Đồ án quá trình thiết bị chưng cất 2 cấu tử methanol và ethanol

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM KHOA DẦU KHÍ  ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống chưng cất hỗn hợp Methanol Ethanol GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHÓM SV THỰC HIỆN TS Đàm Thị Thanh Hải 1.Lê Đức Tâm 2.Nguyễn Hoàng Thư 3.Vũ Ngọc Huy Lớp K4LHD Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự - Hạnh phúc KHOA DẦU KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MƠN HỌC Họ tên SV: Lê Đức Tâm 04PPR110013 Nguyễn Hồng Thư 04PPR110016 Vũ Ngọc Huy 04PPR110005 Ngành: Lọc Hóa Dầu Lớp: K4LHD Tên Đồ án môn học: Thiết kế hệ thống chưng cất hỗn hợp Methanol – Ethanol Nhiệm vụ (Nêu nội dung liệu ban đầu): Dữ liệu ban đầu:  Lưu lượng nhập liệu: 25 kmol/ h  Áp suất chưng cất: áp suất khí  Nồng độ nhập liệu (tính theo methanol): 0,4 (mol/mol)  Nồng độ sản phẩm đỉnh (tính theo methanol): 0,95 (mol/mol)  Nồng độ sản phẩm đáy (tính theo methanol) : 0,05 (mol/mol) Nội dung:         Giới thiệu tính chất sản phẩm quy trình sản xuất Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ Tính cân vật chất lượng Tính tốn cơng nghệ thiết bị Tính tốn khí thiết bị Tính chọn thiết bị phụ Kết luận Tài liệu tham khảo Ngày giao Đồ án môn học: ngày 20 tháng năm 2017 Ngày hồn thành Đồ án mơn học: ngày 15 tháng 12 năm 2017 Họ tên Người hướng dẫn: TS Đàm Thị Thanh Hải Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA (Ký ghi rõ họ tên) TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký ghi rõ họ tên) NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự - Hạnh phúc KHOA DẦU KHÍ PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất hỗn hợp Methanol – Ethanol Tên sinh viên: Lê Đức Tâm, Nguyễn Hoàng Thư, Vũ Ngọc Huy Chuyên ngành: Lọc hóa dầu Khố: Họ tên người phản biện: I PHẦN NHẬN XÉT: 1) Về hình thức kết cấu ĐAMH: 2) Về nội dung: 2.1 Nhận xét phần tổng quan tài liệu: 2.2 Nhận xét phương pháp nghiên cứu: 2.3 Nhận xét kết đạt được: 2.4 Nhận xét phần kết luận: 2.5 Những thiếu sót tồn ĐAMH: II ĐIỂM: (ghi chữ) Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày tháng NGƯỜI PHẢN BIỆN năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự - Hạnh phúc KHOA DẦU KHÍ PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất hỗn hợp Methanol – Ethanol Tên sinh viên: Lê Đức Tâm, Nguyễn Hoàng Thư, Vũ Ngọc Huy Chun ngành: Lọc hóa dầu Khố: Họ tên GVHD: Đàm Thị Thanh Hải Nhận xét tinh thần thái độ làm việc nghiên cứu SV Nhận xét kết quả: Những tồn có: Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày tháng NGƯỜI HƯỚNG DẪN năm PHIẾU CHO ĐIỂM BẢO VỆ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Sinh viên:………………………….