Tài liệu Thiết kế tháp chưng cất hệ benzen toluen hoạt động liên tục với năng suất nhập liệu là 1500kgh ,có nồng độ là 25%mol benzen ,thu được sản phẩm đỉnh có nồng độ là 94% mol benzen và sản phẩm đáy có nồng độ là 3%mol benzen

Lời nói đầu Một trong những ngành có sự đóng góp to lớn đến nền công nghiệp nước ta nói riêng và thế giới nói chung là ngành công nghệ hóa học .Hiện nay trong nhiều ngành sản xuất hóa chất cũng như sử dụng sản phẩm hóa học ,nhu cầu sử dụng nguyên liệu hoặc sản phẩm có độ tinh khiết cao phải phù hợp với quy trình sản xuất hoặc nhu cầu sử dụng . Ngày nay các phương pháp được sử dụng để nâng cao độ tinh khiết như 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 .Đối với hệ Benzen – Toluen là hai cấu tự hòa tan vào nhau và có nhiệt độ sôi khác nhau nên ta chọn phương pháp chưng cất tách các cấu tử trong hỗn hợp và thu được benzen có độ tinh khiết cao .Đồ án môn học và thiết bị là môn học mang tính tổng hợp trong quá trình học tập của các kỹ sư hóa học trong tương lai . Môn học giúp sinh viên giải quyết tính toán cụ thể về yêu cầu công nghệ ,kết cấu điều kiện vận hành ,giá thành của một thiết bị trong sản xuất hóa ,thực phẩm.Đây là bước đầu tiên để sinh viên vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề kỹ thuật trong thực tế một cách tổng quát .Nhiệm vụ của môn học này là thiết kế tháp chưng cất hệ benzen toluen hoạt động liên tục với năng suất nhập liệu là 1500kg/h ,có nồng độ là 25%mol benzen ,thu được sản phẩm đỉnh có nồng độ là 94% mol benzen và sản phẩm đáy có nồng độ là 3%mol benzen .Em chân thành cảm ơn thầy cô bộ môn hóa học và thực phẩm ,các bạn sinh viên đã giúp em hoàn thành đồ án này .Tuy nhiên trong quá trình làm bài không tránh được những sai xót ,rất mong quý thầy cô góp ý ,chỉ dẫn để em hoàn thành tốt hơn. 1 Lời mở đầu: MỤC LUC :………………………………………………………………………1 ĐỒ ÁN : …………………………………………………………………………3 1. Đầu đề đồ án: ………………………………………………………….…..3 2. Nhiệm vụ đồ án :…………………………………………………………..3 3. Nội dung các phần thuyết minh tính toán : ...……………………………..3 4. Các bản vẽ và đồ thị : ……………………………………………………..4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN……………………………………………………..5 1. Khái niệm : …………………………………………………………………5 2. Phương pháp chưng cất :…………………………………………….……..6 CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ THUYẾT MINH CHI TIẾT SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ…………………….11 CHƯƠNG III: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG…………………………………………....13 1. Cân bằng vật chất : ………………………………………………………14 2. Cân bằng năng lượng : ………………………………………………..…15 CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH : ……………………………30 1. Tính đường kinh tháp : ……………………………………………..……30 2. Chiều cao thân tháp : ………………………………………………….…39 3. Tính trở lực của tháp : ………………………………………………...…40 4. Tính thân tháp chưng cất : ………………………………………….