Đề Bài Tập Chưng Cất - K3LHD

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  • Yu cu: V th biu din ng si v ng ngng t ca hn hp methanol v nc ti 760 mmHg

    Isobars of the boiling et dew

    Methanol - Water at 760 mmHg

    x y

    liquid vapor

    100 0 0

    96.4 2 13.4

    93.5 4 23

    91.2 6 30.4

    89.3 8 36.5

    87.7 10 41.8

    84.4 15 51.7

    81.7 20 57.9

    78 30 66.5

    75.3 40 72.9

    73.1 50 77.9

    71.2 60 82.5

    69.3 70 87

    67.6 80 91.5

    66 90 95.8

    65 95 97.8 64.7 100 100

    Boiling Temp. C

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1006065707580859095

    100

    Chart Title

    liquidvapor

    Axis Title

    Axis Title

  • Yu cu: V th biu din ng si v ng ngng t ca hn hp methanol v nc ti 760 mmHg

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1006065707580859095

    100

    Chart Title

    liquidvapor

    Axis Title

    Axis Title

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

    20

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  • Yu cu: V th biu din ng si v ng ngng t ca hn hp ethanol v nc ti 760 mmHg

    Isobars of the boiling et dew

    Ethanol - Water at 760 mmHg

    x y

    liquid vapor

    100 0 0

    98.4 0.5 6.5

    97.1 1 11

    94.9 2 17.5

    93.5 3 23.1

    91.8 4 27.3

    90.6 5 31

    89.5 6 34

    88.5 7 36.7

    87.7 8 39.2

    86.9 9 41.5

    86.4 10 43

    85.5 12 46

    84.8 14 48.2

    84.1 16 50

    83.6 18 51.3

    83.2 20 52.5

    82.3 25 55.1

    81.7 30 57.5

    81.2 35 59.5

    80.7 40 61.4

    80.2 45 63.5

    79.9 50 65.7

    79.5 55 67.8

    79.1 60 69.8

    78.8 65 72.5

    78.7 70 75.5

    78.5 75 78.7

    78.4 80 81.8

    78.3 85 85.5

    78.2 90 89.8

    78.3 95 94.2

    78.3 100 100

    Boiling Temp. C

  • Yu cu: V th biu din ng si v ng ngng t ca hn hp ethanol v nc ti 760 mmHg

  • Chng lin tc hn hp methanol - nc ti p sut kh quyn. Lu lng dng lng si nhp liu l 50kg/h. T s hi lu R = 3. Thnh phn khi lng ca Methanol chim 90% sn phm nh, 7% trong cn chng ct v 37% trong dng nhp liu1/ Tnh lu lng (theo khi lng) sn phm nh v sn phm y Hiu sut thu hi Methanol z2/ Tnh thnh phn phn mol ca Methanol trong sn phm nh, y v nhp liu. Xc nh nhit si ca dng nhp liu, sn phm nh v y Tnh s bc thay i nng (hay s mm l thuyt) Xc nh chiu cao phn chng v phn luyn bit chiu cao tng ng ca 1 mm l thuyt l 50 cm3/ Ga s lng sn phm nh t 18kg/h v y l 32kg/h. Ct thp l chng on nhit , 5% mt nhit trong ni hi. Nhit dng trong thp c cung cp bi hi nc bo ha p sut tng i 5 bar . Sn phm y thot ra nhit thay i trng thi ca n.Tnh lng nhit thot ra khi bnh ngng, lng nhit cn cung cp cho ni hi v lu lng hi s dng cung cp nhit cho thp chng.D liu: ng cn bng lng hi hn hp Methanol -nc

    M methanol = 32 g/mol T boiling 64,5C at 1 atm M eau 18g/mol T boiling 100C at 1 atmEnthalpy Sn phm nh 188,6 kJ/kg

    Sn phm y 395 kJ/kgDng nhp liu 279 kJ/kg

    Ga s enthalpy ca qu trnh bay hi khng i i vi hn hp l tng v cht lng tinh khit

    p s

    3) Condenser=88346 kJ.h-1, Reboiler=95175 kJ.h-1, G=45.74 kg.h-1.

    7

    1) D=18.07 kg.h-1, W=31.93 kg.h-1, =87.91%

    2) xFmol=24.8%, xDmol=83.5%, xWmol=4.1%,F=80C, D=67C et W=93C.xDmol/(R+1)=0.209, NET=3+reboiler, Hchng=50cm, Hct=100cm,

  • Chng lin tc hn hp methanol - nc ti p sut kh quyn. Lu lng dng lng si nhp liu l 50kg/h.

    Thnh phn khi lng ca Methanol chim 90% sn phm nh, 7% trong cn chng ct v 37% trong dng nhp liu

    2/ Tnh thnh phn phn mol ca Methanol trong sn phm nh, y v nhp liu.

    Xc nh chiu cao phn chng v phn luyn bit chiu cao tng ng ca 1 mm l thuyt l 50 cm3/ Ga s lng sn phm nh t 18kg/h v y l 32kg/h. Ct thp l chng on nhit , 5% mt nhit trong ni hi. Nhit dng trong thp c cung cp bi hi nc bo ha p sut tng i 5 bar . Sn phm y thot ra nhit thay i trng thi ca n.Tnh lng nhit thot ra khi bnh ngng, lng nhit cn cung cp cho ni hi v lu lng hi s dng cung cp nhit cho thp chng.

    Lv 1098kJ/kgLv 2535-2,9*TC (kJ/kg) P(bar abs) = (T/100)^4

    Ga s enthalpy ca qu trnh bay hi khng i i vi hn hp l tng v cht lng tinh khit

    3) Condenser=88346 kJ.h-1, Reboiler=95175 kJ.h-1, G=45.74 kg.h-1.

    7

    xDmol/(R+1)=0.209, NET=3+reboiler, Hchng=50cm, Hct=100cm,

    (F, xF)

  • (F, xF)

    (W, xW)

    (V, xv)

    (L, xL)

  • (D, xD)

  • QD1 : nhit lng do hi t mang voQf : nhit nguyn liu mang voQf: nhit i vo thp chng ctQD2 : nhit do thit b un si y thpQx : nhit dng hi luQn : nhit hi nh thp mang raQw : nhit dng y thpG1, G2: lng nc ngng, lm lnhr : n nhit ha hi dng hi nh thpt1, t2: nhit nc vo ra thit b ngng t, lm

    lnh

  • QD1 : nhit lng do hi t mang voQf : nhit nguyn liu mang voQf: nhit i vo thp chng ctQD2 : nhit do thit b un si y thpQx : nhit dng hi luQn : nhit hi nh thp mang raQw : nhit dng y thpG1, G2: lng nc ngng, lm lnhr : n nhit ha hi dng hi nh thpt1, t2: nhit nc vo ra thit b ngng t, lm

    lnh

  • Chng ct lin tc ti p sut kh quyn hn hp methanol - nc vi thnh phn khi lng methanol chim 60%Hn hp lng nhp liu nhit si, vi lu lng 2000kg/h. Mong mun thu hi sn phm nh vi thnh phn khi lngMethanol t 98% v thnh phn khi lng Methanol trong sn phm y l 2%

    1/ Lp bng lu lng, thnh phn khi lng v thnh phn mol ca dng sn phm nh, y v dng nhp liu2/ Xc nh s a l thuyt cn thit tin hnh qu trnh chng ct trn ch hi lu hon ton3/ Xc nh t s hi lu ti thiu thc hin qu trnh chng ct trn4/ Vi t s hi lu bng 1,4 . Xc nh s a l thuyt cn thit: s a phn chng , s a phn ct v v tr mm nhp liu ( cc mm c nh s t thp n cao, ni hi c coi l mm s 1)

    Cho bit: Mmethanol = 32g/mol Mnuoc = 18 g/mol th ng cn bng Nc - Methanol ti 760mmHg

    p s

    2) NETmin=5+reboiler;3) Rmini=0.668; 4) NET=8+reboiler, V tr mm nhp liu : 4

    1) xFmol=45.7%, xDmol=96.5%, xWmol=1.13%, F=81944 kmol.h-1, D=38347 kmol.h-1, W=43596 kmol.h-1;

