NỘI DUNGThiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều , thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn trung tâm dùng cho cô đặc dung dịch Na2SO4 với năng suất 3000 kgh ,chiều cao ống gia nhiệt làc h =2m .Các số liệu ban đầu : Nồng độ đầu của dung dịch là: 12% . Nồng độ cuối là: 28 % . Áp suất hơi đốt nồi 1 là : 4 at Áp suất hơi ngưng tụ là : 0,1 at.
n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu B Cụng Thng Cng Hũa Xó Hi Ch Ngha Vit Nam Trng H Cụng Nghip H Ni c Lp T Do Hnh Phỳc *~ *~* N MễN HC QU TRèNH THIT B S H v tờn SV : Nguyn Vn Duy Lp : HCN Hoỏ1 _K2 Khoa : Cụng Ngh Húa Hc Giỏo viờn hng dn : Nguyn Th Hu NI DUNG Thit k h thng cụ c hai ni xuụi chiu , thit b cụ c cú ng tun hon trung tõm dựng cho cụ c dung dch Na2SO4 vi nng sut 3000 kg/h ,chiu cao ng gia nhit lc h =2m Cỏc s liu ban u : - Nng u ca dung dch l: 12% - Nng cui l: 28 % - p sut hi t ni l : at - p sut hi ngng t l : 0,1 at TT Tờn bn v Kh giy S lng V dõy chuyn sn xut A4 01 V ni cụ c A0 01 PHN THUYT MINH M u V v thuyt minh dõy truyn sn xut Tớnh toỏn thit b chớnh Tớnh toỏn v chn cỏc thit b ph Tớnh toỏn c khớ Kt lun Ngy giao :Ngy hon thnh: TRNG KHOA GIO VIấN HNG DN SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu Mc lc Trang Chng I.Gii thiu chung.4 I- Li m u v gii hiu v dung dch Na2SO44 II- Hỡnh v v thuyt minh dõy chuyn sn xut dung dch Na2SO4 Chng II.Tớnh toỏn thit b chớnh.8 Cỏc s liu ban u I- Tớnh Cõn bng vt liu8 1- Tớnh toỏn lng hi th h thng 2- Tớnh toỏn lng hi th tng ni cụ c 3- Nng cui ca dung dch mi ni II-Tớnh cõn bng nhit lng 1- p sut chung ca h thng 2- p sut, nhit ca hi t vo mi ni 3- p sut, nhit ca hi th mi ni 4- Tớnh tn tht nhit lng cho tng ni 5- Tớnh hiu s nhiờt hu ớch cho tng ni 6- Thit lp PTCB nhit lng tớnh lng hi t , hi th cỏc ni 7- Tớnh h s cp nhit v nhit trung bỡnh tng ni 8- Tớnh h s truyn nhit ca tng ni 9- So sỏnh t hu ớch v t gi thit 10- Tớnh b mt truyn nhit Chng III.Tớnh thit b ph 31 I- Tớnh thit b gia nhit hn hp u(ng chựm) 31 SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu II- Thit b ngng t baromet .38 III- Tớnh Bm .46 IV- Thựng cao v 49 V- Mt s chi tit khỏc 57 Chng IV.Tớnh toỏn c khớ v la chn thit b59 I- Tớnh bung t. 59 II- Tớnh bung bc.66 III- Tớnh bớch ni71 IV- Tớnh toỏn mt s chi tit khỏc 72 Chng V Kt lun chung84 Chng VI Ph lc 86 SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu Chng I: GII THIU CHUNG I Li m u v gii thiu dung dch Na2SO4 1- Li m u Trong thi k t nc ang quỏ trỡnh phỏt trin theo hng cụng nghip húa hin i húa t nc thỡ nn cụng nghip ca nc ta ang phỏt trin mnh kộo theo s phỏt trin ca ngnh sn xut cỏc hp cht húa hc,bi cỏc hp cht húa hc cú ng dng vụ cựng quan trng cỏc ngnh khỏc phỏt trin Trong k thut sn xut cụng nghip húa cht v cỏc ngnh khỏc, thng phi lm vic vi cỏc h dung dch rn tan lng, hoc lng lng nng cao nng ca dung dch theo yờu cu ca sn xut k thut ngi ta cn dựng bin phỏp tỏch bt dung mụi dung dch Phng phỏp ph bin l dựng nhit lm bay hi cũn cht rn tan khụng bay hi, ú nng dung dch s tng lờn theo yờu cu mong mun Thit b dựng ch yu l thit b cụ c ng tun hon trung tõm, tun hon cng bc, phũng t ngoi, ú thit b cụ c tun hon cú ng trung tõm c dựng ph bin vỡ thit b ny cú cu to v nguyờn lý n n gin, d hnh v sa cha, hiu sut x dng cao dõy truyn thit b cú th dựng ni, ni, nini tip to sn phm theo yờu cu thc t ngi ta thng x dng thit h thng ni SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu hoc ni cú hiu sut x dng hi t cao nht, gim tn tht quỏ trỡnh sn xut bc u lm quen vi cụng vic ca mt k s húa cht l thit k mt thit b hay h thng thc hin mt nhim v sn xut ,em c nhn ỏn mụn hc : Quỏ trỡnh v thit b Cụng ngh Húa hc.Vic thc hin ỏn l iu rt cú ớch cho mi sinh viờn vic tng bc tip cn vi vic thc tin sau ó hon thnh lng kin thc ca giỏo trỡnh C s cỏc quỏ trỡnh v thit b Cụng ngh Húa hc trờn c s lng kin thc ú v kin thc ca mt s mụn khoa hc khỏc cú liờn quan,mi sinh viờn s t thit k mt thit b , h thng thit b thc hin mt nhim v k thut cú gii hn quỏ trỡnh cụng ngh Qua vic lm ỏn mụn hc ny, mi sinh viờn phi bit cỏch s dng ti liu vic tra cu ,vn dng ỳng nhng kin thc,quy nh tớnh toỏn v thit k,t nõng cao k nng trỡnh by bn thit k theo bn khoa hc v nhỡn nhn mt cỏch cú h thng Trong ỏn mụn hc ny , nhim v cn phi hon thnh l thit k h thng cụ c hai ni xuụi chiu , ng tun hon trung tõm lm vic liờn tc vi dung dch Na2SO4 ,nng sut 3000kg/h, nng dung dch ban u 12%, nng sn phm 28 % II S dõy chuyn sn xut v thuyt minh 1- S dõy chuyn sn xut SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu So d? h? th?ng cụ d?c hai n?i xuụi chi?u TBCé cú ?ng tu?n hon trung tõm Nu?c lm l?nh Hỳt chõn khụng Hoi d?t Hoi d?t Nu?c ngung Nu?c ngung Nu?c ngung 10 Chỳ thớch: 1- Thựng ch?a dd d?u 2- Bom 3- Thựng cao v? 4- Luu lu?ng k? 5- Thi?t b? gia nhi?t h?n h?p d?u , - Thi?t b? cụ d?c 8- Thi?t b? ngung t? 9- Thi?t b? tỏch b?t 10- Thựng ch?a s?n ph?m 2- Thuyt minh dõy chuyn cụng ngh H thng cụ c hai ni xuụi chiu lm vic liờn tc Dung dch u Na2SO4 12% c bm (2) a vo thựng cao v (3) t thựng cha (1) , sau ú chy qua lu lng k (4) vo thit b trao i nhit (5) thit b trao i nhit dung dich c un núng s b n nhit sụi ri i vo ni (6) ni ny dung dich tip tc c dung núng bng thit b un núng kiu ng chựm , dung dch chy cỏc ng SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu truyn nhit hi t c a vo bung t un núng dung dch Mt phn khớ khụng ngng c a qua ca thỏo khớ khụng ngng.Nc ngng c a phũng t bng ca thỏo nc ngng Dung dch sụi , dung mụi bc lờn phũng bc gi l hi th Hi th trc ni cụ c c qua b phn tỏch bt nhm hi lu phn dung dch bc hi theo hi th qua ng dn bt Dung dch t ni (6) t di chuyn qua ni th ú s chờnh lch ỏp sut lm vic gia cỏc ni , ỏp sut ni sau < ỏp sut ni trc Nhit ca ni trc ln hn ca ni sau ú dung dch i vo ni th (2) cú nhit cao hn nhit sụi , kt qu l dung dch s c lm lnh i v lng nhit ny s lm bc hi mt lng nc gi l quỏ trỡnh t bc hi Dung dch sn phm ca ni (7) c a vo thựng cha sp (10).Hi th bc ni (7) c a vo thit b ngng t Baromet (8).Trong thit b ngng t , nc lm lnh t trờn i xung , õy hi th c ngng t li thnh lng chy qua ng Baromet ngoi cũn khớ khụng ngng i qua thit b thu hi bt (9) ri i vo bm hỳt chõn khụng Chng II : TNH TON THIT B CHNH Cỏc s liu ban u SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu Nng sut tớnh theo dung dch u: G = 3000 kg/h Nng u : x = 12% xc = 28% P hi t ni : Phd1 = at P hi ngng t : Png = 0,1 at I Tớnh cõn bng vt liu - Tớnh toỏn lng hi th h thng T cụng thc( VI.1-ST2- T55): x W = G d ì d xc Ta cú tng lng hi th ca h thng l : 12 Ư W = 3000 = 1714.3( kg / h) ) 28 - Lng hi th mi ni Chn t l phõn b hi th ca hai ni nh sau : Chọn tỷ lệ thứ Ta lại có : W1 = W1 1,1 = W2 W1 +W 2= W 3000 ì1,1 = 898(kg / h) 2,1 W2 = W W1 = 1714.3 898 = 816,3(kg / h) 3- Nng cui ca dung dch mi ni Lng dung dch ni vo ni l : G1 = Gd - W1 = 3000 - 898= 2102(kg/h) Nng ca dung dch ni vo ni l : xc = Gd ì x d Gd W1 W2 SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB xc = GVHD : Nguyn Th Hu 3000 ì12 = 28% khối lợng 3000 898 816.3 Trong đó: W1, W2 lợng thứ khỏi nồi 1, nồi xc1, xc2 nồng độ cuối dung dịch khỏi nồi 1, nồi II Tớnh cõn bng nhit lng 1- Chờnh lch ỏp sut chung ca c h thng (): = hd ng = 0,1 = 3,9 at Trong ú: hd1: ỏp sut hi t ni ng : ỏp sut hi nc ngng 2- Nhit , ỏp sut hi t ca mi ni Chn t l chờnh lch ỏp sut hi t ni l: P 2, = P = 2, 6P2 P2 m: P + P2 = 3, 3,9 = 1, 0833( at ) 3, P = 3,9 1, 0833 = 2,8167( at ) P2 = * Vy ỏp sut hi t tng ni l: ni : P1 = at ni 2: P2 = 2,8167 = 1,1833(at ) * Xỏc nh nhit hi t mi ni: Tra bng (I.251/ST1-T315) : ni : P1 = at t1 = 142,9 C SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu ni 2: P2 = 1,1833at t2=103,7741 C Hi ngng t: Pnt = 0,1 at tnt = 45, C 3- Nhit v ỏp sut hi th mi ni Nhn xột: hi th i t ni sang ni ,v hi th t ni i sang thit b ngng t thỡ s chu tn tht v nhit l : = : 1,5C ,v ú nú s tr thnh hi t cho ni 2: chn = 1C Gi nhit v ỏp sut ca hi th ni v ni ln lt l: , t1, , t , P1, , P2, ta cú: t1, = t2 + = 103, 7741 + = 104, 7741C , t2 = tnt + = 45, + = 46, C Tra bng (I.250/ST1-T313), ng vi mi nhit hi th ca mi ni s cho ỏp hi th tng ng: p sut hi th ni 1: t1' = 104, 7741 0C P1' = 1,223 at p sut hi th ni 1: ' t2 = 46, 0C P2' = 0,1056 at Kt qu tớnh c cho ta bng di õy: Bng 1: Ni Lng hi th Kg/h Nng cui % 985,7143 17,12 985,7143 28 p sut, nhit hi t PI at t i C 142,9 1,1833 103,7741 p sut, nhit hi th Pi , at t i, C 1,223 104,7741 0,1056 46,4 10 SVTH : Nguyn Vn Duy Húa1_K2 Lp : HCN n Mụn Hc QT&TB GVHD : Nguyn Th Hu - P = P1 = 0,125.106 (N/m2) S = 1, 2.0,1161.106.1,5 + C = 0, 7534.103 + C (m) 2.146.10 0,95 Vỡ S C