………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Khóa:…………………… Lớp:… …… Chuyên ngành:………………………………………………………………… Điểm:………………………………………………………………………… Chữ ký, họ tên UVHĐ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự - Hạnh phúc KHOA DẦU KHÍ TỔNG HỢP ĐIỂM BẢO VỆ ĐỒ ÁN MƠN HỌC Khóa………………………………………………………………… Chuyên ngành:……………………………………………………… Lớp:………………………………………………………………… TT Sinh Tên viên ĐAMH GVHD GVPB Điểm Điểm bảo vệ ĐAMH Ghi (Tổng số SV: ) Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày… tháng… năm THƯ KÝ CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI LỜI CÁM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường đại học đến nay, chúng em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q thầy cơ, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô Đàm Thị Thanh Hải – người đồng hành chúng em suốt thời gian làm đồ án môn học Q trình Thiết bị Cơ giúp đỡ chúng em nhiều khơng nội dung mà cách trình bày đồ án cho hợp lý Đây lần em bạn nhóm tiếp cận với đồ án nên làm khó tránh khỏi sai sót, mong thầy Bộ mơn Lọc – Hóa Dầu dạy thêm cho chúng em Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy I ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN I MỤC LỤC II DANH MỤC HÌNH ẢNH V DANH MỤC BẢNG BIỂU VI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Methanol 1.1.1 Tính chất vật lý 1.1.2 Tính chất hóa học 1.1.3 Ứng dụng 1.2 Ethanol 1.2.1 Tính chất vật lý 1.2.2 Tính chất hóa học 1.2.3 Ứng dụng 1.3 Chưng cất 1.4 Sơ đồ công nghệ CHƯƠNG CÂN BẰNG VẬT CHẤT 2.1 Thông số đầu vào 2.2 Xác định lượng sản phẩm đỉnh 2.3 Xác định số hồi lưu 10 2.3.1 Chỉ số hồi lưu tối thiểu 10 II ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI 2.3.2 Chỉ số hồi lưu thích hợp 12 2.4 Phương trình làm việc số đĩa 13 2.4.1 Phương trình đường làm việc đoạn cất 13 2.4.2 Phương trình đường làm việc đoạn chưng 13 2.4.3 Số đĩa lý thuyết 13 2.4.4 Số đĩa thực tế 14 CHƯƠNG TÍNH TỐN THÁP CHƯNG 19 3.1 Đường kính 19 3.1.1 Đường kính đoạn cất 19 3.1.2 Đường kính đoạn chưng 23 3.2 Chiều cao 27 3.3 Trở lực tháp 27 CHƯƠNG CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 31 4.1 Cân nhiệt lượng tháp chưng cất 31 4.2 Nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị ngưng tụ 36 4.3 Nhiệt lượng thiết bị gia nhiệt dòng nhập liệu 37 4.4 Nhiệt lượng thiết bị làm nguội sản phẩm đáy xuống 35oC 38 4.5 Nhiệt lượng thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh xuống 35oC 39 CHƯƠNG TÍNH TỐN CƠ KHÍ 41 5.1 Chọn vật liệu 41 5.2 Tính chiều dày tháp 41 5.3 Tính tốn chóp 44 5.4 Tính tốn đáy nắp thiết bị 46 III ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI => μ = 0.000444 N.s/m2 *Hệ số dẫn nhiệt methanol: 0.202 W/m.K Hệ số dẫn nhiệt ethanol: 0.163 W/m.K Hệ số dẫn nhiệt hỗn hợp:  = M * x̅W + E (1 − x̅W ) − 0.72 ∗ x̅W ∗ (1 − x̅W ) ∗ (M - E ) = 