THIẾT KẾ THÁP HẤP THU KHÍ SO2 TỪ KHÍ THẢI LÒ HƠI NĂNG SUẤT 5 TẤNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ SVTH 1 NGUYỄN LAN HƯƠNG MSSV 18128026 2 VÕ HOÀNG VŨ MSSV 18128078 GVHD T S VÕ THỊ THU NHƯ Tp Hồ Chí. THIẾT KẾ THÁP HẤP THU KHÍ SO2 TỪ KHÍ THẢI LÒ HƠI NĂNG SUẤT 5 TẤNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ SVTH 1 NGUYỄN LAN HƯƠNG MSSV 18128026 2 VÕ HOÀNG VŨ MSSV 18128078 GVHD T S VÕ THỊ THU NHƯ Tp Hồ Chí.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH THIẾT BỊ THIẾT KẾ THÁP HẤP THU KHÍ SO2 TỪ KHÍ THẢI LÒ HƠI NĂNG SUẤT TẤN/H SVTH: GVHD: NGUYỄN LAN HƯƠNG VÕ HOÀNG VŨ T.S VÕ THỊ THU NHƯ Tp Hồ Chí Minh, 8/2021 MSSV: MSSV: 18128026 18128078 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HÓA HỌC -oOo - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY VÀ THIẾT BỊ Giáo viên hướng dẫn: T.S Võ Thị Thu Như Họ tên sinh viên thực hiện: MSSV Nguyễn Lan Hương 18128026 Võ Hoàng Vũ 18128078 Tên đồ án: THIẾT KẾ THÁP HẤP THU KHÍ SO2 TỪ KHÍ THẢI LỊ HƠI NĂNG SUẤT TẤN/H Nhiệm vụ đồ án: - Tìm hiểu sở lý thuyết, trình xử lý khí SO2 - Tính tốn thiết kế tháp tháp hấp thu khí SO2 Các số liệu ban đầu: - Năng suất lò hơi: tấn/h Yêu cầu phần thuyết minh tính tốn: - Trình bày tổng quan khí SO2 phương pháp xử lí - Chọn phương pháp xử lí nêu quy trình cơng nghệ - Tính tốn cân vật chất – lượng, thiết bị chính, thiết bị phụ Yêu cầu trình bày vẽ: - Bản vẽ quy trình cơng nghệ: 01 in khổ A1 (gấp lại, kẹp thuyết minh đồ án), in khổ A4 đóng chung thuyết minh - Bản vẽ thiết bị chính: 01 in khổ A1 (gấp lại, kẹp thuyết minh đồ án) Yêu cầu khác: Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 3/2021 Ngày hoàn thành đồ án: 13/08/2021 TRƯỞNG BỘ MƠN Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 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 HĨA HỌC PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN - MÔN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ – NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVHD: TS VÕ THỊ THU NHƯ Sinh viên: Nguyễn Lan Hương MSSV: 18128026 Tên đề tài: Thiết kế tháp hấp thu khí SO2 từ khí thải lị suất tấn/h Kết đánh giá: STT Nội dung Thang Điểm điểm số Xác định đối tượng yêu cầu thiết kế – 1,0 Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết – 2,5 bị Đánh giá phù hợp, điểm mạnh, yếu thiết kế – 0,75 Lập kế hoạch triển khai thực thiết kế – 0,75 Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng – 2,5 Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic – 1,0 Hồn thành trách nhiệm cá nhân nhóm – 0,75 Thực kế hoạch công việc GV giao – 0,75 TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ:……………………………….) 10 Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có) Kết luận Được phép bảo vệ : Không phép bảo vệ : Ngày …… tháng năm 2021 Người nhận xét (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 HĨA HỌC PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN - MÔN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ – NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVHD: TS VÕ THỊ THU NHƯ Sinh viên: Võ Hoàng Vũ MSSV: 18128078 Tên đề tài: Thiết kế tháp hấp thu khí SO2 từ khí thải lò suất tấn/h Kết đánh giá: STT Nội dung Thang Điểm điểm số Xác định đối tượng yêu cầu thiết kế – 1,0 Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết – 2,5 bị Đánh giá phù hợp, điểm mạnh, yếu thiết kế – 0,75 Lập kế hoạch triển khai thực thiết kế – 0,75 Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng – 2,5 Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic – 1,0 Hoàn thành trách nhiệm cá nhân nhóm – 0,75 Thực kế hoạch công việc GV giao – 0,75 TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ:……………………………….) 10 Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có) Kết luận Được phép bảo vệ : Không phép bảo vệ : Ngày …… tháng năm 2021 Người nhận xét (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 HĨA HỌC PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN - MÔN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ – NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVPB: Sinh viên: Nguyễn Lan Hương MSSV: 18128026 Tên đề tài: Thiết kế tháp hấp thu khí SO2 từ khí thải lị suất tấn/h Kết đánh giá: STT Nội dung Thang Điểm điểm số Lập qui trình cơng nghệ tính toán chi tiết thiết bị – 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 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 HĨA HỌC PHIẾU ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN - MÔN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ – NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVPB: Sinh viên: Võ Hoàng Vũ MSSV: 18128078 Tên đề tài: Thiết kế tháp hấp thu khí SO2 từ khí thải lị suất tấn/h Kết đánh giá: STT Nội dung Thang Điểm điểm số Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị – 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 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) LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án, nhóm chúng em nhận nhiều giúp đỡ, góp ý bảo tận tình thầy bạn bè Sau thời gian, chúng em hoàn thành đồ án hạn Tuy nhiên, thời gian kinh nghiệm hạn chế chúng em nên đồ án khơng thể khơng tránh khỏi thiếu sót Nhóm chúng em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để phục vụ tốt cơng tác thực tế sau Nhóm chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến T.S Võ Thị Thu Như, người tận tình hướng dẫn, bảo chúng em suốt trình làm đồ án Nhóm em bày tỏ lời biết ơn chân thành đến Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Thực Phẩm trường tạo điều kiện cho nhóm em hội hồn thành đồ án mơn học Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn thư viện trường tạo điều kiện cho chúng em có tài liệu tham khảo Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH 10 Công suất thực quạt = = 1,15 2,07 = 2,3(kW) (CT II.240, trang 464, [5]) k = 1,15: Hệ số dự trữ thêm cho động với quạt ly tâm có 2,01< < kW (Bảng II.48, trang 464, [4]) Chọn = (kW) 5.2.3 Tính tốn ống khói Hình 5.13 Ống khói Lưu lượng khí khỏi tháp hấp phụ Gc = 7920 m3/h Nhiệt độ khí 30⁰C Nhiệt độ khí mơi trường ngồi 25⁰C Độ chênh lệch nhiệt độ Chọn đường kính ơng khói D = 1,5 m wo=6,5 m/s Chiều cao ồng khói tính theo cơng thức: Trong Ccp: nồng độ cho phép môi trường xung quanh Ccp = 300 mg/m3 M: tải lượng chất ô nhiễm (mg/s) A = 240: hệ số phụ thuộc phân bố nhiệt độ theo chiều cao khí quyển, chọn cho điều kiện khí thượng nguy hiểm xác định điều kiện phát tán thẳng đứng theo phương ngang chất độc hại khí quyển, tính tốn ta lấy V: lưu lượng khí thải V = 2,2 m3/s F: hệ số khơng thứ ngun tính đến vận tốc lắng chất nhiễm khí chất khí F = 59 m,n: hệ số khơng thứ ngun tính đến điều kiện khí từ cổ ống khói Giả sử chọn m,n = m,n tính theo cơng thức: Ta áp dụng cơng thức: Suy ra: Tính lại chiều cao ống khói: Suy ra: Vậy chọn chiều cao ống khói H = 15,6 m 5.2 Tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp Dịng khí nóng khỏi lị có nhiệt độ190oC qua thiết bị trao đổi nhiệt làm mát xuống 30oC dòng nước lạnh nhiệt độ vào 0oC 20oC Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp Chọn thông số kỹ thuật cho thiết bị trao đổi nhiệt K=115 : hệ số truyền nhiệt thiết bị =140/160 (mm): đường kính trong/ đường kính ngồi ống trao đổi nhiệt Phương trình cân lượng 60 Với G1, G2 lưu lượng dịng dịng lưu chất nóng lạnh, (kg/s) nhiệt dung riêng dịng lưu chất nóng lạnh, T1, T2 nhiệt độ vào dòng lưu chất nóng , nhiệt độ vào dịng lưu chất lạnh Lưu lương khói vào ống Trong (Bảng 11, tr381, [8]) Nhiệt độ trung bình khói: Tra bảng 11 thơng số vật lý khói trang 381, [8] ta có: Vậy nhiệt lượng chất lỏng nhận : Lưu lượng nước lạnh là: Lưu chất nóng lạnh chuyển động song song chiều Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình hai dịng khói