xác định theo công thức thực nghiệm sau: 0,8 0,8 2 m 0,0475.vk 0,0475.8,904 0,27313 (kg/m .h.mmHg) Với vk = 8,904 m/s: vận tốc tác nhân sấy. -Cường độ bay hơi ẩm: 760 760 J .(P P ). 0,27313.(41 24). 54,28984 (kg/m2.h) m m b h B 66 - Tốc độ sấy lý thuyết Nt: Nt=100.Jm.f=100.54,28984.2,8125= 15269,01(m/h) F 0,2.0,3 3 Với bề mặt riêng: f= 3. 3 2,8125(m /kg) G0 64.10 W1 W2 1140,3125 38,4375 - Tốc độ sấy thực tế: Ntn= 145,54% / h t 0,7
7. N 145,54 - Hệ số sấy: K 1,86703 (h-1). Wk Wc 116,39 38,4375 W W 140,3125 116,39 - Thời gian sấy đẳng tốc:  1 k 0,16437 1 N 145,54 1 Wk Wc - Thời gian sấy giảm tốc:  2 ln( ) K W2 Wc Tương tự ta tính cho mức 500C, 600C, ta được bảng kết quả: 400C 500C 600C Thông số Wk(%) 116,39 125 76,67 Wc(%) 38,4375 15,38462 6,67 0 26,45 26,45 27,33 tu ( C) 0 33,8 34,92 35,84 tk ( C) Pb(mmHg) 41 42 43 Ph(mmHg) 24 24 25 2 m (kg/m .h.mmHg) 0,27313 0,27313 0,27313 2 Jm(kg/m .h) 54,28984 56,6124 54,94473 Nlt(m/h) 15269,01 19596.61 16484,19 Ntn(%/h) 145,54 151,60 183,35 K(1/h) 1,86703 1,38304 1,67481 1 (h) 0,16437 0,47696 0,26905  2 (h)  (h) 0,7 1,2 0,65 3.3 Đồ thị ♦ Mức 400C:
8. ♦Mức 500C:
9. ♦Mức 600C: Bài 2: TĨNH LỰC HỌC QUÁ TRÌNH SẤY 1) Mụch Đích Thí Nghiệm - Khảo sát sự biến đổi thông số không khí ẩm và vật liệu sấy của quá trình sấy lí thuyết
10. - Xác định lượng không khí khô cần sử dụng và lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy lý thuyết. - So sánh và đánh giá sự khác nhau giữa quá trình sấy thực tế và sấy lý thuyết. 2) Sơ Đồ Thí Nghiệm. 3) Quá Trình tiến Hành Thí Nghiệm - Bậc công tắc tổng - Đem cân vật liệu để xác định - Làm ẩm các tờ vật liệu - Ghi nhiệt độ bầu khô và bầu ướt ban đầu - Bật quạt để máy khô trong vài phút - Làm ẩm các tờ vật liệu - Đem cân và ghi lại giá trị của cân - Cài đặt điện trở - Sau thời gian 15 phút ghi các số liệu cần thiết cho việc tính toán - Quá trình dừng lại khi khôi lượng vật liệu đã ổn định 4) Kết Quả Thí Nghiệm stt Điện Quạt Điểm 0 Điểm 1 Điểm 2 trở m/s 1 3 6 33 24 33 24 33 32 256,8 238,6 3,75 2 5 6 33 24 33,5 25 35 33,2 239 220,8 3,53 3 7 6 33 24 39 26 38,7 36 216,4 197,8 3,72 4 5 4 33 24 37 25 36,5 35 191 176,6 2,39 5 5 8 33 24 36 24,7 35,2 33,2 183,8 176 4,06 5) Xử lí kết quả. - và H ramzin -H. - Ta có: 100 x GG d k d 100 Gk 91,6 xd 100 100 100 100 64,33 Gd 256,8
