LỜI MỞ ĐẦU Môn học “ Quá trình thiết bị và công nghệ hoá học” nhằm cung cấp, trang bị cho sinh viên và kỹ sư công nghệ hoá học, thực phẩm những kiến thức cơ bản về các quá trình và thiết bị để thực hiện các quá trình hoá học. Ngoài ra bộ môn này còn góp phần đào tạo kỹ sư cho các ngành kỹ thuật sản xuất có đủ khả năng hiểu và vận hành các thiết bị máy móc trong công nghiệp sản xuất liên quan. Quá trình và thiết bị được trình bày trong cuốn đồ án này là quá trình và thiết bị cô đặc. Cô đặc là quá trình được thực hiện nhiều trong sản xuất hoá chất và thực phẩm nhằm tăng nồng độ của sản phẩm bằng cách lấy bớt dung môi ra. Trong cuốn đồ án này em được giao nhiệm vụ là “ 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 8500kgh. Chiều cao ống gia nhiệt H=2m. Các số liệu ban đầu: • Nồng độ đầu của dung dịch : 13% • Nồng độ cuối của dung dịch : 29% • Áp suất hơi nồi 1 : 4 at • Áp suất hơi nồi 2 : 0,2 at. Trong quá trình thực hiện đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Thế Hữu và thầy giáo bộ môn quá trình và thiết bị Vũ Minh Khôi đã hướng dẫn tận tình, giúp em hoàn thành đồ án này.Do kiến thức còn nhiều hạn chế nên không thể tránh được sai sót, kính mong được sự giúp đỡ của các thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn. Sinh viên Hoàng Thị Thu Huyền Phần I. PHẦN MỞ ĐẦU I.Giới thiệu về KNO3: Kali nitrat hay còn gọi là diêm tiêu là hợp chất hóa học có công thức hóa học là KNO3. Trong quá khứ, con người đã sử dụng nó để làm một số loại ngòi nổ. Trong tự nhiên chỉ có một lượng nhỏ kali nitrat. KNO3 là chất nằm trong 1 phát minh lớn, đó là thuốc súng được người Trung Quốc tìm ra. Một số tính chất của KNO3: 1. Tan nhiều trong nước(ở 200C là 32g100g nước) 2. Kali nitrat phân hủy ở nhiệt độ cao tạo thành kali nitrit và giải phóng khí oxi, vậy nó 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 và 5% C. Khi nổ, nó tạo ra muối kali sunfua,khí nitơ và khí CO2: 2KNO3 + S + 3C → K2S + 3CO2 + N2. Làm phân bón, cung cấp nguyên tố kali và nitơ cho cây trồng. Bảo quản thực phẩm trong công nghiệp. Điều chế oxi với lượng nhỏ trong phòng thí nghiệm. Điều chế HNO3 khi tác dụng với axit: H2SO4 + KNO3 → K2SO4 + HNO3. Phụ gia thực phẩm(E252). II.Giới thiệu về cô đặc: Cô đặc là quá trình làm bay hơi một phần dung môi của dung dịch chứa chất tan không bay hơi ở nhiệt độ sôi với mục đích:
Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa MỤC LỤC MỤC LỤC 1 LỜI MỞ ĐẦU 2 Phần I. PHẦN MỞ ĐẦU 3 I.Gi i thi u v KNO3:ớ ệ ề 3 II.Gi i thi u v cô c:ớ ệ ề đặ 5 Phần 2. SƠ ĐỒ MÔ TẢ DÂY CHUYỂN SẢN XUẤT 6 I. S dây chuy n h th ng cô c 2 n i xuôi chi u:ơ đồ ề ệ ố đặ ồ ề 6 II. S dây chuy n công ngh :ơ đồ ề ệ 7 Phần 3. TÍNH TOÁN 10 I. Tính toán thi t b chínhế ị 10 1. Xác nh l ng h i th b c ra kh i h th ng:đị ượ ơ ứ ố ỏ ệ ố 10 2. Tính s b l ng h i th c b c ra m i n i:ơ ộ ượ ơ ứ ố ở ỗ ồ 10 3. N ng cu i c a dung d ch trong n i:ồ độ ố ủ ị ồ 10 4. Chênh l ch áp su t chung c a h th ng, Pệ ấ ủ ệ ố ∆ 11 5. Áp su t, nhi t c a h i t trong m i n i:ấ ệ độ ủ ơ đố ỗ ồ 11 6. Nhi t (t'i) v áp su t h i th (P'i) ra kh i t ng n i:ệ độ à ấ ơ ứ ỏ ừ ồ 12 7. T n th t nhi t do t ng n i:ổ ấ ệ độ ừ ồ 13 8. Hi u s nhi t h u ích c a h th ng.ệ ố ệ độ ữ ủ ệ ố 16 9. Thi t l p ph ng trình cân b ng nhi t l ng tính l ng h i t ế ậ ươ ằ ệ ượ để ượ ơ đố Di, l ng h i th Wi t ng n i.ượ ơ ứ ở ừ ồ 17 10. Tính h s c p nhi t, nhi t l ng trung bình t ng n i:ệ ố ấ ệ ệ ượ ừ ồ 22 11. Xác nh h s truy n nhi t cho t ng n iđị ệ ố ề ệ ừ ồ 31 12. Hi u s nhi t h u ích cho t ng n i:ệ ố ệ độ ữ ừ ồ 31 13. So sánh Ti* v Ti tính c ban u theo gi thi t c a phân b ∆ à ∆ đượ đầ ả ế ủ ố ánh sáng 32 14. B m t truy n nhi t: (F)ề ặ ề ệ 32 II.Tính toán thi t b phế ị ụ : 33 1.Thi t b gia nhi t h n h p u:ế ị ệ ỗ ợ đầ 33 1.1.Hi u s nhi t trung bình gi a 2 l u thệ ố ệ độ ữ ư ể : 34 1.2.H s c p nhi t cho t ng l u thệ ố ấ ệ ừ ư ể : 34 1.3. H s c p nhi t v nhi t t i riêng v phía dung d ch:ệ ố ấ ệ à ệ ả ề ị 35 1.4.B m t truy n nhi t:ề ặ ề ệ 37 1.5. ng kính c a thi t b un nóng:Đườ ủ ế ị đ 37 1.6. Tính l i v n t c v chia ng n:ạ ậ ố à ă 37 2. H th ng thi t b ng ng t Baromet:ệ ố ế ị ư ụ 38 2.1. Tính toán thi t b ng ng tế ị ư ụ 40 f. L ng h i v khí không ng ng:ượ ơ à ư 46 3. Tính toán b m chân không:ơ 46 4.Tính b m nh p li u(ch n b m ly tâm):ơ ậ ệ ọ ơ 48 4.1.Công su t to n ph n do b m t o ra:ấ à ầ ơ ạ 48 4.2.Tr l c ma sát:ở ự 49 SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 1 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa 4.2.1. Tính h s , xác nh ch dòng ch y:ệ ố đị ế độ ả 49 5. Tính thùng cao vị 51 5.1. Các tr l c trong quá trình c p li uở ự ấ ệ 51 5.2. Tính chi u cao thùng cao v so v i c a n p dung d ch v o n i cô ề ị ớ ử ạ ị à ồ c.đặ 56 III. Tính toán c khí:ơ 57 A. Bu ng tồ đố 57 1.S ng trong bu ng t:ố ố ồ đố 57 2. ng kính trong bu ng t:Đườ ồ đố 59 3. Chi u d y phòng t:ề à đố 60 4. Chi u d y l i ngề à ướ đỡ ố 63 5. Chi u d y áy n i phòng t:ề à đ ồ đố 64 6. Tra bích l p áy v o thân:để ắ đ à 66 B. Bu ng b c.ồ ố 67 1. Th tích phòng b c h i:ể ố ơ 67 2. Chi u cao phòng b c h i:ề ố ơ 68 3. Chi u d y phòng b c:ề à ố 68 4. Chi u d y n p bu ng b c ề à ắ ồ ố 69 5. Tra bích l p n p v o thân:để ắ ắ à 70 IV. M t s chi ti t khác:ộ ố ế 70 1. Tính ng kính các ng n i d n h i v dung d ch v o v ra thi t b :đườ ố ố ẫ ơ à ị à à ế ị 70 2. Tính v ch n tai treo:à ọ 73 2.1: Kh i l ng áy bu ng t (m1): ố ượ đ ồ đố 74 2.2: Kh i l ng thân bu ng t (m2):ố ượ ồ đố 74 2.3: Kh i l ng 4 bích n i áy v i than bu ng t v n i than ố ượ ố đ ớ ồ đố à ố bu ng t v i ph n nón c t (m3):ồ đố ớ ầ ụ 74 2.4: Kh i l ng 2 l i ng (m4):ố ượ ướ đỡ ố 75 2.5: Kh i l ng c a ng truy n nhi t (m5ố ượ ủ ố ề ệ -): 75 2.6: Kh i l ng ph n nón c t n i 2 thân (m6):ố ượ ầ ụ ố 76 2.7: Kh i l ng thân bu ng b c (m7):ố ượ ồ ố 77 2.8: Kh i l ng n p bu ng b c (m8):ố ượ ắ ồ ố 77 2.9: Kh i l ng 2 bích n i thân bu ng b c v n p (m9): ố ượ ố ồ ố à ắ 77 3, Ch n kính quan sát:ọ 80 4.Tính b m t l p cách nhi t:ề ặ ớ ệ 80 KẾT LUẬN 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 LỜI MỞ ĐẦU Môn học “ Quá trình thiết bị và công nghệ hoá học” nhằm cung cấp, trang bị cho sinh viên và kỹ sư công nghệ hoá học, thực phẩm những kiến thức cơ bản về các quá trình và thiết bị để thực hiện các quá trình hoá học. SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 2 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Ngoài ra bộ môn này còn góp phần đào tạo kỹ sư cho các ngành kỹ thuật sản xuất có đủ khả năng hiểu và vận hành các thiết bị máy móc trong công nghiệp sản xuất liên quan. Quá trình và thiết bị được trình bày trong cuốn đồ án này là quá trình và thiết bị cô đặc. Cô đặc là quá trình được thực hiện nhiều trong sản xuất hoá chất và thực phẩm nhằm tăng nồng độ của sản phẩm bằng cách lấy bớt dung môi ra. Trong cuốn đồ án này em được giao nhiệm vụ là “ Thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn trung tâm cô đặc dung dịch KNO 3 với năng suất 8500kg/h. Chiều cao ống gia nhiệt H=2m. Các số liệu ban đầu: • Nồng độ đầu của dung dịch : 13% • Nồng độ cuối của dung dịch : 29% • Áp suất hơi nồi 1 : 4 at • Áp suất hơi nồi 2 : 0,2 at. Trong quá trình thực hiện đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Thế Hữu và thầy giáo bộ môn quá trình và thiết bị Vũ Minh Khôi đã hướng dẫn tận tình, giúp em hoàn thành đồ án này.Do kiến thức còn nhiều hạn chế nên không thể tránh được sai sót, kính mong được sự giúp đỡ của các thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn. Sinh viên Hoàng Thị Thu Huyền Phần I. PHẦN MỞ ĐẦU I.Giới thiệu về KNO 3 : SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 3 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Kali nitrat hay còn gọi là diêm tiêu là hợp chất hóa học có công thức hóa học là KNO 3 . Trong quá khứ, con người đã sử dụng nó để làm một số loại ngòi nổ. Trong tự nhiên chỉ có một lượng nhỏ kali nitrat. KNO 3 là chất nằm trong 1 phát minh lớn, đó là thuốc súng được người Trung Quốc tìm ra. Một số tính chất của KNO 3 : 1. Tan nhiều trong nước(ở 200C là 32g/100g nước) 2. Kali nitrat phân hủy ở nhiệt độ cao tạo thành kali nitrit và giải phóng khí oxi, vậy nó có tính oxi hóa mạnh. 2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2 Muối kali nitrat dùng để: * Chế tạo thuốc nổ đen với công thức: 75% KNO 3 , 10% S và 5% C. Khi nổ, nó tạo ra muối kali sunfua,khí nitơ và khí CO 2 : 2KNO 3 + S + 3C → K 2 S + 3CO 2 + N 2 . * Làm phân bón, cung cấp nguyên tố kali và nitơ cho cây trồng. * Bảo quản thực phẩm trong công nghiệp. * Điều chế oxi với lượng nhỏ trong phòng thí nghiệm. * Điều chế HNO 3 khi tác dụng với axit: H2SO 4 + KNO 3 → K 2 SO 4 + HNO 3 . * Phụ gia thực phẩm(E252). SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 4 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa II.Giới thiệu về cô đặc: Cô đặc là quá trình làm bay hơi một phần dung môi của dung dịch chứa chất tan không bay hơi ở nhiệt độ sôi với mục đích: - Làm tăng nồng độ chất tan. - Tách chất rắn hòa tan ở dạng tinh thể (kết tinh). - Thu dung môi nguyên chất (cất nước). Tùy theo yêu cầu về năng suất, tùy theo tính chất của dung dịch cần cô đặc mà chọn phương thức cô đặc và loại thiết bị cô đặc cho phù hợp. Với nhiệm vụ: Thiết kế và tính toán hệ thống cô đặc liên tục hai nồi xuôi chiều có ống tuần hoàn trung tâm dùng cô đặc dung dịch KNO 3 với năng suất 8500 kg/h, từ nồng độ 13% đến 29%, loại thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn trung tâm. Loại này có đặc điểm là cấu tạo đơn giản nhưng tốc độ tuần hoàn bé (do ống tuần hoàn cũng bị đốt nóng) nên hệ số truyền nhiệt thấp. SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 5 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Phần 2. SƠ ĐỒ MÔ TẢ DÂY CHUYỂN SẢN XUẤT I. Sơ đồ dây chuyền hệ thống cô đặc 2 nồi xuôi chiều: *Thuyết minh sơ đồ (nguyên lý làm việc của hệ thống): Dung dịch KNO 3 đầu có nồng độ 13% từ bồn chứa nguyên liệu được bơm lên thùng cao vị nhờ bơm nhập liệu. Bồn cao vị được thiết kế có gờ chảy tràn để ổn định mức chất lỏng có trong bồn. Sau đó nguyên liệu đi qua bộ phận đo lưu lượng kế đảm bảo lưu lượng nhập liệu là 8500 kg/h. Dung dịch được đưa vào thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu ( thiết bị loại ống chùm ). Mục đích dung thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu là để giảm chi phí hơi đốt và giảm thời gian gia nhiệt trong thiết bị cô đặc. Tại đây dung dịch được nâng lên đến nhiệt độ sôi bằng hơi bão hòa được cung cấp từ ngoài vào. Sau khi trao đổi nhiệt thì hơi ngưng tụ thành nước theo đường ống chảy vào thùng chứa, trên đường tháo nước ngưng có lắp bẫy hơi để không cho hơi theo nước ngưng ra ngoài. Dung dịch sau khi gia nhiệt đến trạng thái sôi thì đi vào nồi cô đặc I . Hơi đốt được cung cấp vào buồng đốt của nồi I là hơi bão hòa có áp suất 4 at. Dưới tác dụng của hơi đốt của buồng đốt, hơi thứ được bốc lên và đẫn qua buồng đốt của nồi II để gia nhiệt cho quá trình cô đặc tiếp theo. Hơi đốt của nồi I sau khi ngưng tụ được dẫn ra ngoài qua cửa tháo nước ngưng, sau đó chảy vào thùng chứa. Phần khí không ngưng trong hơi đốt của nồi I được dẫn đến bộ phận tách giọt được bơm chân không hút ra ngoài. Tương tự quá trình diễn ra ở nồi I, dung dịch ở nồi II được cô đặc. Sau khi ra khỏi nồi II dung dịch đạt nồng độ 29% được bơm tháo liệu đưa vào thùng chứa sản phẩm. Hơi thứ nồi II được dẫn qua thiết bị ngưng tụ Bromet. Tại thiết bị ngưng tụ Baromet hơi bốc từ dưới lên gặp nước lạnh từ trên xuống SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 6 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa khí được ngưng tụ một phần thành nước, phần hơi không ngưng sẽ đi vào thiết bị phân ly lỏng hơi để tách hơi có lẫn giọt lỏng ra khỏi nhau, hơi được bơm chân không hút ra ngoài còn hơi thứ ngưng tụ được ngưng tụ và dẫn về ống Baromet chảy về bồn chứa. Thùng chứa nước ngưng có lắp ống để nối với cống xả, khi cần xả lượng nước ngưng thừa. II. Sơ đồ dây chuyền công nghệ: 1,2 - Bể chứa dung dịch đầu. 3 – Thùng cao vị 4 – Lưu lượng kế. 5 - Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 6,7 - Nồi cô đặc 1, 2. 8 – Baromet. 9 – Hút chân không 10 –Thùng chứa sản phẩm. 11 – Bơm chân không. 12- Thùng chứa nước ngưng SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 7 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Níc ngngNíc ngng Níc ngng Dung dÞch dÇu 1 Dung dÞch muèi Níc lµm l¹nh 2 4 3 5 6 7 8 11 9 12 10 B¬m ch©n kh«ng hoi nuoc bao hoa SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 8 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Hệ thống cô đặc xuôi chiều (hơi đốt và dung dịch đi cùng chiều với nhau từ nồi nọ sang nồi kia) được dùng khá phổ biến trong công nghiệp hóa chất. Loại này có ưu điểm là dung dịch tự chảy từ nồi trước sang nồi sau nhờ chênh lệch áp suất giữa các nồi. Nhiệt độ sôi của nồi trước lớn hơn nồi sau, do đó, dung dịch đi vào mỗi nồi (trừ nồi 1) đều có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi, kết quả là dung dịch sẽ được làm lạnh đi và lượng nhiệt này sẽ làm bốc hơi thêm một lượng nước gọi là quá trình tự bốc hơi. Nhưng khi dung dịch vào nồi đầu có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của dung dịch, thì cần phải đun nóng dung dịch do đó tiêu tốn thêm một lượng hơi đốt. Vì vậy, khi cô đặc xuôi chiều, dung dịch trước khi vào nồi nấu đầu cần được đun nóng sơ bộ bằng hơi phụ hoặc nước ngưng tụ. Nhược điểm của cô đặc xuôi chiều là nhiệt độ của dung dịch ở các nồi sau thấp dần, nhưng nồng độ của dung dịch tăng dần làm cho độ nhớt của dung dịch tăng nhanh, kết quả là hệ số truyền nhiệt sẽ giảm từ nồi đầu đến nồi cuối. SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 9 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Phần 3. TÍNH TOÁN I. Tính toán thiết bị chính 1. Xác định lượng hơi thứ bốc ra khỏi hệ thống: Áp dụng công thức VI.1 [2-55] W = G đ ( 1 - c đ x x ) Trong đó: W: Tổng lượng hơi thứ bốc ra; kg/h G đ =8.5 [tấn/h] = 8500[kg/h] x đ = 13 %; x c = 29% → 655.4689) 29 13 1.(8500 =−= W [kg/h] 2. Tính sơ bộ lượng hơi thức bốc ra ở mỗi nồi: Lượng hơi thứ bốc ra ở nồi sau lớn hơn nồi trước. Tuy nhiên có thể bắt đầu từ phân phối đều W i = W/n. Giả sử lượng hơi thứ bốc ra ở mỗi nồi là như nhau W 1 :W 2 = 1:1.05 Trong các phần tính toán dưới đây nếu không có chú thích gì đặc biệt thì chỉ số i = 1 chỉ nồi thứ nhất, i = 2 chỉ nồi thứ 2; chỉ số dd – dung dịch; nc – nước. Ta có:w = w 1 + w 2 = 2.05w 1 W 1 = 05.2 W = 05.2 655.4689 = 2287.636 [kg/h] W 2 = 1.05.w 1 = 2402.019 [kg/h] 3. Nồng độ cuối của dung dịch trong nồi: Được tính theo công thức VI.2 [2 – 57] ∑ = − = i j jđ đ đi WG x Gx 1 . Ta có: SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 10 [...]... [W/m.độ] - Với dung dịch: Theo I.32 [1-123] dd = A.C ddi ρ ddi 3 ρ ddi M + A : hệ số tỉ lệ phụ thuộc hỗn hợp chất lỏng, A = 3,58.10-8 + M : khối lượng mol của hỗn hợp lỏng Ở đây là hỗn hợp của KNO3 và H2O: M = aKNO3 101 + (1 − aKNO3 ).18 SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền 26 Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa aKNO3 : nồng độ phần trăm mol của KNO3 → M = 101 ×aKNO + (1 − aKNO ).18 3... số hiệu chỉnh, được tính theo công thức VI.27 [2-71] : λ Ψ = dd λ nc 0 , 585 ρ dd ρ nc 2 C dd C nc µ nc µ dd 0 , 435 (dd: dung dịch ; nc: nước) Trong đó : λ : Hệ số dẫn nhiệt, [W/m.độ] ρ : Khối lượng riêng, [kg/m3] SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền 25 Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa C: Nhiệt dung riêng, [J/kg.độ]... ×C p ×ρ dd ×3 ρ dd , M ε = 3,58 × −8 10 + xđ = 13% tại nhiệt độ trung bình ttb = 76,7889 oC Nồng độ phần mol KNO3: 0,13 101 N= = 0, 0259 0,13 ( 1 − 0,13) + 101 18 Suy ra: M = 0, 0259 × + ( 1 − 0, 0259 ) × = 20,149 [kg/kmol] 101 18 ρ dd = 1052,89 [kg/m3] μ là độ nhớt của dung dịch KNO3 13% ở 76,7889oC SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền 35 Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa μ =... ta có : 2 o 10−3 Với t µ = 20 C và x 2 = 29% ta có μ12 = 1, 064 × Ns/m 1 o 2 10−3 Với t µ = 30 C và x 2 = 29% ta có μ 22 = 0,882 × Ns/m 2 Tra bảng I.102 [1-94] ta có: 10 Với μ12 = 1, 064 × −3 ⇒ θ12 = 18, 001 o C 10 Với μ 22 = 0,882 × −3 ⇒ θ 22 = 25,999 oC SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền 28 Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Tại t s2 = 70,964 0 C dung dịch có. .. bảng số liệu 1: SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền 14 Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Po1 = 1.33 at Po2 = 0,2111 at h1: Chiều cao lớp dung dịch sôi kể từ miệng ống truyền nhiệt đến mặt thoáng của dung dịch, h1 = 0,5 m h2 : Chiều cao ống truyền nhiệt, h2 = 2m ρddsi : Khối lượng riêng của dung dịch khi sôi Tra từ bảng I.46 [2- 42] Nồi 1: x1 = 17,787% → ρdds1 = 1063,1391 (kg/m3)... thiết bị cô đặc luôn lớn hơn nhiệt độ sôi của dung dịch ở trên mặt thoáng Thường tính toán ở khoảng giữa ống truyền nhiệt: Ptbi = P0i + (h1 + h2 g ).ρ ddsi , [N/m2] 2 2 Để thuận tiện cho tính toán ta chuyển sang đơn vị tính atm Lúc đó công thức trên trở thành: Ptbi = P0i + (h1 + h2 g ).ρ ddsi , [at] 2 2.9,81.10 4 Với g = 9,81 m/s2 : Gia tốc trọng trường Trong đó: Poi : Áp suất hơi thứ trên mặt thoáng,... nhiệt độ hữu ích trong mỗi nồi:là hệ số nhiệt độ giữa nhiệt độ hơi đốt Ti và nhiệt độ sôi trung bình của dung dịch cô đặc: ∆Ti = Ti − t si = Ti − t 'i − ∆ 'i −∆ ' 'i [oC] Ta có: ∆T1 = T1 − t s1 = T1 − t '1 − ∆'1 − ∆ ' '1 SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền 16 Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa = 142,9 – 107,128 – 1,7988 – 1,766 =32,2072[oC] ∆T2 = T2 − t s 2 = T2 − t '2 −∆ '2 −∆... 0,4008.10-3 [Ns/m2] - Của dung dịch: Theo công thức:I.17[ 1-85] : SVTH: Hoàng Thị Thu Huyền 27 Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa t µ1 − t µ2 θµ1 − θµ2 = const o o Chọn chất lỏng tiêu chuẩn là nước Chọn t µ = 20 C ; t µ = 30 C 1 2 Với nồi 1 : Tra bảng I.107 [ 1-100] và nội suy ta có : o 2 10−3 Với t µ = 20 C và x1 = 17, 787% ta có μ11 = 0,996722 × Ns/m 1 2 o 10... Dung dịch vào nồi 1 có nồng độ xo = 13 %< 20% là dung dịch loãng Áp dụng công thức I.42, [1-152] Ta có: Co = 4186(1 – xo) = 4186(1 – 0,13) = 3641,82 (J/kg.độ) - Dung dịch trong nồi 1 có nồng độ là x1 = 17,787%< 20% là dung dịch loãng Cũng áp dụng công thức trên ta có: C1 = 4186(1 – x1) = 4186(1 – 0,17787) = 3441,44 (J/kg.độ) - Dung dịch trong nồi 2 có nồng độ là x2 = 29 %>20% Áp dụng công thức I.44, [1-152]... 0,8246 Lớp: LTCĐĐH - Hóa 3 - K3 Trường ĐH Công nghiệp Khoa: Công nghệ Hóa Lập bảng số liệu 5 Nồi ρ dd ρ nc Cnc Cdd λ dd λ nc μ dd 10−3 μ nc 10−3 kg/m3 kg/m3 J/kg.độ J/kg.độ W/m.độ W/m.độ N.s/m 2 N.s/m 2 1 1060,608 950,4525 4234,178 3441,44 0,4824 0,685 0,3008 0,2543 2 1167,119 977,2216 4187,771 3266,079 0,5007 0,668 0,4776 0,4008 Vậy hệ số cấp nhiệt α2i từ bề mặt đốt đến chất lỏng sôi hoàn toàn xác định: . Lượng nhiệt mang vào: do dung dịch đầu : d 0 s0 G C t do hơi đốt: 1 Di Lượng nhiệt mang ra: do sản phẩm mang ra: ( ) d 1 1 s1 G W C t− do hơi thứ : 1 1 Wi ' do nước ngưng: nc1. Q + = + − + + • Với nồi 2: Lượng nhiệt mang vào: do hơi đốt: 1 2 W i do dung dịch từ nồi 1: ( ) d 1 1 s1 G W C t− Lượng nhiệt mang ra : do hơi thứ : 2 2 W i ' SVTH: Hoàng Thị. và do trở lực thủy lực (∆''') a/ Tổn thất nhiệt độ do nhiệt độ sôi của dung dịch lớn hơn nhiệt độ sôi của dung môi (∆'): Phụ thuộc vào tính chất tự nhiên của chất hòa tan