ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện với suất 15000 sản phẩm/năm SV: LÊ THỊ KIM NGÂN Đà Nẵng – Năm 2019 Phụ lục PHỤ LỤC 1.1 Chưng sấy 1.1.1 Công đoạn chưng a Nhiệt vào Qvc ➢ Nhiệt bột mang vào trình chưng: Q1 - Nhiệt dầu mang vào: QD QD = mD × CD × t Trong đó: mD: lượng dầu có bột nghiền Lượng bột chưng sấy 4564,50 kg/h (bảng 4.4, tr 38) lượng ẩm chiếm % lượng dầu chiếm 55 % chất khô Nên: mD = 4564,50 93 55 = 2334, 74 (kg/h) 100 100 CD: nhiệt dung riêng dầu: CD = 0,5 kcal/kg.độ t: nhiệt độ vào bột nghiền: t = 26 0C Do đó: QD = mD × CD × t = 2334,74 × 0,5 × 26 = 30351,64 kcal/h - Nhiệt ẩm bột nghiền mang vào trình chưng: QN QN = mN × CN × t Trong đó: mN: lượng nước có bột nghiền Lượng bột chưng sấy 2844,50 kg/h (bảng 4.4, tr 38) lượng ẩm chiếm % Nên: mN = 4564,50 = 319,52 (kg/h) 100 CN: nhiệt dung riêng nước 260C là: CN = 0,9983 kcal/kg.độ t: nhiệt độ vào bột nghiền: t = 26 0C Do đó: QN = mN × CN × t = 319,52 × 0,9983 × 26 = 8293,27 kcal/h - Nhiệt chất khô (không dầu) bột nghiền mang vào trình chưng: QCK QCK = mCK × CCK × t Trong đó: mCK: lượng chất khơ (khơng dầu) có bột nghiền Lượng bột chưng sấy 4564,50 kg/h (bảng 4.4, tr 38) lượng chất khơ (khơng dầu) chiếm 38 % 38 = 1734,51 (kg/h) Nên: mCK = 4564,50 100 CN: nhiệt dung riêng chất khô (không dầu) là: Cck = c p + cg Trong đó: Cp: nhiệt dung riêng protit Cp = 0,5 kcal/kg.độ Cg: nhiệt dung riêng gluxit Cg = 0,32 kcal/kg.độ Cck = 0,5 + 0,32 = 0,41 kcal/kg.độ t: nhiệt độ vào bột nghiền: t = 26 0C Do đó: Qck = mck × Cck × t = 1734,51 × 0,41 × 26 = 18489,88 kcal/h Phụ lục Vậy: Q1 = QD + QN + Qck = 30351,64 + 8293,27 + 18489,88 = 57134,79 kcal/kg.độ ➢ Nhiệt nước cần để gia ẩm mang vào: Q2 Q2 = mN × CN × tN Trong đó: mN: lượng nước làm ẩm (kg/h) Lượng nước thêm vào chưng nước trực tiếp nước nóng cung cấp với tỷ lệ 1:1 Với lượng nước thêm vào 152,15 kg/h (bảng 4.4, tr 38), ta có: mN = 152,15 = 76, 08 (kg/h) CN: nhiệt dung riêng nước làm ẩm 60 0C, CN = 1,003 kcal/kg.độ tN: nhiệt độ nước làm ẩm, tN = 70 0C Vậy: Q2 = mN × CN × tN = 76,08 × 1,003 × 70 = 5341,23 kcal/h ➢ Nhiệt nước trực tiếp mang vào: Q3 Q3 = H1 × i Trong đó: H1: Lượng nước trực tiếp đưa vào lượng nước gia ẩm thực tế nước khơng ngưng tụ hoàn toàn nên chọn hệ số dư 1,5 lần so với lý thuyết H1 = 1,5 × mN = 1,5 × 76,08 = 114,12 kg/h i: nhiệt lượng riêng nước 132,9 0C, i = 655,5 kcal/h Vậy: Q3 = H1 × i = 114,12 × 655,5 = 74805,66 kcal/h ➢ Nhiệt khơng khí mang vào: Q4 Q4 = mkk × Ckk × t Trong đó: mkk: lượng khơng khí vào mkk = 1,61 × Pkk × ∆w Ph đó: Ph: áp suất tầng chưng, Ph = 0,6 at Pkk = – Ph = – 0,6 = 0,4 at ∆w: lượng thừa, ∆w = H1 – mN = 114,12 – 76,08 = 38,04 kg/h mkk = 1,61 × 0, × 38,04 = 40,83 kg/h 0, Ckk: nhiệt dung riêng khơng khí 26 0C, Ckk = 0,239 kcal/kg.độ Vậy: Q4 = mkk × Ckk × t = 40,83 × 0,239 × 26 = 253,72 kcal/h ➢ Nhiệt nước gián tiếp mang vào: Q5 Q5 = H2 × i Trong đó: H2: Lượng nước gián tiếp đưa vào i: nhiệt lượng riêng nước 132,9 0C, i = 655,5 kcal/h Vậy: Q5 = H2 × i = H2 × 655,5 kcal/h Phụ lục Suy ra: Qvc = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 57134,79 + 5341,23 + 74805,66 + 253,72 + 655,5 × H2 = 137535,40 + 655,5 × H2 b Nhiệt Qrc ➢ Nhiệt bột mang khỏi trình chưng: Q1’ - Nhiệt dầu mang ra: QD’ QD’ = mD × CD × t’ Trong đó: mD: lượng dầu có bột nghiền, mD = 2334,74 kg/h (bảng 4.4, tr 38) CD: nhiệt dung riêng dầu: CD = 0,5 kcal/kg.độ t: nhiệt độ bột nghiền: t = 65 0C Do đó: QD’ = mD × CD × t’ = 2334,74 × 0,5 × 65 = 75879,05 kcal/h Nhiệt ẩm bột nghiền mang trình chưng: QN’ QN’ = mN × CN × t’ Trong đó: mN: lượng nước có bột nghiền, mN = 319,52 + 152,15 = 471,67 kg/h CN: nhiệt dung riêng nước 65 0C là: CN = 1,002 kcal/kg.độ t: nhiệt độ bột nghiền: t = 650C Do đó: QN’ = mN × CN × t’ = 471,67 × 1,002 × 65 = 30719,87 kcal/h - Nhiệt chất khô (không dầu) bột nghiền mang q trình chưng: QCK’ QCK’ = mCK × CCK × t’ Trong đó: mCK: lượng chất khơ (khơng dầu) có bột nghiền mck = 1734,51 kg/h - CN: nhiệt dung riêng chất khô (không dầu) là: Cck = c p + cg Trong đó: Cp: nhiệt dung riêng protit, Cp = 0,5 kcal/kg.độ Cg: nhiệt dung riêng gluxit, Cg = 0,32 kcal/kg.độ 0,5 + 0,32 Cck = = 0,41 kcal/kg.độ t: nhiệt độ bột nghiền: t = 65 0C Do đó: Qck’ = mck × Cck × t’ = 1734,51 × 0,41 × 65 = 46224,69 kcal/h ’ Vậy: Q1 = QD’ + QN’ + Qck’ = 75879,05 + 30719,87 + 46224,69 = 152823,61 kcal/kg.độ ➢ Nhiệt nước thừa mang ra: Q2’ Q2’ = H1’ × i Trong đó: H1’: Lượng nước thừa mang , H1’ = 38,04 kg/h i: nhiệt lượng riêng nước 132,9 0C, i = 655,5 kcal/h Vậy: Q2’ = H1’ × i = 38,04 × 655,5 = 24935,22 kcal/h Phụ lục ➢ Nhiệt khơng khí mang ra: Q3’ Q3’ = mkk × Ckk’ × t’ Trong đó: mkk: lượng khơng khí vào, mkk = 40,83 kg/h Ckk’: nhiệt dung riêng khơng khí 65 0C, Ckk’ = 0,241 kcal/kg.