11. 100 x GG c k c 100 Gk 91,6 xc 100 100 100 100 61,61 Gc 238,6 xd xc X d X c 1 xd 1 xc xd x c x d x c WGG c d 100 xd 100 x c 64,33-61,61 W=238,6 18,19(g ) 0,01819( kg ) 100-64,33 W 0,01819 Llt 1,096 YY2 1 0,03 0,0134 Qlt = Llt ( H2 – H0 ) = 1,096 ( 110 – 75 ) = 38,36 Ta có: -4 Qv = F  = 40.35.10 .3,75 = 0,525 Qm = Qv = 1,2 . 0,525 = 0,63 -3 Lth = t Qm = 15.60.0,63.10 = 0,567 Qth = Lth ( H2 – H0 ) = 0,567(110 – 75) = 19,85 5.1) Bảng kết quả tính toán: STT Điểm 0 Điểm 1 Điểm 2 Y (kg/kg) H (kj/kg) Y (kg/kg) H (kj/kg) Y (kg/kg) H (kj/kg) 1 0,013 75 0,0134 75 0,03 110 2 0,013 75 0,0136 77 0,0252 112 3 0,013 75 0,020 80 0,039 140 4 0,013 75 0,0152 77 0,036 130 5 0,013 75 0,015 76 0,0253 112 5.2) Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng:
12. STT xd xc W Lý thuyết Thực tế (kg/kg) (kg/kg) (kg) Llt (kg) Qlt (kj) Lth (kg) Qth (kj) 1 64,33 61,61 0,01819 1,096 38,36 0,567 19,85 2 61,67 58,51 0,01786 1,54 56,98 0,531 19,65 3 57,67 53,69 0,0186 0,979 63,64 0,558 36,27 4 52,04 48,13 0,0144 0,6923 38,08 0,36 19,8 5 50,16 47,95 0,0078 0,7573 28,02 0,612 22,64 Đồ thi so sánh lượng không khí sử dụng của quá trình sấy lí thuyết và sấy thực tế: Đồ thi so sánh nhiệt lượng cung cấp của quá trình sấy lí thuyết và sấy thực tế:
13. Bài 3: KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ CỘT CHÊM 1) Mục Đích Thí Nghiệm Khảo sát đặc tính động lực học lưu chất và khả năng hoạt động của tháp đệm bằng cách xác định: - Ảnh hưởng của vận tốc khí và lỏng lên độ giảm áp suất của dòng khí qua cột. - Sự biến đổi của hệ số ma sát trong cột theo chuẩn số Reynolds của dòng khí và suy ra các hệ thức thực nghiệm. - Sự biến đổi của thừa số liên hệ giữa độ giảm áp của dòng khí khi cột khô và khi cột ướt với vận tốc dòng lỏng. 2) Sơ Đồ Thí Nghiệm 3) Quá Trình Tiến Hành Thí Nghiệm. - Đầu tiên đóng tất cả các van, và mở van khí để thổi sạch lượng nước còn lại trong tháp đệm. - Mở bươm lỏng và mở van lỏng để cho nước vào tháp với lượng cho phép khi quan sát ống chỉ mực chất lỏng.
14. - Bậc lại bươm khí, mở từ từ van khí 2 và đóng từ từ van khí 1 để tăng lượng khí vào tháp nhằm thổi hết lượng nước còn đọng lại trong các vật chiêm. - Sau khoảng thời gian 5 phút, mở van khí 1 và đóng van khí 2 để làm thí nghiệm cột khô. 4) Kết Quả Thí Nghiệm  Kết Quả Thí nghiệm Cột Khô Stt G(l/ph) 1 1 ( ) 16,7 ( 2 1,5 48 3 2 95,1 4 2,5 161,8 5 3 220,6 6 4 395,2  Kết Quả Thí Nghiệm Cột Ướt 100 150 200 250 300 stt 1 1 ( 19,6 18,6 19,6 20,6 19,6 2 1,5 48 52 49 48 42,2 3 2 95,1 95,1 99 87,3 86,3 3 2,5 171,6 155,9 155,9 155,9 154,9 5 3 222,6 222,6 213,8 217,7 218,7 6 4 388,3 401,1 384,4 399,1 tràn 5) Xử lí số liệu: Chuyển lưu lượng thể tích sang lưu lượng khối lượng: Dựa vào công thức: Và ta chỉ việc tính:
15. Cách tính Reynol : Re , với a là diện tích bề mặt riêng của vật đệm bằng 360 có giá trị 18,37. lấy ở 25 Tính nếu Re , 5.1) Kết quả tính toán : Kết quả tính toán cột khô : stt G logG log 2 (kg/s.m ) (Pa/m) 1 0,0714 -1,1463 10,4375 1,0185 43,1863 3,24 2 0,1071 -0,9702 30 1,4771 64,779 1,56 3 0,1429 -0,8449 59,4375 1,7740 86,3727 1,55 4 0,1786 -0,7481 101,125 2,0048 108,026 1,48 5 0,2143 -0,6689 137,875 2,1394 129,619 1,43 6 0,2858 -0,5439 274 2,3926 172,866 1,35 Kết quả tính toán log cho cột ướt. 100 150 200 250 300 stt logG log 1 1,1463 1,0881 1,0653 1,0881 1,1097 1,0881 2 0,9702 1,4771 1,5118 1,4860 1,4771 1,4211 3 0,8449 1,7740 1,7740 1,7915 1,7368 1,7318 4 0,7481 2,0303 1,9887 1,9887 1,9887 1,9859 5 0,6689 2,1434 2,1434 2,1258 2,1337 2,1357 6 0,5439 2,3850 2,3991 2,3806 2,3969 5.2) Đồ thị :
16. Bài 5: CHƯNG GIÁN ĐOẠN KHÔNG HOÀN LƯU 1) Mục Đích Thí Nghiệm - Quá trình chưng gián đoạn không hoàn lưu nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số sau: - Hiệu suất tháp chưng khi tiến hành không hồi lưu - Sự biến đổi nồng độ sản phẩm đỉnh theo thời gian chưng cất. 2) Sơ Đồ Thí Nghiệm 3) Quá Trình Tiến Hành Thí Nghiệm - Tháo hết sản phẩm đáy ở nồi đun và đo độ rượu bằng phù kế - Lấy cồn pha với sản phẩm đáy thành rượu có độ rượu từ 20 - Đo lại độ rượu để chuẩn bị nhập liệu, ghi độ rượu. - Đổ 5 rượu vừa pha vào bình nhập liệu. - Đóng khoảng ¾ van hoàn lưu của bươm nhập liệu. - Mở công tắc gia nhiệt nồi đun, chờ nồi đun sôi, quan sát trên thiết bị ngưng tụ có vài giọt ta mở van nước để cho thiết bị thực hiện ngưng tụ. - Sau 15 giây phút ta tiến hành ghi nhiệt độ được hiển thị trên bộ điều khiển, đo lượng sản phẩm đỉnh, đo nồng độ sản phẩm đỉnh bằng cách dung phù kế. - Dừng thí nghiệm
