( 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 THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC DUNG DỊCH. THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC NĂNG SUẤT 1000 KGH (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 HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM -BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC -oOo - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY VÀ THIẾT BỊ Giáo viên hướng dẫn: Phạm Hồng Huy Phước Lợi ĐỒ MƠN Họ tên sinhÁN viên thực hiện: HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ - Nguyễn Văn Tiến MSSV: 18128063 - Nguyễn Thị Huyền Trân MSSV: 18128068 THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Tên đồ án: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC NĂNG SUẤT 1000 KG/H DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC Nhiệm vụ đồ án: Tính tốn thiết kế thiết bị cô đặc dung dịch NaOH nồi NĂNG SUẤT 1000 KG/H liên tục, có ống tuần hồn trung tâm, cô đặc áp suất chân không Các số liệu ban đầu: - Năng suất nhập liệu: 1000 kg/h - Nguyễn Văn Tiến Nồng độ đầu :SVTH: 32% khối lượng MSSV:18128063 - Nguyễn Thị Huyền Trân Nồng độ cuối: 50% khối lượng MSSV: 18128068 - GVHD: TS Phạm Hồng Huy Phước Lợi Các thơng số khác tự chọn Yêu cầu phần thuyết minh tính tốn: 1) Tổng quan 2) Qui trình cơng nghệ Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 3) Tính cân vật chất lượng 4) Tính thiết bị 5) Tính thiết bị phụ 6) Kết luận Yêu cầu trình bày vẽ: - 01 vẽ quy trình khổ A1 (Bản khổ A4 kẹp tập thuyết minh) - 01 vẽ cấu tạo thiết bị cô đặc khổ A1 Yêu cầu khác: - Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 05/03/2021 - Ngày hoàn thành đồ án: 16/8/2021 Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 08 năm 2021 TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn Phạm Hoàng Huy Phước Lợi 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 Phạm Hoàng Huy Phước Lợi Sinh viên: Nguyễn Văn Tiến MSSV: 18128063 Tên đề tài: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC NĂNG SUẤT 1000 KG/H Kết đánh giá: STT 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 2,5 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 2,5 Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic – 1,0 1,0 Hoàn thành trách nhiệm cá nhân nhóm – 0,75 0,75 Thực kế hoạch công việc GV giao – 0,75 0,75 10 9,5 TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ: Chín phẩy năm) Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có) Có tinh thần ham học hỏi, chịu khó, hồn thành tốt đồ án Kết luận Được phép bảo vệ : Không phép bảo vệ : Ngày 14 tháng năm 2021 Người nhận xét (Ký & ghi rõ họ tên) TS Phạm Hoàng Huy Phước Lợi 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 THIẾT KẾ MÁY THIẾT BỊ - HỌC KỲ – NĂM HỌC 2020 – 2021 MÃ MÔN HỌC: PWPD322703 GVHD: TS Phạm Hoàng Huy Phước Lợi Sinh viên: Nguyễn Thị Huyền Trân MSSV: 18128068 Tên đề tài: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC NĂNG SUẤT 1000 KG/H Kết đánh giá: STT Nội dung Xác định đối tượng yêu cầu thiết kế Thang điểm Điểm số – 1,0 1,0 Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị – 2,5 2,5 Đánh giá phù hợp, điểm mạnh, yếu thiết kế – 0,75 0,25 Lập kế hoạch triển khai thực thiết kế – 0,75 0,25 Lập vẽ với phần mềm chuyên dụng – 2,5 2,5 Hoàn thành thuyết minh thiết kế đầy đủ, xác logic – 1,0 1,0 Hồn thành trách nhiệm cá nhân nhóm – 0,75 0,75 Thực kế hoạch công việc GV giao – 0,75 0,75 10 9,5 TỔNG ĐIỂM (Bằng chữ: Chín phẩy năm) Ghi chú: GV HƯỚNG DẪN cho điểm lẻ tới 0,25 điểm Các nhận xét khác (nếu có) Có tinh thần ham học hỏi, chịu khó, hồn thành tốt đồ án Kết luận Được phép bảo vệ : Không phép bảo vệ : Ngày 14 tháng năm 2021 Người nhận xét (Ký & ghi rõ họ tên) TS Phạm Hoàng Huy Phước Lợi 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 Văn Tiến MSSV: 18128063 Tên đề tài: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC NĂNG SUẤT 1000 KG/H Kết đánh giá: STT Nội dung Thang Điểm số Lập qui 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 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: Nguyễn Thị Huyền Trân MSSV: 18128068 Tên đề tài: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC NĂNG SUẤT 1000 KG/H Kết đánh giá: STT Nội dung Thang Điểm số Lập qui 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 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 MỞ ĐẦU Trong kế hoạch đào tạo sinh viên trình độ năm thứ 3, Đồ án trình thiết bị cơng nghiệp hóa học thực phẩm hội tốt để sinh viên tiếp cận với việc tính tốn, thiết kế chọn lựa chi tiết thiết bị theo thông 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 nhóm chúng tơi “Tính tốn, thiết kế hệ thống cô đặc nồi, làm việc liên tục để cô đặc dung dịch NaOH từ nồng độ 32% lên 50%” Đồ án thực hướng dẫn thầy TS Phạm Hoàng Huy Phước Lợi – giảng viên mơn Máy thiết bị cơng nghiệp hóa học trường Đại học Bách Khoa TP.HCM Vì đồ án qn trình thiết bị cơng nghiệp hóa học thực phẩm đề tài lớn dầu tiên mà sinh viên đảm nhận nên khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế Do nhóm chúng tơi mong dẫn, góp s từ thầy mơn để hồn thành tốt đồ án Cũng tăng khả ứng dụng vào thực tế Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng năm 2021 Nhóm sinh viên thực Nguyễn Văn Tiến Nguyễn Thị Huyền Trân MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài NaOH hoá chất hố chất thơng dụng nhiều ngành sản xuất đời sống, sử dụng nhiều lĩnh vực công nghiệp quan trọng như: sản xuất hoá chất, sản xuất giấy, thực phẩm, chất tẩy rửa, xử lý nước, chế biến kim loại, vải, dược phẩm, cao su… Cùng với phát triển ngành công nghiệp kể trên, mở rộng quy mô, ngành sản xuất, lượng xút sử dụng tăng qua năm Tuỳ vào mục đích sử dụng mà NaOH dùng nồng độ cao thấp khác Để sản xuất lượng lớn NaOH nồng độ cao phục vụ cho sản xuất, người ta cần hệ thống cô đặc công suất lớn Đối với kỹ sư hoá tương lai chúng tơi, hội để tìm hiểu cách tính tốn, thiết kế vận hành hệ thống đặc Vì chúng tơi chọn đề tài Thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch NaOH nồi liên tục để nghiên cứu Mục đích Đến với đề tài nghiên cứu này, với hiểu biết cịn hạn chế, chúng tơi đưa hai mục tiêu chính: - Nắm thơng số cần thiết để chế tạo thiết bị cô đặc - Nghiên cứu để ứng dụng vào thực tiễn sản xuất Đối tượng phạm vi nghiên thiết kế đồ án Đối tượng đồ án Thiết bị cô đặc dung dịch NaOH nồi liên tục Đồ án tập trung vào bước tính tốn để thiết kế thiết bị cô đặc phù hợp với điều kiện sản xuất nhà máy khu vực Thành phố Hồ Chí Minh NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan NaOH Natri hiđroxit hay Hyđroxit natri (cơng thức hóa học NaOH) hay thường gọi xút xút ăn da NaOH tạo thành dung dịch kiềm mạnh hịa tan dung mơi nước Nó sử dụng nhiều ngành cơng nghiệp giấy, dệt nhuộm, xà phòng chất tẩy rửa Trên giới trung bình năm sản xuất khoảng 45 - 50 triệu NaOH sử dụng chủ yếu phịng thí nghiệm NaOH tinh khiết chất rắn màu trắng dạng viên, vảy hạt dạng dung dịch bão hòa 50% NaOH dễ hấp thụ CO2 khơng khí thường bảo quản bình có nắp kín Nó phản ứng mãnh liệt với nước giải phóng lượng nhiệt lớn, hịa tan Etanol, Metanol, Ether dung môi không phân cực Dung dịch NaOH base mạnh, có tính ăn da có khả ăn mịn cao Vì ta cần lưu ý đến việc ăn mòn thiết bị đảm bảo an tồn lao động q trình sản xuất 1.1.1 Tính chất vật lý - NaOH chất rắn màu trắng, hút ẩm mạnh, tan nhiều nước toả nhiệt Dung dịch NaOH có tính nhớt Enthalpy (Nhiệt lượng mà hệ trao đổi trình đẳng áp) hòa tan ΔH o - -44,5 kJ/mol Ở dung dịch tạo thành mạng Monohydrat 12,3 - 61,8 °C với nhiệt độ nóng chảy 65,1°C tỷ trọng dung dịch 1,829 g/cm3 1.1.2 Tính chất hóa học NaOH base mạnh: làm quỳ tím hố xanh, Phenolphtalein hố hồng - Phản ứng với acid tạo thành muối nước NaOH(dd) + HCl(dd) → NaCl(dd) + H2O - Phản ứng với Oxit acid 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O NaOH + CO2 → NaHCO3 - Phản ứng với axít hữu tạo thành muối thủy phân este: RCOOR’ + NaOH → RCOONa + R’OH - Phản ứng với muối tạo thành bazơ muối mới: 2NaOH + CuCl2 → NaCl + Cu(OH)2↓ 1.1.3 Phương pháp sản xuất Toàn dây chuyền sản xuất NaOH dựa phản ứng điện phân nước muối (nước cái) Trong trình dung dịch muối (NaCl) điện phân thành clo nguyên tố (trong buồng Anode), dung dịch NaOH, Hydro nguyên tố (trong buồng Cathode) Nhà máy có thiết bị để sản xuất đồng thời xút clo thường gọi nhà máy xútclo Phản ứng tổng thể để sản xuất xút clo điện phân là: Na+ + H2O + e- → H2 + NaOH Phản ứng điện phân dung dịch muối ăn bình điện phân có màng ngăn: 2NaCl + H2O → NaOH + H2 + Cl2 10 ... Tên đề tài: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC NĂNG SUẤT 1000 KG/H Kết đánh giá: STT Nội dung Thang Điểm số Lập qui trình cơng nghệ tính tốn chi tiết thiết bị điểm – 2,5... Cơ đặc áp suất thường (thiết bị hở): nhiệt độ sôi áp suất không đổi; thường dùng cô đặc dung dịch liên tục để giữ mức dung dịch cố định, nhằm đạt suất cực đại thời gian cô đặc ngắn Cơ đặc áp suất. .. số cần thiết để chế tạo thiết bị cô đặc - Nghiên cứu để ứng dụng vào thực tiễn sản xuất Đối tượng phạm vi nghiên thiết kế đồ án Đối tượng đồ án Thiết bị cô đặc dung dịch NaOH nồi liên tục Đồ