độ Vậy: Q3’ = mkk × Ckk’ × t’ = 40,83 × 0,241 × 65 = 639,60 kcal/h ➢ Nhiệt nước ngưng mang ra: Q4’ Q4’ = H2 × Cnn × t Trong đó: H2: Lượng nước ngưng ra, kg/h Cnn: nhiệt lượng riêng nước áp suất vào at nhiệt độ 132,9 0C, Cnn = 1,0183 kcal/h Vậy: Q4’ = H2 × Cnn × t = H2 × 1,0183 × 132,9 = 135,33 × H2 (kcal/h) ➢ Nhiệt tổn thất: Q5’ Q5’ = 0,03 × Q5 = 0,03 × 655,5 × H2 = 19,66 × H2 Suy ra: Qrc = Q1’ + Q2’ + Q3’ + Q4’ + Q5’ = 152823,61 + 24935,22 + 639,60 + 135,33 × H2 + 19,66 × H2 = 178398,43 + 154,99 × H2 ❖ Phương trình cân nhiệt cho phần chưng: Qvc = Qrc 137535,40 + 655,5 × H2 = 178398,43 + 154,99 × H2 H2 = 81,64 kg/h 1.1.2 Công đoạn sấy a Nhiệt vào Qvs ➢ Nhiệt bột mang vào: Q6 Q6 = Q1’ = 152823,6 kcal/h ➢ Nhiệt nước gián tiếp mang vào trình sấy: Q7 Q7 = H3 × i = 655,5 × H3 kcal/h Vậy: Qvs = Q6 + Q7 = 152823,6 + 655,5 × H3 (kcal/h) b Nhiệt Qrs ➢ Nhiệt bột mang ra: Q6’ - Nhiệt dầu mang ra: QD’’ QD’’ = mD × CD × t’’ Trong đó: t’’: nhiệt độ bột chưng sấy, t’’= 105 0C QD’’ = 2334,74 × 0,5 × 105 = 122573,85 kcal/h - Nhiệt nước bột chưng mang ra: QN’’ QN’’ = mN’’ × CN’’ × t’’ Trong đó: mN’’: lượng nước bột chưng sấy, mN’’ = 319,52 + 152,15 – 193,34 = 278,33 kg/h CN’’: nhiệt dung riêng nước 100 0C, CN’’ = 1,0076 kcal/độ Phụ lục t’’: nhiệt độ bột chưng sấy, t’’= 100 0C QN’’ = 278,33 × 1,0076 × 100 = 28044,53 kcal/h - Nhiệt chất khô (không dầu) mang ra: Qck’’ Qck’’ = mck × Cck × t’’ Trong đó: t’’: nhiệt độ bột chưng sấy, t’’= 105 0C Qck’’ = 1734,51 × 0,41 × 105 = 74670,66 kcal/h Vậy: Q6’ = QD’’ + QN’’ + Qck’’ = 122573,85 + 28044,53 + 74670,66 = 225289,04 kcal/h ➢ Nhiệt nước bốc mang ra: Qbh Qbh = B × r Trong đó: B: lượng ẩm bốc q trình sấy, B = 193,34 kg/h r: Nhiệt hóa nước 100 0C, r = 539,4 kcal/h Qbh = 193,34 × 539,4 = 104287,60 kcal/h ➢ Nhiệt nước ngưng mang ra: Q7’ Q7’ = H3 × Cn × tn = H3 × 1,0183 × 132,9 = 135,33× H3 kcal/h ➢ Nhiệt tổn thất: Qtt Qtt = 0,03× Q7 = 0,03 × 655,5 × H3 = 19,66 × H3 kcal/h Vậy: Qrs = Q6’ + Q7’ + Qbh + Qtt = 225289,04 + 135,33× H3 + 104287,60 + 19,66 × H3 = 329576,64 + 154,99 × H3 ❖ Phương trình cân nhiệt cho phần sấy: Qvs = Qrs 152823,60 + 655,5 × H3 = 329576,64 + 154,99 × H3 H3 = 353,15 kg/h Vậy lượng dùng công đoạn chưng sấy là: H1 + H2 + H3 = 114,12 + 81,64 + 353,15 = 548,91 kcal/h 1.2 Chưng sấy 1.2.1 Công đoạn chưng a Nhiệt vào Qvc ➢ Nhiệt bột mang vào trình chưng: Q8 - Nhiệt dầu mang vào: QD QD = mD × CD × t Trong đó: mD: lượng dầu có bột nghiền Lượng bột chưng sấy 2490,55 kg/h (bảng 4.4 tr 38) lượng ẩm chiếm % lượng dầu chiếm 15 % chất khô Nên: mD = 2490,55 94 15 = 351,17 (kg/h) 100 100 CD: nhiệt dung riêng dầu: CD = 0,5 kcal/kg.