Đồ án quá trình và thiết bị: Thiết kế tháp đệm hấp thu NH3 bằng nước

Đồ án quá trình và thiết bị Thiết kế tháp đệm hấp thu NH3 bằng nước có kết cấu nội dung gồm 5 chương, nội dung trình bày tổng quát về NH3, tổng quát về tháp hấp thu dạng đệm, quy trình công nghệ, tính toán thiết kế thiết bị chính. Mời các bạn cùng tham khảo.

          BỘ CƠNG THƯƠNG    TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM               KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC              ­­­­­­­­­­­­      ĐỒ ÁN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ     THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU  NH3 BẰNG NƯỚC  GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền  SVTH:Bùi Mạnh Trình  MSSV :2004110192       Lớp:02DHHH1 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền ĐỒ ÁN MƠN HỌC I. Tên đồ án  Thiết kế tháp đệm hấp thu NH3 bằng nước II. Nhiệm vụ đồ án ( nội dung u cầu và số liệu ban đầu ): Nhập liệu: khí hỗn hợp ban đầu 2000kg/h, yd = 7% Nồng độ sau hấp thu đạt 0,02% Nhiệt độ ban đầu: 30 oC III. Nội dung các phần thuyết minh tính tốn: ­ Tổng hợp tài liệu tính tốn cân bằng vật chất ­ Tính tốn cân bằng năng lượng ­ Tính tốn thơng số tháp ­ Tính tốn các thiết bị phụ trợ ­ Chọn các thiết bị phụ trợ IV.Các bản vẽ và đồ thị ( loại và kích thước bản vẽ ): ­ Vẽ bản vẽ tổng quan quy trình ­ Vẽ bản vẽ chi tiết thiết bị V. Ngày giao đồ án: 28/02/2014 VI. Ngày hồn thành đồ án:  VII. Ngày nộp đồ án: SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 3 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền SVTH Xác nhận của GVHD NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày   Tháng   Năm 2014                                                                                                       Ký tên NHẬN XÉT CỦA THẦY CÔ PHẢN BIỆN SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 4 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền Ngày   Tháng   Năm 2014                                                                                                       Ký tên Mục Lục: LỜI NĨI ĐẦU SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 5 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền Amoniac là một hóa chất dùng phổ  biến trong nhiều ngành cơng nghiệp khác   nhau. Sự  phát xạ  của khơng khí có chứa amoniac vào khí quyển mà khơng có biện  pháp xử lý, gây ảnh hưởng khơng tốt đến sức khỏe con người và mơi trường.  Một phương pháp có hiệu quả cao để xử lý amoniac từ khí thải là u cầu cấp  thiết. Những nguồn thải ra khí amoniac bao gồm: q trình sản xuất phân bón, q  trình điều chế than cốc sử dụng phương pháp khơi phục sản phẩm phụ, sự đốt cháy   ngun liệu hóa thạch, q trình chăn ni và những hệ  thống làm lạnh sử  dụng  amoniac như  một mơi chất lạnh….Người ta có thể kiểm sốt được lượng amoniac   những q trình này bằng nhiều cách như: sử  dụng tháp lọc khí  ẩm, sử  dụng   phương pháp nước ngưng để  loại bỏ  khí, khơi phục và tái chế  những dòng thải,  những hệ thống thu nạp  Trong đồ án này, em xin trình bày phương pháp sử dụng   tháp đệm để hấp thu NH3 Trong q trình thực hiện đồ  án, em đã được sự  giúp đỡ  tận tình của thầy  Huỳnh Lê Huy Cường để giúp em hồn thành đồ án này. Tuy đã cố gắng hồn thành  tốt đồ  án của mình nhưng em vẫn còn nhiều thiếu sót trong q trình thực hiện   Mong thầy chỉ bảo thêm cho em Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG I: TỔNG QT VỀ NH3 1.1 Giới thiệu về NH3 –  Amoniac là một hợp chất của nitơ và hydro với cơng thức NH3, có tên quốc tế  (theo   IUPAC)     “Azane”,   “Amoniac”,   “Hydrogen   nitride”       số   tên   khác.  Amoniac khơng màu, dạng khí có mùi cay nồng đặc trưng. Nó nhẹ  hơn khơng khí,  mật độ của nó là 0,589 lần so với  khơng khí. Nó có thể dễ dàng hóa lỏng do sự liên   kết mạnh mẽ  giữa các phân tử  hydro, nó có nhiệt độ  sơi là  –33,34°C và nhiệt độ  nóng   chảy    –77,7°C   Là   phân   tử   có   cực,  amoniac       chất   khí     nhẹ  (d=0,596g/cm3), tan nhiều trong nước, 1 lít nước ở 0°C hòa tan được 1200 l khí NH3,  SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 6 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền ở 20°C là 700l khí NH3. Hiện tượng tan nhiều của NH3 ở trong nước được giải thích  bằng sự liên kết hydro giữa phân tử NH3 và phân tử H2O.  – Amoniac đóng góp đáng kể vào dinh dưỡng nhu cầu của các sinh vật trên mặt  đất bằng cách phục vụ như là một tiền thân của  thực phẩm và phân bón. Amoniac  trực tiếp hay gián tiếp cũng là một khối xây dựng để tổng hợp nhiều dược phẩm – Amoniac được sử  dụng trong thương mại thường được gọi là khan amoniac.  Thuật ngữ  này nhấn mạnh đến sự  vắng mặt của nước trong vật liệu. Bởi vì NH3  sơi   –33,34°C (–28,012°F), chất lỏng phải được lưu trữ  dưới áp lực cao hoặc  ở  nhiệt độ thấp 1.2 Phân loại Amoniac có hai loại, loại 1 dùng cho các máy lạnh và loại 2 dùng làm ngun  liệu trong cơng nghiệp hóa chất. Chúng có u cầu về chất lượng khác nhau: Hàm lượng các chất Đơn vị Loại 1 Loại 2 % 99,9 99,6 % 0,1 0,4 Dầu mg/l 10 35 Sắt – Khơng quy định Amoniac Lượng tạp chất tối đa Hơi ẩm SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 7 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền 1.3 Tính chất vật lý của amoniac – NH3 tan trong nước phát nhiều nhiệt và cho dung dịch có d   Với Σh = h1 + h2 h1: tổn thất dọc đường ống h2: tổn thất cục bộ tại các co, van Tổn thất dọc ống: => chế độ chảy rối Chọn ống có l = 10 m, và  (II­15. 381/I) Do chế độ chảy rối nên  α = 1  (II­13, 379) Tổn thất cục bộ đường ống: Hệ thống gồm 2 khuỷa cong 90o: ε = 1,13 SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 57 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền 1 van: ε = 0,5 Lưu lượng kế: ε = 0,15 Hệ số tổn thất khi ra khỏi ống đẩy:  ε = 1 Cột áp quạt: Cơng suất quạt: Do quạt có năng suất trung bình => chọn η = 0,6 Cơng suất thực của quạt: Nt = k.N k = 1,1 => Nt = 1,1.1,8 = 1,98 (Kw) = Vậy ta chọn quạt có cơng suất 3Hp SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 58 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN Ơ nhiễm mơi trường do hoạt động cơng nghiệp gây ra mà nguy cơ lớn nhất là   ơ nhiễm khơng khí, vì vậy bảo vệ mơi trường chính là bảo vệ sức khoẻ của chúng  ta. Hơn thế nữa ta có thể  tận dụng những khí thải này cho các ngành cơng nghiệp  khác Qua q trình nghiên cứu, tính tốn em đã cơ  bản hồn thành đồ  án mơn học   được giao với đề tài: “Thiết kế thiết bị tháp hấp thu NH3 dạng đệm”. Em có một số  nhận xét như sau: Tháp đệm có khả năng loại bỏ NH3 từ khí thải một cách hiệu quả. Trong thực  tế  việc sử  dụng nước tinh khiết làm dung mơi có nhược điểm là loại bỏ  khí NH3  thấp nhất so với các dung mơi khác và phát sinh ra nước thải. Khi sử dụng những   dung mơi khác: H2SO4, NaOCl, NaOH thì hiệu quả  hấp thu tăng và giảm được  lượng nước thải Trong q trình tính tốn kết quả  có sai số  bởi sử  dụng các phương pháp nội  suy và ngoại suy nên khơng tránh nhiều sai xót. Mong thầy cơ thơng cảm SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 59 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sổ  tay Q trình và Thiết bị  Cơng nghệ  hố chất, tập 1, NXB Khoa học Kỹ  thuật [2] Sổ  tay Q trình và Thiết bị  Cơng nghệ  hố chất, tập 2, NXB Khoa học Kỹ  thuật [3] Truyền khối, Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh, NXB Đại học quốc Gia TP.HCM  [4] Q trình và thiết bị  truyền nhiệt, Trường Đại học Cơng nghiệp Thực Phẩm   TP.HCM [5] Bài tập các Q trình và thiết bị cơ học, Nguyễn Văn Lục – Hồng Minh Nam,  NXB Đại học quốc Gia TP.HCM [6] Cơng nghệ hố học vơ cơ, Trần Hồng Cơn – Nguyễn Trọng Uyển, NXB Khoa   học và Kỹ thuật Hà Nội SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 60 ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 61 ... Lớp:02DHHH1 ĐỒ ÁN:  THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh  Hiền ĐỒ ÁN MƠN HỌC I. Tên đồ án Thiết kế tháp đệm hấp thu NH3 bằng nước II. Nhiệm vụ đồ án ( nội dung u cầu và số liệu ban đầu ):... ­ Vẽ bản vẽ tổng quan quy trình ­ Vẽ bản vẽ chi tiết thiết bị V. Ngày giao đồ án:  28/02/2014 VI. Ngày hồn thành đồ án:   VII. Ngày nộp đồ án: SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 3 ĐỒ ÁN:  THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh ... + Hấp thu hóa học: giữa chất bị hấp thu và chất hấp thu hoặc cấu tử  trong pha  lỏng xảy ra phản ứng hóa học SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192 Trang: 13 ĐỒ ÁN:  THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC               GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh