Đang tải... (xem toàn văn)
`BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CỘNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCMThành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021 ĐỀ TÀI THIẾT KẾ THÁP MÂM XUYÊN.
` BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CỘNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM - ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH THIẾT BỊ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THÁP MÂM XUYÊN LỖ HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC ĐỂ CHƯNG CẤT HỖN HỢP ETHANOL - NƯỚC Ở ÁP SUẤT THƯỜNG GVHD: Vũ Bá Minh SVTH: Đỗ Thị Kiều Diễm Trần Thị Hoa MSSV: 18128006 MSSV: 18128017 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC -o0o NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ Giáo viên hướng dẫn: VŨ BÁ MINH Sinh viên thực hiện: Họ tên: ĐỖ THỊ KIỀU DIỄM MSSV: 18128006 Họ tên: TRẦN THỊ HOA MSSV: 18128017 Tên đồ án: THIẾT KẾ THÁP MÂM XUYÊN LỖ HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC ĐỂ CHƯNG CẤT HỖN HỢP ETHANOL - NƯỚC Ở ÁP SUẤT THƯỜNG Nhiệm vụ đồ án: Tính tốn thiết kế tháp chưng cất, xây dựng quy trình cơng nghệ tính tốn thiết bị phụ Các số liệu ban đầu: Năng suất nguyên liệu: 6.000 kg/h Nhập liệu có nồng độ 20% mol Etanol Nồng độ sản phẩm đỉnh 82% mol Etanol Tỷ lệ thu hồi Ethanol 98% Các số liệu khác tự chọn Yêu cầu phần thuyết minh tính toán: a) Tổng quan sản phẩm, tháp chưng cất b) Đề nghị qui trình chưng cât c) Tính cân vật chất-năng lượng d) Tính tốn số mâm thực tế tháp chưng cất e) Tính tốn cấu tạo tháp mâm xun lỗ f) Tính thiết bị phụ có qui trình g) Lập bảng tính khối lượng vật tư chi phí chế tạo tháp h) Kết luận Yêu cầu trình bày vẽ: 01 vẽ qui trình khổ A1 (bản khổ A4 kẹp tập thuyết minh) 01 vẽ cấu tạo tháp chưng cất khổ A1 Yêu cầu khác: Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 1/3/2021 Ngày hoàn thành đồ án: 15/08/2021 Tp Hồ Chí Minh, ngày TRƯỞNG BỘ MÔN tháng năm 2021 Giảng viên hướng dẫn TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HÓA HỌC - PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ - NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVHD: Th.S, GVC Vũ Bá Minh Sinh viên: Đỗ Thị Kiều Diễm MSSV: 18128006 Tên đề tài: Thiết kế tháp mâm xuyên lỗ hoạt động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – Nước áp suất thường Kết đánh giá ST T Nội dung Thang điểm Điểm số Xác định đối tượng yêu cầu thiết kế – 1,0 1,0 Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị – 2,5 2,0 Đánh giá phù hợp, điểm mạnh, yếu thiết kế – 0,75 0,5 Lập kế hoạch triển khai thực thiết kế – 0,75 0,5 Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng – 2,5 2,0 Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic – 1,0 0,75 Hồn thành trách nhiệm cá nhân nhóm – 0,75 0,5 Thực kế hoạch công việc GV giao – 0,75 0,75 10 8,0 TỔNG ĐIỂM Tám điểm:………………………………….) Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có): Đã có nhiều cố gắng hồn thành nhiệm vụ giao Vắng buổi phụ đạo Kết luận Được phép bảo vệ : X Không phép bảo vệ: Ngày 16 tháng năm 2021 Người nhận xét (Ký & ghi rõ họ tên) VŨ BÁ MINH TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA - GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ - NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVHD: Th.S, GVC Vũ Bá Minh Sinh viên: Trần Thị Hoa MSSV: 18128017 Tên đề tài: Thiết kế tháp mâm xuyên lỗ hoạt động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – Nước áp suất thường Kết đánh giá ST T Nội dung Thang điểm Điểm số Xác định đối tượng yêu cầu thiết kế – 1,0 1,0 Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị – 2,5 2,0 Đánh giá phù hợp, điểm mạnh, yếu thiết kế – 0,75 0,5 Lập kế hoạch triển khai thực thiết kế – 0,75 0,5 Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng – 2,5 2,0 Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic – 1,0 0,75 Hoàn thành trách nhiệm cá nhân nhóm – 0,75 0,5 Thực kế hoạch công việc GV giao – 0,75 0,75 10 8,0 TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ:………………………………….) Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có) Đã có nhiều cố gắng hồn thành nhiệm vụ giao Vắng buổi phụ đạo Kết luận Được phép bảo vệ : x Không phép bảo vệ: Ngày 16 tháng năm 2021 Người nhận xét (Ký & ghi rõ họ tên) VŨ BÁ MINH TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA - GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ - NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVPB: Sinh viên: Đỗ Thị Kiều Diễm MSSV: 18128006 Tên đề tài: Thiết kế tháp mâm xuyên lỗ hoạt động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – Nước áp suất thường Kết đánh giá: Thang Điểm số Lập quy trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị điểm – 2,5 Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng – 2,5 Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic – 1,0 Trình bày nội dung cốt lõi đồ án – 1,0 Trả lời câu hỏi phản biện – 3,0 STT Nội dung TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ :………………………………….) 10 Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có): Ngày …… tháng 08 năm 2021 Người phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC – THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HÓA HỌC PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN - MÔN HỌC: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ - NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVPB: Sinh viên: Trần Thị Hoa MSSV: 18128017 Tên đề tài: Thiết kế tháp mâm xuyên lỗ hoạt động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – Nước áp suất thường Kết đánh giá: Thang Điểm số Lập quy trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị điểm – 2,5 Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng – 2,5 Hồn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic – 1,0 Trình bày nội dung cốt lõi đồ án – 1,0 Trả lời câu hỏi phản biện – 3,0 STT Nội dung TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ :………………………………….) 10 Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có): Ngày …… tháng 08 năm 2021 Người phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM 1.1 Giới thiệu đồ án 1.2 Tổng quan chưng cất thiết bị chưng cất 1.2.1 Khái niệm chưng cất 1.2.2 Các phương pháp chưng cất .2 1.2.3 Các thiết bị chưng cất 1.3 Tổng quan Ethanol nước hệ Ethanol - Nước 1.3.1 Ethanol .4 1.3.2 Nước 1.3.3 Hệ Ethanol - Nước CHƯƠNG 2: THUYẾT MINH QUY TRÌNH 2.1 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 2.2 Chú thích thiết bị quy trình CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 11 3.1 Thông số đầu vào 11 3.2 Cân vật chất .11 3.2.1 Xác định