Đồ án thiết kế hệ thống chưng cất acetone nước tháp mâm xuyên lỗ HCMUTE

Tôi có thể tạo meta tags cho bài viết của bạn. Dưới đây là kết quả: { "ai_description": "Tìm hiểu phương pháp thiết kế hệ thống chưng cất acetone nước bằng

• Tác giả: Phạm Thành Trung
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Hoàng Huy Phước Lợi
• Trường học: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học
• Đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất hệ acetone-nước bằng tháp mâm xuyên lỗ nhập liệu ở trạng thái lỏng sôi
• Loại tài liệu: Đồ án môn học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế hệ thống chưng cất acetone nước

Tháp mâm xuyên lỗ là thiết bị quan trọng trong công nghệ hóa học, đặc biệt trong quá trình chưng cất acetone-nước. Hệ thống này sử dụng nguyên lý tách hỗn hợp lỏng dựa trên sự khác biệt về điểm sôi của các cấu tử. Acetone có nhiệt độ sôi thấp hơn nước nên sẽ bay hơi trước, tạo ra sản phẩm đỉnh giàu acetone (90% khối lượng) và sản phẩm đáy chứa chủ yếu nước. Thiết kế hệ thống chưng cất acetone-nước bằng tháp mâm xuyên lỗ nhập liệu ở trạng thái lỏng sôi đòi hỏi tính toán chính xác cân bằng vật chất, năng lượng và cấu trúc mâm. Tháp mâm xuyên lỗ được ưu tiên vì hiệu suất tách cao, chi phí vận hành thấp và khả năng xử lý lưu lượng lớn (2000 kg/h). Hệ thống này ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa dầu, sản xuất dung môi và tái chế hóa chất.

1.1. Nguyên lý hoạt động của tháp mâm xuyên lỗ

Tháp mâm xuyên lỗ hoạt động dựa trên nguyên lý tiếp xúc giữa pha lỏng và pha hơi. Dung dịch nhập liệu (20% acetone) được đưa vào tháp ở trạng thái lỏng sôi, tiếp xúc với hơi nóng từ đáy tháp. Tại mỗi mâm, hơi acetone bốc lên gặp dung dịch lỏng, trao đổi nhiệt và khối lượng. Acetone bay hơi ưu tiên do có nhiệt độ sôi thấp hơn, trong khi nước bị giữ lại. Quá trình lặp lại trên nhiều mâm lý thuyết (6 mâm) đảm bảo phân tách hoàn toàn. Hơi acetone sau khi tách khỏi hỗn hợp được ngưng tụ thu hồi sản phẩm đỉnh, trong khi sản phẩm đáy (nước) được thải ra ngoài. Hiệu suất tách phụ thuộc vào lưu lượng, nồng độ nhập liệu và điều kiện vận hành.

1.2. Ưu điểm của hệ thống chưng cất acetone nước

Hệ thống chưng cất acetone-nước bằng tháp mâm xuyên lỗ có nhiều ưu điểm vượt trội. Thứ nhất, hiệu suất tách cao nhờ thiết kế mâm tối ưu, đảm bảo sản phẩm đỉnh đạt 90% acetone. Thứ hai, chi phí vận hành thấp do sử dụng năng lượng hiệu quả từ trạng thái lỏng sôi. Thứ ba, khả năng xử lý lưu lượng lớn (2000 kg/h) phù hợp với quy mô công nghiệp. Ngoài ra, tháp mâm xuyên lỗ dễ bảo trì, sửa chữa và có tuổi thọ cao. Hệ thống này cũng thân thiện môi trường khi giảm thiểu phát thải acetone ra ngoài không khí. Các ưu điểm này biến nó thành giải pháp tối ưu cho sản xuất acetone công nghiệp.

II. Phân tích các vấn đề kỹ thuật trong thiết kế hệ thống

Thiết kế hệ thống chưng cất acetone-nước gặp nhiều thách thức kỹ thuật cần giải quyết. Vấn đề đầu tiên là xác định chính xác chỉ số hồi lưu tối thiểu (Rmin) để đảm bảo hiệu suất tách. Hệ acetone-nước có điểm uốn trên giản đồ cân bằng, khiến Rmin khó xác định bằng phương pháp thông thường. Vấn đề thứ hai là tính toán cân bằng vật chất và năng lượng, đặc biệt khi nhập liệu ở trạng thái lỏng sôi. Sai sót trong cân bằng sẽ dẫn đến sản phẩm không đạt yêu cầu (90% acetone). Vấn đề thứ ba là thiết kế cấu trúc mâm, đảm bảo không xảy ra hiện tượng ngập lụt khi vận hành. Cuối cùng, vấn đề về cơ khí như bề dày thân tháp, mối hàn và khả năng chịu áp suất cũng cần được xem xét kỹ lưỡng. Những vấn đề này đòi hỏi sự chính xác cao trong tính toán và lựa chọn vật liệu.

2.1. Khó khăn trong xác định chỉ số hồi lưu tối thiểu

Xác định chỉ số hồi lưu tối thiểu (Rmin) cho hệ acetone-nước gặp khó khăn do đặc tính phi tuyến của hệ. Giản đồ cân bằng x-y của acetone-nước có điểm uốn, khiến đường làm việc phần cất không thể vượt qua đường cân bằng. Phương pháp truyền thống (từ điểm giao của đường nhập liệu và đường cân bằng) không áp dụng được. Thay vào đó, cần sử dụng phương pháp đồ thị kết hợp tính toán. Rmin được xác định bằng cách vẽ tiếp tuyến từ điểm nhập liệu đến đường cân bằng, sau đó tính toán theo công thức Rmin = (xD - yF*)/(yF* - xF). Sai số trong bước này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất tách và chi phí vận hành.

2.2. Rủi ro ngập lụt trong vận hành tháp

Hiện tượng ngập lụt xảy ra khi lưu lượng chất lỏng vượt quá khả năng thoát của mâm, dẫn đến tích tụ dung dịch trên mâm và giảm hiệu suất tách. Trong hệ thống acetone-nước, ngập lụt có thể xảy ra do lưu lượng nhập liệu cao (2000 kg/h) hoặc thiết kế mâm không phù hợp. Để ngăn ngừa, cần tính toán chính xác chiều cao mâm (hd), khoảng cách giữa các mâm và tiết diện thoát chất lỏng. Công thức kiểm tra ngập lụt bao gồm các thành phần như tổn thất áp suất, chiều cao chất lỏng trên mâm và hệ số an toàn. Kết quả tính toán phải đảm bảo hd < 0.5 lần khoảng cách giữa các mâm để tránh ngập lụt.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống chưng cất acetone nước

Thiết kế hệ thống chưng cất acetone-nước bằng tháp mâm xuyên lỗ yêu cầu tuân thủ quy trình kỹ thuật nghiêm ngặt. Bước đầu tiên là xác định thông số đầu vào: lưu lượng nhập liệu (2000 kg/h), nồng độ acetone (20% khối lượng) và yêu cầu sản phẩm (90% acetone đỉnh, 0% đáy). Tiếp theo, tính toán cân bằng vật chất để xác định lưu lượng sản phẩm đỉnh (D) và đáy (W). Sau đó, xác định chỉ số hồi lưu tối thiểu (Rmin) và chỉ số hồi lưu thích hợp (R = 1.3Rmin + 0.3). Tiếp theo, tính toán số mâm lý thuyết (6 mâm) bằng phương pháp đồ thị x-y. Cuối cùng, thiết kế cấu trúc mâm, thân tháp và thiết bị phụ trợ. Quy trình này đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, hiệu quả và an toàn.

3.1. Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng

Cân bằng vật chất xác định lưu lượng sản phẩm đỉnh (D) và đáy (W) dựa trên phương trình F = D + W và FxF = DxD + WxW. Với F = 2000 kg/h, xF = 20%, xD = 90%, xW = 0%, ta có D = 444.44 kg/h và W = 1555.56 kg/h. Cân bằng năng lượng tính toán nhiệt lượng cần thiết cho quá trình chưng cất, bao gồm nhiệt lượng gia nhiệt nhập liệu, nhiệt lượng cung cấp cho đáy tháp và nhiệt lượng mất mát. Nhiệt dung riêng của acetone và nước được sử dụng để tính toán chính xác. Kết quả cân bằng năng lượng cung cấp cơ sở cho thiết kế thiết bị gia nhiệt, làm mát và lựa chọn nguồn năng lượng phù hợp.

3.2. Thiết kế cấu trúc mâm xuyên lỗ

Thiết kế mâm xuyên lỗ bao gồm xác định đường kính lỗ, khoảng cách giữa các lỗ, chiều cao gờ mâm và tiết diện thoát chất lỏng. Đường kính lỗ thường chọn từ 3-12 mm, tùy thuộc vào lưu lượng và tính chất dung dịch. Khoảng cách giữa các lỗ ảnh hưởng đến hiệu suất tiếp xúc giữa pha lỏng và pha hơi. Chiều cao gờ mâm (25 mm) ngăn ngừa rò rỉ dung dịch. Tiết diện thoát chất lỏng (Sd) được tính toán dựa trên lưu lượng và tốc độ thoát, đảm bảo không xảy ra hiện tượng ngập lụt. Mâm được chế tạo bằng thép không gỉ để chống ăn mòn acetone. Kết cấu mâm phải đảm bảo độ bền cơ học và khả năng chịu nhiệt độ cao.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của hệ thống

Hệ thống chưng cất acetone-nước bằng tháp mâm xuyên lỗ nhập liệu ở trạng thái lỏng sôi là giải pháp hiệu quả cho sản xuất acetone công nghiệp. Kết quả thiết kế đạt yêu cầu kỹ thuật: sản phẩm đỉnh đạt 90% acetone, sản phẩm đáy không chứa acetone, tháp không bị ngập lụt khi vận hành. Hệ thống hoạt động ổn định, chi phí vận hành thấp nhờ tận dụng nhiệt từ trạng thái lỏng sôi. Ứng dụng rộng rãi trong ngành hóa chất, dược phẩm và tái chế dung môi. Tuy nhiên, cần lưu ý bảo trì định kỳ để duy trì hiệu suất. Hệ thống này có tiềm năng mở rộng cho các hỗn hợp dung môi khác, nâng cao hiệu quả sản xuất hóa chất.

4.1. Đánh giá hiệu quả kỹ thuật và kinh tế

Hiệu quả kỹ thuật của hệ thống được thể hiện qua khả năng tách acetone đạt 90% khối lượng, vượt trội so với các phương pháp truyền thống. Số mâm lý thuyết (6 mâm) đảm bảo quá trình tách hoàn toàn, giảm thiểu tổn thất acetone. Về kinh tế, hệ thống tiết kiệm chi phí nhờ sử dụng năng lượng hiệu quả từ trạng thái lỏng sôi, giảm nhu cầu nhiên liệu đốt. Chi phí bảo trì thấp do cấu trúc mâm đơn giản và vật liệu chống ăn mòn. Hệ thống có tuổi thọ cao, phù hợp với quy mô sản xuất công nghiệp. Đánh giá toàn diện cho thấy hệ thống mang lại lợi nhuận cao và bền vững.

4.2. Triển vọng ứng dụng trong công nghiệp

Hệ thống chưng cất acetone-nước bằng tháp mâm xuyên lỗ có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong ngành hóa chất. Trong sản xuất dung môi, hệ thống cung cấp acetone tinh khiết phục vụ sản xuất nhựa, sơn và chất tẩy rửa. Trong ngành dược phẩm, acetone tinh khiết được sử dụng làm dung môi chiết xuất. Hệ thống cũng ứng dụng trong tái chế dung môi từ chất thải công nghiệp, góp phần bảo vệ môi trường. Ngoài acetone, hệ thống có thể mở rộng cho các hỗn hợp dung môi khác như ethanol-nước hay methanol-nước. Với ưu điểm vượt trội, hệ thống hứa hẹn trở thành giải pháp tiêu chuẩn trong sản xuất hóa chất sạch.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Hỗn hợp acetone – nước 1. Tính chất vật lý, hóa học Acetone hay propanone là chất hữu cơ có công thức phân tử C3H6O, có công thức cấu tạo như hình 1. Công thức cấu tạo của acetone Ở điều kiện thường, acetone là chất lỏng, không màu, dễ bay hơi, dễ cháy và có mùi hăng đặc trưng.

