Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ THÁP CHƯNG CẤT TRONG. Thiết kế Tháp chưng cất trong hệ thống tháp mâm xuyên lỗ họat động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – nước ở áp suất thường (Autocad + thuyết minh chi tiết)
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 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THÁP CHƯNG CẤT TRONG HỆ THỐNG THÁP MÂM XUYÊN LỖ HỌAT ĐỘNG LIÊN TỤC ĐỂ CHƯNG CẤT HỖN HỢP ETHANOL – NƯỚC Ở ÁP SUẤT THƯỜNG SVTH: GVHD: Nguyễn Thị Mỹ Duyên MSSV: 18128012 Nguyễn Thành Duy MSSV: 18128009 PGS.TS.Vũ Bá Minh Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng năm 2021 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: PGS.TS Vũ Bá Minh Sinh viên: Nguyễn Thị Mỹ Duyên MSSV: 18128012 Tên đề tài: Thiết kế Tháp chưng cất hệ thống tháp mâm xuyên lỗ họat động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – nước áp suất thường Kết đánh giá Thang STT Nội dung Xác định đối tượng yêu cầu thiết kế Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị Đánh giá phù hợp, điểm mạnh, yếu thiết kế Lập kế hoạch triển khai thực thiết kế Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic Hồn thành trách nhiệm cá nhân nhóm Thực kế hoạch cơng việc GV giao TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ:……………………………………….) điểm – 1,0 – 2,5 – 0,75 – 0,75 – 2,5 – 1,0 – 0,75 – 0,75 10 Điểm số Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có) Kết luận Được phép bảo vệ : Khơng phép bảo vệ : TP Hồ Chí Minh, 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: PGS.TS Vũ Bá Minh Sinh viên: Nguyễn Thành Duy MSSV: 18128009 Tên đề tài: Thiết kế Tháp chưng cất hệ thống tháp mâm xuyên lỗ họat động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – nước áp suất thường Kết đánh giá STT Thang Nội dung Xác định đối tượng yêu cầu thiết kế điểm – 1,0 Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị – 2,5 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:……………………………………….) Điểm số 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 : Khơng phép bảo vệ : TP Hồ Chí Minh, 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 ĐÁN GIÁO VIÊN MÔN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ – NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVPB: Sinh viên: Nguyễn Thị Mỹ Duyên MSSV: 18128012 Tên đề tài: Thiết kế Tháp chưng cất hệ thống tháp mâm xuyên lỗ họat động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – nước áp suất thường Kết đánh giá STT Nội dung Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic Trình bày nội dung cốt lõi đồ án Trả lời câu hỏi phản biện TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ:……………………………………….) Thang Điểm điểm số – 3,0 – 2,0 – 1,0 – 1,0 – 3,0 10 Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có) TP Hồ Chí Minh, Ngày tháng 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 ĐÁN GIÁO VIÊN MÔN HỌC: ĐỒ THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ – NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVPB: Sinh viên: Nguyễn Thành Duy MSSV: 18128009 Tên đề tài: Thiết kế Tháp chưng cất hệ thống tháp mâm xuyên lỗ họat động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – nước áp suất thường Kết đánh giá STT Nội dung Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic Trình bày nội dung cốt lõi đồ án Thang Điểm điểm số – 3,0 – 2,0 – 1,0 – 1,0 Trả lời câu hỏi phản biện TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ:……………………………………….) – 3,0 10 Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có) TP Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2021 Người phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) LỜI CÁM ƠN Lời xin cho chúng em chân thành cám ơn hướng dẫn tận tình cung cấp kiến thức cần thiết từ thầy Vũ Bá Minh cho chúng em hoàn thành đồ án môn học Đồng thời em xin gửi lời cám ơn đến thầy cô môn khoa Cơng nghệ Hóa học thực phẩm truyền đạt cho tụi em kiến thức cần thiết để vận dụng vào báo cáo đồ án Xin chân thành cám ơn thành viên lớp, anh chị khóa trước góp ý tận tình nội dung cách thực để nhóm tụi em hoàn thành tốt báo cáo đồ án Do thời gian thực có hạn, khối lượng kiến thức chưa đầy đủ chuyên sâu nên khơng tránh khỏi sai sót báo cáo Vì vậy, em mong nhận nhiều đóng góp ý kiến bổ sung giảng viên hướng dẫn giảng viên phản biện Chúc thầy cô nhiều sức khỏe ạ! MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH ẢNH x LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Ethanol nước .3 1.1.1 Ethanol 1.1.1.1 Tổng quan 1.1.1.2 Tính chất lý 1.1.1.3 Ứng dụng .5 1.1.2 Nước 1.1.2.1 Tổng quan nước 1.1.2.2 Tính chất vật lý 1.1.2.3 Ứng dụng .7 1.1.3 Hỗn hợp ethanol – nước 1.2 Phương pháp chưng cất 10 1.2.1 Khái niệm chưng cất 10 1.2.2 Phân loại 11 1.2.2.1 Chưng cất đơn giản 11 1.2.2.2 Chưng nước trực tiếp 11 1.2.2.3 Chưng cất hỗn hợp .11 1.2.2.4 Phương pháp cấp nhiệt đáy tháp 11 1.2.3 Thiết bị chưng cất .12 1.2.4 Lựa chọn phương pháp chưng cất 13 CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 15 2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ chưng cất hệ Ethanol – nước 15 2.3 Thuyết minh quy trình 16 CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 17 3.1 Cân vật chất 17 3.1.1 Các thông số ban đầu .17 3.1.2 Tính tốn dịng cân vật chất .18 3.1.2.1 Tính tốn dịng sản phẩm đỉnh 18 3.1.2.2 Tính tốn dịng nhập liệu 19 3.2.1.3 Tính tốn dịng sản phẩm đáy 19 3.1.3 Tỉ số hoàn lưu 21 3.1.3.1 Tỉ số hoàn lưu tối thiểu .21 3.1.3.2 Tỉ số hồn lưu thích hợp .23 3.1.4 Phương trình làm việc xác định số mâm 23 3.1.4.1 Phương trình đường nồng độ làm việc đoạn cất 23 3.1.4.2 Phương trình đường nồng độ làm việc đoạn chưng 23 3.2 Cân lượng 28 3.2.1 Cân lượng cho toàn tháp chưng cất .28 3.2.2 Cân lượng cho thiết bị ngưng tụ 30 3.2.3 Cân nhiệt lượng cho thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh 31 3.2.4 Cân nhiệt cho thiết bị đun sôi dòng nhập liệu .31 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH 33 4.1 Đường kính tháp (Dt) 33 4.1.1 Đường kính đoạn cất .33 4.1.1.1 Lượng trung bình tháp 33 4.1.1.2 Tốc độ trung bình tháp 35 4.1.2 Đường kính đoạn chưng 36 4.1.2.1 Lượng trung bình tháp 36 4.1.2.2 Tốc độ trung bình tháp 38 4.2 Mâm lỗ - Trở lực mâm 39 4.2.1 Cấu tạo mâm lỗ 39 4.2.2 Độ giảm áp pha khí qua mâm 40 4.2.2.1 Độ giảm áp qua mâm khô 41 4.2.2.2 Độ giảm áp chiều cao mức chất lỏng mâm 42 4.2.2.3 Độ giảm áp sức căng bề mặt 44 4.2.3 Kiểm tra ngập lụt tháp hoạt động .46 4.3 Tính tốn khí tháp .47 4.3.1 Chiều cao thân tháp 47 4.3.2 Bề dày thân tháp 47 4.3.3 Đáy nắp thiết bị 49 4.3.4 Bích ghép thân, đáy nắp .50 4.3.5 Đường kính ống dẫn – Bích ghép ống dẫn 52 4.3.5.1 Vị trí nhập liệu 52 4.3.5.2 Ống đỉnh tháp 53 4.3.5.3 Ống hoàn lưu .54 4.3.5.4 Ống dẫn vào đáy tháp 56 4.3.5.5 Ống dẫn chất lỏng đáy tháp 57 4.3.5.6 Ống dẫn chất lỏng từ nồi đun (sản phẩm đáy) 58 4.3.6 Tai treo chân đỡ 59 4.3.6.1 Tính trọng lượng tồn tháp: 59 4.3.6.2 Chân đỡ tháp .59 CHƯƠNG 5: TÍNH THIẾT BỊ PHỤ 62 5.1 Thiết bị nhiệt 62 5.1.1 Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh .63 5.1.1.1 Suất lượng nước làm lạnh cần dùng 64 5.1.1.2 Hiệu số nhiệt độ trung bình logarit 64 5.1.1.3 Hệ số truyền nhiệt K 64 ... Thiết kế Tháp chưng cất hệ thống tháp mâm xuyên lỗ họat động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – nước áp suất thường Kết đánh giá STT Nội dung Lập qui trình cơng nghệ tính toán chi tiết thiết. .. tài: Thiết kế Tháp chưng cất hệ thống tháp mâm xuyên lỗ họat động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – nước áp suất thường 5 Kết đánh giá STT Nội dung Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi. .. Bá Minh Sinh viên: Nguyễn Thị Mỹ Duyên MSSV: 18128012 Tên đề tài: Thiết kế Tháp chưng cất hệ thống tháp mâm xuyên lỗ họat động liên tục để chưng cất hỗn hợp Ethanol – nước áp suất