Phương pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết cho methanol

Đồ án mơn học Q trình Thiết bị " phương pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết cho methanol " LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong LỜI MỞ ĐẦU Cơng nghệ hóa học ngành đóng góp lớn phát triển cơng nghiệp nước ta.Trong ngành sản xuất hóa chất sử dụng sản phẩm hóa học, nhu cầu sử dụng nguyên liệu có độ tinh khiết cao phải phù hợp với qui trình sản xuất nhu cầu sử dụng Ngày nay, phương pháp sủ dụng để nâng cao độ tinh khiết là: chưng cất, trích ly, đặc, hấp thu ….Tùy theo đặc tính sản phẩm mà ta lựa chọn phương pháp thích hợp Hệ methanol – nước cấu tử tan lẫn hoàn toàn, ta dùng phương pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết cho methanol Đồ án môn học Q trình Thiết bị mơn học mang tính tổng hợp q trình học tập kỹ sư hố- thự c phẩm tương lai Mơn học giúp sinh viên giải nhiệm vụ tính tốn cụ thể về: yêu cầu công nghệ, kết cấu, giá thành thiết bị sản xuất hoá chất - thực phẩm Đây bước để sinh viên vận dụng kiến thức học nhiều môn học vào giải vấn đề kỹ thuật thực tế cách tổng hợp Em chân thành cảm ơn thầy Mai Thanh Phong q thầy môn Máy & Thiết Bị, bạn sinh viên giúp em hoàn thành đồ án Tuy nhiên, q trình hồn thành đồ án khơng thể khơng có sai sót, em mong q thầy góp ý, dẫn Tp HCM, ngày 18.1.2010 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thaày Mai Thanh Phong CHƯƠNG Tổng quan I Giới thiệu nguyên liệu Methanol Methanol gọi rượu gỗ, có cơng thức hóa học CH3OH Là chất lỏng không màu, dễ bay độc Các thông số methanol: - Phân tử lượng: 32,04 g/mol - Khối lượng riêng: 0,7918 g/cm3 - Nhiệt độ nóng chảy: -97 oC (176K) - Nhiệt độ sơi: 64,5oC ( 337,8K) - Độ nhớt: 0,59 Ns/m2 20 oC 1.1 Ứng dụng Methanol dùng làm chất chống đông, làm dung môi, làm nhiên liệu cho động đốt trong, ứng dụng lớn làm nguyên liệu để sản xuất hóa chất khác Khoảng 40% metanol chuyển thành forml dehyde, từ sản xuất chất dẻo, sơn…Các hóa chất khác dẫn xuất từ metanol bao gồm dimeylete… 1.2 Sản xuất Methanol sinh từ trao đổi chất yếm khí vài loài vi khuẩn Kết lượng nhỏ methanol tạo thành khơng khí Và sau vài ngày khơng khí có chứa methanol bị oxy hoá O2 tác dụng ánh sáng chuyển thành CO2 H2O theo phương trình: 2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O Hiện methanol sản xuất cách tổng hợp trực tiếp từ H2 CO, gia nhiệt áp suất thấp có mặt chất xúc tác Nước Trong điều kiện bình thường: nước chất lỏng không màu, không mùi, không vị khối nước dày có màu xanh nhạt Khi hóa rắn tồn dạng dạng tinh thể khác Tính chất vật lý: - Khối lượng phân tử : 18 g / mol - Khối lượng riêng d 4oC : g / ml - Nhiệt độ nóng chảy : 0C - Nhiệt độ sơi : 100 C Nước hợp chất chiếm phần lớn trái đất (3/4 diện tích trái đất nước biển) cần thiết cho sống Nước dung mơi phân cực mạnh, có khả hồ tan nhiều chất dung môi quan trọng kỹ thuật hóa học Hỗn hợp Methanol-nước Ta có bảng cân lỏng-hơi cho hỗn hợp methanol-nước atm Bảng Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong toC 100 92,3 87,7 81,7 x 10 20 y 26,8 41,8 57,9 Ở x thành phần lỏng y thành phần II 78 30 66,5 75,3 40 72,9 73,1 50 77,9 71,2 60 82,5 69,3 70 87 67,5 80 91,5 66 64,5 90 100 95,8 100 Lý thuyết chưng cất: Khái niệm: Chưng cất trình dùng để tách cấu tử hỗn hợp lỏng (cũng hỗn hợp khí lỏng) thành cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay khác cấu tử hỗn hợp (nghĩa nhiệt độ, áp suất bão hòa cấu tử khác nhau) Thay đưa vào hỗn hợp pha để tạo nên tiếp xúc hai pha trình hấp thu nhả khí, q trình chưng cất pha tạo nên bốc ngưng tụ Trong trường hợp đơn giản nhất, chưng cất cô đặc không khác nhau, nhiên hai trình có ranh giới q trình chưng cất dung môi chất tan bay (nghĩa cấu tử diện hai pha với tỷ lệ khác nhau), q trình đặc có dung mơi bay cịn chất tan khơng bay Khi chưng cất ta thu nhiều cấu tử thường hệ có cấu tử thu nhiêu sản phẩm Nếu xét hệ đơn giản có cấu tử ta thu sản phẩm: + Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu tử có độ bay lớn phần cấu tử có độ bay bé + Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay bé phần cấu tử có độ bay lớn Vậy hệ methanol - nước thì: - Sản phẩm đỉnh chủ yếu methanol - Sản phẩm đáy chủ yếu nước Các phương pháp chưng cất: 2.1 Phân loại theo áp suất làm việc - Áp suất thấp - Áp suất thường - Áp suất cao 2.2 Phân loại theo nguyên lý làm việc - Chưng cất đơn giản - Chưng nước trực tiếp - Chưng cất đa cấu tử 2.3 Phân loại theo phương pháp cấp nhiệt đáy tháp - Cấp nhiệt trực tiếp - Cấp nhiệt gián tiếp Vậy hệ methanol - nước, ta nên chọn phương pháp chưng cất liên tục cấp nhiệt gián tiếp Thiết bị chưng cất: Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Trong sản xuất thường dùng nhiều loại thiết bị khác để tiến hành chưng cất Tuy nhiên yêu cầu chung thiết bị giống nghĩa diện tích bề mặt tiếp xúc pha phải lớn, điều phụ thuộc vào mức độ phân tán lưu chất vào lưu chất Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng ta có loại tháp mâm, pha lỏng phân tán vào pha khí ta có tháp chêm, tháp phun,… Ở ta khảo sát loại thường dùng tháp mâm tháp chêm - Tháp mâm: thân tháp hình trụ, thẳng đứng phía có gắn mâm có cấu tạo khác nhau, pha lỏng pha cho tiếp xúc với Tùy theo cấu tạo đĩa, ta có: - Tháp mâm chóp : mâm bố trí có chóp dạng trịn, xupap, chữ s… - Tháp mâm xuyên lỗ: mâm có nhiều lỗ hay rãnh - Tháp chêm (tháp đệm): tháp hình trụ, gồm nhiều bậc nối với mặt bích hay hàn Vật chêm cho vào tháp theo hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự So sánh ưu nhược điểm loại tháp: Ưu điểm Nhược điểm Tháp chêm - Cấu tạo đơn giản - Trở lực thấp - Làm việc với chất lỏng bẩn - Do có hiệu ứng thành nên hiệu suất truyền khối thấp - Độ ổn định thấp, khó vận hành - Khó tăng suất - Thiết bị nặng nề Tháp mâm xuyên lỗ - Trở lực tương đối thấp - Hiệu suất cao Tháp mâm chóp - Khá ổn định - Hiệu suất cao - Không làm việc với chất lỏng bẩn - Kết cấu phức tạp - Có trở lực lớn - Tiêu tốn nhiều vật tư, kết cấu phức tạp Trong báo cáo ta sử dụng tháp mâm xuyên lỗ để chưng cất hệ methanol - nước CHƯƠNG Quy trình cơng nghệ Thuyết minh quy trình cơng nghệ: Hỗn hợp methanol - nước có nồng độ nhập liệu methanol 10% (theo phần hối lượng), nhiệt độ khoảng 280C bình chứa nguyên liệu (13) bơm (1) bơm lên bồn cao vị (2) Từ đưa đến thiết bị trao đổi nhiệt với sản phẩm đáy (12) Sau đó, hỗn hợp Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong gia nhiệt đến nhiệt độ sơi thiết bị đun sơi dịng nhập liệu (3), đưa vào tháp chưng cất (5) đĩa nhập liệu Trên đĩa nhập liệu, chất lỏng trộn với phần lỏng từ đoạn luyện tháp chảy xuống Trong tháp, từ lên gặp chất lỏng từ xuống Ở đây, có tiếp xúc trao đổi hai pha với Pha lỏng chuyển động phần chưng xuống giảm nồng độ cấu tử dễ bay bị pha tạo nên từ nước cấp trực tiếp vào đáy tháp lôi cấu tử dễ bay Nhiệt độ lên thấp, nên qua đĩa từ lên cấu tử có nhiệt độ sơi cao nước ngưng tụ lại, cuối đỉnh tháp ta thu hỗn hợp có cấu tử methsanol chiếm nhiều (có nồng độ 95% phần khối lượng) Hơi vào thiết bị ngưng tụ (7) ngưng tụ hoàn toàn Một phần chất lỏng ngưng tụ hoàn lưu tháp đĩa Phần lại làm nguội đến 400C, đưa bình chứa sản phẩm đỉnh Một phần cấu tử có nhiệt độ sơi thấp bốc hơi, cịn lại cấu tử có nhiệt độ sơi cao chất lỏng ngày tăng Cuối cùng, đáy tháp ta thu hỗn hợp lỏng hầu hết cấu tử khó bay (nước) Hỗn hợp lỏng đáy có nồng độ methanol 1,5% phần khối lượng, lại nước Dung dịch lỏng đáy khỏi tháp vào thiết bị trao đổi nhiệt với dòng nhập liệu, đưa qua bồn chứa sản pham đáy (11) Hệ thống làm việc liên tục cho sản phẩm đỉnh methanol Sản phẩm đáy nước sau trao trao đổi nhiệt với dòng nhập liệu thải bỏ nhiệt độ 60 0C Chú thích kí hiệu qui trình: Bồn chứa ngun liệu Bơm Bồn cao vị Thiết bị trao đổi nhiệt Thiết bị đun sơi dịng nhập liệu Lưu lượng kế Tháp chưng Thiết bị đun sản phẩm đáy Bồn chứa sản phẩm đỉnh 10 Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh 11 Thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh 12 Bẩy 13 Bồn chứa sản phẩm đáy Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong CHƯƠNG TÍNH TỐN SƠ BỘ I Các thông số ban đầu: - Chọn loại tháp tháp mâm xuyên lỗ Thiết bị hoạt động liên tục - Khi chưng luyện dung dịch metanol cấu tử dễ bay metanol - Hỗn hợp: + Methanol: CH3OH, MR = 32 (g/mol) + Nước: H2O, MN = 18 (g/mol)  Năng suất nhập liệu: GF = 1000 (l/h)  Nồng độ nhập liệu: x F = 10% (kg Methanol/ kg hỗn hợp)  Nồng độ sản phẩm đỉnh: x P = 95% (kg Methanol/ kg hỗn hợp)  Nồng dộ sản phẩm đáy: xW = 1,5% (kg Methanol/ kg hỗn hợp)  Chọn: - Nhiệt độ nhập liệu ban đầu: tBĐ = 28oC - Nhiệt độ sản phẩm đỉnh sau làm nguội: tPR = 60oC - Nhiệt độ dòng nước lạnh vào: tV = 28 oC - Nhiệt độ dòng nước lạnh ra: tR = 40oC - Trạng thái nhập liệu vào tháp chưng cất trạng thái lỏng sôi  Các ký hiệu: GF, F: suất lượng nhập liệu tính theo kg/h, kmol/h GP, P: suất lượng sản phẩm đỉnh tính theo kg/h, kmol/h GW, W: suất lượng sản phẩm đáy tính theo kg/h, kmol/h L : suất lượng dịng hồn lưu, kmol/h xi, xi : nồng độ phần mol, phần khối lượng cấu tử i II Cân vật chất: Nồng độ phần mol Methanol tháp xF  xF / M R 0.1 / 32   0.0588 x F / M R  (1  x F ) / M N 0.1 / 32  (1  0.1) / 18 xP  xP / M R 0.95 / 32   0.9144 x P / M R  (1  x P ) / M N 0.95 / 32  (1  0.95) / 18 xW  xW / M R 0.0.15 / 32   0.0085 xW / M R  (1  xW ) / M N 0.015 / 32  (1  0.015) / 18 Từ số liệu bảng ta xây dựng đồ thị t-x,y cho hệ Methnol- nước Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong 100 tC 95 90 85 lỏng 80 75 70 65 60 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 x,y 1.0 Đồ thị đồ thị t-x,y cho hệ Methnol- nước Do ta chọn trạng thái nhập liệu vào tháp chưng cất trạng thái lỏng sôi nên từ đồ thị trên, xF = 0.0588 ta nội suy nhiệt độ nhập liệu vào tháp chưng cất TF = 91,5 0C Tra bảng 1.249, trang 310, {1} ta  N = 964,25 kg/m3 Tra bảng 1.2, trang 9, {1} ta  R = 722.19 kg/m3 Suy khối lượng riêng hỗn hợp nhập liệu vào tháp x  xF 0.1  0.1  F     1,072.10 3 F R N 722,19 964,25   F  933.0 kg/m3 Suy GF = 933,0 kg/h Ta có M F  x F M R  (1  x F ).M N  0,1.32  (1  0,1).18  19,4 kg/kmol Nên F  GF 933,0   48,093 kmol/h MF 19,4 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thaày Mai Thanh Phong Suất lượng mol dịng - Phương trình cân vật chất cho tồn tháp F=P+W F.xF = P.xP + W.xW - Thế giá trị vào ta hệ phương trình sau   P  W  48,093  0,9144P  0,0085W  48,093.0,0588 P = 2,67 kmol/h W= 45,42 kmol/h - Lại có M P  x P M R  (1  x P ).M N  0,95.32  (1  0,95).18  31,30 kg/kmol M w  xW M R  (1  xW ).M N  0,015.32  (1  0,015).18  18,21 kg/kmol - Suy GP = P.MP = 2,67.31,30 = 83,57 kg/h GW = W.MW = 45,42.18,21 = 827,1 kg/h Các phương trình làm việc - Từ bảng số liệu ta xây dựng đồ cân pha hệ Methanol-nước áp suất 1atm - Với xF = 0,0588 ta nội suy từ đồ thị y *F = 0,295 + Tỉ số hoàn lưu tối thiểu x  y *F 0,9144  0,295 Rmin  P*   2,62 y F  x F 0,295  0,0588 + Tỉ số hoàn lưu làm việc: R = 1,3Rmin + 0,3 = 1,3.2,62 + 0.3 = 3,71 + Suất lượng mol tương đối dòng nhập liệu x  xW 0,9144  0,0085 f  P   18,01 x F  xW 0,0588  0,0588 Phương trình đường làm việc phần chưng: R f 1 f 3,71  18,01  18,01 y x  xW  x  0,0085  4,61.x  0,031` R 1 R 1 3,71  3,71  Hay y  4,61.x  0,031` Phương trình đường làm việc phần luyện: R 3,71 y x x P  x  0,9144  0,788.x  0,194 R 1 R 1 3,71  3,71  Hay y  0,788.x  0,194 Trang 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong y 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 x Đồ thị 2: đồ cân pha hệ Methanol-nước áp suất 1atm CHƯƠNG 4: Trang 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Đường kính ngồi: dn = 38 mm = 0,038 m Bề dày ống: dt = mm = 0,003 m Đường kính trong: d tr = 0,032 m Nhiệt trở lớp bẩn ống: r1 = 1/5000 m2.K/W Nhiệt trở lớp cáu ống: r2 =1/5800 m2.K/W Chọn: Nhập liệu ống với nhiệt độ vào tFV = 28oC nhiệt độ Sản phẩm đáy ống với nhiệt độ tv = 98,5 oC, tr = 65 oC Nhiệt độ dòng nhập liệu : Cân nhiệt: Q = GF.cF.(tFr – tFv) = GW.cW.(tWv – tWr) Ở nhiệt độ trung bình t = 81,75 oC, thì: Nhiệt dung riêng nước: cN = 41,95 J/kgK Nhiệt dung riêng rượu: cR = 28,32 J/kgK Nên: cW = cR xW + cN.(1 - xW ) = 41,75 J/kgK Þ Q = 827,1.41,75.