Acetone có khả năng hòa tan vô hạn trong nước và tan trong một số hợp chất hữu cơ như methanol, ethanol, chloroform, diethyl ether, benzene,. Một số thông số vật lý của acetone Công thức phân tử CH3COCH3 Khối lượng phân tử, g/mol 58,079 Khối lượng riêng, kg/m3 (25 oC) 784,85 Nhiệt độ nóng chảy, oC -94,6 Nhiệt độ sôi, oC 56,9 Nhiệt dung riêng, Kcal/mol (102 oC) 22 Về tính chất hóa học, acetone có nhóm carbonyl chưa no, có khả năng tham gia cộng hợp ái nhân với các nguyên tử hoặc các nhóm nguyên tử có đôi điện tử tự do, hoặc các anion như OH-, RO-, CN-, H2O, HSO3Na,. H3O+ 7 h CH3COCH3 + RMgX CH3C(OH)(R)CH3 + Mg(OH)X CH3COCH3 + NaHSO3 → CH3C(OH)(CH3)SO3Na Phản ứng aldol hóa: OH- CH3COCH3 CH3COCH2C(OH)(CH3)CH3 Phản ứng khử: CH3COCH3 + H2 → CH3CH(OH)CH3 Phản ứng oxy hóa: CH3COCH3 + 4[O] → CH3COOH + CO2 + H2O 1. Điều chế Quá trình cumen: Oxy hóa propan-2-ol: Nhiệt phân muối Calcium acetate: (CH3COO)2Ca → CaO + CO2 + CH3COCH3 1.

Ứng dụng Acetone là dung môi quan trọng, được sử dụng nhiều trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Trong phòng thí nghiệm, acetone được sử dụng để tráng các thiết bị, dụng cụ thủy tinh. Với đặc tính hòa tan tốt tơ acetate, nitroxenlulose, nhựa phenol 8 h formaldehyde, chất béo, cao su,. acetone được dùng làm dung môi trong sơn, sơn mài, vecni, mực in,.

Acetone là nguyên liệu để tổng hợp thủy tinh hữu cơ, methyl methacrylate, bisphenol A,. Từ Acetone có thể tổng hợp ceten, sumfonat thuốc ngủ, các holofom. Nước Ở điều kiện thường, nước là chất lỏng, không màu, không mùi, không vị. Khi hóa rắn, nước có thể tồn tại ở các dạng khác nhau.

Một số tính chất vật lý của nước Công thức phân tử H2 O Khối lượng phân tử, g/mol 18,01528 Khối lượng riêng, kg/m3 (25 oC) 996,9 Nhiệt độ nóng chảy, oC 0 Nhiệt độ sôi, oC 100 Nước chiếm diện tích lớn nhất trái đất (3/4 diện tích) và rất cần cho sự sống của con người và sinh vật. Nước là dung môi quan trọng, có độ phân cực mạnh nên hòa tan tốt nhiều chất phân cực khác nhau. Nước rẻ, an toàn. Vì thế, nước là dung môi quan trong trong công nghiệp, đặc biệt là ngành kỹ thuật hóa học.

Hỗn hợp acetone - nước Acetone tan vô hạn trong nước.Ở áp suất khí quyển, nhiệt độ sôi của acetone (56,9 oC) và nước (100 oC) cách nhau một khoảng nhiệt độ tương đối lớn. Để tách acetone ra khỏi hỗn hợp không thể dùng cô đặc, trích ly hay hấp thụ vì acetone và nước đều có khả năng bay hơi. Khi thêm một cấu tử vào hệ, quá trình tách trở nên phức tạp hơn và không thể tách hoàn toàn. Vì thế, ta dùng phương pháp chưng cất để tách acetone và nước.

Bảng thành phần lỏng (x) – hơi (y) và nhiệt độ của hỗn hợp acetone - nước ở P=1atm (Đơn vị: x, y % phần mol, T: oC) x 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 y 0 60,3 72,0 80,3 82,7 84,2 85,5 86,9 88,2 90,4 94,3 100 T 100 73,6 69,6 64,5 64,5 61,6 60,7 59,8 59,0 58,2 57,5 56,9 2 Hình 1. Đồ thị x-y của hệ acetone – nước 10 h Hình 1. Đồ thị T-x,y của hệ acetone – nước 11 h CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2. Sơ đồ quy trình công nghệ (đính kèm) 2.

Thuyết minh về quy trình công nghệ Tại bồn chứa nguyên liệu (1), hỗn hợp acetone – nước có nồng độ 20% theo số mol của acetone ở nhiệt độ 30oC được bơm (2) bơm vào bồn cao vi (3)và sau đó được đưa vào thiết bị gia nhiệt dòng nhập liệu [ống lồng ống] (5) để gia nhiệt ban đầu cho dòng nhập liệu (tận dụng phần nhiệt của sản phẩm đáy). Tại đây, dòng nhập liệu trao đổi nhiệt với hơi nước bão hòa có áp suất 2at, gia nhiệt dòng nhập liệu đến nhiệt độ sôi của hỗn hợp 64,5 oC. Trước khi vào thiết bị trao đổi nhiệt (5), lưu lượng của dòng nhập liệu được đo và điều khiển qua bộ điều khiểu lưu lượng (4) để duy trì lưu lượng dòng nhập liệu 2000 kg/h. Sau đó, dòng nhập liệu được dẫn vào tháp chưng cất (8) tại vị trí nhập liệu, mâm số 4.

Khi vào tháp chưng cất (8), chất lỏng được hệ thống phân phối lỏng phân phối đều xuống phần chưng. Trong tháp, lỏng và hơi chuyển động ngược dòng, lỏng đi từ trên xuống dưới tiếp xúc và trao đổi nhiệt với hơi đi từ dưới lên. Các cấu tử dễ bay hơi (acetone) còn lẫn trong pha lỏng được thiết bị gia nhiệt sản phẩm đáy ( nồi đun Kettle) (13) đun nóng đến nhiệt độ sôi và bay hơi hoàn lưu lại tháp chưng cất. Đồng thời, khi pha lỏng chuyển động từ trên xuống trong phần chưng, acetone bị pha hơi lôi cuốn làm cho nồng độ acetone trong pha lỏng càng giảm.

Khi càng lên trên, nhiệt độ càng thấp. Các cấu tử có nhiệt độ cao hơn (nước) sẽ bị ngưng tụ khi đi qua các đĩa, rớt xuống đáy tháp. Vì thế, phần đỉnh tháp sẽ thu được hỗn hợp chứa đa phần acetone (có nồng độ 90% theo số mol). Hơi đi ra khỏi tháp chưng cất được dẫn vào thiết bị ngưng tụ (9) để ngưng tụ hoàn toàn sản phẩm đỉnh.

Các khí không ngưng tụ được xả qua van xả. Sau khi ngưng tụ, sản phẩm đỉnh được chứa trong bồn phân phối lỏng (10). Tại đây, sản phẩm đỉnh được hồi lưu về tháp chưng cất và được phân phối điều ở đĩa trên cùng với tỷ số hồi lưu 0,509. Một phần sản phẩm đỉnh được dẫn qua thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh (11) đến nhiệt độ phòng.

Tiếp đến, sản phẩm đỉnh sẽ được chứa trong bồn chứa sản phẩm đỉnh (12). Sau khi hồi lưu, acetone trong dòng lưu được pha hơi lôi cuốn, còn nước sẽ rơi xuống phần đáy tháp. Phần đáy tháp thu được chứa đa phần là nước. Cuối cùng, sản phẩm đáy chứa ở bồn chứa sản phẩm đáy (15).

Hệ thống hoạt động liên tục thu được acetone ở phần đỉnh, còn sản phẩm đáy sau khi được trao đổi hệ với dòng nhập liệu được thải bỏ. 12 h CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 3. Giả thuyết: - Hỗn hợp nhập liệu vào tháp ở trạng thái lỏng sôi. - Số mol pha hơi đi từ dưới lên là bằng nhau trong tất cả mọi tiết diện của tháp.

- Số mol chất lỏng không thay đổi theo chiều cao đoạn chưng và đoạn cất. - Chất lỏng ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ có thành phần bằng thành phần của pha hơi đi ra khỏi đỉnh tháp. Yêu cầu thiết bị: - Thiết bị làm việc ở áp suất thường P=1 atm. - Loại tháp chưng cất: Tháp mâm xuyên lỗ.