độ t: nhiệt độ vào bột nghiền: t = 26 0C Phụ lục Do đó: QD = mD × CD × t = 351,17 × 0,5 × 26 = 4565,21 kcal/h - Nhiệt ẩm bột nghiền mang vào trình chưng: QN QN = mN × CN × t Trong đó: mN: lượng nước có bột nghiền Lượng bột chưng sấy 2490,55 kg/h (bảng 4.4, tr 38) lượng ẩm chiếm % Nên: mN = 2490,55 = 149, 43 (kg/h) 100 CN: nhiệt dung riêng nước 260C là: CN = 0,9983 kcal/kg.độ t: nhiệt độ vào bột nghiền: t = 26 0C Do đó: QN = mN × CN × t = 149,43 × 0,9983 × 26 = 3878,65 kcal/h - Nhiệt chất khô (không dầu) bột nghiền mang vào q trình chưng: QCK QCK = mCK × CCK × t Trong đó: mCK: lượng chất khơ (khơng dầu) có bột nghiền Lượng bột chưng sấy 2490,55 kg/h (bảng 4.4, tr 38) mà chất khô (không dầu) chiếm 79 % Nên: mCK = 2490,55 79 = 1967,53 (kg/h) 100 CN: nhiệt dung riêng chất khô (không dầu) là: Cck = c p + cg Trong đó: Cp: nhiệt dung riêng protit Cp = 0,5 kcal/kg.độ Cg: nhiệt dung riêng gluxit Cg = 0,32 kcal/kg.độ Cck = 0,5 + 0,32 = 0,41 kcal/kg.độ t: nhiệt độ vào bột nghiền: t = 260C Do đó: Qck = mck × Cck × t = 1967,53 × 0,41 × 26 = 20973,87 kcal/h Vậy: Q8 = QD + QN + Qck = 4565,21 + 3878,65 + 20973,87 = 29417,73 kcal/kg.độ ➢ Nhiệt nước cần để gia ẩm mang vào: Q9 Q9 = mN × CN × tN Trong đó: mN: lượng nước làm ẩm (kg/h) Lượng nước thêm vào chưng nước trực tiếp nước nóng cung cấp với tỷ lệ 1:1 Với lượng nước thêm vào 149,43 kg/h (bảng 4.4, tr 38), ta có: 149, 43 mN = = 74, 72 (kg/h) CN: nhiệt dung riêng nước làm ẩm 75 0C, CN = 1,003 kcal/kg.độ tN: nhiệt độ nước làm ẩm, tN = 75 0C Vậy: Q9 = mN × CN × tN = 74,72 × 1,003 × 75 = 5620,44 kcal/h ➢ Nhiệt nước trực tiếp mang vào: Q10 Phụ lục Q10 = H1 × i Trong đó: H1: Lượng nước trực tiếp đưa vào lượng nước gia ẩm thực tế nước khơng ngưng tụ hoàn toàn nên chọn hệ số dư 1,5 lần so với lý thuyết H1 = 1,5 × mN = 1,5 × 74,72 = 112,08 kg/h i: nhiệt lượng riêng nước 132,9 0C, i = 655,5 kcal/h Vậy: Q10 = H1 × i = 112,08 × 655,5 = 73468,44 kcal/h ➢ Nhiệt khơng khí mang vào: Q11 Q11 = mkk × Ckk × t Trong đó: mkk: lượng khơng khí vào mkk = 1,61 × Pkk × ∆w Ph đó: Ph: áp suất tầng chưng, Ph = 0,6 at Pkk = – Ph = – 0,6 = 0,4 at ∆w: lượng thừa, ∆w = H1 – mN = 112,08 – 74,72 = 37,36 kg/h mkk = 1,61 × 0, × 37,36 = 40,10 kg/h 0, Ckk: nhiệt dung riêng khơng khí 26 0C, Ckk = 0,239 kcal/kg.