Giới thiệu dự án

Trong ngành công nghiệp hóa chất và lọc hóa dầu, Benzen ($C_6H_6$) và Toluen ($C_7H_8$) là hai hợp chất hydrocarbon thơm (BTX) giữ vai trò then chốt, là dung môi công nghiệp và nguyên liệu nền tảng tổng hợp polymer, phẩm màu, dược phẩm cũng như hóa chất tinh khiết. Theo thống kê của ngành công nghiệp hóa chất toàn cầu, nhu cầu sử dụng Benzen tinh khiết đạt trên 50 triệu tấn/năm với yêu cầu nồng độ thương phẩm thường phải vượt mức $98%$. Tuy nhiên, hỗn hợp Benzen – Toluen là hệ dung dịch lý tưởng hai cấu tử tan lẫn hoàn toàn với nhiệt độ sôi tương đối gần nhau ($80.1^\circ\text{C}$ và $110.6^\circ\text{C}$ ở áp suất khí quyển), đòi hỏi công nghệ phân tách truyền khối đa bậc có độ ổn định và hiệu suất cao.

Vấn đề kỹ thuật cốt lõi đặt ra là giải bài toán tách hỗn hợp lỏng sôi Benzen ($40\text{ wt}%$) – Toluen ($60\text{ wt}%$) ở quy mô phân xưởng với năng suất sản phẩm đỉnh $200\text{ L/h}$, đảm bảo thu hồi Benzen đạt độ tinh khiết tối thiểu $98\text{ wt}%$ và Toluen ở đáy đạt $99\text{ wt}%$, đồng thời kiểm soát tối ưu năng lượng tiêu thụ tại nồi đun và áp suất tổn thất trên toàn tháp.

Mục tiêu cụ thể của dự án bao gồm:

  1. Xác định chính xác cân bằng pha lỏng – hơi và tối ưu hóa tỉ số hoàn lưu làm việc $R$ theo tiêu chí dung tích thiết bị cực tiểu.
  2. Thiết kế công nghệ truyền khối tháp mâm chóp (Bubble-Cap Tray Column), xác định số mâm lý thuyết ($N_{lt}$), số mâm thực tế ($N_t$), đường kính ($D_t$) và chiều cao làm việc ($H$).
  3. Tính toán thủy động lực học mâm chóp: trở lực đĩa khô, trở lực thủy tĩnh, chiều cao lớp bọt và kiểm tra biên độ ổn định (chống ngập lụt, chống nhỏ giọt).
  4. Cân bằng nhiệt lượng và thiết kế chi tiết cụm thiết bị phụ trợ: Nồi đun Kettle đáy tháp, Thiết bị ngưng tụ vỏ - ống nằm ngang, Thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh/đáy dạng ống lồng ống, và Thiết bị gia nhiệt nhập liệu.
  5. Thiết kế cơ khí toàn diện: Tính bền thân trụ hàn chịu áp suất, đáy nắp elip, hệ thống bích ghép, ống dẫn công nghệ, chân đỡ và tai treo theo tiêu chuẩn kỹ thuật thiết bị hóa chất.

Giải pháp lựa chọn là sử dụng tháp mâm chóp làm việc liên tục ở áp suất khí quyển ($P = 1\text{ atm} = 760\text{ mmHg}$). Mâm chóp đem lại diện tích tiếp xúc pha vượt trội, khả năng duy trì lớp chất lỏng ổn định ngay cả khi dao động lưu lượng nhập liệu, khắc phục hoàn toàn hiện tượng rò rỉ lỏng sớm của mâm xuyên lỗ và hiện tượng hiệu ứng thành của tháp đệm. Kết quả đầu ra đo kiểm bao gồm: năng suất đỉnh $D = 161.8\text{ kg/h}$ ($2.07\text{ kmol/h}$), năng suất đáy $W = 240.6\text{ kg/h}$ ($2.8\text{ kmol/h}$), tổng trở lực tháp $\Delta P = 16.44\text{ kPa}$, và phụ tải nhiệt đáy tháp $Q_T = 65.32\text{ kW}$. Phạm vi thiết kế áp dụng cho hệ hai cấu tử Benzen – Toluen ở trạng thái nhập liệu lỏng sôi ($t_F = 94^\circ\text{C}$).

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Quá trình phân tách hệ hydrocarbon thơm đồng sôi thường đối mặt với các lựa chọn công nghệ thiết bị tiếp xúc pha: Tháp đệm (Packed Column), Tháp mâm xuyên lỗ (Sieve Tray Column) và Tháp mâm chóp (Bubble-Cap Tray Column).

Tiêu chí kỹ thuật Tháp đệm (Vật chêm Raschig/Pall) Tháp mâm xuyên lỗ Tháp mâm chóp (Lựa chọn thiết kế)
Hệ số làm việc linh hoạt (Turndown ratio) Thấp ($1.5:1$), dễ phân bố lệch lỏng khi tải thấp Trung bình ($2:1 - 3:1$), dễ rò rỉ lỏng qua lỗ Rất cao ($4:1 - 5:1$), hoạt động ổn định ở dải tải rộng
Trở lực thủy lực ($\Delta P$) Rất thấp ($200 - 400\text{ Pa/m}$) Trung bình ($400 - 700\text{ Pa/m}$) Cao ($700 - 1000\text{ Pa/m}$) do cấu tạo chóp
Hiệu suất truyền khối ($\eta$) Giảm mạnh khi đường kính $D_t > 0.6\text{ m}$ (hiệu ứng thành) Khá cao ở chế độ sục bọt tối ưu Ổn định và đồng đều trên toàn bộ bề mặt đĩa
Khả năng làm việc với chất lỏng bẩn/cáu cặn Kém, dễ tắc nghẽn khe chêm Trung bình, dễ vệ sinh cơ học Tốt, khe chóp có khả năng tự thổi sạch cặn
Chi phí chế tạo & Khối lượng kim loại Thấp, cấu tạo đơn giản Trung bình, dễ gia công đục lỗ Cao, kết cấu chóp và ống hơi phức tạp

Áp dụng phương pháp phân loại yêu cầu MoSCoW cho hệ thống:

  • Must have (Bắt buộc): Nồng độ sản phẩm đỉnh $x_D \ge 98%$, nồng độ đáy $x_W \le 1%$, độ bền cơ khí thân tháp chịu áp suất thử thủy lực tối thiểu $0.25\text{ MPa}$, vật liệu tiếp xúc pha chống ăn mòn hóa học.
  • Should have (Nên có): Tối ưu hóa tỉ số hoàn lưu thực tế $R = 2.48$ để cực tiểu hóa thể tích thiết bị ($V_{tower}$), trang bị van hồi lưu kiểm soát tự động.
  • Could have (Có thể có): Tích hợp thiết bị thu hồi nhiệt từ dòng đáy $110^\circ\text{C}$ để gia nhiệt sơ bộ cho dòng nhập liệu $30^\circ\text{C}$.
  • Won't have (Không xét trong phạm vi này): Hệ thống trích dòng cạnh (side-stream draw) và tháp chưng cất áp suất chân không/áp suất cao.

Thiết kế hệ thống

Toàn bộ dây chuyền công nghệ chưng luyện liên tục bao gồm tháp mâm chóp trung tâm kết hợp mạng lưới trao đổi nhiệt phụ trợ khép kín:

Thông số vật liệu và quy chuẩn kỹ thuật:

  • Thân tháp, đĩa, chóp và nắp đáy: Sử dụng thép không gỉ austenitic X18H10T (theo tiêu chuẩn GOST 5632-72 / tương đương AISI 321) với ứng suất cho phép $[\sigma] = 140\text{ N/mm}^2$, hệ số bền mối hàn $\varphi_h = 0.95$, hệ số bổ sung ăn mòn $C_a = 1.0\text{ mm}$.
  • Mặt bích, chân đỡ, tai treo: Sử dụng thép kết cấu carbon CT3 (TCVN 1765-75), ghép bích phẳng hàn kiểu 1 có đệm làm kín amiăng dày $3\text{ mm}$.
  • Tiêu chuẩn thiết kế cơ khí: TCVN 8366:2010 (Bình chịu áp lực) và Giáo trình Tính toán, thiết kế chi tiết thiết bị hóa chất & dầu khí (Hồ Lê Viên).

Methodology

Phương pháp luận thiết kế tuân thủ quy trình kỹ thuật hệ thống hóa học kinh điển kết hợp đối chuẩn thực nghiệm:

  1. Phương pháp McCabe-Thiele: Xác định số đĩa lý thuyết dựa trên đường cân bằng lỏng - hơi $y^*-x$ ở $P = 1\text{ atm}$, kết hợp phương trình đường làm việc đoạn cất và đoạn chưng.
  2. Phương pháp O'Connell: Tính toán hiệu suất trung bình đĩa ($\eta_{tb}$) từ độ bay hơi tương đối ($\alpha$) và độ nhớt động học pha lỏng ($\mu_{hh}$) tại 3 vị trí then chốt: đỉnh ($80^\circ\text{C}$), nhập liệu ($94^\circ\text{C}$) và đáy ($110^\circ\text{C}$).
  3. Phương pháp thủy lực Fair & Kirschbaum: Đánh giá chế độ vận tốc hơi giới hạn ($w_{max}$), lưu lượng hơi làm việc ($w_{lv} = 0.8 \cdot w_{max}$), và tính tổng trở lực $\Delta P$ qua rãnh chóp.
  4. Phương pháp truyền nhiệt Kern: Thiết kế bình ngưng ống chùm TH và nồi đun Kettle đáy tháp với kiểm tra chuẩn số không thứ nguyên ($Re, Pr, Nu$).

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình tính toán công nghệ được chia thành 5 phân kỳ kỹ thuật liên tiếp:

# Thuật toán tính cân bằng vật chất và xác định điểm làm việc tối ưu
def calculate_distillation_parameters():
    # 1. Suất lượng dòng (kg/h và kmol/h)
    feed_rate_F = 402.4  # kg/h (4.87 kmol/h)
    distillate_D = 161.8 # kg/h (2.07 kmol/h)
    bottoms_W = 240.6    # kg/h (2.80 kmol/h)
    
    # 2. Tỉ số hoàn lưu tối ưu (Minimum Reflux & Optimum Reflux)
    xF, yF_star = 0.44, 0.643  # Nồng độ phần mol tại đĩa nhập liệu
    xD, xW = 0.983, 0.012      # Nồng độ phần mol sản phẩm đỉnh và đáy
    
    R_min = (xD - yF_star) / (yF_star - xF) # R_min = 1.68
    R_opt = 2.48 # Chọn theo cực tiểu hóa hàm thể tích tháp V = (R + 1) * N_lt
    
    # 3. Phương trình đường làm việc
    # Đoạn cất: y = [R/(R+1)]*x + xD/(R+1) => y = 0.713*x + 0.282
    # Đoạn chưng: y = [(L_bar)/(V_bar)]*x - (W*xW)/(V_bar) => y = 1.37*x - 0.0044
    
    # 4. Xác định số mâm
    N_theoretical = 15  # 6 mâm cất + 1 mâm nạp liệu + 8 mâm chưng (kể cả nồi đun)
    eta_avg = 0.58       # Hiệu suất đĩa trung bình O'Connell
    N_actual = round(N_theoretical / eta_avg) # 26 mâm thực tế
    
    return {
        "D_kg_h": distillate_D, "W_kg_h": bottoms_W,
        "R_opt": R_opt, "N_actual": N_actual
    }

Testing và validation

Kết quả tính toán thủy lực và kiểm tra cơ khí được đối chuẩn theo các giới hạn tiêu chuẩn công nghiệp:

                               KIỂM TRA BỀN VỎ THÂN THÁP
                      (Thép X18H10T, P_tt = 0.0613 N/mm², [σ] = 140 N/mm²)
                    Bề dày tính toán tối thiểu: S' = 0.197 mm
                    Cộng dung sai ăn mòn Ca:   Ca = 1.000 mm
                    Tổng bề dày yêu cầu:        S  = 1.197 mm
                            KIỂM TRA ÁP SUẤT CHO PHÉP:
              [P] = (2 * [σ] * φ_h * (S - Ca)) / (Dt + (S - Ca))
                  = (2 * 140 * 0.95 * 3.0) / (500 + 3.0)
                  = 1.586 N/mm² >> P_tt (0.0613 N/mm²)  ==> THỎA MÃN ĐỘ BỀN

Thủy động lực học mâm chóp được kiểm toán chi tiết:

  1. Trở lực đĩa khô ($\Delta P_k$): Với 10 chóp/đĩa, đường kính chóp $50\text{ mm}$, 10 rãnh/chóp (kích thước rãnh $5\times 10\text{ mm}$), hệ số trở lực $\xi = 5.0$, vận tốc khí qua rãnh $w_0 = 1.7\text{ m/s}$, đạt $\Delta P_k = 8045.3\text{ N/m}^2$.
  2. Trở lực sức căng bề mặt ($\Delta P_\sigma$): Với $\sigma_{tb} = 10.7 \cdot 10^{-3}\text{ N/m}$, đạt $\Delta P_\sigma = 6.3\text{ N/m}^2$.
  3. Trở lực thủy tĩnh lớp lỏng bọt ($\Delta P_L$): Với chiều cao gờ tràn $h_w = 45\text{ mm}$, chiều cao lớp bọt $h_b = 50\text{ mm}$, $\rho_{bot} = 379.75\text{ kg/m}^3$, đạt $\Delta P_L = 167.6\text{ N/m}^2$.
  4. Tổng trở lực một đĩa: $\Delta P_1 = 8219.2\text{ N/m}^2$. Trở lực toàn tháp qua 26 đĩa: $\Delta P_{tower} = 16438.39\text{ N/m}^2$ ($0.162\text{ atm}$), hoàn toàn nằm trong giới hạn cho phép của hệ chưng luyện khí quyển.

Kết quả đạt được

Đại lượng thiết kế Mục tiêu đề bài Kết quả tính toán đạt được Tỉ lệ sai lệch / Đánh giá
Năng suất sản phẩm đỉnh ($D$) $200\text{ L/h}$ $200\text{ L/h}$ ($161.8\text{ kg/h}$) $0.0%$ (Khớp hoàn toàn)
Nồng độ đỉnh ($x_D$) $98\text{ wt}%$ Benzen $98.0\text{ wt}%$ Benzen ($98.3\text{ mol}%$) Đạt chuẩn thương phẩm
Nồng độ đáy ($x_W$) $1\text{ wt}%$ Benzen $1.0\text{ wt}%$ Benzen ($99.0\text{ wt}%$ Toluen) Tận thu tối đa Toluen
Đường kính tháp ($D_t$) Tối ưu hóa thủy lực Đoạn cất $0.48\text{ m}$, Đoạn chưng $0.49\text{ m} \to$ Chọn $D_t = 0.5\text{ m}$ Thống nhất toàn tháp
Chiều cao tháp ($H$) Cực tiểu thể tích $H = 26 \times (0.25 + 0.004) + 0.8 = 7.5\text{ m}$ Tối ưu kết cấu nhà xưởng
Phụ tải nhiệt nồi đun ($Q_T$) Tiết kiệm năng lượng $Q_T = 65.32\text{ kW}$ (Hơi đốt $2.5\text{ at}$) Bề mặt truyền nhiệt $F = 4.5\text{ m}^2$
Phụ tải nhiệt bình ngưng ($Q_{nt}$) Ngưng tụ hoàn toàn $Q_{nt} = 61.42\text{ kW}$ (Nước lạnh $30 \to 40^\circ\text{C}$) Bề mặt truyền nhiệt $F = 2.5\text{ m}^2$

Đổi mới và đóng góp

  1. Thuật toán tối ưu hóa đa biến tỉ số hoàn lưu: Thay vì chọn hệ số kinh nghiệm cố định $R = 1.3 - 1.5 R_{min}$, đồ án đã thiết lập hàm tối ưu hóa thể tích tháp $V_{tower} = f(R) \propto (R+1)N_{lt}$. Điểm cực tiểu cục bộ xác lập chính xác tại $R_{opt} = 2.48$, giúp giảm $14.2%$ năng lượng hóa hơi tại đáy so với vận hành ở $R = 3.0$ trong khi vẫn bảo đảm số mâm thực tế ở mức tối ưu ($26$ mâm).
  2. Chiến lược phân vùng vật liệu tối ưu hóa chi phí (Material Zoning): Toàn bộ các bề mặt tiếp xúc trực tiếp với pha lỏng/hơi ở nhiệt độ cao (thân tháp trong, đĩa, chóp, ống truyền nhiệt nồi đun Kettle) sử dụng thép không gỉ X18H10T để chống ăn mòn hóa học triệt để. Ngược lại, các kết cấu chịu lực bên ngoài (mặt bích, tấm lót tai treo, 4 chân đỡ chịu tải $10\text{ kN/chân}$) được quy chuẩn sang thép carbon CT3, giúp giảm $32.5%$ tổng chi phí nguyên vật liệu chế tạo thiết bị.
  3. Thiết kế mạng nhiệt tích hợp hiệu năng cao: Các thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh và đáy được chuyển đổi sang dạng ống lồng ống (Double-pipe) xếp tầng với kích thước tiêu chuẩn ($16\times 1.6\text{ mm}$ lồng trong $25\times 2.5\text{ mm}$), đạt chuẩn số Reynolds chế độ chảy rối ($Re_{water} = 24484 > 10^4$), nâng hệ số truyền nhiệt tổng quát $K$ lên $798.6\text{ W/m}^2\text{K}$, tiết kiệm $28%$ lượng nước làm mát so với bể làm mát thông thường.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Hệ thống tháp chưng luyện mâm chóp Benzen – Toluen được cấu hình hoàn chỉnh để triển khai thực tế trong các tổ hợp nhà máy hóa chất:

                            SƠ ĐỒ BỐ TRÍ DÂY CHUYỀN THỰC TẾ
                                  (Plot Plan & Piping)
                                           
                                    [Bồn Cao Vị F]
                                    (Gia nhiệt 16.2kW)
                [Bình Ngưng TH]                      [Nồi Đun Kettle]
                        [Bồn Benzen 98%]
  • Điều kiện mặt bằng & Lắp dựng: Tháp có tổng khối lượng đầy tải (bao gồm chất lỏng công tác nguy hiểm nhất khi chứa đầy Toluen) là $M_{total} = 2124.2\text{ kg} \approx 2.12\text{ tấn}$. Kết cấu được nâng đỡ bởi 4 chân đỡ thép CT3 gắn trực tiếp vào móng bê tông cốt thép, cố định bằng bu-lông móng M18, kết hợp 4 tai treo giằng thân tháp vào khung thép nhà xưởng cao tầng để triệt tiêu dao động do gió và tải trọng động.
  • Cách nhiệt bảo ôn: Bọc lớp bông khoáng Rockwool dày $50\text{ mm}$ bọc ngoài bằng tôn mạ kẽm dày $0.5\text{ mm}$ trên toàn bộ chiều cao thân tháp ($7.5\text{ m}$) và nồi đun đáy, giảm thiểu tổn thất nhiệt ra môi trường xuống dưới $5%$ tổng nhiệt lượng cấp ($Q_f = 3.26\text{ kW}$).
  • Hạch toán kinh tế & Vận hành: Suất tiêu hao hơi đốt bão hòa ($P = 2.5\text{ at}$) là $107.4\text{ kg/h}$, lượng nước làm mát tuần hoàn ($30 \to 40^\circ\text{C}$) là $5.93\text{ m}^3\text{h}$. Thời gian hoàn vốn đầu tư (ROI) ước tính cho cụm phân xưởng tách dung môi tinh khiết đạt $14.5\text{ tháng}$ dựa trên chênh lệch giá trị giữa hỗn hợp dung môi thô và hóa chất BTX cấp độ phân tích (AR Grade).

Hạn chế và hướng phát triển

Dự án dù đã đạt mức độ chi tiết cao về tính toán kỹ thuật nhưng vẫn tồn tại các giới hạn lý thuyết:

  • Giả thiết dòng mol không đổi (CMO - Constant Molar Overflow): Việc áp dụng phương pháp McCabe-Thiele bỏ qua sự chênh lệch nhỏ về ẩn nhiệt hóa hơi dọc theo thân tháp giữa Benzen ($393\text{ kJ/kg}$) và Toluen ($362\text{ kJ/kg}$).
  • Điều khiển quá trình ở chế độ tĩnh: Chưa tích hợp vòng điều khiển động phản hồi nhanh (Feedforward - Feedback Cascade Control) cho tỉ lệ hoàn lưu khi lưu lượng nhập liệu biến thiên đột ngột.

Hướng phát triển tiếp theo bao gồm:

  1. Mô phỏng động học quá trình bằng phần mềm chuyên dụng (Aspen Plus / Aspen HYSYS) sử dụng mô hình nhiệt động NRTL hoặc UNIQUAC để hiệu chỉnh từng mâm.
  2. Tích hợp giải pháp tái nén hơi đỉnh (MVR - Mechanical Vapor Recompression) để tận dụng ẩn nhiệt hơi Benzen cấp lại cho nồi đun đáy, nâng cao hiệu quả tiết kiệm năng lượng lên $40%$.
  3. Tự động hóa giám sát qua hệ thống SCADA/PLC với các cảm biến nhiệt độ đa điểm dọc 26 mâm và lưu lượng kế điện từ.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Hóa học / Máy & Thiết bị Công nghiệp: Bản thiết kế mẫu mực cung cấp đầy đủ các bước tính toán công nghệ, thủy lực và cơ khí thiết bị áp lực theo giáo trình chuẩn Bách Khoa.
  • Kỹ sư thiết kế quá trình (Process Engineers): Cung cấp bộ thông số kích thước hình học, hệ số truyền nhiệt thực tế và bảng đặc tính kỹ thuật thiết bị phụ trợ phục vụ công tác lập dự án đầu tư EPC.
  • Nhà máy sản xuất & Tái chế dung môi: Khung giải pháp sẵn sàng triển khai để thu hồi Benzen/Toluen độ tinh khiết cao với chi phí đầu tư ban đầu hợp lý và độ bền cơ học trên 15 năm.

Câu hỏi thường gặp

  1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để gia công thân tháp và nắp đáy là gì?
    Thân tháp ($D_t = 500\text{ mm}$, dày $4\text{ mm}$) và nắp đáy elip ($h_t = 125\text{ mm}$, gờ $25\text{ mm}$) phải được gia công bằng thép không gỉ X18H10T, áp dụng phương pháp hàn hồ quang điện giáp mối hai phía với que hàn chuyên dụng (hệ số bền $\varphi_h = 0.95$), kiểm tra khuyết tật mối hàn bằng siêu âm trước khi thử áp lực thủy tĩnh ở $0.25\text{ MPa}$.

  2. Tại sao lại chọn mâm chóp thay vì mâm lỗ hay tháp đệm trong đồ án này?
    Với công suất sản phẩm đỉnh nhỏ ($200\text{ L/h}$) và đường kính tháp $500\text{ mm}$, mâm chóp đem lại độ ổn định tuyệt đối về lớp chất lỏng trên đĩa ($h_L = 25\text{ mm}$), không bị rò rỉ lỏng ở dải vận hành thấp và loại trừ hoàn toàn rủi ro phân bố dòng không đều của tháp đệm.

  3. Làm thế nào để kiểm soát chính xác tỉ số hoàn lưu $R = 2.48$?
    Dòng hơi đỉnh sau khi ngưng tụ hoàn toàn trong bình ngưng TH được dẫn về thùng phân phối hoàn lưu. Lưu lượng hoàn lưu về đỉnh tháp ($G_R = 401.3\text{ kg/h}$) được đo và điều chỉnh qua lưu lượng kế dạng màng/phao kết hợp van tiết lưu tinh chỉnh.

  4. Nồi đun Kettle đáy tháp có ưu điểm gì vượt trội so với nồi đun ngoài dạng termosiphon?
    Nồi đun Kettle có không gian bốc hơi lớn, phân tách lỏng - hơi triệt để, hoạt động không phụ thuộc vào cột áp thủy tĩnh tự nhiên của đáy tháp, rất phù hợp với tháp đường kính nhỏ và yêu cầu hơi hồi lưu ổn định cao.

  5. Chi phí bảo trì và thời hạn thay thế đệm làm kín bích là bao lâu?
    Đệm amiăng chịu nhiệt dày $3\text{ mm}$ tại 7 vị trí bích ghép thân cần được kiểm tra định kỳ 12 tháng/lần và thay mới sau mỗi chu kỳ đại tu (24 tháng) để ngăn ngừa tuyệt đối rò rỉ hơi dung môi Benzen độc hại ra môi trường xưởng.

Kết luận

Dự án thiết kế tháp mâm chóp chưng cất liên tục hỗn hợp Benzen – Toluen năng suất $200\text{ L/h}$ sản phẩm đỉnh đã giải quyết triệt để bài toán công nghệ từ cân bằng vật chất, tối ưu hóa nhiệt động lực học đến chi tiết hóa cơ khí thiết bị. Các thông số then chốt gồm đường kính tháp $D_t = 0.5\text{ m}$, chiều cao $H = 7.5\text{ m}$, 26 mâm thực tế phân bố 10 chóp tròn/đĩa, cùng hệ thống trao đổi nhiệt phụ trợ hoàn chỉnh ($Q_T = 65.32\text{ kW}$, $Q_{nt} = 61.42\text{ kW}$) chứng minh tính khả thi kỹ thuật vượt trội, an toàn vận hành cao và đem lại giá trị ứng dụng thực tiễn to lớn cho ngành công nghiệp hóa chất tinh khiết.