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