0.202*0.0353+(10.353)*0.163–0.72*0.0353*(1 - 0.0353)*(0.202 - 0.163) ⇒ = 0.164 W/m.K *Nhiệt dụng riêng methanol: Cm = 2847.001 J/kg.K Nhiệt dng riêng ethanol: Ce = 3187.504 J/kg.K Nên nhiệt dung riêng hỗn hợp: C = Cm ∗ x̅F + Ce ∗ (1 − x̅F ) = 2847.001 *0.0353 + 3187.504 *(1-0.0353) ⇒C = 3175.477 J/kg.K *Nhiệt hóa methanol: rm = 1090.379 kJ/kg Nhiệt hóa ethanol: re = 963.757 kJ/kg r = rm ∗ x̅W + re ∗ (1 − x̅W ) = 1090.379 ∗ 0.0353 + 963.757 ∗ (1 − 0.0353) ⇒r = 968.229 kJ/kg *Sức căng bề mặt methanol: 𝜎m = 0.0178 N/m Sức căng bề mặt ethanol: 𝜎e = 0.0175 N/m Nên 𝜎 = 𝜎m ∗ x̅W + 𝜎e ∗ (1 − x̅W ) = 0.0178 ∗ 0.0353 + 0.0175 ∗ (1 − 0.0353) = 0.00883 N/m 6.5.3.2 Nhiệt tải qua thành ống lớp cáu qt = t w1 − t w2 W/m2 ∑ rt 86 ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI Trong đó:  tw1: nhiệt độ vách tiếp xúc với ngưng tụ oC  tw2: nhiệt độc vách tiếp xúc nước lạnh, oC  Bề dày thành ống: δt = 0.003m  Hệ số dẫn nhiệt thép không gỉ: t = 16.3 W/m.K  Nhiệt trở lớp bẩn ống: r1 = 1/5800 m2.K/W  Nhiệt trở lớp cáu ống: r1 = 1/5800 m2.K/W Nên: ∑ rt = δt t + r1 + r2 = 0.003 16.3 + 5000 + 5800 = 5.289*10-4 m2.K/W 6.5.3.3 Xác định hệ số cấp nhiệt nước ngưng tụ ngồi ống: Áp dụng cơng thức 3.65, trang 120, [7] => Đối với ống đơn nằm ngang thì: αn = 0.725 ∗ √ r ∗ ρ2 ∗ g ∗ 3 dtr ∗ (t n − t w1 ) ∗ μ Dùng phép lặp: chọn tW1 = 122.8oC Nhiệt độ trung bình màng nước tm = tn +tF1 = 126.25+122.8 = 124.5oC Tại nhiệt độ thì: Khối lượng riêng nước: ρn = 939.689 kg/m3 Độ nhớt nước: μn = 0.000223 N.s/m2 Hệ số dẫn nhiệt nước: λn = 0.686 W/m.K 2189.5∗939.689^2∗9.81∗0.686^3 Nên αn = 0.725 ∗ √ 0.000223∗(126.25−122.9)∗0.032 = 16194.3 W/m2.K ⇒qn = αn*(tn – tW1) = 16194.3 *(126.25 – 122.9) = 55870.484 W/m2 ⇒qt = qn = 55870.484 W/m2 87 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI ⇒tW2 = tW1 – qt* ∑ rt = 123.3 - 55870.484 *5.289*10-4 = 93.3oC αS=7.77*102*( * 1.446∗968.229∗1000 0.033 737.509 0.33 0.164 0.75 ∗55870.4840.7 ) *( ) * 0.45 737.509−1.446 0.00884 0.000444 ∗3175.4770.117 ∗(77.4+273)0.37 ⇒ αS 3381.17oC W/m2.K ⇒ qS = αS*(tW2 – tS) = 3381.17*(93.3 – 77.4) = 53595.324 W/m2 *Kiểm tra sai số: ε= |qn −qs | qn ∗ 100% = |55870.484−53595.324| 55870.484 ∗ 100% = 4.072% < 10% (chấp nhận) Kết luận: tW1 = 122.8oC tW2 = 93.3oC 6.5.3.4 Hệ số truyền nhiệt K= 1 + ∑ rt + αn αF = 1 + 5.289 ∗ 10 − + 16194.3 3381.17 = 1128.18 W/m2 K 6.5.4 Bề mặt truyền nhiệt Bề mặt truyền nhiệt xác định theo phương trình truyền nhiệt: F = Qt 569.139 = = 1.0327 m2 K ∗ ∆t 1128.18 ∗ 48.849 6.5.5 Cấu tạo thiết bị Số ống truyền nhiệt: n = 61 ống Ống bố trí theo hình lục giác Chiều dài ống truyền nhiệt: L = F 1.0327 = = 1.5397 m 0.038 + 0.032 d + dtr 61 ∗ π ∗ n∗π∗ n 2 Số ống đường chéo: b=9 Bước ống: t = 1.2*dn = 1.2*0.038 = 0.0456 Đường kính thiết bị: D = t*(b-1) + 4dn = 