Các thông số ban đầu: - Hỗn hợp ban đầu: acetone - nước ở 30 oC. - Suất lượng nhập liệu: 2000 kg/h. - Nồng độ phần mol của acetone trong hỗn hợp nhập liệu: 20%. - Nồng độ phần mol của acetone trong sản phẩm đỉnh: 90%.

- Nồng độ phần mol của acetone sản phẩm đáy: 0,5% 3. Các ký hiệu được sử dụng: - F và GF: là lưu lượng của dòng nhập liệu theo kmol/h và kg/h. - D và GD: là lưu lượng của sản phẩm đỉnh theo kmol/h và kg/h. - W và GW: là lưu lượng của sản phẩm đáy theo kmol/h và kg/h.

xF Phân khối lượng Ethanol trong dòng nhập liệu. - ̅̅̅: - x̅̅̅:Phân D khối lượng Ethanol trong sản phẩm đỉnh. 13 h W Phân khối lượng Ethanol trong sản phẩm đáy. Tính toán các dòng cân bằng vật chất Phân mol Acetone trong dòng nhập liệu: xF = 0,2.

Phân mol Acetone trong dòng sản phẩm đỉnh: xD = 0,90. Phân mol Acetone trong dòng sản phẩm đáy: xW= 0,005. Phân khối lượng Acetone trong dòng nhập liệu: xF .18 Phân khối lượng Acetone của dòng sản phẩm đỉnh: xD .18 Phân khối lượng Acetone của dòng sản phẩm đáy: xW .18 Phân tử lượng trung bình: MD = xD .18 = 18,2 (kg/kmol) Suất lượng dòng nhập liệu (tính theo kmol/h) GF 2000 F= = = 76,92 (kmol/h) MF 26 Khối lượng riêng trung bình của dòng sản phẩm đỉnh: ρD = ̅̅̅.996,9 = 806,055 (kg/m3 ) Với: ρacetone: Khối lượng riêng của Acetone nguyên chất ở 25 oC. ρnước: Khối lượng riêng của nước cất ở 25 oC.

D Phân khối lượng Acetone trong sản phẩm đỉnh. x̅̅̅: Phương trình cân bằng vật chất cho toàn bộ tháp chưng cất: F = D + W (1) 14 h F.xW (2) Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình F = D + W { F .2 Tóm tắt các số liệu tính toán cân bằng vật chất Năng suất Nồng độ x Phân tử lượng Năng suất Nồng độ x Thông số nguyên liệu (%mol) trung bình Mtb (Kmol/h) (% khối lượng) (kg/h) (kg/Kmol) Dòng (1) (2) = (5). Xác định chỉ số hồi lưu 3. Chỉ số hoàn lưu tối thiểu: Chỉ 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 vận hành (nhiên liệu, nước giải nhiệt,…) là tối thiểu. Do đồ thị cân bằng của hệ Acetone – Nước có điểm uốn, nên xác định chỉ số hoàn lưu tối thiểu bằng cách: 15 h 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hình 3. Giản đồ x – y của hệ Acetone – Nước và tiếp tuyến Trên giản đồ xy, đường làm việc phần cất AB qua giao điểm của đường nhập liệu và đường cân bằng (không vượt qua đường cân bằng) sẽ ứng vứi tỉ số hoàn lưu tối thiểu. Cách xác định với các dạng đường cân bằng cho thấy trên hình 3.

Khi nhập liệu ở trạng thái lỏng sôi, có thế được xác định theo biểu thức: x −y∗F 0,90−0,803 Rmin = D∗ = = 0,1609 yF −xF 0,803−0,2 Chỉ số hoàn lưu thích hợp được xác định theo công thức sau: R = 1,3Rmin + 0,3 (IX. Phương trình làm việc và xác định số mâm 3.1 Phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn cất: (IX.20 trang 144) [2] R xD 0,509 0,90 yn+1 =. Phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn chưng: (IX.22 trang 158) GF 2000 Ta có: L = = = 2,210 =>> Chỉ số nhập liệu GD 905,028 R+1 1-L 0,509 + 1 1-2,210 y=. Giản đồ cân bằng lỏng hơi và số mâm lý thuyết của hệ Acetone – Nước Từ đồ thị xác định số mâm lý thuyết: Nlt = 6 mâm.

Trong đó, 3 mâm cất, 2 mâm chưng, 1 mâm nhập liệu vị trí mâm số 4.