(98,5 – 65) = 115,7 kW Ở 28oC, thì: Nhiệt dung riêng nước: cN = 4181,48 J/kgK Nhiệt dung riêng rượu: cR = 2610 J/kgK Nên: cF = 3596,89 J/kgK Q Þ tFr =  t Fv  60,0 oC G F c F Hiệu số nhiệt độ trung bình : Chọn kiểu truyền nhiệt ngược chiều, nên: (98,5  60,0)  (65,0  28,0) t log   37,75 K 98,5  60,0 ln 65,0  28,0 Hệ số truyền nhiệt: Hệ số truyền nhiệt K tính theo công thức: K 1  rt  n  ngöng ,W/m2.K) Với: an : hệ số cấp nhiệt cua dòng nước lạnh, W/m2.K angưng : hệ số cấp nhiệt dòng ngưng tu, W/m2.K rt : nhiệt trở qua thành ống lớp cáu 3.1 Xác định hệ số cấp nhiệt sản phẩm đáy ống : Nhiệt độ trung bình dịng nước ống: tf = ½ (tV + tR) = 81,75 oC Tại nhiệt độ thì: Khối lượng riêng nước: rn = 970,2 kg/m3 Khối lượng riêng rượu: rR = 731,3 kg/m3  xW 0,0085  0,0085 x Nên:  W     R N 731,3 970,2 Þ r = 967,5 kg/m Trang 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Độ nhớt nước: mN = 3,348.10 -4 N.s/m2 Độ nhớt rượu: mR = 2,552.10-4 N.s/m2 Nên: lgm = xWlgmR + (1 – xW)lgm N = 0,015.lg(2,552.10 -4) + (1 - 0,015).lg(3,348.10-4) Þ m = 3,33.10 -4 N.s/m2 Hệ số dẫn nhiệt nước: lN = 0,679 W/mK Hệ số dẫn nhiệt rượu: lR = 0,200 W/mK Nên:    R xW   N (1  xW )  0,72.xW (1  xW ).( N   R ) = 0,675 (W/mK) (công thức 1.37, trang 124,[1]) Nhiệt dung riêng nước: cN = 41,95 J/kgK Nhiệt dung riêng rượu: cR = 28,32 J/kgK Nên: cW = cR xW + cN.(1 - xW ) = 41,75 J/kgK Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [2]: Pr  c = 2,03  Vận tốc thực tế sản phẩm đáy ống: 4GW 4.827,1 vw    0,016 m/s 3600 W n d tr 3600.964,18.19. 0,032 Chuẩn số Reynolds : v d  0,016.0,032.964,18 Re w  W tr W   1470,0 < 2300 : chế độ chảy tầng W 3,27.10  Áp dụng cơng thức (1.80), trang 31, [5] Þ cơng thức xác định chuẩn số Nusselt: , 25  Pr  Nu w  0,15. l Re Pr Gr  n   Prw  Trong đó: e1 – hệ số tính đến ảnh hưởng hệ số cấp nhiệt theo tỷ lệ chiều dài L đường kính d ống Tra bảng 1.2, trang 31, [5] Þ chọn e1 = Chọn  t2 = 8,25 oC Þ tw2 = 81,75 + 8,25 = 90oC Tại nhiệt độ này: Độ nhớt nước: mN = 3,276.10 -4 N.s/m2 Độ nhớt rượu: mR = 2,3.10-4 N.s/m2 Nên: lgm = xWlgmR + (1 – xW)lgm N = 0,015.lg(2,3.10 -4) + (1 - 0,015).lg(3,276.10-4) Þ m = 3,27.10 -4 N.s/m2 Hệ số dẫn nhiệt nước: lN = 0,679 W/mK Hệ số dẫn nhiệt rượu: lR = 0,2008 W/mK Nên:    R xW   N (1  xW )  0,72.xW (1  xW ).( N   R ) = 0,675 (W/mK) (công thức 1.37, trang 124,[1]) Nhiệt dung riêng nước: cN = 42,05 J/kgK Nhiệt dung riêng rượu: cR = 28,99 J/kgK Nên: c = cR xW + cN.(1 - xW) = 41,93 J/kgK c Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [2]: PrW  = 2,55  , 33 n , 43 n ,1 Trang 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong g d o3   t 2 1    2,755.10 3 ( K 1 ) T 90  273 9,81.0,032 3.964,18 2.2,755.10 3.8,25  Gr   61,59.10 3 (0,327.10 ) Gr  Þ NuW = 12,19 Hệ số cấp nhiệt sản phẩm đáy ống trong: Nu W W 12,19.0,675 aW =   257,20 W/m2độ d tr 0,032 Þ qW = aW  t2 = 257,2.8,25 = 2121,6 W/m2 3.3 Xác định hệ số cấp nhiệt dòng nhập liệu ngồi ống : Nhiệt độ trung bình dịng nhập liệu: tf = ½ (tV + tR) = 44,0 oC Tại nhiệt độ thì: Khối lượng riêng nước: rN = 990,2 kg/m3 Khối lượng riêng rượu: rR = 768,8 kg/m3  xF x 0,1  0,1 Nên:  F     1,02.10 3 Þ r = 962,5 kg/m3  R N 768,8 990,2 Độ nhớt nước: mN = 5,68.10-4 N.s/m2 Độ nhớt rượu: mR = 4,05.10 -4 N.s/m2 Nên: lgm = xFlgmR + (1 – xF)lgmN Þ m = 5,22.10 -4 (N.s/m2) Hệ số dẫn nhiệt nước: lN = 0,650 W/mK Hệ số dẫn nhiệt rượu: lR = 0,212 W/mK Nên: l =  R xW   N (1  xW )  0,72.xW (1  xW ).( N   R ) = 0,482 W/mK (công thức 1.37, trang 124,[1]) Nhiệt dung riêng nước: cN = 41,78 J/kgK Nhiệt dung riêng rượu: cR = 26,86 J/kgK Nên: c = cR.xF + cN (1 – xF) = 40,90 J/kgK c Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [2]: Pr  = 4,43  Đường kính tương đương khoảng khơng ngồi ống: D  n.d o2 0,7  127.0,032 d td  t   0,076m Dt  n.d o 0,7  127.0,032 Vận tốc thực tế dòng nhập liệu ống: 4G F 4.1000 vF    3,57.10 3 m/s 2 2 3600 ( Dt  n.d o ) 3600.962,5. (0,7  127.0,032 ) Chuẩn số Reynolds : v d  3,57.10 3.0,076.962,5 Re F  F td F   710,9 < 2300 : chế độ chảy tầng F 5,22.10 4 Áp dụng công thức (V.56), trang 20, [2] Þ cơng thức xác định chuẩn số Nusselt: Trang 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Nu D  1,16.d td0,6 Re 0D, PrD0,33  1,16.0,108 0,6.710,9 0, 6.4,430,33  25,64 Chọn  t1 = 18oC Hệ số cấp nhiệt dòng nhập liệu ống: Nu F  F 25,64.0,482 aF =   114,43 W/m2độ d td 0,108 Þ qF = aF  t1 = 112,75.18 = 2059,7 W/m2 Kiểm tra sai số: qW  q F e= 100% = 2,92% < 5% (thỏa) qW 3.4 Xác định hệ số truyền nhiệt: K 1  5,565.10   257,20 114,43  75,85 W/m2K Bề mặt truyền nhiệt: Bề mặt truyền nhiệt xác định theo phương trình truyền nhiệt: Q 115,7.1000 F=   40,41 m2 K t log 75,85.37,75 Cấu tạo thiết bị: Số ống truyền nhiệt: n = 127 ống Ống bố trí theo hình lục giác F Chiều dài ống