(TIỂU LUẬN) cơ sở TÍNH TOÁN THIẾT kế THIẾT bị hóa học CHỦ đề 3 THIẾT lập QUY TRÌNH THIẾT kế hệ THỐNG cô đặc CHÂN KHÔNG 3 nồi LIÊN tục

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC CƠ SỞ TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ HÓA HỌC CHỦ ĐỀ THIẾT LẬP QUY TRÌNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐẶC CHÂN KHƠNG NỒI LIÊN TỤC GVHD: ThS HỒNG TRUNG NGƠN NHĨM THỰC HIỆN: THÀNH VIÊN 1910649 1911140 1911799 1910706 1910208 Nguyễn Hoàng Huy Trần Thị Thủy Tiên 1910122 Nguyễn Phan Minh Đăng Nguyễn Hoàng Uyên 1915915 Phạm Quốc Việt Phạm Thị Tường Vân 1912193 1910684 1915891 2/97 MỤC LỤC I TỔNG QUAN II CƠ SỞ LÝ THUYẾT III TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ IV TÍNH TỐN THIẾT BỊ V TỔNG KẾT 3/97 I TỔNG QUAN 1.1 NHIỆM VỤ Thiết kế khí cho thiết bị cô đặc chân không nồi xuôi chiều liên tục để cô đặc dung dịch NaOH Năng suất nhập liệu Nồng độ đầu Nồng độ cuối 5000 kg/h 10% 40% Gia nhiệt Hơi nước bão hịa có áp suất dư pe = 3at Áp suất ngưng tụ buồng bốc pvac = 0.2at u cầu Tính tốn khí cho thiết bị theo tiêu chuẩn ASME TCVN Tính tốn khí cho thiết bị phụ theo tiêu chuẩn ASME TCVN 4/97 TỔNG QUAN 1.2 NGUYÊN LIỆU NaOH 5% Tính chất vật lý Khối lượng mol: 40.01 g/mol Rắn, màu trắng Tỷ trọng: 2.13 g/cm3 Nhiệt độ nóng chảy: 318oC Tính chất hóa học Là base mạnh, phản ứng với acid, acidic oxide Có thể thủy phân ester, peptite Phản ứng với muối, hợp chất lưỡng tính, kim loại đặc biệt Nhiệt độ sơi: 1390oC Độ hịa tan nước: 11mg/100ml (20oC) pH: 14 5/97 TỔNG QUAN 1.3 ỨNG DỤNG Xử lý nước hồ bơi Công nghiệp dệt nhuộm màu Công nghiệp chế biến thực phẩm Công nghiệp dầu khí Cơng nghiệp lượng Cơng nghiệp sản xuất gỗ, giấy Khử trùng y tế 6/97 II CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP CƠ ĐẶC 2.1 ĐỊNH NGHĨA Cơ đặc Là trình làm bay phần dung mơi dung dịch có chứa chất tan khơng bay Mục đích q trình đặc Làm tăng nồng độ chất tan Tách chất rắn hòa tan dạng tinh thể (kết tinh) Thu dung môi dạng nguyên chất (cất nước) 7/97 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP CƠ ĐẶC 2.3 BẢN CHẤT Q trình đặc chuyển thể phần dung môi từ thể lỏng sang thể Trong q trình đặc Dung môi tách bớt khỏi dung dịch Chất tan dung dịch không bay Nồng độ chất tan dung dịch tăng dần 8/97 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP CÔ ĐẶC 2.3 PHÂN LOẠI Chế độ hoặt động Cô đặc gián đoạn Cô đặc liên tục Áp suất Cô đặc chân không Cô đặc áp suất dương Cơ đặc áp suất khí Số giai đoạn Chế độ làm việc Cô đặc nồi Xuôi chiều Cô đặc nhiều nồi Ngược chiều Song song 9/97 77/97 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.1 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ CHÍNH 4.1.5 MẶT BÍCH b) Cho buồng bốc Bước 3: Kiểm tra – tính lặp: 5% Điều kiện 24.360 25 Kiểm tra 2.559% 5% 25 Đạt Chọn chiều dày thép t = 25 mm 78/97 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 4.2.1 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Lượng nước lạnh cần để cung cấp cho thiết bị ngưng tụ Gn = (kg/s) Thông số G Ý nghĩa Lượng nước lạnh cấp TBNT n W i Lượng ngưng vào TBNT NLR ngưng Tính tốn: Gn = 24873,49 kg/h 79/97 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 5.2.1 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Lượng khơng khí cần hút khỏi thiết bị Gkk = 0,000025W3 + 0,000025Gn + 0,01W3 (kg/s) Vkk = 0,001[0,02(W + Gn) + 8W] (m3/s) Thơng số G Ý kk Lượng khơng khí cần hút kk W Thể tích khơng khí cần hút Lượng ngưng vào TBN Gn Lượng nước lạnh cấp cho T V Tính tốn: Gkk = 13,31 k 80/97 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 4.2.1 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Đường kính thiết bị ngưng tụ Dtr = 1,383 (m) Thơng số D tr W Ýn Đường kính TBNT Lượng ngưng vào TBN KLR Tốc độ TBNT Tính Quy chuẩn đường kính TBNT barometer thành 500 mm TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 4.2.1 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Kích thước ngăn b = + 50 (mm) t = 0,866d (mm) Thơn b D 82 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 5.