0.0456*(9-1) + 4*0.038 = 0.5168m 88 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI 6.6 Bồn cao vị 6.6.1 Tổn thất đường ống dẫn Chọn ống dẫn có đường kính dtr = 80 mm Tra bảng II.15/381, [2] ⇒ Độ nhám ống: ε =0.2 mm = 0.0002 m Tổn thất đường ống dẫn: l1 vF2 h1 = (λ1 ∗ + ∑ ξ1 ) ∗ d1 2g Trong đó:  λ1 : hệ số ma sát đường ống  l1: chiều dài đường ống dẫn, chọn l1 = 25 m  d1: đường kính ống dẫn, d1 = dtr = 0.08 m  ∑ ξ1 : tổng hệ số tổn thất cục  vF: vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn 6.6.1.1 Xác định vận tốc nhập liệu ơng dẫn Nhiệt độ trung bình dòng feed: tF = t FV + t FS 30 + 71.9 = = 50.95℃ 2 Tại nhiệt độ thì: *Khối lượng riêng methanol: 757.344 kg/m3 Khối lượng riêng ethanol: 762.783 kg/ m3 Khối lượng riêng hỗn hợp: x̅F − x̅F 0.3168 − 0.3168 = + = + ⇒ ρF = 761.05kg/m3 ρF ρM ρE 757.344 762.783 *Độ nhớt methanol: 0.000413 N.s/m2 89 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI Độ nhớt ethanol: 0.000705 N.s/m2 Độ nhớt hỗn hợp: Lgμ = xDlgμM + (1 – xD)lgμE => μF = 0.000569 N.s/m2 *Vận tốc dòng nhập liệu ống: vF = 4F̅ ∗ 1010 = = 0.07334 m/s 3600 ∗ ρ ∗ π ∗ (dtr )2 3600 ∗ 761.05 ∗ π ∗ (0.08)2 6.6.1.2 Xác định hệ số ma sát đường ống *Chuẩn số Reynolds: ReF = vF ∗ dtr ∗ ρF 0.07334 ∗ 0.08 ∗ 761.05 = = 7844.14 > 4000 μF 0.000569 ⇒ Chế độ chảy rối *Chuẩn số Reynolds tới hạn: Regh = 6*(d1/ε)8/7 = 5648.5 *Chuẩn số Reynolds bắt đầu xuất vùng nhám: Ren = 220*(d1/ε)9/8 = 186097.3 Vì Regh < ReF < Ren ⇒ chế độ chảy rối ứng với khu vực độ *Áp dụng công thức II.64/379, [5]: ε 100 0.25 ) λ1 = 0.1 ∗ (1.46 ∗ + = 0.0358 d1 ReF 6.6.1.3 Xác định tổng hệ số tổn thất cục Tra bảng II.16/382, [1]: *Chổ uốn cong: Chọn dạng ống cong 90o ξ1 =0.15 Có chổ uốn nên ξ1 = 0.15*2 = 0.3 *Van: chọn van cầu với độ mở hồn tồn ξvan = 10 Đường ống có van cầu nên ξvan = 10 *Tháp: ξtháp = Nên ∑ ξ = ξu1 + ξvan + ξtháp = 0.3 + 10 +1 = 11.3 Nên: h1 = (0.0358 ∗ 25 0.073342 + 11.3) ∗ = 0.00625 m 0.08 ∗ 9.81 90 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI 6.6.2 Chiều cao bồn cao vị: Chọn:  (1-1) mặt thoáng chát lỏng bồn cao vị  (2-2) vị trí nhập liệu tháp Áp dụng phương trình Bernoulli cho (1-1) (2-2): z1 + P1 v12 P2 v22 + = z2 + + + h1 ρF ∗ g ∗ g ρF ∗ g ∗ g ⟺ z1 = z2 + P2 − P1 v22 − v12 + + h1 ρF ∗ g 2∗g Trong đó:  z1 : độ cao mặt thoáng (1-1) so với mặt đất, coi chiều cao bồn cao vị z1 = hcv  z2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, hay coi chiều cao từ mặt đất đến vị trí nhập liệu, z2 = hchân dỡ + hgờ đáy + ( Ntt liệu – 1)*hđ = 0.35 + 0.025 + (21-1)*0.33 = 6.975 m  P1: áp suất mặt thoáng (1-1), chọn P1 = at = 9.81*104 N/m2  P2: áp suất (2-2) mà P2 – P1 = Ncât*∆Pd = 20*1532.538 = 30650.76 N/m2  v1: vận tốc mặt thoáng (1-1), xem v1 = m/s  v2: vận tốc vị trí đĩa nhập liệu (2-2), v2 = vF =0.07334 m/s  h1: tổn thất đường ống, h1 = 0.00625 m Nên chiều cao bồn cao vị là: P2 − P1 v22 − v12 z1 = z2 + + + h1 ρF ∗ g 2∗g ⇒ Hcv = z1 = 6.975 + 30650.76 0.073342 + + 0.00625 = 11.09 m 9.81 ∗ 761.05 ∗ 9.81 Chọn Hcv = 12 m 91 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI 6.7 Bơm Để vận chuyển hỗn hợp đầu từ bể chứa lên thùng cao vị, ta phải sử dụng bơm thủy lực Trong điều kiện suất yêu cầu kinh tế, kỹ thuật để vận chuyển hỗn hợp Methanol- Ethanol nhiệt độ môi trường ta chọn bơm ly tâm Loại bơm có ưu điểm sau: - Vận chuyển chất lỏng liên tục đặn - Có số vòng quay lớn, truyền động trực tiếp từ động điện - Có thể bơm chất lỏng bẩn nhiều chất lỏng khác 6.7.1 Tính suất thể tích: Hỗn hợp đầu 25o C có lưu lượng GF = 1010(kg/h) ứng với lưu lượng thể tích bơm là: Q GF  *  : khối lượng riêng hổn hợp đầu 25oC, tính theo cơng thức :   xF  25 M   xF  E25 - xF = 0,317 (phần khối lượng) -  M25 ,  E25 : khối lượng riêng Methanol Ethanol 25oC, tra bảng I-12/ 9, [1] ta có: M25  787.5(kg / m3 ) ,  E25  784.75(kg / m3 )   25  785.619(kg / m ) Vậy lưu lượng thể tích bơm : Q  1010  1.286(m / h)  3.571  10  (m / s) 785 * 619 - Đường kính ống bơm tính theo II-36/369, [1] : d Q 0.785 92 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI  : vận tốc chất lỏng ống, theo bảng II-2/ 369, [1] ta chọn  =1.5m/s 3.571 *10 4  0.0174 (m)  17.415(mm) Do :  d  0.785 *1.5 Chọn: d = 20 mm 6.7.2 Tính áp suất toàn phần bơm: Áp suất toàn phần bơm tính theo hệ thống cơng thức II.53/376, [1] : P  Pd  Pm  PC  PH  Pk  Pd : áp suất động lực học  Pm : áp suất để khắc phục lực ma sát dòng chảy ổn định ống thẳng  PC : áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục  PH : áp suất để nâng chất lỏng lên cao để khắc phục áp suất thủy tĩnh  Pk : áp suất để bổ sung cần thiết 6.7.2.1 Tính áp suất động học Pd : Theo công thức II-54/376, [1] : Pd   2 , N/m2 Với   785.619(kg / m ) khối lượng riêng hỗn hợp đầu 25oC  : vận tốc chất lỏng, theo  = 1.5(m/s)  Pd  785 619 *  883 822 (N/m ) 93 ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI 6.7.2.2 Tính áp suất để khắc phục trở lực ma sát Pm : Theo công thức II-55/376, [1] : m   L Pd , N/m2 d Với L : chiều dài ống dẫn : chọn L = 13m d: đường kính ống tương đương : d = 0,02 m = 20mm  : hệ số ma sát phụ thuộc vào độ nhẵn thành ống chế độ chất lỏng, phụ thuộc vào Re : Re   d  *  : độ nhớt hổn hợp đầu 25oC, tính theo cơng thức: lg   x F lg  M  (1  x F ) lg  E xF =0.4 (phần mol)  M25  5.5 *10 4 ( Ns / m )  E25  1.095 *10 3 ( Ns / m )    8.31 *10 4 ( Ns / m )  Re  1.5 * 0.02 * 785 619  28361 8.31 *10 4 Mà Re > 104 nên chất lỏng chảy rối - Tính chuẩn số Reynold giới hạn khu vực nhẵn thủy lực Regh : Re gh  d 7  6    94 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI Với  : độ nhám