truyền nhiệt: L = = 2,51 (m) Þ chọn L = 2,5 m d n  d tr n So ống đường chéo: b = 13 ống Bước ống: t = 48 (mm) = 0,048 m Áp dụng cơng thức (V.140), trang 49, [2]: Þ Đường kính thiết bị: D = t(b-1) + 4dn = 0,7 m V Thiết bị đun sơi dịng nhập liệu: Chọn thiết bị ngưng tụ vỏ – ống, đặt ngang Ống truyền nhiệt làm thép hợp kim X18H10T, kích thước ống 38 x 3: Đường kính ngồi: dn = 38 mm = 0,038 m Bề dày ống: dt = mm = 0,003 m Đường kính trong: d tr = 0,032 m Nhiệt trở lớp bẩn ống: r1 = 1/5000 m2.K/W Nhiệt trở lớp cáu ống: r2 =1/5800 m2.K/W Chọn: Nhập liệu ống với nhiệt độ vào tV = 60,0oC nhiệt độ tR = 68,5 oC Dịng ngưng tụ ngồi ống với nhiệt độ ngưng tụ tngưng = 126,25 oC, có áp suất 2at, ẩn nhiệt hóa r = 2189500 J/kg Lượng nước cần dùng : Trang 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Cân nhiệt: Q = GF.cF.(tr – tv) = Gn.rn Ở nhiệt độ trung bình ttb = 64,25 oC thì: Nhiệt dung riêng nước: cN = 41,83 J/kgK Nhiệt dung riêng rượu: cR = 28,20 J/kgK Nên: cF = cR.xF + cN (1 – xF) = 41,02 J/kgK  Q = 1000.41,02.( 68,5 - 60) = 34,87 kW  Gn = 15,93 (kg/h) Hiệu số nhiệt độ trung bình : Chọn kiểu truyền nhiệt ngược chiều, nên: (126,25  60,0)  (126,25  68,5) t log   62,15 K 126,25  60,0 Ln 126,25  68,5 Hệ số truyền nhiệt: Hệ số truyền nhiệt K tính theo công thức: K 1  rt  n  ngöng ,W/m2.K Với: an : hệ số cấp nhiệt dòng nước lạnh, W/m2.K angưng : hệ số cấp nhiệt dòng ngưng tu, W/m2.K rt : nhiệt trở qua thành ống lớp cáu  Bề dày thành ống: t = 0,003 m  Hệ số dẫn nhiệt thép không gỉ: t = 16,3 W/mK  Nhiệt trở lớp cáu ống: r1 = 1/5800 m2.K/W  Nhiệt trở lớp cáu ống: r2 =1/5800 m2.K/W Nên: rt = 5,289.10 -4 m2.K/W 3.1 Xác định hệ số cấp nhiệt dòng nhập liệu ống : Nhiệt độ trung bình dịng nhập liệu ống: tf = ½ (tV + tR) = 64,25oC Tại nhiệt độ thì: Khối lượng riêng nước: rN = 979,8 kg/m3 Khối lượng riêng rượu: rR = 746,2 kg/m3  xF x 0,1  0,1 Nên:  F    Þ r = 950,06 kg/m3  R N 746,2 979,8 Độ nhớt nước: mN = 3,88.10-4 N.s/m2 Độ nhớt rượu: mR = 3,12.10 -4 N.s/m2 Nên: lgm = xF.lgmR + (1 – xF).lgm N Þ m = 3,65.10 -4 N.s/m2 Hệ số dẫn nhiệt nước: lN = 0,661 W/mK Hệ số dẫn nhiệt rượu: lR = 0,105 W/mK Nên: l =  R x F   N (1  x F )  0,72.x F (1  x F ).( N   R ) = 0,569 W/mK (công thức 1.37, trang 124,[1]) Nhiệt dung riêng nước: cN = 41,83 J/kgK Nhiệt dung riêng rượu: cR = 28,20 J/kgK Nên: c = cR.xF + cN (1 – xF) = 40,475 J/kgK Trang 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Áp dụng cơng thức (V.35), trang 12, [2]: Pr  c = 2,60  Vận tốc thực tế dòng nhập liệu ống: 4G F 4.1000 vF    0,003 m/s 3600 F nd tr 3600.950,06.127. 0,032 Chuẩn số Reynolds : v d  0,003.0,032.950,06 Re F  F tr F   250,0 < 2300 : chế độ chảy tầng F 3,65.10  Áp dụng công thức (1.80), trang 31, [5] Þ cơng thức xác định chuẩn số Nusselt: , 25  Pr  Nu w  0,15. l Re Pr Gr  n   Prw  Trong đó: e1 – hệ số tính đến ảnh hưởng hệ số cấp nhiệt theo tỷ lệ chiều dài L đường kính d ống Tra bảng 1.2, trang 31, [5] Þ chọn e1 = Chọn  t2 = 20oC Þ tw2 = 84,25 oC Tại nhiệt độ này: Độ nhớt nước: mN = 3,03.10-4 N.s/m2 Độ nhớt rượu: mR = 2,26.10 -4 N.s/m2 Nên: lgm = xFlgmR + (1 – xF)lgmN Þ m = 2,98.10 -4 N.s/m2 Hệ số dẫn nhiệt nước: lN = 0,677 W/mK Hệ số dẫn nhiệt rượu: lR = 0,178 W/mK Nên: l =  R x F   N (1  x F )  0,72.x F (1  x F ).( N   R ) = 0,595 W/mK (công thức 1.37, trang 124,[1]) Nhiệt dung riêng nước: cN = 4201,8 J/kgK Nhiệt dung riêng rượu: cR = 2922,0 J/kgK Nên: c = cR xF + cN.(1 – xF) = 4126,5 J/kgK c Áp dụng công thức (V.35), trang 12, [2]: PrW  = 2,067  , 33 n , 43 n ,1 g d o3   t 2 1    2,96.10 3 K 1 T 64,25  273 Gr   Gr  9,81.0,032 3.950,06 2.2,96.10 3.20  193,4.10 3 (0,298.10 ) Þ NuF = 11,4 Hệ số cấp nhiệt dòng nhập liệu ống trong: Nu F  F 11,4.0,595 aF =   212,0 W/m2độ d tr 0,032 Þ qF = aF  t2 = 212,0.20 = 4240,0 W/m2 Trang 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thaày Mai Thanh Phong 3.3 Xác định hệ số cấp nhiệt ngưng tụ ống : Áp dụng cơng thức (1.110), trang 38, [5]Þ Đối với ống đơn nằm ngang thì:   0,7254 r. g.3 .(t ngöng - t W1 ).d n Tra bảng V.II, trang 48, [2] Þ với số ống n = 127 số ống đường chéo hình cạnh là: b = 13 Tra hình V.18, trang 19, [4] Þ hệ số phụ thuộc vào cách bố trí ống số ống dãy thẳng đứng etb = 1,1 Þ Hệ số cấp nhiệt trung bình chùm ống: angưng = etba1 = 1,1a1 Chọn  t1 = 0,2oC Þ tW1 = 126,05oC Tra thơng số ngưng tụ: Khối lượng riêng hơi: rN = 939,16 kg/m3 Độ nhớt hơi: m N = 2,28.10-4 N.s/m2 Hệ số dẫn nhiệt hơi: lN = 0,686 W/mK Þ a1 = 19886,13 W/m2K Þ an = 21874,74 W/m2K Þ qn = an (tn – tW1) = 4374,94 W Kiểm tra sai số: qn  q F e= 100% = 3,08% < 5% (thỏa) qn 3.4 Xác định hệ số truyền nhiệt: K  188,0 W/m2K 1  5,565.10 4  212,0 21874,74 Bề mặt truyền nhiệt: Bề mặt truyền nhiệt xác định theo phương trình truyền nhiệt: Qnt 15,93.1000 F=   1,36 m2 K t log 188,0.62,15 Cấu tạo thiết bị: Số ống truyền nhiệt: n = 127 ống Ống bố trí theo hình lục giác F Chiều dài ống truyền nhiệt: L = = 0,09 (m) Þ chọn L = 0,1 m d n  d tr n So ống đường chéo: b = 13 ống Tra bảng trang 21, [3] Þ Bước ống: t = 48 mm = 0,048 m Áp dụng công thức (V.140), trang 49, [2]: Þ Đường kính thiết bị: D = t(b-1) + 4dn = 0,7 m VI Bồn cao vị: Trang 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Tổn thất đường ống dẫn: Chọn ống dẫn có đường kính dtr = 80 mm Tra bảng II.15, trang 381, [1] Þ Độ nhám ống: e = 0,2 mm = 0,0002 m Tổn thất đường ống dẫn:  l v m h1   1  1  F  d1  2g Trong đó: l1 : hệ số ma sát đường ống l1 : chiều dài đường ống dẫn, chọn l1 = 30 m d : đường kính ống dẫn, d1 = d tr = 0,08 m x1 : tổng hệ số tổn thất cục vF : vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn 1.1 Xác định vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn : Các tính chất lý học dịng nhập liệu tra nhiệt độ trung bình: t  t FS 28  65,8 tF = FV  = 46,9 oC 2 Tại nhiệt độ thì: Khối lượng riêng nước: rN = 989,2 kg/m3 Khối lượng riêng rượu: rR = 768,4 kg/m3 x  xF 0,1  0,1 Nên: Þ rF = 961,6 kg/m3  F    F R N 768,4 989,2 Độ nhớt nước: mN = 5,15.10-4 N.s/m2 Độ nhớt rượu: mR = 3,75.10 -4 N.s/m2 Nên: lgmF = xFlgmN + (1 – xF)lgm A Þ mF = 4,65.10-4 N.s/m2 Vận tốc dòng nhập liệu ống: 4G F 4.1000 = 0,057 m/s vF   3600 F d tr 3600.961,6. 0,08 1.2 Xác định hệ số ma sát đường ống : Chuẩn số Reynolds : v d  0,057.0,08.961,6 = 9429,9 > 4000 : chế độ chảy rối Re F  F tr F  F 4,65.10 4 Chuẩn số Reynolds tới hạn: Regh = 6(d 1/e)8/7 = 5648,513 Chuẩn số Reynolds bắt đầu xuất vùng nhám: Ren = 220.(d1/e)9/8 = 186097,342 Vì Regh < ReF < Ren Þ chế độ chảy rối ứng với khu vực độ   100   Áp dụng cong thức (II.64), trang 379, [1]: l1= 0,1.1,46  d1 Re F   , 25 = 0,035 1.3 Xác định tổng hệ số tổn thất cục : Chỗ uốn cong : Tra bảng II.16, trang 382, [1]: Chọn dạng ống uốn cong 90o có bán kính R với R/d = xu1 (1 chỗ) = 0,15 Đường ống có chỗ uốn Þ xu1 = 0,15 = 0,9 Trang 47 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Van : Chọn van cầu với độ mở hồn tồn xvan (1 cái) = 10 Đường ống có van cầu Þ xvan = 10 = 20 Lưu lượng kế : xl1 = (coi không đáng kể) Vào tháp : xtháp = Tại miệng bồn cao vị: Tra bảng 10, trang 385, [1]: x = 11 Nên: x1 = 33,05  30  0,057 Vậy: h1   0,035  33,05  = 7,65.10 -3 (m) , 08 , 81   Tổn thất đường ống dẫn thiết bị trao đổi nhiệt dòng nhập liệu sản phẩm đáy:   v l h    2     d2  2g m Trong đó: l2 : hệ số ma sát đường ống l2 : chiều dài đường ống dẫn, l2 = 2,5 m d : đường kính ống dẫn, d2 = d tr = 0,032 m x2 : tổng hệ số tổn thất cục v2 : vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn 2.1 Vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn :v2 = 3,57.10-3 m/s 2.2 Xác định hệ số ma sát đường ống : Chuẩn số Reynolds : Re2 = 710,9 < 2300 : chế độ chảy tầng Độ nhám: e = 0,0002 64 64   0,09 Áp dụng công thức (II.64), trang 379, [1]:   Re 710,9 2.3 Xác định tổng hệ số tổn thất cục : Đột thu : F 0,032 Tra bảng II.16, trang 382, [1]: Khi o  = 0,160 xđột thu (1chỗ) = 0,458 F1 0,08 Có chỗ đột thu Þ xđột thu = 0,458 Đột mở : F 0,032 Tra bảng II.16, trang 382, [1]: Khi o  = 0,160 xđột mở (1chỗ) = 0,708 F1 0,08 Có chỗ đột mở Þ xđột mở = 0,708 Nên: x2 = xđôt thu + xđột mở = 1,166  2,5  (3,57.10 3 ) Vậy: h2  127. 0,09  1,166   0,68.10 3 m 0,032 2.9,81   Tổn thất đường ống dẫn thiết bị đun sơi dịng nhập liệu:  l v2 h3   3     d3  2g ,m Trang 48 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Trong đó: l3 : hệ số ma sát đường ống l3 : chiều dài đường ống dẫn, l2 = 0,5 m d : đường kính ống dẫn, d3 = d tr = 0,032 m x3 : tổng hệ số tổn thất cục v3 : vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn 3.1 Vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn :v2 = 0,003 m/s 3.2 Xác định hệ số ma sát đường ống : Chuẩn số Reynolds : Re2 = 250 < 2300: chế độ chảy tầng Độ nhám: e = 0,0002 64 64 Áp dụng công thức (II.64), trang 379, [1]:     0,256 Re 250 3.3 Xác định tổng hệ số tổn thất cục : Đột thu : F 0,032 Tra bảng II.16, trang 382, [1]: Khi o  = 0,160 xđột thu (1chỗ) = 0,458 F1 0,08 Có chỗ đột thu Þ xđột thu = 0,458 Đột mở : F 0,032 Tra bảng II.16, trang 382, [1]: Khi o  = 0,160 xđột mở (1chỗ) = 0,708 F1 0,08 Có chỗ đột mở Þ xđột mở = 0,708 Nên: x3 = xđôt thu + xđột mở = 1,166  0,5  0,003 Vậy: h3  127. 0,256  1,166   0,30.10 3 m 0,032   2.9,81 Chiều cao bồn cao vị: Chọn : Mặt cắt (1-1) mặt thoáng chất lỏng bồn cao vị Mặt cắt (2-2) mặt cắt vị trí nhập liệu tháp Ap dụng phương trình Bernoulli cho (1-1) (2-2): 2 P1 v P2 v z1 + + = z2 + + +hf1-2  F g 2.g  F g g z1 = z2 + P2  P1 v2  v1 +hf1-2   F g 2.g Trong đó: z1: độ cao mặt thống (1-1) so với mặt đất, hay xem chiều cao bồn cao vị Hcv = z1 z2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, hay xem chiều cao từ mặt đất đến vị trí nhập liệu: z2 = hchân đỡ + hđáy + (nttC – 1).Dh = 0,105 + 0,02 + (12 – 1).0,25 = 2,875 m P1 : áp suất mặt thoáng (1-1), chọn P1 = at = 9,81.10 N/m2 P2 : áp suất mặt thoáng (2-2) Xem DP = P2 – P1 = nttL DPL = 286,27 = 2576,4 N/m2 Trang 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong v1 : vận tốc mặt thoáng (1-1), xem v1 = m/s v2 : vận tốc vị trí nhập liệu, v2 = vF = 0,057 m/s hf1-2 : tổng tổn thất ống từ (1-1) đến (2-2): hf1-2 = h1 + h2 + h3 = 8,63.10 -3 m 2 P  P v  v1 Vậy: Chiều cao bồn cao vị: Hcv = z2 +  +hf1-2  F g 2.g = 2,875 + 2576,4 0,057   + 8,63.10-3 9,81.961,6 2.9,81 = 3,16 m Chọn Hcv = m VII Bơm: Năng suất: Nhiệt độ dòng nhập liệu tF = 28oC Tại nhiệt độ thì: Khối lượng riêng nước: rN = 996,3 kg/m3 Khối lượng riêng rượu: rR = 784,8 kg/m3 x  xF 0,1  0,1 Nên:  F    Þ rF = 970,2 kg/m3 F R N 784,8 996,3 Độ nhớt nước: mN = 8,36.10-4 N.s/m2 Độ nhớt rượu: mR = 0,51.10 -3 N.s/m2 Nên: lgmF = xF.lgm N + (1 – xF).lgm A Þ mF = 7,35.10-4 N.s/m2 Suất lượng thể tích dịng nhập liệu ống: G 1000 QF  F  = 1,03 m3/h  F 970,2 Vậy: chọn bơm có suất Qb = m3/h Cột áp: Chọn : Mặt cắt (1-1) mặt thoáng chất lỏng bồn chứa nguyên liệu Mặt cắt (2-2) mặt thoáng chất lỏng bồn cao vị Áp dụng phương trình Bernoulli cho (1-1) (2-2): 2 v v P1 P2 z1 + + + Hb = z2 + + +hf1-2 2.g 2.g  F g  F g Trong đó: z1: độ cao mặt thống (1-1) so với mặt đất, chọn z1 = 1m z2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, z2 = Hcv = 5m P1 : áp suất mặt thoáng (1-1), chọn P1 = at P2 : áp suất mặt thoáng (2-2), chọn P2 = at v1,v2 : vận tốc mặt thoáng (1-1) và(2-2), xem v1= v2 = m/s hf1-2 : tổng tổn thất ống từ (1-1) đến (2-2) Hb : cột áp bơm 2.1 Tính tổng trở lực ống: Chọn đường kính ống hút ống đẩy nhau: dtr = 50 mm Trang 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Tra bảng II.15, trang 381, [1] Þ Độ nhám ống: e = 0,2 mm = 0,0002 Tổng trở lực ống hút ống đẩy  l l v hf1-2 =   h ñ   h   ñ  F d tr   2g Trong đó: lh : chiều dài ống hút Chiều cao hút bơm: Tra bảng II.34, trang 441, [1] Þ hh = 4,2 m Þ Chọn lh = m lđ : chiều dài ống đẩy, chọn lđ = m xh : tổng tổn thất cục ống hút xđ : tổng tổn thất cục ống đẩy l : hệ số ma sát ống hút ống đẩy vF : vận tốc dòng nhập liệu ống hút ống đẩy m/s 4Qb vF    0,283 m/s 3600d tr 3600. 0,050 11 Xác định hệ số ma sát ống hút ống đẩy : Chuẩn số Reynolds : v d  0,283.0,05.970,2 = 17053,8 > 4000 : chế độ chảy rối Re F  F tr F  F 8,05.10  Chuẩn số Reynolds tới hạn: Regh = 6(d tr/e)8/7 = 3301,065 Chuẩn số Reynolds bắt đầu xuất vùng nhám: Ren = 220(dtr/e)9/8 = 109674,381 Vì Regh < ReF < Ren Þ chế độ chảy rối ứng với khu vực độ   100   Áp dụng công thức (II.64), trang 379, [1]: l = 0,1.1,46  d tr Re F   0, 25 = 0,033 12 Xác định tổng tổn thất cục ống hút : § Chỗ uốn cong : Tra bảng II.16, trang 382, [1]: Chọn dạng ống uốn cong 90 o có bán kính R với R/d = xu1 (1 chỗ) = 0,15 Ống hút cú ch un ị xu1 = 0,3 Đ Van : Chọn van cầu với độ mở hồn tồn xv1 (1 cái) = 10 Ống hút có van cầu Þ xv1 = 10 Nên: xh = xu1 + xv1 = 10,3 13 Xác định tổng tổn thất cục