TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BÁO CÁO ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC, NĂNG SUẤT NHẬP LIỆU 6245,5 Kg h 1, NỒNG ĐỘ.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BÁO CÁO ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC, NĂNG SUẤT NHẬP LIỆU 6245,5 Kg.h-1, NỒNG ĐỘ ĐẦU 10%, NỒNG ĐỘ CUỐI 30% CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SV THỰC HIỆN: PGS.TS Đặng Huỳnh Giao Nguyễn Văn Đồ B1809013 Ngành: CN Kỹ thuật hóa học - Khóa 44 Tháng 09/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BÁO CÁO ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC, NĂNG SUẤT NHẬP LIỆU 6245,5 Kg.h-1, NỒNG ĐỘ ĐẦU 10%, NỒNG ĐỘ CUỐI 30% CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SV THỰC HIỆN: PGS.TS Đặng Huỳnh Giao Nguyễn Văn Đồ B1809013 Ngành: CN Kỹ thuật hóa học - Khóa 44 Tháng 09/2022 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Đồ - B1809013 Lớp: Cơng nghệ kỹ thuật hóa học A2 – K44 Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Huỳnh Giao 1/ Tên đề tài Thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch NaOH nồi liên tục suất nhập liệu 6245,5 Kg/h, nồng độ đầu 10 %, nồng độ cuối 30 % 2/ Các số liệu ban đầu Nguyên liệu: dung dịch NaOH Nồng độ nhập liệu: Xđ = 10 % Nồng độ sản phẩm: Xc = 30 % Áp suất thứ: Pht = 0,6 at Áp suất đốt: Phđ = at LỜI CẢM ƠN Lời nói em xin gởi đến q Thầy Cơ Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học, Khoa Cơng nghệ, Trường Đại học Cần Thơ với lòng biết ơn sâu sắc Cảm ơn quý thầy cô tâm huyết, hỗ trợ truyền đạt kiến thức cho em suốt 4,5 năm học tập trường Cá nhân em sinh viên tốt nghiệp hiểu lo mong muốn quý Thầy, cô nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, cung cấp kiên thức thực tiễn cho sinh viên đáp ứng nhu cầu doanh nghiệp nên môn tổ chức cho em tiếp cận với mơn học mà theo em bổ ích cho sinh viên ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học mơn “Đồ án Q trình Thiết bị - CNHH” Đây hội tốt để tiếp cận với việc tính tốn, thiết kế lựa chọn chi tiết thiết bị theo thông số cụ thể mà em nghĩ có ích trường làm việc Em xin gửi lời chân thành cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đặng Huỳnh Giao tận tình hướng dẫn em qua buổi thảo luận đề tài nhờ giúp em tìm hướng cho đề tài dành lời cảm ơn đến anh chị, bạn bè, quan tâm, giúp đỡ em nhiều suốt q trình học tập hồn thành Đồ án Quá trình Thiết bị Trong trình làm đồ án khơng tránh khỏi sai sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy Cô bạn đọc để kiến thức em hoàn thiện Cuối cùng, em xin kính chúc q Thầy Cơ Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học nói riêng q Thầy Cơ trường Đại học Cần Thơ nói chung, ln dồi sức khỏe thành công công việc sống Xin chân thành cảm ơn! Đại học Cần Thơ, ngày xx tháng 09 năm 2022 Sinh viên thực Nguyễn Văn Đồ - B1809013 MỤC LỤC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN .i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC HÌNH ii DANH MỤC BẢNG ii TÓM TẮT ii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tình hình sản xuất NaOH giới 1.2 Tổng quan NaOH 1.2.1 Giới thiệu NaOH 1.2.2 Các phương pháp sản xuất NaOH [1] 1.3 Tổng quan cô đặc 1.3.1 Định nghĩa 1.3.2 Phương pháp cô đặc [2] 1.3.3 Phân loại thiết bị cô đặc [2] 1.3.3.1 Theo cấu tạo 1.3.3.2 Theo phương thức thực trình 1.3.4 Các thiết bị chi tiết hệ thống cô đặc .5 CHƯƠNG THUYẾT MINH ĐỀ TÀI 2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 2.2 Thuyết minh đề tài .6 CHƯƠNG TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 3.1 Cân vật chất 3.2 Cân lượng 3.2.1 Nhiệt độ áp suất nồi cô đặc 3.2.2 Xác định lượng nhiệt tổn thất .8 3.2.3 Cân nhiệt lượng .10 3.2.4 Lượng đốt dùng cho hệ thống: 11 CHƯƠNG THIẾT BỊ CHÍNH 13 4.1 Tính tốn bề mặt truyền nhiệt 13 4.1.1 Thơng số cần tính tốn lựa chọn 13 4.1.2 Hệ số cấp nhiệt phía ngưng tụ 1 .13 4.1.3 Hệ số cấp nhiệt phía chất lỏng sơi 14 4.1.4 Nhiệt tải riêng phía dung dịch lỏng sơi 15 4.1.5 Diện tích bề mặt truyền nhiệt 16 4.2 Buồng đốt buồng bốc 16 4.2.1 Kích thước buồng đốt .16 4.2.2 Kích thước buồng bốc 19 4.3 Một số kích thước buồng đốt bốc 20 4.4 Kích thước ống dẫn .20 4.4.1 Ống nhập liệu vào nồi cô đặc 20 4.4.2 Ống tháo liệu khỏi nồi cô đặc 21 4.4.3 Ống dẫn đốt 21 4.4.4 Ống dẫn thứ 21 4.4.5 Ống dẫn nước ngưng 21 4.4.6 Ống dẫn khí khơng ngưng 22 CHƯƠNG TÍNH BỀN CƠ KHÍ .23 5.1 Tính bền khí buồng đốt 23 5.1.1 Sơ lược cấu tạo 23 5.1.2 Bề dày buồng đốt tối thiểu .23 5.2 Tính cho buồng bốc 25 5.2.1 Sơ lược cấu tạo 25 5.2.2 Tính tốn 25 5.3 Tính đáy nắp cho thiết bị .28 5.3.1 Tính đáy buồng đốt 28 5.3.2 Tính nắp buồng bốc 32 5.4 Phần hình nón cụt buồng bốc buồng đốt .33 5.5 Lựa chọn mặt bích .34 5.5.1 Sơ lược cấu tạo 34 5.5.2 Chọn mặt bích nối buồng bốc buồng đốt .34 5.5.3 Chọn mặt bích nối đáy buồng đốt 35 5.5.4 Chọn mặt bích nối nắp buồng bốc .35 5.5.5 Mặt bích nối phận thiết bị ống 36 5.6 Tính vỉ ống 37 5.6.1 Sơ lược cấu tạo 37 5.6.2 Tính vỉ ống buồng đốt .37 5.6.3 Tính vỉ ống phía buồng đốt 38 5.7 Tính khối lượng 39 5.7.1 Khối lượng buồng đốt 40 5.7.2 Khối lượng buồng bốc 40 5.7.3 Khối lượng phần nón cụt 40 5.7.4 Khối lượng đáy nón 41 5.7.5 Khối lượng nắp ellipse .41 5.7.6 Khối lượng ống truyền nhiệt ống tuần hoàn trung tâm .42 5.7.7 Khối lượng mặt bích 42 5.7.8 Khối lượng vỉ ống 42 5.7.9 Khối lượng bulong, đai ốc 43 5.7.10 Khối lượng dung dịch chứa đầy thiết bị 45 5.8 Tai treo .45 5.9 Kính quan sát cửa sửa chữa 46 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 47 6.1 Thiết bị ngưng tụ baromet 47 6.1.1 Sơ lược thiết bị ngưng tụ baromet .47 6.1.2 Lượng nước tưới vào thiết bị 47 6.1.3 Lưu lượng không khí khí ngưng cần rút khỏi thiết bị ngưng tụ 48 6.1.4 Thể tích khơng khí cần rút khỏi thiết bị ngưng tụ 48 6.1.5 Các kích thước thiết bị ngưng tụ baromet 48 6.1.5.1 Đường kính thiết bị ngưng tụ Dt-b .48 6.1.5.2 Kích thước ngăn .49 6.1.5.3 Chiều cao thiết bị ngưng tụ 49 6.1.5.4 Kích thước ống baromet 50 6.1.5.5 Chiều cao ống baromet 50 6.1.6 Bơm 52 6.1.6.1 Bơm chân không 52 6.1.6.2 Bơm đưa nước vào thiết bị ngưng tụ .52 6.1.6.3 Bơm đưa dung dịch ban đầu lên bồn cao vị 55 6.1.7 Bồn cao vị 58 6.2 Tính bề dày lớp bọc cách nhiệt 60 6.2.1 Bề dày cách nhiệt cho buồng bốc nắp thiết bị .60 6.2.2 Bề dày cách nhiệt cho buồng đốt .60 6.2.3 Bề dày cách nhiệt cho đáy thiết bị 61 CHƯƠNG TÍNH KINH TẾ 62 CHƯƠNG KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 NHẬN XÉT CỦA CÁC BỘ HƯỚNG DẤN 66 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN .67 DANH MỤC HÌNH Hình 2-1 Sơ đồ quy trình công nghệ TĨM TẮT Hiện nay, hầu hết ngành cơng nghiệp có liên quan đến hóa chất như: sản xuất dược phẩm, công nghiệp dệt nhuộm màu, sản xuất giấy, chế biến thực phẩm, chất giặt tẩy, dầu khí… có mặt NaOH, ta mườn tượng ứng dụng NaOH đời sống thực tiển rộng lớn quan trọng Tuy nhiên, góc nhìn doanh nghiệp số lượng phải kèm với chất lượng, nên vấn đề đặc làm để thu NaOH có nồng độ cao tinh khiết với chất lượng tốt Giải pháp đưa áp dụng phương pháp cô đặc, phương pháp sử dụng phổ biến để nâng cao nồng độ Và đề tài mà em thực đồ án thiết kế hệ thống cô đặc nồi, liên tục, ngược chiều, thiết bị cô đặc buồng đốt có ống tuần hồn trung tâm Cấu trúc đồ án chia thành phần sau: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Thuyết minh đề tài Chương 3: Cân vật chất lượng Chương 4: Tính tốn thiết bị Chương 5: Tính tốn khí Chương 6: Tính tốn thiết bị phụ Chương 7: Tính kinh tế Chương 8: Kết luận Nhiệm vụ đồ án tính tốn, thiết kế hệ thống đặc nồi, ngược chiều, liên tục, có ống tuần hoàn trung tâm, làm việc liên tục để cô đặc dung dịch NaOH từ nồng độ 10% lên 30%, công suất nhập liệu 6245,5 kg.h −1 Đồ án thực hướng dẫn hỗ trợ nhiệt tình PGS.TS Đặng Huỳnh Giao Vì Đồ án Quá trình Thiết bị - CNHH đề tài lớn mà em đảm nhận kiến thức hạn chế thân nên em khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế Do đó, em mong nhận dẫn góp ý tận tình từ phía thầy để em hồn thành tốt đồ án ... KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BÁO CÁO ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NaOH MỘT NỒI LIÊN TỤC, NĂNG SUẤT NHẬP LIỆU 6245,5 Kg.h-1, NỒNG ĐỘ ĐẦU 10%,. .. nghệ kỹ thuật hóa học A2 – K44 Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Huỳnh Giao 1/ Tên đề tài Thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch NaOH nồi liên tục suất nhập liệu 6245,5 Kg/h, nồng độ đầu 10 %, nồng. .. vật chất Nồng độ đầu dung dịch Xđ = 10% Nồng độ cuối dung dịch Xc = 30% Lượng dung dịch ban đầu Gđ = 6245,5 kg.h-1 Lượng dung dịch cuối kg.h-1 Lượng thứ bốc lên toàn hệ thống theo công thức [III-1]