tuyệt đối, tra bảng II -15/ 381, [2] với điều kiện ống mới, không hàn:   0,08(mm)  0,08 10 3 (m)  0.02   Re gh  *   3301 07 3   0.08 *10  - Tính chuẩn số Reynold bắt đầu xuất vùng nhám Ren : 9  d 8  0.02  Ren  220   220 *   109674 3     0.08 * 10   Re gh  Re  Re n nên hệ số ma sát  phụ thuộc vào chuẩn số Râynơn độ nhám thành ống, tính theo II.64/379, [1] :   100    0.11.46 *   d Re    Pm  0.0311  , 25  0.08 *10 3 100    0.11.46 *  0.02 28361   0.25  0.0311 13  883 822  16492 1( N / m ) 0.02 6.7.2.3 Tính tổn thất áp suất trở lực cục PC : Theo công thức II- 56/377, [1]: PC   L 2 2   td  d td  PC  Pd  hệ số trở lực cục hệ thống ống gồm: hai khuỷu ghép vng góc có hệ số trở lực  ; van chắn trước ống đẩy để điều chỉnh lưu lượng có hệ số trở lực  ; đầu vào thùng cao vị có hệ số trở lực  95 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI - Tính  : khuỷu ghép vng góc hai khuỷu 45 o tạo thành, theo bảng II -16.N029/ 394, [1] chọn tỷ số: a  0.6  1  0.6 b - Tính  : Chọn van tiêu chuẩn, theo bảng II-16 N037/397, [1] tacó:   10.8    8.8  20  13    10.8  (18  13)   - Tính  : Chọn  d td  0.05; b  0.1 d td Theo bảng II -16N0 /384, [1] :   0.5 Vậy tổng trở lực cục hệ thống ống dẫn :   1      0.6  8.8  0.5  9.9  PC  Pd  9.9 * 883.822  8749 8( N / m ) 6.7.2.4 Tính áp suất để nâng chất lỏng lên độ cao PH : Theo công thức II -57/377, [1] : PH  gH H : chiều cao nâng chất lỏng cột chất lỏng : Hcv = 12 m PH  785.619  9.81  12  92483 07( N / m )  Áp suất toàn phần bơm tạo cần thiết để khắc phục sức cản thủy lực : P  Pd  Pm  PC  PH  883.822  16492  8749  92483 07  118608 8( N / m ) 6.7.3 Công suất bơm động điện: Chiều cao toàn phần H bơm cần tạo : 96 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI H P 118608   15.39(m) g 9.81  785 619 - Cơng suất u cầu trục bơm tính theo công thức II -189/439, [1]: N QgH 1000  : hiệu suất bơm : chọn   0,85 Q  0.3571 *10 3 (m / s) N 0.3571 10 3  9,81  785 619 15.39  0.05(kW ) 1000  0.85 - Công suất động điện tính theo cơng thức : N dc  N  dc  dc : hiệu suất động :  dc  0.75  N dc  0.05  0.067 (kW ) 0.75 Thông thường chọn động điện có cơng suất thực tếï lớn cơng suất tính tốn tt N dc  N dc  : hệ số dự trữ công suất : Theo bảng II-33/440, [1] với Ndc < ta chọn   tt  N dc   0,067  0,134( KW ) Vậy công suất bơm : N = 0,05 (KW) Công suất động :Ndc = 0,134 (KW) 97 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI Như dựa vào thông số bơm ta chọn loại bơm li tâm cấp XM có áp suất tồn phần 20 m, suất m3/h, số vòng quay 2900 vòng/phút, nhiệt độ chất lỏng< 400C.(bảng II.39/447, [1]) 98 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI KẾT LUẬN Sau thời gian dài miệt mài tìm hiểu tra cứu tài liệu tham khảo, với giúp đỡ hướng dẫn nhiệt tình từ Hải, nhóm em hồn thành đồ án thiết kế hệ thống chưng cất hỗn hợp Methanol – Ethanol Trong suốt trình làm đồ án nhóm em rút số nhận xét sau:  Tính tốn thiết kế tháp chưng cất q trình phức tạp, đòi hỏi tính tỉ mỉ, kiên trì Người làm đồ án cần có kiến thức chưng cất tính tốn thiết bị phụ tính tốn khí  Hơn nữa, việc làm đồ án thiết kế thiết bị chưng cất giúp chúng em có thêm kiến thức trình chưng cất, nâng cao kỹ mềm kỹ tra cứu, tìm kiếm, xử lý số liệu, kỹ làm việc nhóm thực hành vẽ vẽ autocad Đồ án mơn học q trình thiết bị hội tốt cho sinh viên năm chúng em tiếp cận gần với thực tế đúc kết thêm kinh nghiệm thực đồ án Để hoàn thành đồ án chúng em vô cảm ơn cô Đàm Thị Thanh Hải người hướng dẫn tận tình giúp đỡ, bảo chúng em suốt thời gian qua Đây lần đầu làm đồ án, chúng em cố gắng hoàn thành đồ án cách tốt khơng tránh khỏi sai sót q trình tính tốn thiết bị cách trình bày đồ án Chúng em mong thầy xem xét bảo chúng em thêm Chúng em xin chân thành cảm ơn! 99 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: ĐÀM THỊ THANH HẢI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS TSKH Nguyễn Bin Tập thể tác giả (1999), “Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất – tập 1”, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 626 tr [2] GS TSKH Nguyễn Bin Tập thể tác giả (1999), “Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất – tập 2”, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 447 tr [3] GS TSKH Nguyễn Bin (2008), “Các trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm – tập 4: Phần riêng tác dụng nhiệt ( chưng luyện, hấp thụ, hấp phụ, trích ly, kết tinh, sấy)” Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 395 tr [4] GS TSKH Nguyễn Bin (2008), “Các q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm – tập 1: Các trình thủy lực, bơm, quạt, máy nén” Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 262 tr [5] “http://ddbst.com/en/EED/VLE/VLE%20Ethanol%3BMethanol.php” [6] Checalc.com (2015), “https://checalc.com/calc/binary.html” [7] Phạm Văn Bôn – Vũ Bá Minh – Hồng Minh Nam (2009), “ Q trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – tập 10: Ví dụ Bài tập”, Nhà xuất Đại học Quốc gia tpHCM, 468tr 100 ... Hình 1.1.Sơ đồ cơng nghệ trình chưng cất hỗn hợp methanol ethanol Hình 2. 1 Giản đồ cân lỏng – hỗn hợp methanol ethanol atm 11 Hình 2. 2 Đồ thị quan hệ R (R+1).Nlt 12 Hình 2. 3 Đồ thị xác... nghệ thiết bị Tính tốn khí thiết bị Tính chọn thiết bị phụ Kết luận Tài liệu tham khảo Ngày giao Đồ án môn học: ngày 20 tháng năm 20 17 Ngày hoàn thành Đồ án môn học: ngày 15 tháng 12 năm 20 17... tử hỗn hợp Trong chưng cất, có hai loại: chưng cất đơn giản chưng cất phức tạp Với chưng cất đơn giản, số lượng cấu tử đếm được, ví dụ hệ Etanol - Metanol chưng cất cấu tử, sản phẩm đỉnh chủ