……50 5. Đáy và nắp thiết bị : ………………………………………………...…...56 6. Chi tiết ống dẫn : ………………………………………………………...58 2 7. Chọn bích và vòng đệm : ………………………………………..……….63 8. Tai treo – Chân đỡ : ………………………………………………...……52 CHƯƠNG V :TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ : .………………………………..69 1. Thiết bị làm ngưng tụ : ………………………………….………………..69 2. Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy : …………………………………….....76 3. Thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh : ……………………………………....79 4. Thiết bị nồi đun : ………………………………………………………….81 5. Thiết bị đun sôi dòng nhập liệu : ………………………………………....86 6. Bơm : …………………………………………………………………...…92 TÀI LIỆU THAM KHẢO : …………………………………………………...…95 3 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tp. Hồ Chí Minh Khoa: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Bộ Môn: QT&TB CNHH-SH-TP ĐỒ ÁN MÔN HỌC: Quá trình&Thiết bị - Mã số: 24 1. Đầu đề đồ án (Tên đồ án ) _ Thiết kế tháp chưng cất hỗn hợp Benzen-Tolune 1500kg nhập liệu/h 2. Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu và số liệu ban đầu ): _ Nồng độ nhập liệu : 25% mol benzen _ Sản phẩm đỉnh: 94% mol benzen _ Sản phẩm đáy: 3% mol benzen _ Tháp mâm chóp _ Các thông số khác tự chọn 3. Nội dung các phần thuyết minh tính toán: _ Tổng quan _ Cân bằng vật chất _ Cân bằng năng lượng _ Tính kích thước tháp, mâm _ Kết cấu tháp _ Tính thiết bị phụ _ Vẽ sơ đồ nguyên lý _ Thuyết minh chi tiết sơ đồ nguyên lý 4 _ Vẽ sơ đồ thiết bị chính có chú thích trên bản vẽ 4. Các bản vẽ và đồ thị ( loại và kích thước bản vẽ ): _ 1 bản vẽ A1 in sơ đồ nguyên lý _ 1 bản vẽ A1 tháp chưng 5 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ( Lý thuyết về chưng cất ) 1. Khái niệm : - Chưng cất là quá trình dùng để tách các cấu tử của hỗn hợp lỏng cũng như 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 đưa vào trong hỗn hợp một pha mới để tạo nên sự tiếp xúc giữa hai pha như trong quá trình hấp thu hoặc nhả khí, trong quá trình chưng cất pha mới được tạo nên bằng sự bốc hơi hoặc ngưng tụ. - Chưng cất và cô đặc khá giống nhau, tuy nhiên sự khác nhau căn bản nhất của 2 quá trình này là trong quá trình chưng cất dung môi và chất tan đều bay hơi (nghĩa là các cấu tử đều hiện diện trong cả hai pha nhưng 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 chưng cất ta thu được nhiều cấu tử và thường thì bao nhiêu cấu tử sẽ thu được bấy nhiêu sản phẩm. Nếu xét hệ đơn giản chỉ có 2 cấu tử thì ta sẽ thu được 2 sản phẩm :  Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi lớn (nhiệt độ sôi nhỏ)  Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi nhỏ (nhiệt độ sôi lớn) - Đối với hệ Benzen – Toluen 6  Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm benzen và một ít toluen.  Sản phẩm đáy chủ yếu là toluen và một ít benzen. 