nước : Diện tích bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt Số ống trao đổi nhiệt là: 61 CHƯƠNG TÍNH KINH TẾ Lượng thép CT3 cần dùng: Số bulông cần dùng: n = 108 (cái) Máy bơm: chọn máy bơm có cơng suất Hp Quạt: chọn quạt có = (kW) Bảng 6.10 Giá tiền vật liệu Vật liệu Số lượng Đơn giá Thành tiền (VND) Thép CT3 1475 (kg) 12 000(VND/kg) 17 700 000 Bulông 108 (cái) 000 (VND/ cái) 864 000 Ống dẫn khí 15m 60 000 (VND/m) 900 000 Ống dẫn lỏng 20m 60 000 (VND/m) 200 000 Máy bơm (cái) 50 000 000 (VND/ cái) Quạt (cái) 000 000 (VND/cái) Tổng chi phí vật tư 50 000 000 000 000 73 664 000 Vậy tổng chi phí vật tư 73 triệu 664 nghìn đồng Xem tiền cơng chế tạo chi phí phát sinh khác 50% tiền vật tư Vậy tổng chi phí tạm tính 110 triệu 496 nghìn đồng 62 KẾT LUẬN Sau q trình tìm hiểu tính tốn nhóm em có thơng số tháp mâm xun lỗ khơng có ống chảy chuyền dùng để xử lý khí SO dung dịch Kali carbonat từ lị khí thải suất tấn/h, khí theo tiểu chuẩn loại B: - Dt = 1000 mm - H = 5000 mm - Bề dày thân tháp 2,5 mm - Đáy, nắp hình elip, bề dày mm - Chân đỡ chân - Đường kính ống dẫn khí vào, 350 mm - Đường kính ống dẫn lỏng vào, 150 mm Ngồi cịn có thiết bị phụ: - Bơm ly tâm :8 Hp - Quạt ly tâm: 4Hp - Ống khói: 15,6 m - Thiết bị trao đổi nhiệt: diện tích bề mặt 18 m2, số ống 20 ống Hiệu suất trình hấp thu cao, tiêu tốn nhiều dung môi Do mặt kinh tế chưa đạt yêu cầu lượng nước thải sau xử lý vào môi trường không tái sử dụng Với xu phát triển chung, ngăn ngừa ô nhiễm tiến tới sản xuất vấn đề quan tâm bối cảnh khoa học công nghệ giới phát triển nên đòi hỏi phải đầu tư nghiên cứu phát triển ứng dụng quy trình cơng nghệ q trình sản xuất để bắt kịp tiến giới Để đề tài hoàn thiện tốt hơn, nhóm có đề xuất cần tiếp cận thực tế mơ hình nhà máy có tháp mâm trước thiết kế tính tốn cách thực tập kiến tập; đẩy mạnh tiếp tục nghiên cứu cải tiến quy trình cơng nghệ để lượng khí tạo lượng dung mơi hồn lưu đáp ứng yêu cầu cao quan trọng giảm thiểu tốt đa tác động tới môi trường 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sachin M.Raut, Sanjay B Kumbhare, Krishna C Thakur, "Energy Performance Assessment of Boiler at P.S.S.K Ltd, Basmathnagar, Maharashtra State," International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, vol 4, no 12, p 242, December 2014 [2] S Weisenberger, A Schumpe, "Estimation of Gas Solubilities in Salt Solutions at Temperatures from 273 K to 363 K ," AIChE Journal, vol 42, no 1, pp 298-300, January 1996 [3] H Knuutila et al, "Density and N2O solubility of sodium and potassium carbonate solutions in," December 24, 2009 [4] Trần Xoa, Sổ tay Quá trình Thiết bị Cơng nghệ hóa chất tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2006 [5] Võ Văn Bang, Vũ Bá Minh, Q trình Thiết bị Cơng nghệ hóa chất- Tập 3Truyền Khối, ĐHBK TP HCM, NXB ĐHQG TP HCM, 1997 [6] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Sổ tay Q trình Thiết bị Cơng nghệ hóa chất- Tập 2, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2005 [7] Nguyễn Bin, Các q trình thiết bị cơng nghệ Hóa chất Thực phẩm tập 1, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2004 [8] Nguyễn Tấn Dũng, Quá trình Thiết bị truyền nhiệt- phần 1- tập 2, NXB Đại học quốc gia TP HCM, 2013 64 ... Tên đồ án: THIẾT KẾ THÁP HẤP THU KHÍ SO2 TỪ KHÍ THẢI LỊ HƠI NĂNG SUẤT TẤN/H Nhiệm vụ đồ án: - Tìm hiểu sở lý thuyết, trình xử lý khí SO2 - Tính tốn thiết kế tháp tháp hấp thu khí SO2 Các số liệu... thân: m = m1 + m2 + m3 + m4 + m5 + m6 + m7 = 298,4 + 4 6+ 426,2 + 3928,8 + 636,3 + 31,17 + 11,97 = 53 78(kg) Tải trọng tháp là: m.9,8 = 53 78 9,8 = 52 704,4(N/m2) 50 CHƯƠNG 5. 1 TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ... tháp Khí SO2 quạt thổi vào từ đáy tháp hấp thụ Bên tháp hấp thụ, khí thải từ lên dung dịch K2CO3 từ tháp xuống, hai pha tiếp xúc ngược chi? ??u Các phản ứng xảy tháp: 26 K2CO3 + SO2 K2SO3 + CO2 SO2