ống đẩy : § Chỗ uốn cong : Tra bảng II.16, trang 382, [5]: Chọn dạng ống uốn cong 90 o có bán kính R với R/d = xu2 (1 chỗ) = 0,15 Ống đẩy có chỗ uốn Þ xu2 = 0,15 = 0,6 § Van : Tra bảng 9.5, trang 94, [1]: Chọn van cầu với độ mở hồn tồn xv2 (1 cái) = 10 Ống đẩy có van cầu Þ xv2 = 10 § Vào bồn cao vị : xcv = Trang 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Nên: xđ = xu1 + xv1 + xcv = 11,6  68  0,2832 Vậy: hf1-2 =  0,033  = 0,127 m  10,3  11,6  0,05   2.9,81 2.2 Tính cột áp bơm: Hb = (z2 – z1) + hf1-2 = ( – 1) + 0,127 = 4,127 m Công suất: Chọn hiệu suất bơm: hb = 0,8 Q H  g 2.4,127.970,5.9,81 Công suất thực tế bơm: Nb = b b F  3600. b 3600.0,8 = 27,3 W Kết luận: Để đảm bảo tháp hoạt động liên tục ta chọn bơm li tâm, có: Năng suất: Qb = m3/h Cột áp: Hb = 4,127 m Công suất: Nb = 27,3 W CHƯƠNG 6: Tính kinh tế Lượng thép X18H10T cần dùng: M1 = 21mmâm + mthân + 2mđáy(nắp) = 243,43 kg Lượng thép CT3 cần dùng: M2 = 8mbích nối thân + mbích ghép ống lỏng + mbích ghép ống hới + mchân đỡ + mtai treo + mtấm lót = 163,82 kg Số bulông cần dùng: n = 164 (cái) Chiều dài ống 38 x 3mm: L1 = 837m Chiều dài ống 70mm: Chọn tổng chiều dài ống dẫn lỏng vào tháp 10m Chiều dài ống 150mm: Chọn tổng chiều dài ống đỉnh tháp ống đáy tháp L4 = 10m Chiều dài ống 50mm: Chọn tổng chiều dài ống chảy tràn ống xả đáy từ bồn cao vị, ống nhập liệu ống hoàn lưu 40m Bơm ly tâm: chọn bơm ly tâm Þ Nb = 27,3 = 54,6 W Trang 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Vật liệu Số lượng Thành tiền (đ) Đơn giá Thép X18H10T 243,43 (kg) Thép CT3 163,82 (kg) Bulông 164 (cái) Ống dẫn 38 x 3mm 837 (m) Ống 70mm 10 (m) Ống 150mm 10 (m) Ống 50mm 40 (m) Bơm ly tâm 54,6 (W) Áp kế (cái) Nhiệt kế (cái) Lưu lượng kế (³ 50mm) (cái) Tổng chi phí vật tư 50000 (đ/kg) 10000 (đ/kg) 2500 (đ/cái) 50000 (đ/m) 100000 (đ/m) 100000 (đ/m) 100000 (đ/m) 700000 (đ/Hp) 200000 (đ/cái) 150000 (đ/cái) 1000000 (đ/cái) 12171500 1638200 410000 41850000 1000000 1000000 4000000 56000 400000 450000 2000000 64975700 Vậy tổng chi phí vật tư 65 triệu đồng Xem tiền công chế tạo 200% tiền vật tư Vậy: tổng chi phí 195 triệu đồng CHƯƠNG 7: Kết luận Với hệ thống chưng cất metanol - nước dùng tháp mâm xuyên lỗ thiết kế, ta thấy bên cạnh ưu điểm cịn có nhiều nhược điểm Thiết bị có ưu điểm suất hiệu suất cao thiết bị cồng kềnh, đòi hỏi phải có vận hành với độ xác cao Bên cạnh đó, vận hành thiết bị ta phải ý đến vấn đề an toàn lao động để tránh rủi ro xảy ra, gây thiệt hại người Trang 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học GVHD: Thầy Mai Thanh Phong Tài liệu tham khảo [1] Sổ tay Q trình Thiết bị Cơng nghệ Hóa học Tập 1, ĐHBK Hà Nội [2] Sổ tay Q trình Thiết bị Cơng nghệ Hóa học Tập 2, ĐHBK Hà Nội [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 TpHCM, 2004 [4] Phạm Văn Bơn – Nguyễn Đình Thọ, “Q trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 5: Q trình Thiết bị Truyền Nhiệt”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM, 2002 [5] Phạm Văn Bôn , “Quá trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Bài tập Truyền nhiệt”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM,2004 [6] Trịnh Văn Dũng , “Quá trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Bài tập Truyền khối”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM,2004 [7] Hồ Lê Viên, “Thiết kế Tính tốn thiết bị hóa chất”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1978 [8] Nguyễn Minh Tuyển, “Cơ sở Tính tốn Máy Thiết bị Hóa chất – Thực phẩm”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1984 Trang 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... đặc tính sản phẩm mà ta lựa chọn phương pháp thích hợp Hệ methanol – nước cấu tử tan lẫn hoàn toàn, ta dùng phương pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết cho methanol Đồ án môn học Quá trình... cầu sử dụng nguyên liệu có độ tinh khiết cao phải phù hợp với qui trình sản xuất nhu cầu sử dụng Ngày nay, phương pháp sủ dụng để nâng cao độ tinh khiết là: chưng cất, trích ly, đặc, hấp thu... Các phương pháp chưng cất: 2.1 Phân loại theo áp suất làm việc - Áp suất thấp - Áp suất thường - Áp suất cao 2.2 Phân loại theo nguyên lý làm việc - Chưng cất đơn giản - Chưng nước trực tiếp - Chưng