17. 4) Kết Quả Thí Nghiệm Kết quả thí nghiệm nồng độ và năng suất: stt P(mB) G 1 15 28 5 10 92 0,15 250 2 30 12 91,5 0,17 250 3 45 14 86,5 0,245 250 4 60 16 81 0,38 250 5 75 18 73 0,37 250 6 90 20 62,5 0,28 250 Kết quả thí nghiệm nhiệt độ: stt T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 1 86,5 84,1 77,8 77,3 77,7 27,3 29 29,2 2 87,3 85,3 79,9 78,7 78,6 27,5 29 29,3 3 88,5 86,7 83 82,1 81,2 27,9 29 29,3 4 90,5 89,5 86,2 86,3 85,6 28,1 29 29,8 5 93,2 92,4 89,2 89,4 88,9 28,1 29 30,7 6 96,2 95,3 92,6 92,2 91,2 28 29 29,5  Xử lí số liệu: Cách tính : Ta có; Rượu 28 tra được khối lượng riêng là 950,98 ( kg/ ) Khối lượng rượu nguyên chất: Khối lượng hỗn hợp :   Cách tính nồng độ sp đỉnh: Ta tính , ta có : rượu 92 , tra khối lượng riêng ta có : 803,84 và 92  Tương tự cho các sản phẩm đỉnh khác.  Cách tính sản phẩm đáy: Ta có Ta có; F=4,7549, D=0,12658 W=4,62832
18. Ta cũng có  Cách tính cân bằng năng lượng: Nhiệt lượng trao đổi trong thiết bị ngưng tụ: Với là nhiệt hóa hơi của sản phẩm đỉnh, tra trang 324 tập 1 sổ tay quá trình thiết bị. Nhiệt lượng do dòng nhập liệu mang vào: . Nhiệt lượng do dòng sản phẩm đỉnh mang ra: .  Ta thu được kết quả sau: Kết quả tính toán cân bằng vật chất: STT xF F xD xW D W Ln( F / W ) (kg/kg) (kg) (kg/kg) (kg/kg) (kg) (kg) (kg) 1 0,22987 4,7549 0,893 0,2128 0,12 4,63 0,025 2 0,22987 4,7549 0,88 0,192 0,136 4,49 0,055 3 0,22987 4,7549 0,82 0,162 0,200 4,29 0,101 4 0,22987 4,7549 0,75 0,115 0,316 3,98 0,177 5 0,22987 4,7549 0,69 0,067 0,315 3,66 0,260 6 0,22987 4,7549 0,55 0,032 0,245 3,41 0,329  Kết quả tính toán cân bằng năng lượng: STT G Qng QF QW QD Qk (kg/h) (Kj) (kj) (kj) (kj) (kj) 1 250 99 236,033 1281,584 28,2918 1234,57 2 250 114,24 244,414 1266,085 33,0728 1230,50 3 250 163,4 237,194 1233,91 51,723 1275,62 4 250 256,592 243,293 1185,025 88,357 1354,40 5 250 255,15 230,444 1142,72 92,086 1325,80 6 250 197,255 205,473 1115,343 74,7695 1244,5 5) Đồ thi. 5.1) Sự biến đổi nồng độ:
19. 5.2) Biến đổi lượng nhiệt nồi đun theo độ tinh khiết sản phẩm. 5.3) Đồ thị biến đổi số mâm theo độ giảm áp:
20. Bài 8: CHƯNG LIÊN TỤC 1) Mục Đích Thí Nghiệm Quá trình chưng liên tục nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số sau: - Lưu lượng dòng nhập liệu - Nhiệt độ dòng nhập liệu - Vị trí nhập liệu - lưu lượng dòng chuyển động trong tháp chưng cất - Chỉ số hồi lưu 2) Sơ Đồ Thí Nghiệm 3) Các Bước Tiến Hành Thí Nghiệm.
21. - Pha rượu với nồng độ khoảng 20 - Bật công tắc điện chính - Mở hệ thống nước giải nhiệt - Mở công tắc tổng - Đặt giá trị lưu lượng dòng nước giải nhiệt trên bộ điều khiển. - Mở van nhập liệu ở vị trí thấp nhất, điều chỉnh lưu lượng bơm nhập liệu với hiệu suất 100 , số vòng quay tối đa, mở bơm nhập liệu vào nồi đun đến lượng cho phép - Mở điện trở nồi đun - Cài đặt độ giảm áp trên máy - Vận hành ở chế độ Reflux hồi lưu hoàn toàn - Sau thời gian ổn định hệ thống, bậc công tắc sang chế độ draw off, đo nồng độ sản phẩm đỉnh - Ghi lại chỉ sôd hồi lưu và các nhiệt độ cần thiết 4) Kết Quả Thí Nghiệm stt Mâm R NL G 1 25 5 1,75 94 120 17 4,51 250 2 2 94 140 21 4,1 3 2,25 96 120 26 4,5 4 2,5 97,7 160 24 2,42 5 2,75 96 140 22 2,8 6 3 95 190 23 1,9 Kết Quả Đo Nhiệt Độ. stt T T T3 T T5 T T T8 1 88,7 87,5 86,1 77,6 77,6 88,3 29,8 30,9 2 89,1 88,1 86,6 77,5 77,4 88,9 29,8 31 3 89,4 88 86,3 77,3 77,4 88,7 29,7 30,9 4 89,8 88,5 87,2 77,3 77,4 89,3 29,7 30,9 5 90,1 88,7 87,4 77,4 77,4 89,3 29,7 30,9 6 92,4 90,7 85,1 80 78 69,3 29,8 33,4
22. 5) Xử lí kết quả: Tính Ta có: Ta có: Với Rượu 25 :  Tính F: Ta có: M M etylic.xetylic M nuoc (1 xetylic ) 46.0,091224 18.(1 0,091224) 20,5543 F 4,78035.103 F 232,572(mol / h) M 20,5543 Tính xD mRuounc 0,08807 Ta có: xD 0,91929 mhh 0,095802 0 Vnc 0 94 Trong đó: R Vnc R .Vhh .0,12 0,1128(Lit) Vhh 100 3 mRuounc= 100 .Vnc 780,75.0,1128.10 0,08807 (kg) 3 0 Với 100 =780,75 kg/m : khối lượng riêng của rượu 100 ở nhiệt độ nhập liệu. 3 ▪ Khối lượng hỗn hợp: mhh= hh.Vhh 798,35.0,12.10 0,095802(kg) 3 0 Với hh =798,35 kg/m : khối riêng của hỗn hợp ở 94 C 6) Bảng kết quả tính toán:
23. STT xF(mol/mol) F(mol/h) xD(mol/mol) xW(mol/mol) 1 0,091224 232,572 0,81672 0,083835 2 0,091224 232,572 0,81673 0,082591 3 0,091224 232,572 0,87154 0,082846 4 0,091224 232,572 0,86308 0,09128 5 0,091224 232,572 0,87163 0,082342 6 0,091224 232,572 0,84358 0,07929 ♦ Tính D: Ta có: M M etylic.xetylic M nuoc (1 xetylic ) 46.0,81672 18.(1 0,81672) 40,86816 D 0,095802.103 D 2,34464(mol / h) M 40,86816 W= F- D = 232,572 – 2,34464 = 230,23(mol/h). Ta có bảng số liệu: STT R F(mol/h) D(mol/h) W(mol/h) 1 2,03250 232,572 2,34464 230,23 2 2,32290 232,572 2,73485 229,83 3 2,98069 232,572 2,24347 232,49 4 3,24884 232,572 3,01118 229,56 5 3,64379 232,572 2,61711 229,95 Tính số mâm lý thuyết Xác định chỉ số hồi lưu: * xD y F 0,816722 0,42688 Ta có: Rmin * 1,16143 y F xF 0,42688 0,091224  R=1,75.Rmin = 1,75.1,16143 = 2,03250 Tương tự ta tính cho các thí nghiệm khác.  Đường làm việc phần cất:
24. Ta có: R x 2,03250 0,816722 y x D x 0,67024x 0,26932 R 1 R 1 2,03250 1 2,03250 1  Đường làm việc phần chưng: L R L 1 99,19305 2,03250 99,19305 1 y x x x .0,091224 33,38x 2,95 R 1 R 1 W 2,03250 1 2,03250 1 Đường làm việc Đường làm việc H R N STT phần chưng phần cất % 1 2,03250 33,38x-2,95 0,67024x+0,26932 2 2,32290 26,29x-2,31 0,69906x+0,24579 3 2,98069 26,79x-2,35 0,74879x+0,21894 4 3,24884 18,94x-1,64 0,76464x+0,20313 5 3,64379 19,92x-1,73 0,78466x+0,18769 6 3,72435 14,34x-1,22 0,78833x+0,17856 6.1 Kết quả tính cân bằng năng lượng:  Nhiệt lượng trao đổi trong thiết bị ngưng tụ,W: 0,095802 Qng=D.rD = .207,96.4186 23,17(W ) . 3600 Trong đó: D: khối lượng sản phẩm đỉnh (kg/s). rD=207,96 kcal/kg: nhiệt hóa hơi của sản phẩm đỉnh, kcal/kg.  Nhiệt lượng do dòng nhập liệu mang vào,W: 232,572 Ta có: QF= F.CF.tF= .193,63.88,3 1104,56 (W). 3600 Trong đó: F: lưu lượng mol nhập liệu( mol/s). 0 CF=193,63 J/mol C: nhiệt dung riêng của nhập liệu tại nhiệt đô nhập liệu. 0 TF: nhiệt độ nhập liệu, C.  Nhiệt dung riêng của sản phẩm đáy: 230,2274 Ta có: QW = W.CW.tW= .196,56.88,7 1114,9(W ) 3600 Trong đó: W: lưu lượng mol sản phẩm đáy( mol/s). 0 CW=196,56 J/mol C: nhiệt dung riêng của sản phẩm đáy tại nhiệt độ sản phẩm đáy. 0 tW: nhiệt độ sản phẩm đáy, C.  Nhiệt dung riêng của sản phẩm đỉnh: 2,34464 Ta có: QD = D.CD.tD= .79,66.77,6 4,03(W ) 3600 Trong đó: D: lưu lượng mol sản phẩm đỉnh( mol/s). 0 CD=79,66 J/mol C: nhiệt dung riêng của sản phẩm đỉnh tại nhiệt độ sản phẩm đáy. 0 tD: nhiệt độ sản phẩm đỉnh, C.
25.  Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị làm lạnh: - Làm lạnh sản phẩm đỉnh: 2,34464 Ta có: Q D D.C .(t t ) .79,66.(78,13 77,6) 0,02749(W ) II D S D D 3600 Trong đó: D: lưu lượng mol sản phẩm đỉnh( mol/s). 0 CD=79,66 J/mol C: nhiệt dung riêng của sản phẩm đỉnh tại nhiệt độ sản phẩm đáy. t =78,130C: nhiệt độ sôi sản phẩm đỉnh,0C. SD 0 tD: nhiệt độ sản phẩm đỉnh, C. - Làm lạnh sản phẩm đáy: 230,2274 QW W.C .(t t ) .196,56.(88,7 87,2) 18,86(W ) II W SW W 3600 0 Với :tSW :nhiệt độ sôi sản phẩm đáy, C.  Phương trình cân bằng nhiệt lượng: QF + QK + QL0 = QD + QW + Qm + Qng. => QK = QD + QW + Qm + Qng –QF – QL0. = 4,03 + 1114,9+ 5%QK + 23,17-1104,5-0,02749-18,86=19,69. Tính toán tương tự các thí nghiệm khác, ta được bảng tóm tắc kết quả như sau: G Q Q Q Q Q D QW Q STT ng F W D II II K kg/h W W W W W W W 1 250 23,17 1104,56 1114,9 4,03 0,02749 18,86 19,69 2 250 27,03 940,57 1124,1 4,69 0,03810 42,26 182,05 3 250 23,01 938,17 1132,6 3,67 0,03749 62,08 167,36 4 250 30,72 1118,5 1123,8 4,96 0,05130 59,46 19,51 5 250 26,85 1114,4 1136,4 4,29 0,03822 58,02 5,17 6 250 36,38 850,81 1166,5 6,35 0,14992 90,27 282,11 Đồ thị:
26. QK-R LỜI NHẬN XÉT