  • Chng ct lin tc ti p sut kh quyn hn hp methanol - nc vi thnh phn khi lng methanol chim 60%Hn hp lng nhp liu nhit si, vi lu lng 2000kg/h. Mong mun thu hi sn phm nh vi thnh phn khi lngMethanol t 98% v thnh phn khi lng Methanol trong sn phm y l 2%

    1/ Lp bng lu lng, thnh phn khi lng v thnh phn mol ca dng sn phm nh, y v dng nhp liu2/ Xc nh s a l thuyt cn thit tin hnh qu trnh chng ct trn ch hi lu hon ton

    4/ Vi t s hi lu bng 1,4 . Xc nh s a l thuyt cn thit: s a phn chng , s a phn ct v v tr mm nhp liu

  • Chng gin on 1000 kg hn hp nc - ethanol, trong ethanol chim 25% thnh phn khi lng hn hp Ct thp chng gm 6 a l thuyt (k c ni hi)

    1/ Ga thit thp chng lm vic ti ch hi lu hon ton v thnh phn khi lng hn hp ti ni hi ging vi thnh phn khi lng hn hp nhp liu.Tnh thnh phn mol hi ethanol ti nh thp trc khi ly ra sn phm.

    2/ Mong mun thu hi 80% khi lng ethanol ti nh vi thnh phn khi lng ca ethanol ti sn phm nh t 90%Tnh khi lng, thnh phn khi lng, s mol v thnh phn mol ca tng thnh phn hn hp ti sn phm nh, y v nhp liu

    3/ Vi mong mun thu hi 80% khi lng ethanol ti nh v thnh phn khi lng ca ethanol ti sn phm nh t 90% , ta phi iu chnh t l hi lu khong 3,5 khi bt u qu trnh chng ct v t l hi lu bng 7 vo cui qu trnh chng ct. Kim chng 2 gi tr hi lu trn.Cho bit: Methanol = 46g/mol , Mnc = 18g/mol v th ng cn bng ca nc - ethanol ti 760mmHg

    p n:

    2) D=222 kg, xDmol=77.9%, W=778 kg, xWmol=2.61%, 3) Rini=3.5, Rfin=7

    1) xB,imol=11.54%, xD,i

    mol=81.5%, xD,imass=91.8%,

  • Chng gin on 1000 kg hn hp nc - ethanol, trong ethanol chim 25% thnh phn khi lng hn hp

    1/ Ga thit thp chng lm vic ti ch hi lu hon ton v thnh phn khi lng hn hp ti ni hi ging vi thnh phn khi lng hn hp nhp liu.

    2/ Mong mun thu hi 80% khi lng ethanol ti nh vi thnh phn khi lng ca ethanol ti sn phm nh t 90%Tnh khi lng, thnh phn khi lng, s mol v thnh phn mol ca tng thnh phn hn hp ti sn phm nh, y v nhp liu

    3/ Vi mong mun thu hi 80% khi lng ethanol ti nh v thnh phn khi lng ca ethanol ti sn phm nh t 90% , ta phi iu chnh t l hi lu khong 3,5 khi bt u qu trnh chng ct v t l hi lu bng 7 vo cui qu trnh chng ct.

    Cho bit: Methanol = 46g/mol , Mnc = 18g/mol v th ng cn bng ca nc - ethanol ti 760mmHg

  • 1/ Ga thit thp chng lm vic ti ch hi lu hon ton v thnh phn khi lng hn hp ti ni hi ging vi thnh phn khi lng hn hp nhp liu.

  • Chng n gin gin on hn hp ru etylic - nc .F = 1000 kgxF = 60% khi lngxW = 5% khi lngTnh lng sn phm y v sn phm nh

    p s: W = 10,5467 kmol D = 24,7190 kmol

  • Bi 1 Methanol - ncBi 2 ethanol - NcB3 Chng lin tc Methanol NcB4 Chng lin tc Methanol ncB5 Chng gin on ethanol ncB6 Chng gin on Etylic Nc