suất lượng sản phẩm đỉnh đáy 11 3.2.2 Xác định số hồn lưu thích hợp 13 3.2.3 Phương trình đường làm việc 14 3.2.4 Xác định số mâm lý thuyết mâm thực tế 14 3.3 Cân lượng 17 3.3.1 Cân nhiệt lượng cho thiết bị ngưng tụ 17 3.3.2 độ sôi Cân nhiệt lượng cho thiết bị gia nhiệt dòng nhập liệu đến nhiệt 18 3.3.3 Cân nhiệt lượng cho thiết bị làm nguội sản phẩm đáy .18 3.3.4 Cân nhiệt lượng cho thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh 18 3.3.5 Nhiệt lượng cung cấp cho nồi đun đáy tháp 19 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH .20 4.1 Đường kính tháp chưng cất 20 4.1.1 Đường kính phần cất 20 4.1.2 Đường kính đoạn chưng 23 4.2 Chiều cao tháp 26 4.3 Mâm lỗ - trở lực mâm 27 4.3.1 Cấu tạo mâm lỗ 27 4.3.2 Trở lực đĩa khô 28 4.3.3 Trở lực sức căng bề mặt .28 4.3.4 Trở lực thuỷ tĩnh chất lỏng đĩa tạo 29 4.3.5 Tổng trở thuỷ lực tháp phần cất phần chưng 31 4.3.6 Kiểm tra hoạt động mâm 32 4.4 Kiểm tra ngập lụt tháp hoạt động: 33 4.4.1 Phần cất 33 4.4.2 Phần chưng .33 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CƠ KHÍ .35 5.1 Bề dày tháp 35 5.1.1 Thân tháp 35 5.1.2 Bề dày đáy nắp thiết bị 36 5.1.3 Bề dày mâm 37 5.2 Bích ghép thân, đáy nắp 39 5.3 Đường kính ống dẫn – bích ghép ống dẫn 41 5.5.1 Ống nhập liệu 41 5.5.2 Ống đỉnh tháp 42 5.5.3 Ống hoàn lưu 43 5.5.4 Ống dẫn đáy tháp 44 5.5.5 Ống dẫn lỏng khỏi đáy tháp 45 5.6 Chân đỡ 46 5.6.1 Trọng lượng toàn tháp 46 5.6.2 Chân đỡ tháp 47 5.6.3 Tai treo tháp 48 CHƯƠNG 6: CÁC THIẾT BỊ PHỤ 50 6.1 Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh 50 6.1.1 Xác định hệ số truyền nhiệt 50 6.1.2 Xác định bề mặt truyền nhiệt cấu tạo thiết bị .55 6.2 Thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh 56 6.2.1 Xác định hệ số truyền nhiệt 57 6.2.2 Xác định bề mặt truyền nhiệt: 62 6.3 Nồi đun gia nhiệt sản phẩm đáy 62 6.3.1 Xác định hệ số truyền nhiệt: .63 6.3.2 Xác định bề mặt truyền nhiệt: 66 6.4 Thiết bị trao đổi nhiệt nhập liệu sản phẩm đáy: .66 6.4.1 Xác định hệ số truyền nhiệt: .67 6.4.2 Xác định bề mặt truyền nhiệt: 71 6.5 Thiết gia nhiệt nhập liệu: 72 6.6 6.5.1 Xác định hệ số truyền nhiệt: .72 6.5.2 Xác định bề mặt truyền nhiệt: 76 Bồn cao vị: .76 6.6.1 Tổn thất đường ống dẫn 76 6.6.1.2 Xác định hệ số ma sát đường ống: 77 6.6.1.3 Xác định tổng hệ số tổn thất cục bộ: 78 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ GVHD: VŨ BÁ MINH hh = 4,5 (m) Chọn lh = (m) lđ: chiều dài ống đẩy, chọn lđ = 25 (m) h: tổng tổn thất cục ống hút đ: tổng tổn thất cục ống đẩy : hệ số ma sát ống hút ống đẩy vF: vận tốc dòng nhập liệu ống hút ống đẩy (m/s) = 0,71 (m/s) 6.7.3.1 Xác định hệ số ma sát ống hút ống đẩy: Chuẩn số Reynolds: Vì ReF > 4000 chế độ chảy rối Chuẩn số Reynolds giới hạn: Re1 = 6(d2/)8/7 = 7289,3 Chuẩn số Reynolds bắt đầu xuất vùng nhám: ([1], tr.379, cơng thức I.62) Vì → Chế độ chảy rối ứng với khu vực nhám Áp dụng công thức (II.61), trang 378, [1]: 6.7.3.2 Xác định tổng tổn thất cục ống hút: Chỗ uốn cong: Tra tài liệu tham khảo [1], trang 382, bảng II.16: Chọn dạng ống uốn cong 90o có bán kính R với R/d = u1(1 chỗ) = 0,15 Ống hút có chỗ uốn u1 = 0,15 = 0,3 Van: Tra tài liệu tham khảo [8], trang 94, bảng 9.5: Chọn van cầu với độ mở hồn tồn thì: v1(1 cái) = 10 Ống hút có van cầu v1 = 10 Nên: 79 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ GVHD: VŨ BÁ MINH h = u1 + v1 = 10,3 6.7.3.3 Xác định tổng tổn thất cục ống đẩy: Chỗ uốn cong: Tra bảng II.16, trang 382, [1]: Chọn dạng ống uốn cong 90o có bán kính R với R/d = u2(1 chỗ) = 0,15 Ống đẩy có chỗ uốn u2 = 0,15 = 0,75 Van: Tra tài liệu tham khảo [8], trang 94, bảng 9.5: Chọn van cầu với độ mở hồn tồn v2(1 cái) = 10 Ống đẩy có van cầu v2 = 10 Vào bồn cao vị: cv = Nên: đ = u1 + v1 + cv = 21,75 Vậy Tính cột áp bơm 6.7.4 Công suất: Chọn hiệu suất bơm: b = 0,8 Công suất thực tế bơm: Kết luận: Để đảm bảo tháp hoạt động liên tục ta chọn bơm li tâm loại XM Q b=10 (m3/h) rượu chất khơng độc hại, có: Năng suất: Qb = 20 (m3/h) Cột áp: Hb = 24,25 (m) Công suất: Nb = 2,1(Hp) 80 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ 6.8 GVHD: VŨ BÁ MINH Tính bảo ơn thiết bị: Trong trình hoạt động tháp, tháp tiếp xúc với khơng khí nên nhiệt lượng tổn thất mơi trường xung quanh ngày lớn Để tháp hoạt động ổn định, với thông số thiết kế, ta phải tăng dần lượng đốt gia nhiệt cho nồi đun để tháp không bị nguội (nhất sản phẩm đỉnh, ảnh hưởng đến hiệu suất tháp) Khi đó, chi phí cho đốt tăng Để tháp khơng bị nguội mà khơng tăng chi phí đốt, ta thiết kế lớp cách nhiệt bao quanh thân tháp Chọn vật liệu cách nhiệt cho thân tháp amiăng có bề dày a Tra tài liệu tham khảo [2], hệ số dẫn nhiệt amiăng a = 0,151 (W/m.oK) Nhiệt lượng tổn thất môi trường xung quanh: Qm = 0,05.Qd = 0,05.1895,67 = 94,78 (KW) Nhiệt tải mát riêng: Qm a ( t v1 t v ) a t v a qm = f tb a (W/m2) Với: (6.27) tv1: nhiệt độ lớp cách nhiệt tiếp xúc với bề mặt tháp tv1: nhiệt độ lớp cách nhiệt tiếp xúc với khơng khí tv: hiệu số nhiệt độ hai bề mặt lớp cách nhiệt Nhận thấy: qm = const, nên chọn tv = tmax = tđáy - tkk ,tkk = 25oC Suy ra: tv = 99,99 – 25 = 74,99oC ftb: diện tích bề mặt trung bình tháp (kể lớp cách nhiệt) ftb = .H.Dtb = .H.(Dt + Sthân + a) Từ (6.27), ta có phương trình: 74,99 Suy ra: a = 0,0084 (m) Vậy: chọn a = 10 (mm) 81 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ GVHD: VŨ BÁ MINH Bảng 13 Tổng quát đại lượng chương n = 367 ống L = 2,5 m D = 1,216 (m) Thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh L = 80 (m), 10 dãy, dãy dài 8m n=91 ống Nồi đun gia nhiệt sản phẩm đáy L= m Thiết bị trao đổi nhiệt nhập DV=t.(b-1) + 4.dng = 0,5776 (m) L = 40 (m), 10 dãy, dãy dài Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh liệu sản phẩm đáy (m) Thiết bị gia nhiệt nhập liệu L = 25m, dãy, dãy dài 5m Bồn cao vị Hcv = 20 (m) Qb = 20 (m3/h) Bơm Cột áp: Hb = 24,25 (m) Bảo ôn thiết bị Công suất: Nb = 2,1(Hp) a = 10 (mm) Lưu ý: Số ống n, chiều dài L Đường kính thiết bị trao đổi nhiệt: D Vật liệu cách nhiệt cho thân tháp amiăng có bề dày là: a Chiều cao bồn cao vị:Hcv Năng suất: Qb Cột áp: Hb Công suất: Nb 82 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ GVHD: VŨ BÁ MINH CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ Lượng thép X18H10T cần dùng: (kg) Lượng thép CT3 cần dùng: Số lượng bu lông cần dùng: Số lượng bu lông cần dùng tổng số bu lơng bích ghép thân – đáy – nắp, số bu lơng bích ghép ống dẫn, số bu lơng ghép mâm với tháp Nbu lông = 9.32 + (4 + + + 12 + 4) + 4.37.9 = 1652 (cái) Trong đó: Bích ghép thân – đáy – nắp sử dụng bu lông M20 cần 9.32 = 288 (cái) Cịn lại sử dụng bu lơng M16 cần 1652 – 288 = 1364 (cái) Thể tích vật liệu cách nhiệt cần dùng: Kính quan sát đặt vị trí mâm có ống hồn lưu, mâm nhập liệu mâm đáy có đường kính 304 mm, dày 21 mm: n = (cái) Chiều dài ống có đường kính 38 mm: L38 = LNTSPĐ + LLNSPĐ + LNồi đun + LTĐN + LGNNL = 367.2,5 + 80 + 91.6 + 40 + 25 = 1608,5 (m) Chiều dài ống dẫn đường kính 57 mm: L57= LTĐN + LLNSPĐ + LGNNL = 40 + 80 + 25 = 145 (m) Chiều dài ống dẫn đường kính 100 mm: 30 + + 25 = 60 (m) Bộ phận nối cong ống: Những chỗ quay ngược ống ta dùng phận nối cong 900: Ống nối 38 mm : 16 (cái) 83 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ GVHD: VŨ BÁ MINH Ống nối 57 – 100 mm: 12 (cái) Bảng 14 Bảng thống kê chi phí vật liệu STT Thiết bị Vật liệu Số lượng Đơn giá Thành tiền (đồng) Thân, đáy, nắp, mâm Tai treo, lót, chân đỡ, bích ghép Bu lơng M20 Bu lông M16 Vật liệu cách nhiệt X18H10 T 4379,34 (kg) 66.000 (đ/kg) 289.036.440 CT3 1357,54 (kg) 18.000 (đ/kg) 244.357.720 CS CS 288 (cái) 1364 (cái) 1.440.000 27.280.000 Amiăng 0,71 (m2) 5.000 (đ/cái) 20.000 (đ/cái) 4.000.0000 (đ/m2) 1608,5 (m) 50.000 (đ/m) 80.425.000 145 (m) 100.000 (đ/m) 14.500.000 60 (m) 100.000 (đ/m) 6.000.000 16 (cái) 60.000 (đ/cái) 960.000 12 (cái) 70.000 (đ/cái) 840.000 Bộ phận nối 38 mm Bộ phận nối 57 – 100 mm X18H10 T X18H10 T X18H10 T X18H10 T X18H10 T 11 Bơm ly tâm SS 12 Áp kế điện tử (cái) 13 Nhiệt kế điện tử (cái) 14 Lưu lượng kế (cái) 15 Nồi đun gia nhiệt X18H10 T (cái) 16 Kính quan sát Thủy tinh (cái) 17 Bồn chứa X18H10 T (cái) 18 Van thép Ống dẫn 38 mm Ống dẫn 57 mm Ống dẫn 100 mm 10 (cái) 25 (cái) TỔNG 14.800.000 (đ/cái)) 1.800.000 (đ/cái) 400.000 (đ/cái) 5.000.000 (đ/cái) 34.000.000 (đ/cái) 500.000 (đ/cái) 20.000.000 (đ/cái) 1.500.000 (đ/cái) 2.840.000 14.800.000 5.400.000 1.600.000 10.000.000 34.000.000 1.500.000 80.000.000 37.500.000 852.497.160 84 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ GVHD: VŨ BÁ MINH Trong đó: CS ký hiệu thép Carbon SS ký hiệu thép 304 X18H10T ký hiệu thép X18H10T Như vậy, số tiền cần đầu tư mua thiết bị là: 852.479.160đ Tổng chi phí lắp đặt mua thiết bị thường gấp – chi phí mua sắm thiết bị: Suy ra, chi phí đầu tư là: 852.479.160 x 2.557.437.000đ Trên chi phí dự tính, chi phí thực tế chênh lệch 85 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ GVHD: VŨ BÁ MINH LỜI KẾT Qua nhiều tháng nghiên cứu hoàn thành đồ án mơn học, chúng em tìm hiểu học tập vấn đề sau: Thiết kế hệ thống chưng cất Ethanol – Nước tương đối hoàn chỉnh biết trước suất, nồng độ nhập liệu nồng độ, độ thu hồi sản phẩm đỉnh Tính tốn tương đối chi tiết q trình làm việc thiết bị khả chịu bền thiết bị tính ăn mịn học, hóa học điều kiện làm việc thiết bị Sơ xác định chi phí đầu tư ban đầu thiết bị chưng cất Đặc tính kỹ thuật thiết bị chưng cất thiết kế ứng với thơng số ban đầu: Tỷ số hồn lưu thích hợp: R = 2,0459 Số mâm thực tế: 37 mâm Đường kính tháp chưng cất: 1400 mm Đường kính lỗ mâm: mm Số lỗ mâm: 17423 lỗ Bề dày mâm: mm Trở lực toàn tháp: 157383,11 N/m2 Chiều cao tháp: 16,60 m Khoảng cách mâm: 400 mm Thân, đáy nắp tháp làm thép X18H10T, bề dày: mm Bích ghép thân, đáy, nắp làm thép CT3, loại bích liền khơng cổ Bích ghép ống dẫn làm thép CT3, loại bích liền khơng cổ 86 ĐỒ ÁN Q TRÌNH THIẾT BỊ GVHD: VŨ BÁ MINH PHỤ LỤC Tóm tắt ký hiệu sử dụng Mục Ký hiệu F D W Cân xF xD xW vật chất Mtb R t Cân bẳng lượng Tính tốn thiết bị Suất lượng mol nhập liệu Suất lượng mol sản phẩm đỉnh Suất lượng mol sản phẩm đáy Suất lượng khối lượng nhập liệu Suất lượng khối lượng sản phẩm đỉnh Suất lượng khối lượng sản phẩm đáy Phần mol nhập liệu Phần mol sản phẩm đỉnh Phần mol sản phẩm đáy Phần khối lượng nhập liệu Phần khối lượng sản phẩm đỉnh Phần khối lượng sản phẩm đáy Khối lượng mol trung bình Tỷ số hồn lưu Nhiệt độ Độ nhớt động lực α Q G D Độ bay tương đối Nhiệt lượng Lượng chất lỏng Lượng đốt r Ẩn nhiệt hóa C Dt Ntt Hđĩa hgờ Lgờ hl Thứ Ý nghĩa Nhiệt dung riêng Nhiệt lượng riêng Khối lượng riêng Đường kính Số mâm thực tế Khoảng cách mâm Độ dày Chiều cao gờ chảy tràn Chiều dài gờ chảy tràn Chiều cao lớp chất lỏng gờ chảy tràn Trở lực đĩa khô 87 nguyên kmol/h kmol/h kmol/h kg/h kg/h kg/h mol/mol mol/mol mol/mol kg/kg kg/kg kg/kg kg/kmol C K N.s/m2 hay cP kW kg/h kg/h kJ/kmol kJ/kg J/kg.độ kJ/kg kg/m3 m mâm mm mm mm mm mm N/m2 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ Tính tốn khí Tính tốn thiết bị phụ Wo SH Pr Ftb K α Re GVHD: VŨ BÁ MINH Trở lực sức căng bề mặt Trở lực thủy tĩnh Ứng suất Hệ số bền mối hàn Độ võng cực đại tâm Bề dày lót Chuẩn số Prandtl Diện tích bề mặt truyền nhiệt Hệ số truyền nhiệt Hệ số cấp nhiệt Nhiệt trở Chuẩn số Reynolds N/m2 N/m2 N/mm2 mm m2 W/m2.0K m2.0K/W 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 Hà nội, 1999, 626tr [2] Tập thể tác giả, “Sổ tay Q trình Thiết bị Cơng nghệ Hóa chất – Tập 2”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà nội, 1999, 447tr [3] Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh, “Q trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 3: Truyền Khối”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 2004, 388tr [4] Hồ Lê Viên, “Tính tốn, thiết kế chi tiết thiết bị hóa chất dầu khí”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà nội, 2006, 239tr [5] Phạm Văn Bôn – Vũ Bá Minh – Hồng Minh Nam, “Q trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 10: Ví dụ Bài tập”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 468tr 88 ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ [6] GVHD: VŨ BÁ MINH Nguyễn Minh Tuyển, “Cơ sờ Tính tốn Máy Thiết bị Hóa chất – Thực phẩm”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1984, 134tr [7] Trần Hữu Quế, “Vẽ kỹ thuật khí – Tập 1”, Nhà xuất Đại học Giáo dục chuyên nghiệp, 1991, 160tr [8] Trần Hùng Dũng – Nguyễn Văn Lục – Hoàng Minh Nam – Vũ Bá Minh, “Quá trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 1, Quyển 2: Phân riêng khí động, lực ly tâm, bơm, quạt, máy nén Tính hệ thống đường ống”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 1997, 203tr 89 ... loại tháp: Đồ án lựa chọn tháp mâm xuyên lỗ để thiết kế tháp chưng cất hoạt động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – Nước áp suất thường 1.3 Tổng quan Ethanol nước hệ Ethanol - Nước 1.3.1 Ethanol. .. đề tài: Thiết kế tháp mâm xuyên lỗ hoạt động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – Nước áp suất thường Kết đánh giá: Thang Điểm số Lập quy trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị... ĐỒ ÁN Q TRÌNH THIẾT BỊ GVHD: VŨ BÁ MINH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM 1.1 Giới thiệu đồ án Thiết kế tháp mâm xuyên lỗ hoạt động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol Nước áp suất thường với