độ Vậy: Q11 = mkk × Ckk × t = 40,10 × 0,239 × 26 = 249,18 kcal/h ➢ Nhiệt nước gián tiếp mang vào: Q12 Q12 = H2 × i Trong đó: H2: Lượng nước gián tiếp đưa vào i: nhiệt lượng riêng nước 132,9 0C, i = 655,5 kcal/h Vậy: Q12 = H2 × i = H2 × 655,5 kcal/h Suy ra: Qvc = Q8 + Q9 + Q10 + Q11 + Q12 = 29417,73 + 5620,44 + 73468,44 + 249,18 + 655,5 × H2 = 108755,79 + 655,5 × H2 b Nhiệt Qrc ➢ Nhiệt bột mang khỏi trình chưng: Q8’ - Nhiệt dầu mang ra: QD’ QD’ = mD × CD × t’ Trong đó: mD: lượng dầu có bột nghiền, mD = 351,17 kg/h (bảng 4.4, tr 38) CD: nhiệt dung riêng dầu: CD = 0,5 kcal/kg.độ t: nhiệt độ bột nghiền: t = 75 0C Do đó: QD’ = mD × CD × t’ = 351,17 × 0,5 × 75 = 13168,88 kcal/h - Nhiệt ẩm bột nghiền mang trình chưng: QN’ QN’ = mN × CN × t’ Trong đó: mN: lượng nước có bột nghiền, mN = 149,43 + 149,43 = 298,86 kg/h Phụ lục CN: nhiệt dung riêng nước 75 0C là: CN = 1,003 kcal/kg.độ t: nhiệt độ bột nghiền: t = 75 0C Do đó: QN’ = mN × CN × t’ = 298,86 × 1,003 × 75 = 22481,74 kcal/h - Nhiệt chất khô (không dầu) bột nghiền mang trình chưng: QCK’ QCK’ = mCK × CCK × t’ Trong đó: mCK: lượng chất khơ (khơng dầu) có bột nghiền mck = 1967,53 kg/h CN: nhiệt dung riêng chất khô (không dầu) là: Cck = c p + cg Trong đó: Cp: nhiệt dung riêng protit, Cp = 0,5 kcal/kg.độ Cg: nhiệt dung riêng gluxit, Cg = 0,32 kcal/kg.độ Cck = 0,5 + 0,32 = 0,41 kcal/kg.độ t: nhiệt độ bột nghiền: t = 75 0C Do đó: Qck’ = mck × Cck × t’ = 1967,53 × 0,41 × 75 = 60500,63 kcal/h Vậy: Q8’ = QD’ + QN’ + Qck’ = 13168,88 + 22481,74 + 60500,63 = 96151,25 kcal/kg.độ ➢ Nhiệt nước thừa mang ra: Q9’ Q9’ = H1’ × i Trong đó: H1’: Lượng nước thừa mang , H1’ = 37,36 kg/h i: nhiệt lượng riêng nước 132,9 0C, i = 655,5 kcal/h Vậy: Q9’ = H1’ × i = 37,36 × 655,5 = 24489,48 kcal/h ➢ Nhiệt khơng khí mang ra: Q10’ Q10’ = mkk × Ckk’ × t’ Trong đó: mkk: lượng khơng khí vào, mkk = 40,10 kg/h Ckk’: nhiệt dung riêng khơng khí 75 0C, Ckk’ = 0,241 kcal/kg.độ Vậy: Q10’ = mkk × Ckk’ × t’ = 40,10 × 0,241 × 75 = 724,81 kcal/h ➢ Nhiệt nước ngưng mang ra: Q11’ Q11’ = H2 × Cnn × t Trong đó: H2: Lượng nước ngưng ra, kg/h Cnn: nhiệt lượng riêng nước áp suất vào at nhiệt độ 132,9 0C, Cnn = 1,0183 kcal/h ’ Vậy: Q11 = H2 × Cnn × t = H2 × 1,0183 × 132,9 = 135,33 × H2 (kcal/h) ➢ Nhiệt tổn thất: Qtt’ Qtt’ = 0,03 × Q11 = 0,03 × 655,5 × H2 = 19,66 × H2 ’ ’ Suy ra: Qrc = Q8 + Q9 + Q10’ + Q11’ + Qtt’ Phụ lục = 96151,25 + 24489,48 + 724,81 + 135,33 × H2 + 19,66 × H2 = 121365,54 + 154,99 × H2 ❖ Phương trình cân nhiệt cho phần chưng: Qvc = Qrc 108755,79 + 655,5 × H2= 121365,54 + 154,99 × H2 H2 = 25,19 kg/h 1.2.2 Công đoạn sấy a Nhiệt vào Qvs ➢ Nhiệt bột mang vào: Q12 Q12 = Q8’ = 96151,25 kcal/h ➢ Nhiệt nước gián tiếp mang vào trình sấy: Q13 Q13 = H3 × i = 655,5 × H3 kcal/h Vậy: Qvs = Q12 + Q13 = 96151,25 + 655,5 × H3 (kcal/h) a Nhiệt Qrs ➢ Nhiệt mang ra: Q12’ - Nhiệt dầu mang ra: QD’’ QD’’ = mD × CD × t’’ Trong đó: t’’: nhiệt độ bột chưng sấy, t’’= 115 0C QD’’ = 351,17 × 0,5 × 115 = 20192,28 kcal/h - Nhiệt nước bột chưng mang ra: QN’’ QN’’ = mN’’ × CN’’ × t’’ Trong đó: mN’’: lượng nước bột chưng sấy, mN’’ = 149,43 + 149,43 – 193,34 = 105,52 kg/h CN’’: nhiệt dung riêng nước 115 0C, CN’’ = 1,00763 kcal/độ t’’: nhiệt độ bột chưng sấy, t’’= 115 0C QN’’ = 105,52 × 1,00763 × 115 = 12227,39 kcal/h - Nhiệt chất khơ (khơng dầu) mang ra: Qck’’ Qck’’ = mck × Cck × t’’ Trong đó: t’’: nhiệt độ bột chưng sấy, t’’= 115 0C Qck’’ = 1967,53 × 0,41 × 115 = 92769,04 kcal/h Vậy: Q12’ = QD’’ + QN’’ + Qck’’ = 20192,28 + 12227,39 + 92769,04 = 125188,71 kcal/h ➢ Nhiệt nước bốc mang ra: Qbh Qbh = B × r Trong đó: B: lượng ẩm bốc trình sấy, B = 193,34 kg/h r: Nhiệt hóa nước 100 0C, r = 539,4 kcal/h Qbh = 193,34 × 539,4 = 104287,60 kcal/h ➢ Nhiệt nước ngưng mang ra: Q7’ Phụ lục 10 Q13’ = H3 × Cn × tn = H3 × 1,0183 × 132,9 = 135,33× H3 kcal/h ➢ Nhiệt tổn thất: Qtt Qtt = 0,03× Q13 = 0,03 × 655,5 × H3 = 19,66 × H3 kcal/h ’ Vậy: Qrs = Q12 + Q13’ + Qbh + Qtt = 125188,71 + 135,33× H3 + 104287,60 + 19,66 × H3 = 229476,31 + 154,99 × H3 ❖ Phương trình cân nhiệt cho phần sấy: Qvs = Qrs 96151,25 + 655,5 × H3 = 229476,31 + 154,99 × H3 H3 = 266,39 kg/h Vậy lượng dùng công đoạn chưng sấy là: H1 + H2 + H3 = 112,08 + 25,19 + 266,39 = 403,66 kcal/h Phụ lục 11 ... trình chưng: Q1 - Nhiệt dầu mang vào: QD QD = mD × CD × t Trong đó: mD: lượng dầu có bột nghiền Lượng bột chưng sấy 4564,50 kg/h (bảng 4.4, tr 38) lượng ẩm chiếm % lượng dầu chiếm 55 % chất khô... khỏi trình chưng: Q1’ - Nhiệt dầu mang ra: QD’ QD’ = mD × CD × t’ Trong đó: mD: lượng dầu có bột nghiền, mD = 2334,74 kg/h (bảng 4.4, tr 38) CD: nhiệt dung riêng dầu: CD = 0,5 kcal/kg.độ t: nhiệt... (khơng dầu) bột nghiền mang q trình chưng: QCK’ QCK’ = mCK × CCK × t’ Trong đó: mCK: lượng chất khơ (khơng dầu) có bột nghiền mck = 1734,51 kg/h - CN: nhiệt dung riêng chất khô (không dầu) là: