Thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn trung tâm cô đặc dung dịch kno3 với năng suất 8500kg

Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Phần I PHẦN MỞ ĐẦU .4 I.Giới thiệu KNO3: II.Giới thiệu cô đặc: Phần SƠ ĐỒ MÔ TẢ DÂY CHUYỂN SẢN XUẤT .6 I Sơ đồ dây chuyền hệ thống cô đặc nồi xuôi chiều: .6 II Sơ đồ dây chuyền công nghệ: Phần TÍNH TỐN 10 I Tính tốn thiết bị 10 Xác định lượng thứ bốc khỏi hệ thống: 10 Tính sơ lượng thức bốc nồi: 10 Nồng độ cuối dung dịch nồi: 10 Chênh lệch áp suất chung hệ thống, ∆P 11 Áp suất, nhiệt độ đốt nồi: 11 Nhiệt độ (t'i) áp suất thứ (P'i) khỏi nồi: 12 Tổn thất nhiệt độ nồi: .13 Hiệu số nhiệt độ hữu ích hệ thống 16 Thiết lập phương trình cân nhiệt lượng để tính lượng đốt Di, lượng thứ Wi nồi 17 10 Tính hệ số cấp nhiệt, nhiệt lượng trung bình nồi: .22 11 Xác định hệ số truyền nhiệt cho nồi 31 12 Hiệu số nhiệt độ hữu ích cho nồi: .32 13 So sánh ∆Ti* ∆Ti tính ban đầu theo giả thiết phân bố ánh sáng 32 14 Bề mặt truyền nhiệt: (F) 33 II.Tính toán thiết bị phụ : 33 1.Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu: 33 1.1.Hiệu số nhiệt độ trung bình lưu thể : 34 1.2.Hệ số cấp nhiệt cho lưu thể : 34 1.3 Hệ số cấp nhiệt nhiệt tải riêng phía dung dịch: 35 1.4.Bề mặt truyền nhiệt: 37 1.5 Đường kính thiết bị đun nóng: 37 1.6 Tính lại vận tốc chia ngăn: 37 Hệ thống thiết bị ngưng tụ Baromet: .38 Tính tốn bơm chân không: 46 4.Tính bơm nhập liệu(chọn bơm ly tâm): 48 SVTH: Nguyễn Bằng An Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa 4.1.Cơng suất tồn phần bơm tạo ra: 48 4.2.Trở lực ma sát: 49 Tính thùng cao vị 51 5.1 Các trở lực trình cấp liệu 51 5.2 Tính chiều cao thùng cao vị so với cửa nạp dung dịch vào nồi cô đặc 57 III Tính tốn khí: 57 A Buồng đốt .57 1.Số ống buồng đốt: 57 Đường kính buồng đốt: 59 Chiều dày phòng đốt: 60 Chiều dày lưới đỡ ống 63 Chiều dày đáy nồi phòng đốt: .64 Tra bích để lắp đáy vào thân: 66 B Buồng bốc .67 Thể tích phịng bốc hơi: 67 Chiều cao phòng bốc hơi: 68 Chiều dày phòng bốc: 68 Chiều dày nắp buồng bốc 69 Tra bích để lắp nắp vào thân: 70 IV Một số chi tiết khác: 70 Tính đường kính ống nối dẫn dung dịch vào thiết bị: 70 Tính chọn tai treo: 73 2.1: Khối lượng đáy buồng đốt (m1): 74 2.2: Khối lượng thân buồng đốt (m2): 74 2.3: Khối lượng bích nối đáy với than buồng đốt nối than buồng đốt với phần nón cụt (m3): 75 2.4: Khối lượng lưới đỡ ống (m4): 75 2.5: Khối lượng ống truyền nhiệt (m5-): 76 2.6: Khối lượng phần nón cụt nối thân (m6): 76 2.7: Khối lượng thân buồng bốc (m7): 77 2.8: Khối lượng nắp buồng bốc (m8): 77 2.9: Khối lượng bích nối thân buồng bốc nắp (m9): 78 3, Chọn kính quan sát: .80 4.Tính bề mặt lớp cách nhiệt: 80 KẾT LUẬN 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO .82 SVTH: Nguyễn Bằng An Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa LỜI MỞ ĐẦU Mơn học “Q trình thiết bị cơng nghệ hoá học” nhằm cung cấp, trang bị cho sinh viên kỹ sư cơng nghệ hố học, thực phẩm kiến thức trình thiết bị để thực q trình hố học Ngồi mơn cịn góp phần đào tạo kỹ sư cho ngành kỹ thuật sản xuất có đủ khả hiểu vận hành thiết bị máy móc cơng nghiệp sản xuất liên quan Q trình thiết bị trình bày đồ án q trình thiết bị đặc Cơ đặc q trình thực nhiều sản xuất hoá chất thực phẩm nhằm tăng nồng độ sản phẩm cách lấy bớt dung môi Trong đồ án em giao nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xi chiều thiết bị đặc có ống tuần hồn trung tâm cô đặc dung dịch KNO3 với suất 8500kg/h Chiều cao ống gia nhiệt H=2m Các số liệu ban đầu:  Nồng độ đầu dung dịch : 13%  Nồng độ cuối dung dịch : 29%  Áp suất nồi : at  Áp suất nồi : 0,2 at Trong trình thực đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Vũ Minh Khôi hướng dẫn tận tình, giúp em hồn thành đồ án này.Do kiến thức cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh sai sót, kính mong giúp đỡ thầy cô Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Nguyễn Bằng An SVTH: Nguyễn Bằng An Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa Phần I PHẦN MỞ ĐẦU I.Giới thiệu KNO3: Kali nitrat hay gọi diêm tiêu hợp chất hóa học có cơng thức hóa học KNO3 Trong khứ, người sử dụng để làm số loại ngịi nổ Trong tự nhiên có lượng nhỏ kali nitrat KNO3 chất nằm phát minh lớn, thuốc súng người Trung Quốc tìm Một số tính chất KNO3: Tan nhiều nước(ở 200C 32g/100g nước) Kali nitrat phân hủy nhiệt độ cao tạo thành kali nitrit giải phóng khí oxi, có tính oxi hóa mạnh 2KNO3 → 2KNO2 + O2 Muối kali nitrat dùng để: * Chế tạo thuốc nổ đen với công thức: 75% KNO3, 10% S 5% C Khi nổ, tạo muối kali sunfua,khí nitơ khí CO2: 2KNO3 + S + 3C → K2S + 3CO2 + N2 * Làm phân bón, cung cấp nguyên tố kali nitơ cho trồng * Bảo quản thực phẩm công nghiệp * Điều chế oxi với lượng nhỏ phịng thí nghiệm * Điều chế HNO3 tác dụng với axit: H2SO4 + KNO3 → K2SO4 + HNO3 * Phụ gia thực phẩm(E252) II.Giới thiệu cô đặc: Cô đặc trình làm bay phần dung mơi dung dịch chứa chất tan không bay nhiệt độ sơi với mục đích: SVTH: Nguyễn Bằng An Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa - Làm tăng nồng độ chất tan - Tách chất rắn hòa tan dạng tinh thể (kết tinh) - Thu dung môi nguyên chất (cất nước) Tùy theo yêu cầu suất, tùy theo tính chất dung dịch cần đặc mà chọn phương thức cô đặc loại thiết bị cô đặc cho phù hợp Với nhiệm vụ: Thiết kế tính tốn hệ thống đặc liên tục hai nồi xi chiều có ống tuần hồn trung tâm dùng đặc dung dịch KNO với suất 8500 kg/h, từ nồng độ 13% đến 29%, loại thiết bị cô đặc có ống tuần hồn trung tâm Loại có đặc điểm cấu tạo đơn giản tốc độ tuần hồn bé (do ống tuần hồn bị đốt nóng) nên hệ số truyền nhiệt thấp SVTH: Nguyễn Bằng An Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa Phần SƠ ĐỒ MÔ TẢ DÂY CHUYỂN SẢN XUẤT I Sơ đồ dây chuyền hệ thống cô đặc nồi xuôi chiều: *Thuyết minh sơ đồ (nguyên lý làm việc hệ thống): Dung dịch KNO3 đầu có nồng độ 13% từ bồn chứa nguyên liệu bơm lên thùng cao vị nhờ bơm nhập liệu Bồn cao vị thiết kế có gờ chảy tràn để ổn định mức chất lỏng có bồn Sau nguyên liệu qua phận đo lưu lượng kế đảm bảo lưu lượng nhập liệu 8500 kg/h Dung dịch đưa vào thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu ( thiết bị loại ống chùm ) Mục đích dung thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu để giảm chi phí đốt giảm thời gian gia nhiệt thiết bị cô đặc Tại dung dịch nâng lên đến nhiệt độ sơi bão hịa cung cấp từ ngồi vào Sau trao đổi nhiệt ngưng tụ thành nước theo đường ống chảy vào thùng chứa, đường tháo nước ngưng có lắp bẫy để khơng cho theo nước ngưng Dung dịch sau gia nhiệt đến trạng thái sơi vào nồi cô đặc I Hơi đốt cung cấp vào buồng đốt nồi I bão hòa có áp suất at Dưới tác dụng đốt buồng đốt, thứ bốc lên đẫn qua buồng đốt nồi II để gia nhiệt cho q trình đặc Hơi đốt nồi I sau ngưng tụ dẫn qua cửa tháo nước ngưng, sau chảy vào thùng chứa Phần khí khơng ngưng đốt nồi I dẫn đến phận tách giọt bơm chân khơng hút ngồi Tương tự q trình diễn nồi I, dung dịch nồi II cô đặc Sau khỏi nồi II dung dịch đạt nồng độ 29% bơm tháo liệu đưa vào thùng chứa sản phẩm Hơi thứ nồi II dẫn qua thiết bị ngưng tụ Bromet Tại thiết bị ngưng tụ Baromet bốc từ lên gặp nước lạnh từ xuống khí ngưng tụ phần thành nước, phần không ngưng vào thiết bị phân ly lỏng để tách có lẫn giọt lỏng khỏi nhau, bơm chân không hút ngồi cịn thứ ngưng tụ ngưng tụ dẫn SVTH: Nguyễn Bằng An Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa ống Baromet chảy bồn chứa Thùng chứa nước ngưng có lắp ống để nối với cống xả, cần xả lượng nước ngưng thừa II Sơ đồ dây chuyền công nghệ: 1,2 - Bể chứa dung dịch đầu – Thùng cao vị – Lưu lượng kế - Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 6,7 - Nồi cô đặc 1, – Baromet – Hút chân không 10 –Thùng chứa sản phẩm 11 – Bơm chân không 12- Thùng chứa nước ngưng SVTH: Nguyễn Bằng An Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Công nghiệp SVTH: Nguyễn Bằng An Khoa: Cơng nghệ Hóa Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Hệ thống đặc xi chiều (hơi đốt dung dịch chiều với từ nồi sang nồi kia) dùng phổ biến công nghiệp hóa chất Loại có ưu điểm dung dịch tự chảy từ nồi trước sang nồi sau nhờ chênh lệch áp suất nồi Nhiệt độ sôi nồi trước lớn nồi sau, đó, dung dịch vào nồi (trừ nồi 1) có nhiệt độ cao nhiệt độ sôi, kết dung dịch làm lạnh lượng nhiệt làm bốc thêm lượng nước gọi trình tự bốc Nhưng dung dịch vào nồi đầu có nhiệt độ thấp nhiệt độ sơi dung dịch, cần phải đun nóng dung dịch tiêu tốn thêm lượng đốt Vì vậy, đặc xi chiều, dung dịch trước vào nồi nấu đầu cần đun nóng sơ phụ nước ngưng tụ Nhược điểm cô đặc xuôi chiều nhiệt độ dung dịch nồi sau thấp dần, nồng độ dung dịch tăng dần làm cho độ nhớt dung dịch tăng nhanh, kết hệ số truyền nhiệt giảm từ nồi đầu đến nồi cuối SVTH: Nguyễn Bằng An Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa Phần TÍNH TỐN I Tính tốn thiết bị Xác định lượng thứ bốc khỏi hệ thống: Áp dụng công thức VI.1 [2-55] W = Gđ ( - ) Trong đó: W: Tổng lượng thứ bốc ra; kg/h Gđ =8.5 [tấn/h] = 8500[kg/h] xđ = 13 %; xc = 29% → [kg/h] Tính sơ lượng thức bốc nồi: Lượng thứ bốc nồi sau lớn nồi trước Tuy nhiên phân phối Wi = W/n Giả sử lượng thứ bốc nồi W1:W2 = 1:1.05 Trong phần tính tốn khơng có thích đặc biệt số i = nồi thứ nhất, i = nồi thứ 2; số dd – dung dịch; nc – nước Ta có:w = w1+ w2 = 2.05w1 W1 = = = 2287.636 [kg/h] W2 = 1.05.w1 = 2402.019 [kg/h] Nồng độ cuối dung dịch nồi: Được tính theo cơng thức VI.2 [2 – 57] Ta có: SVTH: Nguyễn Bằng An 10 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa Po = Pth = 1,5P [N/m] Vậy S = mm hoàn toàn thỏa mãn Chiều dày nắp buồng bốc Ở đây: Với d đường kính ống dẫn thứ [m3/h] Trong đó : W1 = 2267,7512 [kg/h] ρ = 0,7554 [kg/m3] ( tra t107,128 = ‫ ׳‬oC bảng I.250 – 1/312) Chọn w = 30 m/s,suy ra: [m] Quy chuẩn d = 300 mm Dtrbb = 1100 → hb : Chiều cao phần lồi 275 mm (Tra theo bảng XIII.13 [2388]) = 0,7488.10-3 + C → S – C = 0,7488 mm < 10 mm → C = [mm] SVTH: Nguyễn Bằng An 70 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa → S = 5,7488 mm, quy chuẩn chọn S = [mm] Kiểm tra ứng suất thành áp suất thủy lực theo công thức XIII.49 [2-386] với Po = 1,5.P Vậy S = mm hồn tồn thỏa mãn Tra bích để lắp nắp vào thân: Cũng chọn kiểu bích dùng để lắp đáy vào thân buồng đốt Với thông số sau: Tra bảng XIII.27 ; [2-421] Bảng số liệu 11 Kiểu bích Kích thước nối 0,3 1100 Bulơng D (mm) (mm) (mm) (mm) 1240 1190 1160 1113 (cái) M20 z (cái) h (mm) 28 30 IV Một số chi tiết khác: Tính đường kính ống nối dẫn dung dịch vào thiết bị: Trong đó, V : Lưu lượng lỏng chảy ống, m3/h ω : Vận tốc thích hợp lỏng ống, m/s * Cần tính ống dẫn sau:  Ống dẫn đốt vào SVTH: Nguyễn Bằng An 71 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa  Ống dẫn dung dịch vào  Ống dẫn thứ  Ống dẫn dung dịch  Ống tháo nước ngưng a/ Ống dẫn đốt vào: , [m3/h] Chọn ω = 30 m/s , [m] Quy chuẩn : dtr = 200 [mm] b/ Ống dẫn dung dịch vào: [m3/h] Chọn ω = m/s Vậy: , [m] Quy chuẩn, dtr = 100 [mm] c/ Ống dẫn thứ ra: [m3/h] ρ tra bảng I.250 [1-312] theo t’1 = 107,128 oC → ρ = 0,7554 [kg/m3] Chọn ω = 30 m/s Vậy, [m] SVTH: Nguyễn Bằng An 72 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa Quy chuẩn: dtr = 300 [mm] d/ Ống dẫn dung dịch ra: , [m3/h] Trong đó, ρ : Khối lượng riêng dung dịch nồi Chọn ω = m/s Vậy, , [m] Quy chuẩn, dtr = 100 [mm] e/ Ống tháo nước ngưng: Chọn đường kính ống tháo dung dịch ra: dtr = 100 mm Tra bích nối ống dẫn với hệ thống ống dẫn bên Bảng XIII.26 [2-409] bích liền kim loại đen để nối phận thiết bị ống dẫn Py 10-6 Ống Dy ống Kích thước nồi Dn D Dt D1 Bu lơng db mm Z Bích h mm Dẫn đốt vào 0,6 200 219 290 255 202 M16 22 Dẫn dung dịch vào 0,6 100 108 205 170 148 M16 18 0,25 300 325 435 395 365 M20 12 24 Dẫn dung dịch 0.6 100 108 205 170 148 M16 18 Tháo nước ngưng 0,6 100 108 205 170 148 M16 18 Dẫn thứ Tra bảng XIII.32 [2 – 434].Chọn chiều dài ống SVTH: Nguyễn Bằng An 73 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa + Ống dẫn đốt vào:Dy = 200mm →l = 130mm + Ống dẫn dung dịch vào: Dy = 100 mm → l = 120mm +Ống dẫn thứ ra: Dy = 300mm →l = 140 mm +Ống dẫn dung dịch ra: Dy = 100 mm → l = 120 mm +Ống tháo nước ngưng: Dy = 100 mm →l = 120 mm Bảng tổng hợp số liệu tính tốn khí Đường kính THÂN BUỒNG ĐỐT ĐÁY Chiều dày Chiều cao 2000 Chiều cao gờ 25 Chiều cao phần lồi 200 Chiều dày Đường kính THÂN BUỒNG BỐC NẮP 900 1100 Chiều dày Chiều cao 2500 Chiều cao gờ 25 Chiều cao phần lồi 250 Chiều dày Ống dẫn đốt vào 200 Ống dẫn dung dịch vào 100 CHI TIẾT KHÁC Ống dẫn thứ 300 Ống dẫn dung dịch 100 Ống tháo nước ngưng 100 Tính chọn tai treo: Trong cơng nghiệp, thiết bị đặc thường đặt cao, phải có tai treo SVTH: Nguyễn Bằng An 74 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa Khối lượng nồi thử thủy lực: Gtl = Gnk + Gnd [5-24] Trong đó, Gnk : Khối lượng nồi không, [N] Gnd : Khối lượng nước đổ đầy nồi, [N] * Để tính khối lượng nồi khơng, cần tính khối lượng phận chủ yếu sau:  Khối lượng đáy buồng đốt  Khối lượng thân buồng đốt  Khối lượng bích nối đáy với than buồng đốt nối than buồng đốt với phần nón cụt  Khối lượng thân buồng bốc  Khối lượng nắp buồng bốc  Khối lượng bích nối thân buồng bốc nắp  Khối lượng lưới đỡ ống  Khối lượng ống truyền nhiệt  Khối lượng phần nón cụt nối thân 2.1: Khối lượng đáy buồng đốt (m1): Kích thước đáy: Chiều dày : δ = mm Chiều cao gờ : h = 25 mm Đường kính buồng đốt: Dtr = 900 mm Tra bảng XIII.11 [2-384], ta có: m1 = 61 kg 2.2: Khối lượng thân buồng đốt (m2): Trong đó, ρ : Khối lượng riêng vật liệu làm thân, kg/m3 SVTH: Nguyễn Bằng An 75 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa Với vật liệu CT3: ρ = 7850 [kg/m3] V : Thể tích buồng đốt Chiều dày buồng đốt: δ = mm → , [mm] → , [m3] Vậy: , [kg] 2.3: Khối lượng bích nối đáy với than buồng đốt nối than buồng đốt với phần nón cụt (m3): Với: D, Do, Z, db, h kích thước bích, bu lơng tập hợp bảng số liệu 10 (tr…) , [m3] ρ : Khối lượng riêng vật liệu làm bích, kg/m3 ρCT3 = 7850 kg/m3 Vậy , [kg] 2.4: Khối lượng lưới đỡ ống (m4): Với ρ : Khối lượng riêng vật liệu làm lưới đỡ, kg/m3 Với vật liệu CT3: ρ = 7850 [kg/m3] S : Chiều dày lưới đỡ ống, m S = 12.10-3 [m] SVTH: Nguyễn Bằng An 76 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa D: Đường kính buồng đốt, m D = 900 [mm] = 0,9 [m] dn: Đường kính ống truyền nhiệt, m dn = 0,032 [m] n : Số ống truyền nhiệt n = 301 ống , [m3] → Vậy, , [kg] 2.5: Khối lượng ống truyền nhiệt (m5-): Với ρ : Khối lượng riêng vật liệu làm ống truyền nhiệt, kg/m3 Với vật liệu CT3: ρ = 7850 [kg/m3] H : Chiều cao ống truyền nhiệt, m H = [m] dn: Đường kính ống truyền nhiệt, m dn = 0,032 [m] dtr: Đường kính ống truyền nhiệt, m dtr = 0,032 – 2.0,002 = 0,028 [m] , [m3] → Vậy, , [kg] 2.6: Khối lượng phần nón cụt nối thân (m6): Với ρ : Khối lượng riêng vật liệu phần nót cụt, kg/m3 Với vật liệu CT3: ρ = 7850 [kg/m3] SVTH: Nguyễn Bằng An 77 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa h: Chiều cao phần nón cụt, m h = 0,2 m , [mm] , [mm] , [m3] → Vậy, , [kg] 2.7: Khối lượng thân buồng bốc (m7): Với ρ : Khối lượng riêng vật liệu làm thân buồng bốc, kg/m3 Với vật liệu CT3: ρ = 7850 [kg/m3] Hbb : Chiều cao buồng bốc, m Hbb = 2,5 [m] Dnbb: Đường kính ngồi buồng bốc, m Dnbb = 1,112 [m] Dtrbb: Đường kính buồng bốc, m Dtrbb = 1,1 [m] [m3] → Vậy: [kg] 2.8: Khối lượng nắp buồng bốc (m8): Kích thước nắp buồng bốc: SVTH: Nguyễn Bằng An 78 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa - Chiều dày: δ = mm - Chiều cao gờ: h = 25 mm - Đường kính buồng bốc: D = 1100 mm Tra bảng XIII.11 (2-384): m8 = 67 [kg] 2.9: Khối lượng bích nối thân buồng bốc nắp (m9): Với ρ : Khối lượng riêng vật liệu làm bích, kg/m3 Với vật liệu CT3: ρ = 7850 [kg/m3] D, Do, Z, db, h kích thước bích, bu lơng tập hợp bảng số liệu 11 (tr…) , [m3] → Vậy, , [kg] 2.10 Khối lượng ống tuần hoàn trung tâm: [m3] → [kg] => Khối lượng nồi không : = 20430,976 [kg.m/s2] * Khối lượng nước chứa đầy nồi: SVTH: Nguyễn Bằng An 79 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa Với hb, hđ, hnc: chiều cao buồng bốc, buồng đốt phần nón cụt hb = 2,5 [m] hđ = [m] hnc= 0,2 [m] Dtrbb, Dtrbđ, Dtrtb: đường kính buồng bốc, buồng đốt đường kính trung bình hình nón cụt Dtrbb = 1,1 [m] Dtrbđ = 0,9[m] Dtrtb = [m] → Từ đó, , [kg.m/s2] * Khối lượng nồi thử thủy lực: , [kg] * Chọn tai treo → tải trọng tai treo là: , [N] Tra bảng XIII.36 (2-438) để chọn kích thước tai treo tương ứng Bảng số liệu 13: Tải trọng Tải trọng cho phép Bề mặt đỡ F.104 tai treo m2 G.10-4 N L B B1 H S l a d cho phép lên bề mặt đỡ mm q.10-6 N/m2 SVTH: Nguyễn Bằng An 80 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Công nghiệp 2,5 173 SVTH: Nguyễn Bằng An Khoa: Cơng nghệ Hóa 1,45 150 120 81 130 215 60 20 30 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa 3, Chọn kính quan sát: Áp suất làm việc nhỏ (at) nên chọn kính quan sát làm vật liệu thủy tinh silicat Độ dày: δ = 10 mm Đường kính: D = 300 mm Chọn kiểu bích 1: Tra bảng XIII.26 [2-409] : Bích liền kim loại đen để nối phận thiết bị: 0,6 300 325 435 395 365 M20 12 24 4.Tính bề mặt lớp cách nhiệt: Cơng thức V.137 [2-41] d2: Đường kính ngồi thiết bị,d2= 1,112 m  : Hệ số dẫn nhiệt lớp cách nhiệt Chọn vật liệu cách nhiệt đất sét có =0,055 [w/m.độ] t12 nhiệt độ dung dịch Đường kính ngồi lớp cách nhiệt 1020mm Tại 142,9oC→q1 = 465,676 [w/m] [m] SVTH: Nguyễn Bằng An 82 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa KẾT LUẬN Sau thời gian cố gắng tìm, đọc, tra cứu số tài liệu tham khảo, với giúp đỡ tận tình thầy, giáo mơn “ q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm”, em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế giao Qua trình tiến hành này, em rút số nhận xét sau: - Việc thiết kế tính tốn hệ thống đặc việc làm phức tạp, tỉ mỉ lâu dài Nó khơng yêu cầu người thiết kế phải có kiến thức thực sâu q trình đặc mà phải biết số lĩnh vực khác như: cấu tạo thiết bị phụ khác, quy định vẽ kỹ thuật, … - Các công thức tính tốn khơng cịn gị bó mơn học khác mà mở rộng dựa giả thiết điều kiện, chế độ làm việc thiết bị Bởi tính tốn, người thiết kế tính toán đến số ảnh hưởng điều kiện thực tế, nên đem vào hoạt động, hệ thống làm việc ổn định Khơng có vậy, việc thiết kế đồ án mơn học q trình thiết bị giúp em củng cố thêm kiến thức q trình đặc nói riêng q trình khác nói chung; nâng cao kỹ tra cứu, tính tốn, xử lý số liệu; biết cách trình bày theo văn phong khoa học nhìn nhận vấn đề cách có hệ thống Việc thiết kế đồ án mơn học “q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm” hội cho sinh viên ngành hóa nói chung thân em nói riêng làm quen với công việc kỹ sư hóa chất Để hồn thành nhiệm vụ thiết kế giao, em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Minh Khôi cung cấp cho em kiến thức trình thiết bị chủ yếu Xin đặc biệt cảm ơn thầy Nguyễn Thế Hữu - người trực tiếp hướng dẫn em trình thiết kế đồ án Mặc dù cố gắng để hoàn thành tốt nhiệm vụ, song hạn chế tài liệu, hạn chế khả nhận thức kinh nghiệm thực tế, nên không tránh khỏi thiếu sót q trình thiết kế Em mong thầy cô xem xét dẫn thêm Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên Hoàng Thị Thu Huyền SVTH: Nguyễn Bằng An 83 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 Trường ĐH Cơng nghiệp Khoa: Cơng nghệ Hóa TÀI LIỆU THAM KHẢO 1, TS Phạm Xuân Toản, “Các q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm”, Tập 3, nhà xuất khoa học kỹ thuật 2, GS.TSKH Nguyễn Bin, PGS.TS Đỗ Văn Đài, KS Long Thanh Hùng, TS Đinh Văn Huỳnh, PGS.TS Nguyễn Trọng Khuông, TS Phan Văn Thơm, TS Phạm Xuân Toản, TS Trần Xoa ,“ Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất”, Tập 1, nhà xuất khoa học kỹ thuật 3, GS.TSKH Nguyễn Bin, PGS.TS Đỗ Văn Đài, KS Long Thanh Hùng, TS Đinh Văn Huỳnh, PGS.TS Nguyễn Trọng Khuông, TS Phan Văn Thơm, TS Phạm Xuân Toản, TS Trần Xoa, “ Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất”, Tập 2, nhà xuất khoa học kỹ thuật 4, Nguyễn Đức Huệ, Trần Hữu Quế, “Vẽ kỹ thuật”, Bộ mơn Hình họa Vẽ kỹ thuật trường đại học Bách Khoa Hà Nội 5, GS.TSKH Nguyễn Bin, “Các trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm”, Tập 1, nhà xuất khoa học kỹ thuật SVTH: Nguyễn Bằng An 84 Lớp: LTCĐĐH - Hóa - K5 ... vụ ? ?Thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều thiết bị cô đặc có ống tuần hồn trung tâm đặc dung dịch KNO3 với suất 8500kg/ h Chiều cao ống gia nhiệt H=2m Các số liệu ban đầu:  Nồng độ đầu dung. .. Thiết kế tính tốn hệ thống đặc liên tục hai nồi xi chiều có ống tuần hồn trung tâm dùng cô đặc dung dịch KNO với suất 8500 kg/h, từ nồng độ 13% đến 29%, loại thiết bị đặc có ống tuần hồn trung tâm. .. sử dụng hệ thống đặc nhiều nồi, đặt vị trí cuối hệ thống nồi cuối thường làm việc áp suất chân khơng 2.1 Tính tốn thiết bị ngưng tụ * Các số liệu cần biết: - Hơi thứ cuối nồi hệ thống cô đặc: W2