ĐỒ án môn học đề tài THIẾT kế hệ THỐNG THIẾT bị cô đặc HAI nồi XUÔI CHIỀU BUỒNG đốt NGOÀI làm VIỆC LIÊN tục cô đặc DUNG DỊCH KNO3 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KĨ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN Q TRÌNH THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM  −−−−−−−−−−−−−−−−−− −−−−−−−−−−−−−−−−−− ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ CƠ ĐẶC HAI NỒI XI CHIỀU BUỒNG ĐỐT NGỒI LÀM VIỆC LIÊN TỤC CÔ ĐẶC DUNG DỊCH KNO3 Sinh viên thực hiện: Mã số sinh viên: Lớp: Giáo viên hướng dẫn: Hà Nội, 1/2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com VIỆN KỸ THUẬT HOÁ HỌC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CH3440 Họ tên: Lê Minh Thư Lớp:KTHH- 03 MSSV:201800944 Khóa:K63 I Đầu đề thiết kế: Thiết kế hệ thống cô đặc xuôi chiều gồm nồi loại có buồng đốt ngồi dùng để đặc dung dịch KNO3 Các số liệu ban đầu: Năng suất đầu vào: 10800 Nồng độ ban đầu: Nồng độ cuối: 23 II Nội dung phần thuyết minh tính toán: Phần mở đầu Vẽ thuyết minh sơ đồ cơng nghệ (bản vẽ A4) Tính tốn kỹ thuật thiết bị Tính khí thiết bị Tính chọn thiết bị phụ (3 thiết bị phụ) Kết luận Tài liệu tham khảo Bản vẽ dây chuyền công nghệ: khổ A4 Bản vẽ lắp thiết bị chính: khổ A1 III Cán hướng dẫn: Đặng Thị Tuyết Ngân IV Ngày giao nhiệm vụ: ngày tháng 10 năm 2021 V Ngày phải hoàn thành: ngày 27 tháng năm 2022 (Dùng cho sinh viên khối cử nhân kỹ thuật/kỹ sư) Phê duyệt Bộ môn Ngày 27 tháng năm 2022 Người hướng dẫn TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI MỞ ĐẦU Trong kế hoạch đào tạo sinh viên trình độ năm thứ 4, Đồ án q trình thiết bịtrong cơng nghiệp hóa chất thực phẩm hội tốt để sinh viên tiếp cận với việc tính tốn, thiết kế chọn lựa chi tiết thiết bị theeo thơng số cụ thể Qua sinh viên tích lũy kiến thức cần thiết như: khả đọc, tra cứu tài liệu kĩ tính tốn, trình bày theo phong cách khoa học Những kĩ có ích cho sinh viên sau trường làm việc Trong đồ án này, nhiệm vụ em “Tính tốn, thiết kế hệ thống đặc hai nồi có buồng đốt ngồi, làm việc liên tục để cô đặc dung dịch KNO từ nồng độ 5% lên 23% Đồ án thực hướng dẫn cô Đặng Thị Tuyết Ngân.Vì đồ án quán trình thiết bị cơng nghiệp hóa chất thực phẩm đề tài lớn dầu tiên mà em đảm nhận nên không tránh khỏi thiếu xót hạn chế Do em mong dẫn, góp từ thầy để em hồn thành tốt đồ án Sinh viên thực Lê Minh Thư TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN Tổng quan KNO3 1.1Tính chất hóa học 1.2 Điều chế KNO3 1.3 Ứng dụng quan KNO3 đời sống sản xuất 1.4 Ưu điểm hóa chất KNO3 Tổng quan cô đặc 2.1Định nghĩa cô đặc 2.2Ứng dụng cô đặc 2.3Phân loại thiết bị cô đặc Quy trình cơng nghệ 3.1Cơ sở lựa chọn quy trình cơng nghệ: 3.2Sơ đồ thuyết minh quy trình cơng nghệ: 3.2.1 Sơ đồ công nghệ: 3.2.2 Thuyết minh sơ đồ PHẦN 2: TÍNH TỐN Q TRÌNH Xác định lương thứ bốc khỏi hệ thống Tính sơ lượng bốc khỏi nồi: Tính nồng độ cuối dung dịch nồi cô đặc: Tính chênh lệch áp suất chung hệ thống ∆P Xác định áp suất, nhiệt độ đốt cho nồi Tính nhiệt độ ti’ áp suất thứ khỏi thiết bị đặc: Tính tổn thất nhiệt độ cho nồi 7.1Tính tổn thất nhiệt đọ áp suất thủy tĩnh tăng cao ∆i’’ 7.2 Tính tổn thất nhiệt độ nồng độ ∆′: 7.3.Tổn thất nhiệt độ trở lực đường ống ∆i’’’ 7.4.Tính tổng tổn thất nhiệt độ hệ thống Tính hiệu số nhiệt độ hữu ích hệ thống Thiết lập phương trình cân nhiệt để tính lượng đốt D lượng thứ Wi nồi 17 9.1.Sơ đồ cân nhiệt lượng 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 9.2 Xác định nhiệt dung riêng dung dịch nồi 18 9.3 Phương trình cân nhiệt lượng 18 10 Tính hệ số cấp nhiệt nhiệt lượng trung bình nồi α 21 10.1 Tính hệ số cấp nhiệt 21 10.2 Nhiệt tải riêng phía ngưng tụ 22 10.3 Hệ số cấp nhiệt α2 từ bề mặt ống truyền nhiệt đến chất lỏng sơi: 22 10.4 Tính nhiệt tải riêng q2 phía dung dịch: 26 11 Xác định hệ số truyền nhiệt nồi: 26 12 Tính hiệu số nhiệt độ hữu ích cho nồi: 27 13 27 So sánh ∆Ti ∗và ∆Ti 14 Tính bề mặt truyền nhiệt F 28 PHẦN 3: TÍNH TỐN CƠ KHÍ 29 1.Buồng đốt nồi cô đặc 29 1.1: Tính số ống buồng đốt 29 1.2:Đường kính buồng đốt 30 1.3 Tính chiều dày buồng đốt 30 1.4 Tính chiều dày lưới đỡ ống 33 1.5 Tính chiều dày đáy buồng đốt 34 1.6 Tra bích lắp vào thân đáy, số bu lông cần thiết để lắp ghép 36 Buồng bốc nồi cô đặc 36 2.1 Thể tích khơng gian 36 2.2 Tính chiều cao phịng bốc 37 2.3 Tính chiều dày phịng bốc 37 2.4 Tính chiều dày nắp buồng bốc 38 2.5 Tra bích lắp vào thân đáy, số bu lông cần thiết để lắp ghép 39 Tính số chi tiết khác: 41 3.1Tính đường kính ống nối dẫn hơi, dung dịch vào thiết bị 41 3.1.1 Ống dẫn đốt vào 41 3.1.2 Ống dẫn dung dịch vào 42 3.1.3 Ống dẫn dung dịch 43 3.1.4 Ống tháo nước ngưng 43 3.2Tính chọn tai treo 44 3.2.1 Tính Gnk 44 3.2.2 Tính Gnd 48 3.3 Chọn kính quan sát 50 3.4 Tính bề dày lớp cách nhiệt 51 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com PHẦN 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 55 1.Thiết bị ngưng tụ baromet 55 1.1 Tính tốn lượng nước ngưng tụ 56 1.2 Tính đường kính thiết bị ngưng tụ 57 1.3 Tính kích thước ngăn 57 1.4 Tính chiều cao thiết bị ngưng tụ 58 1.5 Tính kích thước đường kính ống baromet 59 1.6 Tính chiều cao ống baromet 59 1.7 Tính lượng nước ngưng 60 Tính tốn bơm chân khơng 61 Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 61 3.1 Nhiệt lượng trao đổi 62 3.2 Hiệu số nhiệt độ hữu ích 62 3.2.1.Hệ số cấp nhiệt phía nước ngưng tụ: 62 3.2.2 Nhiệt tải riêng phía ngưng tụ: 63 3.2.3.Hệ số cấp nhiệt phía hỗn hợp chảy xốy 63 3.2.4 Hiệu số nhiệt độ phía thành ống: 64 3.2.5 Tính chuẩn số Prt 65 3.2.6 Nhiệt tải riêng phía dung dịch: 65 3.3 Xác định diện tích bề mặt truyền nhiệt 65 3.4 Xác định số ống, cách xếp ống thiết bị trao đổi nhiệt 66 KẾT LUẬN 68 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com PHẦN 1: TỔNG QUAN Tổng quan KNO3 • KNO3 Chất rắn màu trắng • Khối lượng mol: 101,103 g/mol • Khơng mùi • Khối lượng riêng: 2,109 g/cm3 (16 °C) • Điểm nóng chảy: 334 °C • Phân hủy 400 °C • Độ hịa tan nước: Tan nhiều nước (13,3 g/100 mL (0 °C), 36 g/100 mL (25 °C), 247 g/100 mL (100 °C)) • Đây muối tan etanol tan glycerol, amoni • KNO3 hợp chất hóa học có tên gọi Kali Nitrat Potassium Nitrate Đây muối ion ion kali K + ion nitrate NO3- • KNO3 xem tiêu thạch khoáng sản nguồn rắn tự nhiên nitơ 1.1 Tính chất hóa học • KNO3 có tính oxy hóa mạnh KNO3 bị nhiệt phân để tạo thành kali Nitrit Oxi tạo thành phương trình hóa học sau: • KNO3 → KNO2 + O2 (Điều kiện phản ứng nhiệt độ cao) 1.2 Điều chế KNO3 • Hiện nay, KNO3 điều chế phản ứng trao đổi, NaCl kết tinh nhiệt độ 30oC tách khỏi dung dịch làm nguội, KNO3 kết tinh thu nhiệt độ 22oC với phương trình hóa học sau: NaNO3 + KCl → KNO3 + NaCl 1.3 Ứng dụng quan KNO3 đời sống sản xuất Vai trò KNO3 nơng nghiệp • Kali nitrat loại phân bón cung cấp tồn dinh dưỡng dạng đa lượng, gần cao thành phần cơng thức phân bón khác • KNO3 nguồn cung cấp kali tuyệt vời Mà kali nitrat kali cần thiết cho phát triển hoạt động bình thường mơ Kation kali (K+) đóng phần quan trọng nhiều trình trao đổi chất tế bào, đóng vai trị điều hịa tham gia vào số trình cung cấp quản lý nước (tham gia vào đóng mở lỗ khí khổng) TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com = 0,62 m/s Tổng diện tích bề mặt lỗ tồn bề mặt cắt ngang thiết bị ngưng tụ: f = G 10−3 n = 98365,06 10−3 3600ωc 3600.0,62 = 0,044 m2 Các lỗ xếp theo hình lục giác đều, bước lỗ xác định theo công thức VI.55 [2 – 85]: t = 0,886 dlỗ ( dlỗ : đường kính lỗ đĩa chọn, dlỗ = 2mm ( f ): tỉ số tổng số diện tích tiết diện lỗ với diện tích tiết diện f tb thiết bị ngưng tụ, thường lấy ≈ 0,025 ÷ 0,1 Ở ta chọn ( f )= 0,03 f tb Thay số ta được: = 0,866.2 0,030,5 + 2= 2,3 (mm) 1.4 Tính chiều cao thiết bị ngưng tụ Chiều cao thiết bị ngưng tụ phụ thuộc mức độ đun nóng Mức độ đun nóng xác định theo cơng thức: β= Trong đó: , 2đ: nhiệt độ đầu cuối nước làm lạnh, oC ℎ: o nhiệt độ nước bão hòa ngưng tụ, C β= Dựa vào mức độ đun nóng với điều kiện lỗ dlỗ = 2mm, tra bảng VI.7 [2-86] Quy chuẩn = 0,727 Số bậc Số ngăn 58 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Thực tế thiết bị ngưng tụ từ lên thể tích giảm dần, khoảng cách hợp lí ngăn nên giảm dần theo hướng từ lên khoảng chừng 50mm cho ngăn Theo bảng ta có ngăn, khoảng cách trung bình ngăn 300mm, ta chọn khoảng cách ngăn 400mm Chiều cao hữu ích thiết bị ngưng tụ là: Hhi = 400 + 350 + 300 + 250 + 200 + 150 + 100 + 50 = 1800 (mm) 1.5 Tính kích thước đường kính ống baromet Đường kính ống Baromet xác định theo công thức VI.57 [2 – 86]: 0,004 (G + W ) n =√ : tốc độ hỗn hợp nước làm lạnh nước ngưng chảy ống Baromet, m/s Lấy ω = 0,5m/s 0,004 (98365,06 + 4285,13) d=√ = 0,27 m 3600 0,5 1.6 Tính chiều cao ống baromet Xác định chiều cao ống baromet theo công thức VI.58 [2 – 86]: H = h1 + h2 + 0,5 (m) Trong đó: h1: chiều cao cột nước ống Baromet cân với hiệu số áp suất khí áp suất thiết bị ngưng tụ Trong Pck độ chân không thiết bị ngưng tụ: Pck = 760 − 735,6 Png = 760 − 735,6.0,2 = 612,88 (mmHg) h1 h2: chiều cao cột nước ống Baromet để khơi phục tồn trở lực nước chảy ống Theo công thức VI.61 [2 – 87]: h2 Trong đó: d: đường kính ống baromet, d = 0,27 (m) : vận tốc dòng, = 0,5 m/s 59 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com : hệ số trở lực ma sát nước chảy ống λ= 0,3164 Re 0,25 : khối lượng riêng lỏng ttb = 37,5oC Tra bảng I.102 [1-94] nội suy 37,5 oC ta có: = 0,6881.10-3 (N/m2) Tra bảng I.249 [1-310] nội suy 37,5 oC ta có: = 993,1 (kg/m3 ) λ= h2 −4 H = h1 + h2 +0,5 → H = 8,33 + 0,031588 + 7,07 10 H + 0,5 =>Làm trịn H = 8,87 (m) 1.7 Tính lượng nước ngưng Lượng khơng khí cần hút: Theo công thức VI.47 [2-84]: Gkk = 0,000025.W2 + 0,000025.Gn + 0,01.W2 (Kg/h) Gkk = (0,000025 + 0,01).W2 + 0,000025.Gn Trong đó: Gn: lượng nước làm nguội tưới vào thiết bị ngưng tụ, kg/h W2: lượng nước vào thiết bị ngưng tụ, kg/h Gkk = (0,000025+0,01) 4285,13 + 0,000025 98365,06 = 45,42 (kg/h) Thể tích khơng khí cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ: Theo công thức VI.49 [2 – 84]: V = kk tkk: nhiệt độ không khí thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại khơ tính 60 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com theo công thức VI.50 [2 – 84] tkk = t2d + + 0,1(t2c – t2d) = 25 + + ph: áp suất riêng phần nước hỗn hợp nhiệt độ tkk N/m Tra bảng I.250 [1 – 312]: o tkk = 31,5 C ta có, ph = 0,0475.9.81.10 V = kk 2.Tính tốn bơm chân khơng Cơng suất bơm chân khơng tính theo cơng thức: Nb = Trong đó: m: số đa biến, chọn m = 1,25 pk = png – ph = 0,2 – 0,0475 = 0,1525 (at) p1 = png = 0,2 at p2: áp suất khí quyển, p2 = at η: hiệu suất, η = 0,65 Nb = 1,25 1,25 − Dựa vào Nb chọn bơm theo quy chuẩn bảng II.58 [1 – 513], bơm chân khơng vịng nước PMK ta chọn bơm PMK-1 với thơng số: + Số vịng quay: 1450 vịng/phút + Cơng suất u cầu trục bơm: 3,75 kW + Công suất động điện: 4,5 kW + Lưu lượng nước: 0,01 m /h 3.Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu Để đun nóng hỗn hợp đầu người ta gia nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm loại đứng dùng nước bão hòa để đun nóng hỗn hợp đầu Chọn áp suất tuyệt đối o nước bão hòa p = 5,0 at Khi nhiệt độ nước bão hịa t bh = 151,1 C (bảng I.251 [1 – 314]) Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm với thông số (bảng V.10 [2 – 44]): Bề mặt truyền nhiệt đơn vị thể tích: 15 – 40 m /m 61 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Lượng kim loại cần cho đơn vị tải nhiệt: Lượng kim loại cần cho đơn vị bề mặt đốt: 30 – 80 kg/m Đường kính ống: d = 0,032m Dung dịch ống, đốt ngồi ống Chọn loại ống thép X18H10T đường kính d = 32 2 mm, L = 3m Yêu cầu thiết kế quan trọng việc thiết kế thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu xác định bề mặt truyền nhiệt Ngồi cịn xác định thơng số khác đường kính, chiều cao, số ống số ngăn thiết bị Diện tích bề mặt truyền nhiệt xác định thơng qua phương trình truyền nhiệt 3.1 Nhiệt lượng trao đổi = ( − ), Trong đó: -F: Lưu lượng hỗn hợp đầu F = 10800 (kg/h) -Cp: Nhiệt dung riêng hỗn hợp Cp = C0 = 3976,7 (J/kg.độ) o -tF: Nhiệt độ cuối dung dịch, tF= tso= 116,04 ( C) o -tf: Nhiệt độ đầu dung dịch, lấy nhiệt độ môi trường, tf = 25 ( C) Thay số vào ta có nhiệt lượng trao đổi dung dịch là: = 3.2 Hiệu số nhiệt độ hữu ích o Chọn thđ = t1 = 151,10 ( C) o ∆tđ = 151,10 – 25 = 126,10 ( C) o ∆tc = 151,10 – 116,04 = 35,06 ( C) Do ∆tđ/∆tc = 3,6> nên nhiệt độ trung bình hai lưu thể là: ∆t = o Hơi đốt có nhiệt độ trung bình t1tb = 151,1 C o Phía hỗn hợp: t2tb = t1tb – ∆ttb = 151,1 -71,12 = 79,98 C 3.2.1.Hệ số cấp nhiệt phía nước ngưng tụ: Trong đó: r: ẩn nhiệt ngưng tụ lấy theo nhiệt độ bão hòa r = 2117000 (J/kg) 62 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ∆ 1: chênh lệch nhiệt độ nhiệt độ đốt nhiệt độ thành ống truyền nhiệt, H: chiều cao ống truyền nhiệt, H = 3m A: Hằng số tra theo nhiệt độ màng nước ngưng Giả thiết ∆t1 = 3,9 ℃ => tT1 = tbh - ∆t1 = 151,1 – 3,9 = 147,2 ℃ Hệ số A phụ thuộc vào nhiệt độ màng tm = 0,5 (tT1 + ∆t1) = 0,5 (146,5 + 151,1) = 149,15 ℃ nội suy theo bảng số liệu [3 – 29] ta có A = 195,37 3.2.2 Nhiệt tải riêng phía ngưng tụ: q1 = α1 ∆t1 = 8220 3,9 = 32058 (W/m ) 3.2.3.Hệ số cấp nhiệt phía hỗn hợp chảy xốy Theo cơng thức V.40 [2-14] có: 0,8 Nu = 0,021 ε1 Re Pr 0,43 ( Pr 0,25 ) Prt Trong đó: + Prt chuẩn số Pran hỗn hợp lỏng tính theo nhiệt độ trung bình tường + ε1 hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng tỉ số chiều dài l đường kính d ống + Tỉ số Pr Prt thể ảnh hưởng dòng nhiệt (đun nóng hay làm nguội) Khi chênh lệch nhiệt độ tường dịng nhỏ ( Pr 0,25 ) ≈ [3 – 15] Prt a, Tính chuẩn số Pr Pr = Cp μ [ – 12 – V.35] λ Trong đó: + + + - Cp nhiệt dung riêng đẳng áp hỗn hợp đầu t 2tb = 79,89 ℃ μ độ nhớt động lực hỗn hợp t2tb = 79,89 ℃ λ: Hệ số dẫn nhiệt dung dịch Độ nhớt o Chọn chất lỏng tiêu chuẩn nước, t1 = 20 C; t2 = 30 o C Tra bảng I.107 [1-100] nội suy ta có: o −3 t1 = 20 C, x = 5% → μ11 = 0,98 10 [N.s/m ] o −3 t2 = 30 C, x = 5% → μ21 = 0,8 10 [N.s/m ] 63 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tra bảng I.102 [1-94] nội suy ta có: −3 o μ11 = 0,98 10 [N.s/m ] → θ11= 21,05 C −3 o μ21 = 0,8 10 [N.s/m ] → θ21= 30,04 C o Tại ts1 = 116,04 C, dung dịch có độ nhớt μdd1 tương ứng với đột nhớt nước có nhiệt độ θ31: 20 − 30 − 30,04 21,05 o Tra bảng I.102 [1-95] nội suy với θ31 = 105,07 C ta -3 - μdd1 = 0,2632 10 [N.s/m ] Hệ số dẫn nhiệt dung dịch xác định theo công thức λ = A C ρ ρ (W/m2 độ) [2 – 123 – I.32] p √M Trong + + + Cp nhiệt dung riêng đẳng áp hỗn hợp đầu ttb = 79,89 ℃ Đã tính Cp = 3976,7 (J/kg độ) ρ khối lượng riêng hỗn hợp lỏng ρ = 1000,125 (kg/m3) [bảng I.46-1-42] M khối lượng mol trung bình hỗn hợp đầu M = MKNO3 NKNO3 + MH2O NH2O = 101 NKNO3 + 18 (1 – NKNO3) NKNO3: Phần mol KNO3 dung dịch Thay vào cơng thức ta có: M1= 101.0,0093+ 18 (1-0,0093) = 18,77 + A hệ số phụ thuộc vào mức độ liên kết chất lỏng A = 3,58 10 [2 – 123] -8 Thay số λ = 3,58 10-8 3976,7 1000,125 Do đó: Pr = 3976,7 0,2632.10 −3 = 1,95 0,536 3.2.4 Hiệu số nhiệt độ phía thành ống: ∆tT = tT1 − tT2 = q1 ∑ r Trong đó: tT1, tT2: nhiệt độ thành ống nước phía hỗn hợp 64 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com r1; r2: nhiệt trở cặn bẩn hai phía thành ống Tra bảng II.V.1 [2-4]: r1 = 0,000387 [m độ/W]: nhiệt trở cặn bẩn phía dung dịch r2 = 0,000232 [m độ/W]: nhiệt trở cặn bẩn phía bão hòa : bề dày ống truyền nhiệt, = 10−3( ) ∑ r: tổng nhiệt trở bên ống truyền nhiệt: Ống dẫn nhiệt làm vật liệu X18H10T có λ = 16,3 W/m.độ Thay số ∆tT =32058 0,742 10 −3 o = 23,8 ( C) tT2 = − ∆ − ∆tT = 151,1 – 3,9 – 23,8 = 123,4 (oC) o ∆t2 = tT2 − t2tb = 123,40 – 79,98 = 43,42 ( C) 3.2.5 Tính chuẩn số Prt Pr = C.μ p Khi chênh lệch nhiệt độ tường vào dịng nhỏ λ Thay số: Nu = 0,021 1.100000,8 1,950,43 = 44,35 Do α2 = Nu 742,86 (W/m2 độ) λ d = 44,35 0,536 0,032 =1 = 3.2.6 Nhiệt tải riêng phía dung dịch: q2= Kiểm tra sai số: = | − | = ∆ |32058,00 − 32255,09| = 742,86 43,42 = 32255,09 (W/m ) = 0,61 % 32058,00 Sai số nhỏ 5% nên chấp nhận giả thiết 3.3 Xác định diện tích bề mặt truyền nhiệt Diện tích bề mặt truyền nhiệt xác định thơng qua phương trình truyền nhiệt Q=K.F.∆ là: Chọn giá trị α1 = 6548,4 (W/m2 độ) lượng nhiệt truyền cho 1m2 ống truyền nhiệt 65 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com qtb = = α => = Ho ặc tính thơng qua nhiệt tải riêng qtb = => = 3.4 Xác định số ống, cách xếp ống thiết bị trao đổi nhiệt Số ống thiết bị trao đổi nhiệt xác định theo công thức n = Trong + F = 34 m tổng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt + + f = d h0: diện tích xung quanh ống truyền nhiệt, m h0 = m chiều cao ống truyền nhiệt Thay số n = Chọn xếp ống theo hình cạnh Quy chuẩn theo bảng số liệu V.II [3 – 48] ta có - Tổng số ống thiết bị n = 127 (ống) - Số hình cạnh hình - Số ống đường xuyên tâm hình cạnh b = 13 ống - Số ống cạnh hình cạnh a = 0,5 (b + 1) = ống Vận tốc lỏng chảy ống cần đạt ωt = Trong + Gđ lưu lượng thể tích + dt = 0,033 m đường + Khối lượng riêng hỗn hợp lỏng ttb = 71,12 ℃ Thay số ωt Vận tốc giả thiết: = = 66 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Ta thấy : − = 0,082 − 0,029 = 64,63% > 5% 0,082 Ta phải chia ngăn để q trình cấp nhiệt diễn chế độ xốy Số ngăn thiết bị ωt = ω = 0,029 = 0,082 ă Vậy chia không gian ống thành ngăn 3.5 Đường kính thiết bị Đường kính thiết bị xác định theo công thức D = t (b -1) + 4d Trong đó: + d = dn = 36 mm đường kính ngồi ống truyền nhiệt + t bước ống thường t = (1,2 – 