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 5.2.1 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Chiều cao thiết bị ngưng tụ P= Thông số P t Mức độ đun nóng nước 2đ Nhiệt độ đầu nước tướ Nhiệt độ cuối nước tướ bh Nhiệt độ bão hồ ngưng Tín t 2c Ý t Tra bảng, ta có: P = 0,774 83/97 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 4.2.1 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Kích thước ống barometer d = (m) Thơng số d Đường kính ống Gn Lượng nước lạnh tưới vào W3 Lượng ngưng Tốc độ nước chất lỏ Tính Quy chuẩn kích thước ống barometer thành 0,4 m 84/97 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 4.2.1 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Kích thước ống barometer h1 = 10,33 (m) Thông số Ý h1 Chiều cao cột nước ố b Độ chân không TBNT Tính 85/97 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 4.2.1 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Kích thước ống barometer = Re = Thơng số d Ý nghĩa Đường kính ống dẫn KLR nước ttb Tốc độ nước chảy Độ nhớt nước ttb Tính tốn: Re = 275155,71 86/97 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 4.2.1 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Kích thước ống barometer h2 = (m) Thơng số h2 Ý nghĩa Chiều cao cột nước ống barometer Tốc độ nước chảy ống barometer g Gia tốc trọng trường Tính tốn: h2 = 0,0319 + 5,86.10-4H 87/97 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ 4.2 TÍNH TỐN CƠ KHÍ THIẾT BỊ PHỤ 4.1.2 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMETER Kích thước ống barometer H = h1 + h2 + 0,5 (m) Thông số Ý H Chiều cao ống barometer h1 Chiều cao cột nước ố Chiều cao cột nước ố h 0,5 Chiều cao dự trữ Tính Quy chuẩn chiều cao ống barometer thành 10 m 88/97 V TỔNG KẾT NHẬN XÉT Nhận xét rút Việc thiết kế tính tốn hệ thống đặc việc phức tạp, địi hỏi tính tỉ mỉ q trình lâu dài Nó khơng u cầu người thiết kế phải có kiến thức sâu trình đặc mà cịn phải hiểu biết số lĩnh vực khác như: cấu tạo thiết bị phụ, quy chuẩn vẽ kỹ thuật,… Công thức tính tốn khơng gị bó mà mở rộng dựa giả thiết điều kiện chế độ làm việc thiết bị Vì tính tốn, người thiết kế phải tính đến ảnh hưởng điều kiện thực tế để đưa vào vận hành thiết bị hoạt động ổn định 89/97 CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE ... 19121 93 1910684 1915891 2/97 MỤC LỤC I TỔNG QUAN II CƠ SỞ LÝ THUYẾT III TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ IV TÍNH TỐN THIẾT BỊ V TỔNG KẾT 3/ 97 I TỔNG QUAN 1.1 NHIỆM VỤ Thiết kế khí cho thiết bị cô đặc chân không. .. dịch không bay Nồng độ chất tan dung dịch tăng dần 8/97 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP CÔ ĐẶC 2 .3 PHÂN LOẠI Chế độ hoặt động Cô đặc gián đoạn Cô đặc liên tục Áp suất Cô đặc chân không Cô đặc áp... Cơ đặc áp suất khí Số giai đoạn Chế độ làm việc Cô đặc nồi Xuôi chiều Cô đặc nhiều nồi Ngược chiều Song song 9/97 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP CÔ ĐẶC 2.4 CÁC THIẾT BỊ VÀ CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG