Thuyết minh Đồ án môn Quá trình thiết bị BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập -Tự do-Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ Số………… Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN XUÂN HUY Sinh viên thực : Phạm Thị Xuân Lớp : ĐH Công Nghệ Hóa – K3 Khoa : Công Nghệ Hóa Học NỘI DUNG Thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều thiết bị cô đặc ống tuần hoàn dùng cho cô đặc dung dịch KOH với suất 11000 kg/h , chiều cao ống gia nhiệt h =2m Các số liệu ban đầu : - Nồng độ đầu dung dịch 8% - Nồng độ cuối : 30 % - Áp suất đốt nồi : 4,1 at - Áp suất ngưng tụ : 0,2 at TT Tên vẽ Dây chuyền sản xuất Nồi cô đặc Khổ giấy A4 A0 Số lượng 01 01 PHẦN THUYẾT MINH Mở đầu Vẽ thuyết minh dây chuyền sản xuất Tính toán thiết bị Tính toán thiết bị phụ Tính toán khí Sv thực : Phạm Thị Xuân Lớp: ĐH HOÁ1-K3 Thuyết minh Đồ án môn Quá trình thiết bị Tỏng kết Ngày giao đề :……………………ngày hoàn thành:………………… TRƯỞNG KHOA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ********* Hà Nội , Ngày … Tháng … Năm 2011 Người nhận xét Sv thực : Phạm Thị Xuân Lớp: ĐH HOÁ1-K3 Thuyết minh Đồ án môn Quá trình thiết bị Mục lục Giới thiệu chung Lời mở đầu giới thiệu dung dịch KOH Sơ đồ dây chuyền sản xuất thuyết minh Tính toán thiết bị *Cân vật liệu tính toán lượng thứ khỏi hệ thống Lượng thứ khỏi nồi Nồng độ cuối dung dịch *Tính nhiệt độ, áp suất Chênh lệch áp suất chung hệ thống (∆Р) Nhiệt độ, áp suất đốt Nhiệt độ áp suất thứ : hệ số truyền nhiệt 3.Tính toán thiết bị phụ Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu : *) Nhiệt lượng trao đổi : ( Q) *) Hiệu số nhiệt độ hữu ích : *) Tính hệ số cấp nhiệt cho lưu thể : *) Nhiệt tải riêng phía ngưng tụ : *) Hệ số cấp nhiệt phía hỗn hợp chảy xoáy : *) Nhiệt tải riêng phía dung dịch : *) Bề mặt truyền nhiệt : *) Số ống truyền nhiệt : *) Đường kính thiết bị đun nóng Chiều cao thùng cao vị : *)Trở lực đoạn ống từ thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu đến cô đặc : *)Trở lực dẫn từ thùng cao vị đén thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu : *)Trở lực thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu : Tính thiết bị ngưng tụ Tính bơm : - Xác định áp suất toàn phần bơm tạo : - Năng suất yêu cầu trục bơm : 3- công suất động điện : Tính toán khí lựa chọn Tính buồng đốt : Tính buồng bốc mặt bích đường kính ống dẫn Tính tai treo chọn tai treo : Tính thiết bị phụ khác : 1-Đoạn côn nối buồng đốt buồng bốc : 2-Kính quan sát : 3-Tính bề dày lớp cách nhiệt 5.Tổng kết 6.Tài liệu tham khảo: Sv thực : Phạm Thị Xuân Lớp: ĐH HOÁ1-K3 4 8 8 9 10 16 23 23 23 23 24 24 24 27 27 27 28 30 30 31 33 35 43 43 45 46 47 47 52 55 56 58 62 62 62 62 65 66 Thuyết minh Đồ án môn Quá trình thiết bị Giới thiệu chung Lời mở đầu giới thiệu dung dịch KOH - Lời mở đầu Trong kỹ thuật sản xuất công nghiệp hóa chất ngành khác, thường phải làm việc với hệ dung dịch rắn tan lỏng , lỏng lỏng Để nâng cao nồng độ dung dịch theo yêu cầu sản xuất kỹ thuật người ta cần dùng biện pháp tách bớt dung môi khỏi dung dịch Phương pháp phổ biến dùng nhiệt để làm bay chất rắn tan không bay , nồng độ dung dịch tăng lên theo yêu cầu mong muốn Thiết bị dùng chủ yếu thiết bị cô đặc ống tuần hoàn trung tâm , tuần hoàn cưỡng , phòng đốt , …trong thiết bị cô đặc có tuần hoàn có ống tuần hoàn dùng phổ biến thiết bị có nguyên lý đơn giản , dễ vận hành sửa chữa , hiệu suất sử dụng cao… dây truyền thiết bị dùng nồi , nồi , nồi…nối tiếp để tạo sản phẩm theo yêu cầu thực tế người ta thường xử dụng thiết hệ thống nồi nồi để có hiệu suất sử dụng đốt cao , giảm tổn thất trình sản xuất Để bước đầu làm quen với công việc kỹ sư hóa chất thiết kế thiết bị hay hệ thống thực nhiệm vụ sản xuất , em nhận đồ án môn học : “Quá trình thiết bị Công nghệ Hóa học” Việc thực đồ án điều có ích cho sinh viên việc bước tiếp cận với việc thực tiễn sau hoàn thành khối lượng kiến thức giáo trình “Cơ sở trình thiết bị Công nghệ Hóa học “ sở lượng kiến thức kiến thức số môn khoa học khác có liên quan , sinh viên tự thiết kế thiết bị , hệ thống thiết bị thực nhiệm vụ kĩ thuật có giới hạn trình công nghệ Qua việc làm đồ án môn học , sinh viên phải biết cách sử dụng tài liệu việc tra cứu , vận dụng kiến thức , quy Sv thực : Phạm Thị Xuân Lớp: ĐH HOÁ1-K3 Thuyết minh Đồ án môn Quá trình thiết bị định tính toán thiết kế , tự nâng cao kĩ trình bày thiết kế theo văn khoa học nhìn nhận vấn đề cách có hệ thống Trong đồ án môn học này, em cần thực thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều , thiết bị cô đặc ống tuần hoàn dùng cho cô đặc dung dịch KOH , suất 11000kg/h , nồng độ dung dịch ban đầu 8% , nồng độ sản phẩm 30% - Giới thiệu dung dịch KOH KOH có dạng tinh thể không màu , tnc = 404oC , ts = 1324oC Dễ tan nước phát nhiệt mạnh : 20oC, 100 g nước hoà tan 112 g KOH Thuộc loại kiềm mạnh ; hấp thụ nước khí cacbonic (CO2) không khí , tạo thành kali cacbonat (K2CO3) Dung dịch nước KOH ăn mòn thủy tinh ; KOH nóng chảy ăn mòn sứ (trong môi trường có không khí) , platin Điều chế cách điện phân dung dịch kali clorua (KCl) có màng ngăn Dùng phòng thí nghiệm , sản xuất xà phòng mềm, muối kali ; KOH ăn da nguy hiểm bắn vào mắt Sơ đồ dây chuyền sản xuất thuyết minh Hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều làm việc liên tục : Dung dịch đầu KOH 8% bơm (2) đưa vào thùng cao vị (3) từ thùng chứa (1) , sau chảy qua lưu lượng kế (4) vào thiết bị trao đổi nhiệt (5) Ở thiết bị trao đổi nhiệt dung dich đun nóng sơ đến nhiệt độ sôi vào nồi (6) Ở nồi dung dich tiếp tục dung nóng thiết bị đun nóng kiểu ống chùm , dung dịch chảy ống truyền nhiệt đốt đưa vào buồng đốt để đun nóng dung dịch Một phần khí không ngưng đưa qua tháo khí không ngưng Nước ngưng đưa khỏi phòng đốt tháo nước ngưng Dung dịch sôi , dung môi bốc lên phòng bốc gọi thứ Hơi thứ trước khỏi nồi cô đặc qua phận tách bọt nhằm hồi lưu phần dung dịch bốc theo thứ qua ống dẫn bọt Dung dịch từ nồi (6) tự di chuyển qua nồi thứ chênh lệch áp suất làm việc nồi , áp suất nồi sau < áp suất nồi trước Nhiệt độ nồi trước lớn nồi sau dung dịch vào nồi thứ (2) có nhiệt độ cao nhiệt độ sôi , kết dung dịch làm lạnh lượng nhiệt làm bốc lượng nước gọi trình tự bốc Dung dịch sản phẩm nồi (7) đưa vào thùng chứa sản phẩm (10) Hơi thứ bốc khỏi nồi (7) đưa vào thiết bị ngưng tụ Baromet (8) Trong thiết bị ngưng tụ , nước làm lạnh từ xuống , hời thứ ngưng tụ lại thành lỏng chảy qua ống Baromet khí không ngưng qua thiết Sv thực : Phạm Thị Xuân Lớp: ĐH HOÁ1-K3 Thuyết minh Đồ án môn Quá trình thiết bị bị thu hồi bọt (9) vào bơm hút chân không (11) Sv thực : Phạm Thị Xuân Lớp: ĐH HOÁ1-K3