1,5) d Chọn t = 1,4d = 1,5 0,036 = 0,054 m Thay số D = t (b – 1) + 4d = 0,054 (13 – 1) + 0,032 = 0,776 m Quy chuẩn D = 0,8 m 67 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com KẾT LUẬN Sau thời gian cố gắng tìm đọc, tra cứu số tài liệu tham khảo, với giúp đỡ cô Đặng Thị Tuyết Ngân thầy cô giáo môn “ Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học” em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế giao Qua trình em rút số nhận xét sau: -Việc tính tốn hệ thống cô đặc việc làm phức tạp, tỉ mỉ lâu dài Nó khơng u cầu người thiết kế phải có kiến thức thật sâu q trình đặc phải biết thêm thiết bị phụ khác, quy định vẽ kĩ thuật,… -Các cơng thức tính tốn khơng cịn gị bó mơn học khác, mà dựa giả thiết điều kiện, chế độ làm việc thiết bị Bởi tính tốn người thiết kế tính tốn đến số ảnh hưởng điều kiện thực tế, nên đem vào hoạt động hệ thống có khả làm việc ổn định cao -Khơng có vậy, việc thiết kế đồ án mơn q trình thiết bị cịn giúp chúng em củng cố kiến thức q trình đặc nói riêng q trình khác nói chung, nâng cao kĩ tra cứu, tính tốn, xử lí số liệu; trình bày cách khoa học, nhìn nhận vấn đề cách có hệ thống -Việc thiết kế đồ án mơn học “ Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học” hội cho sinh viên ngành hóa nói chung thân em nói riêng có hội làm quen với cơng việc kĩ sư hóa chất -Mặc dù cố gắng hoàn thành, song hạn chế tài liệu, bất lợi dịch Covid 19, đồng thời thân em cịn có hạn chế nhận thức kinh nghiệm thực tế nên khơng tránh khỏi thiếu sót q trình thiết kế Em mong nhận dẫn giúp đỡ thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! 68 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tập thể tác giả, Sổ tay q trình Thiết bị cơng nghệ Hóa chất tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2005 [2] Tập thể tác giả, Sổ tay q trình Thiết bị cơng nghệ Hóa chất Tập Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2005 [3] Nguyễn Bin, Tính tốn q trình thiết bị cơng nghệ Hóa chất Thực phẩm tập 1,2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001 [4] Phạm Xn Toản, Các q trình, thiết bị cơng nghệ Hóa chất Thực phẩm tập 3, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2003 69 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ... MKNO3 NKNO3 + MH2O NH2O = 10 1 NKNO3 + 18 (1 – NKNO3) NKNO3: Phần mol KNO3 dung dịch Thay vào công thức ta có: M1= 10 1.0, 015 5+ 18 (1- 0, 015 5) = 19 ,29 M2= 10 1.0,0505+ 18 (1- 0,0505) = 22,20 Từ giá... được: x1 = 8 ,11 % => ρdd1= 10 06,3 kg/m Thay số vào phương trình ta có: P tb1 = p? ?1 =1, 7 41 (at) Ptb1 = 1, 7 41 at, tra bảng I.250 [1- 314 ], nội suy ta ttb1 = 11 5,24 o o C => ? ?1? ??’ = ttb1 - t1’ = 11 5,24... THUẬT HOÁ HỌC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CH3440 Họ tên: Lê Minh Thư Lớp:KTHH- 03 MSSV:2 018 00944 Khóa:K63 I Đầu đề thiết kế: Thiết kế hệ thống cô đặc xuôi chiều gồm nồi loại có buồng đốt ngồi