2. Phương pháp chưng cất : Các phương pháp chưng cất được phân loại theo : - Áp suất làm việc :  Áp suất thấp  Áp suất thường  Áp suất cao  Nguyên tắc làm việc : dựa vào nhiệt độ sôi của các cấu tử, nếu nhiệt độ sôi của các cấu tử quá cao thì ta giảm áp suất làm việc để giảm nhiệt độ sôi của các cấu tử. _ Nguyên lí làm việc :  Chưng một bậc  Chưng lôi cuốn theo hơi nước  Chưng cất _ Cấp nhiệt ở đáy tháp :  Cấp nhiệt trực tiếp  Cấp nhiệt gián tiếp Vậy : Đối với hệ Benzen – Toluen, ta chọn phương pháp chưng cất liên tục ở áp suất thường. a. Thiết bị chưng cất : _ Trong sản xuất, người ta thường dùng nhiều loại thiết bị khác nhau để tiến hành chưng cất. Tuy nhiên, yêu cầu cơ bản chung của các thiết bị vẫn giống nhau nghĩa là diện tích tiếp xúc pha phải lớn. Điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của một lưu chất này vào lưu chất kia. Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng ta có các loại tháp mâm, nếu pha lỏng phân tán vào pha khí ta có tháp chêm, tháp phun, …Ở đây ta khảo sát 2 loại thường dùng là tháp mâm và tháp chêm. 7 _ 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 được 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 được cho vào tháp theo một trong hai phương pháp sau : xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự. _ So sánh ưu nhược điểm của các loại tháp : Tháp chêm - Cấu tạo khá đơn giản. Tháp mâm xuyên lỗ Tháp chóp - Trở lực tương đối - Khá ổn định. - Trở lực thấp. thấp. Ưu - Làm việc được với chất - Hiệu suất khá cao. điểm lỏng bẩn nếu dùng đệm cầu - Hiệu suất cao. có  của chất lỏng. - Do có hiệu ứng thành  - Không làm việc - Có trở lực hiệu suất truyền khối thấp. được với chất lỏng lớn. - Độ ổn định không cao, bẩn. Nhược điểm khó vận hành. - Tiêu tốn nhiều - Kết cấu khá phức vật tư, kết cấu - Do có hiệu ứng thành  tạp. phức tạp. khi tăng năng suất thì hiệu ứng thành tăng  khó tăng năng suất. - Thiết bị khá nặng nề. Vậy :Theo yêu cầu của đồ án, ta sử dụng mâm chóp để chưng cất hỗn hợp benzentoluen 8 b. Giới thiệu về nguyên liệu :Benzen & Toluen : _ Benzen: là một hợp chất mạch vòng, ở dạng lỏng không màu và có mùi thơm nhẹ.Công thức phận tử là C6H6. Benzen không phân cực,vì vậy tan tốt trong các dung môi hữu cơ không phân cực và tan rất ít trong nước. Trước đây người ta thường sử dụng benzen làm dung môi. Tuy nhiên sau đó người ta phát hiện ra rằng nồng độ benzen trong không khí chỉ cần thấp khoảng 1ppm cũng có khả năng gây ra bệnh bạch cầu, nên ngày nay benzen được sử dụng hạn chế hơn _ Các tính chất vật lí của benzen: o Khối lượng phân tử: 78,11 o Tỉ trọng(200C): 0,879 o Nhiệt độ sôi: 800 C o Nhiệt độ nóng chảy:5,500C _ Toluen: là một hợp chất mạch vòng,ở dạng lỏng và có tính thơm ,công thức phân tử tương tự như benzen có gắn thêm nhóm –CH3. Không phân cực,do đó toluen tan tốt trong benzen.Toluen có tính chất dung môi tương tự benzen nhưng độc tính thấp hơn nhiều, nên ngày nay thường được sử dụng thay benzen làm dung môi trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. _ Các tính chất vật lí của toluen: o Khối lượng phân tử : 92,13 o Tỉ trọng (20oC) : 0,866 o Nhiệt độ sôi : 111oC o Nhiệt độ nóng chảy : -95 oC c. Các phương thức điều chế : _ Đi từ nguồn thiên nhiên 9 _ Thông thường các hidrocacbon ít được điều chế trong phòng thí nghiệm, vì có thể thu được lượng lớn nó bằng phương pháp chưng 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 như Cr2O3, hay các lim loại chuyển tiếp như Pd, Pt Cr 2 O3 / Al 2 O3 CH3(CH2)4CH3 ⃗ 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 C6H12 ⃗ Pt / Pd C6H6 _ Đi từ acetylen _ Đun acetane trong sự có mặt cảu của xúc tác là than hoạt tính hay phức của niken như Ni(CO)[(C6H5)P] sẽ thu được benzen xt 3C2H2 ⃗ C6H6 _ Từ benzen ta có thể điều chế được các dẫn xuất của benzen như toluen bằng phản ứng Friedel-Crafts (phản ứng ankyl hóa benzen bằng các dẫn xuất ankyl halide với sự có mặt cảu xúc tác AlCl3 khan AlCl 3 C6H6 + CH3- Cl ⃗ C6H5-CH3 d. Hỗn hợp benzen – toluen : _ Ta có bảng thành phần lỏng (x) – hơi (y) và nhiệt độ sôi của hỗn hợp Benzen– Toluen ở 760 mmHg.(Tham khảo ST2) 10 x (% phân 0 mol) y (% phân 0 mol) 110, t (oC) 6 11 5 10 20 30 40 50 11,8 21,4 38 51, 1 98, 102,2 6 61, 9 95, 2 71, 2 92, 1 108, 3 106, 1 60 70 80 79 85,4 91 89, 4 86,8 84, 4 90 95, 9 82, 3 100 100 80,2 CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ THUYẾT MINH CHI TIẾT SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ Hỗn hợp Benzen – Toluen có nồng độ Benzen là 25% (phần khối mol), nhiệt độ nguyên liệu lúc đầu là 30℃ tại bình chứa nguyên liệu (1), được bơm (2) bơm lên bồn cao vị (3). Dòng nhập liệu được gia nhiệt tới nhiệt độ sôi trong thiết bị truyền nhiệt ống chùm. Sau đó hỗn hợp được đưa vào tháp chưng cất (6) ở đĩa nhập liệu và bắt đầu quá trình chưng cất. Lưu lượng dòng nhập liệu được kiểm soát qua lưu lượng kế (14). Trên đĩa nhập liệu, chất lỏng được trộn với phần lỏng từ đoạn luyện của tháp chảy xuống. Trong tháp, hơi đi dưới lên gặp lỏng đi 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 phía dưới càng giảm nồng độ các cấu tử dễ bay hơi vì đã bị pha hơi tạo nên từ nồi đun (10) lôi cuốn cấu tữ 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 toluen sẽ ngưng tụ lại, cuối cùng trên đỉnh tháp ta thu được hỗn hợp có cấu tử benzen chiếm nhiều nhất (nồng độ 94% phần khối mol). Hơi này đi vào thiết bị ngưng tụ (7) được ngưng tụ hoàn toàn. Một phần chất lỏng ngưng tụ đi qua thiết bị làm nguội sản phẩm 12 đỉnh (8), được làm nguội bằng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống(8) rồi được đưa qua bồn chứa sản phẩm đỉnh (9). Phần còn lại của chất lỏng ngưng tụ được hoàn lưu về tháp ở đĩa trên cùng với tỉ số hoàn lưu thích hợp và được kiểm soát bằng lưu lượng kế(5). Cuối cùng ở đáy tháp ta thu được hỗn hợp lỏng hầu hết là cấu tử khó bay hơi (Toluen). Hỗn hợp lỏng ở đáy có nồng độ Toluene là 3% phần khối mol, còn lại là Benzene. Dung dịch lỏng ở đáy đi ra khỏi tháp vào nồi đun (10). Trong nồi đun dung dịch lỏng một phần sẽ bốc hơi cung cấp lại cho tháp để tiếp tục làm việc, phần còn lại ra khỏi nồi đun được cho qua thiết bị làm nguội sản phẩm đáy (13) rồi đi vào thiết bị làm nguội sản phẩm đáy(13) sau đó vào bồn chứa sản phẩm đáy(12). Hệ thống làm việc liên tục cho ra sản phẩm đỉnh là Benzen, sản phẩm đáy là Toluen CHƯƠNG III: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 13  Yêu cầu thiết bị: _ Thiết bị làm việc ở áp suất thường P = 1 atm _ Loại tháp: Đĩa chóp tròn  Các thông số ban đầu _ Hỗn hợp ban đầu: o Benzen: C6H6, ts = 81,1oC o Toluen: C6H5CH3, ts = 110oC _ Suất lượng nhập liệu: G F=1500( kg /h) _ Nồng độ hỗn hợp đầu: x F =0.25( pmol) _ Nồng độ sản phẩm đỉnh: x D =0.94 ( pmol) _ Nồng độ hỗn hợp đáy: x W =0.03(pmol ) 1. Cân bằng vật chất : _ Chuyển đổi nồng độ phần mol về nồng độ phần khối lượng : M Benzen=78.1 :khối lượng phân tử của benzen M Toluen=92.13 :khối lượng phân tử của toluen x F × M Benzen x́ F = ¿ x F × M Benzen + ( 1−x F ) × M Toluen 0.25 ×78 =0.22 (pkl) 0.25× 78+ ( 1−0.25 ) × 92 x́ D = ¿ x D × M Benzen x D × M Benzen + ( 1− x D ) × M Toluen 0.94 × 78 =0.92( pkl) 0.94 ×78+ ( 1−0.94 ) ×92 14 x́ W = ¿ x W × M Benzen x W × M Benzen + ( 1−x W ) × M Toluen 0.03 ×78 =0.02 (pkl) 0.03× 78+ ( 1−0.03 ) × 92 _ Ta có hệ phương trình cân bằng vật chất tính toán theo suất lượng khối lượng và nồng độ phần khối lượng : (ST2: IX.16,IX.16/144) GF =G D +GW GF × x́ F =GD × x́ D +GW × x́ W { ↔ 1500=G D + G W 1500 ×0.22=0.92× G D + 0.02× G W { ↔ GD =333.33(kg /h) GW =1166.66( kg/h) { _ Chuyển đổi suất lượng khối lượng thành suất lượng mol : F= G F × x́ F G F × ( 1−x́ F ) + M Benzen M Toluen ¿ D= G D × x́ D G D × ( 1−x́ D ) + M Benzen M Toluen ¿ w= 1500× 0.22 1500 ×(1−0.22) + =16.95 (kmolh) 78 92 333.33× 0.92 333.33 ×(1−0.92) + =4.22(kmolh) 78 92 G w × x́ w G w × ( 1−x́ w ) + M Benzen M Toluen ¿ 15 1166.66 ×0.02 1166.66 ×(1−0.02) + =12.72( kmolh) 78 92  Chỉ số hoàn lưu : _ Dựa vào bảng thành phần lỏng (x) – hơi (y) và nhiệt độ sôi của hỗn hợp Benzen – Toluen ở 760 mmHg.(ST2: bảng X.2a/146), ta nội ¿ suy, ta có: x F =0.25 ( pmol ) , thì suy ra y F =0,456 ( pmol ) , x (% phân 0 mol) y (% phân 0 mol) 110, t (oC) 6 5 10 20 11,8 21,4 38 108, 3 106,1 102, 2 30 40 50 51, 1 98, 6 61, 9 95, 2 71, 2 92, 1 60 70 85, 4 86, 89,4 8 79 80 91 84, 4 90 95, 9 82, 3 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ HỒI LƯU THÍCH HỢP Các chỉ số hồi lưu tối thiểu Chỉ số hồi lưu tối thiểu là chỉ số mà ở đó ứng với số mâm lý thuyết là vô cực .Do đó chi phí cố định là vô cực chi phí điều hành ( nhiên liệu nước và bơm là tối thiểu) 16 100 100 80,2 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 PHƯƠNG TRÌNH LÀM VIỆC VÀ SỐ MÂM LÝ THUYẾT _Chỉ số hoàn lưu tối thiểu : Rmin = ¿ x D − y ¿F ( ST 2 : IX .24/158) y ¿F −x F 0,94−0.456 =2,34 0.456−0.25 _ Chỉ số hoàn lưu làm việc : R=R LV =1.3 × Rmin +0.3 (ST2: IX.25b/159) ¿ 1.3 ×2,34+ 0.3=3.34 _ Từ đây ta có được phương trình làm việc của phần cất : y= xD R 3,34 0,94 x+ = x+ R+1 R+1 3,34 +1 3,34 +1 ¿> y =0,76 x+ 0,21 17 100 Phương trình làm việc của đoạn chưng R+f Y= R +1 x ¿ f −1 x R +1 w Với f= xD xF - xW xW = 0,94 0,25 - 0,03 0,03 = 4,13 3,34 4,13−1 x− .0,03 3,34+1 3,34+ 1 ¿> y =1,72 x +0,021  Số mâm lý thuyết : _ Để xác định số mâm lý thuyết ta phải xác định ba đường gồm : o Vẽ đường làm việc phần cất theo phương trình: y= xD R x+ =0,76 x+ 0,21 R+1 R+1 o Vẽ đường nhập liệu o Vẽ đường làm việc phần chưng qua điểm W (x=y= x W =0.03) Hình: Đồ thị mâm lý thuyết  Vậy số mâm lý thuyết của ta là: 13  Vị trí mâm nhập liệu : 7 (7 mâm phần luyện: từ mâm 1 đến mâm 7, 6 mâm phần chưng: từ mâm 8 đến mâm 13)  Số mâm thực tế : Có nhiều phương pháp xác định số mâm thực của tháp ,ngoại trừ các ảnh hưởng cưa thiết kế cơ khí của tháp thì ta có thể xác định số mâm thực dựa vào hiệu suất trung bình . Ta xác định số đĩa thực tế theo hiệu suất trung bình : N tt = 18 N¿ ❑tb (ST2: IX.59/170) Ta có ❑tb=f (αμ), Hình X.11: xác định hiệu suất trung bình của thiết bị y 1−x _ Trong đó :α = 1− y × x _ Tra các nồng độ phần mol của cấu tử dễ bay hơi trong pha hơi và pha lỏng ứng với mỗi số mâm lý thuyết dựa vào “Hình Đồ thị mâm lý thuyết” trên. _ Nội suy độ nhớt của benzene và toluene từ( ST1-bảng .101/91), ứng với từng nhiệt dộ nội suy được từ (ST2: bảng X.2a/146) , rồi tính độ nhớt của hỗn hợp theo công thức : lg μ hh=x ×lg μBenzen + ( 1−x ) lg μToluen (ST 1: I .12/ 84) (10−3 N × s/m2 ¿=( cP) _ Dựa vào tích số (αμ ¿ tra đồ thị để tìm hiệu suất trung bình (ST2:Hình X.1/171) Nt = Nlt/ηtb 19 _ Trong đó: Nt – số đĩa thực tế, Nlt - số đĩa lý thuyết, tb – hiệu suất trung bình của thiết bị. ❑tb = _ ❑1+❑2 +❑3 + …+❑n n Trong đó ni - hiệu suất của các bậc thay đổi nồng độ, n - số vị trí tính hiệu suất _ Trong trường hợp này ta tính. (¿tb )l= ❑D +❑F +❑W ¿ 3 Với ❑D +❑F +❑W lần lượt là hiệu suất ở đĩa trên cùng, hiệu suất ở đĩa nhập liệu và hiệu suất ở đĩa dưới cùng - Xác định ❑D ta có:T D (nhiệt độ đỉnh tháp) = 81,46℃ , x D = 0,94 suy ra y D= 0,95 sử dụng bảng I.101 trang 91 st1 tra và nội suy các giá trị độ nhớt μ Benzen=0,311.10−3 N.S/m2, μToluen=¿ 0,316.10−3 N.S/m2 Độ nhớt của hỗn hợp: lg μ hh=x ×lg μBenzen + ( 1−x ) lg μToluen ( ST 1: I .12/84) = 0,94lg(0,311.10−3) +(1-0,94)lg(0,316.10−3 ) =0,316.10−3 N.S/m2= 0,316 cP y 1−x 0,95 1−0,94 Và độ bay hơi tương đối:α = 1− y × x = 1−0,95 × 0,94 =1,21 → α . μ hh=1.21×0.315=0.38 Theo hình ix.11 trang 171thì ❑D =0.63 Xác định ❑F tương tự ta có: ta có:T F (nhiệt độ nhập liệu) = 100.4℃ , x F = 0.25 suy ra y D= 0.448 sử dụng bảng I.101 trang 91 st1 tra và nội suy các giá trị độ =0,260.10−3 N.S/m2, μToluen=¿ 0,270.10−3 N.S/m2 20 nhớt μ Benzen