THIẾT kế THÁP CHƯNG cất XUYÊN lỗ hệ ETHANOL nước

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC -oOo - ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THIẾT KẾ THÁP CHƯNG CẤT XUYÊN LỖ HỆ ETHANOL-NƯỚC GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN SVTH: PHAN KHÁNH HÀ MSSV: 2004160042 LỚP: 07DHHH3 TP HỒ CHÍ MINH, 06/2019 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ : KHOA CNHH – BỘ MÔN QT&TB CNHH-SH-TP PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT QUÁ TRÌNH &THIẾT BỊ Sinh viên thực đồ án: … Ký tên:……………… Cán Bộ hướng dẫn: Tên đồ án: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… STT Ngày Nội dung hướng dẫn CBHD ký tên 01 02 03 04 04 06 07 08 09 10 GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 11 12 13 14 (Phiếu theo dõi tiến độ đóng vào đầu báo cáo; sinh viên đánh máy điền thông tin cá nhân tên đồ án,GVHD SVTH có trách nhiệm điền nội dung hướng dẫn ký tên vào bảng theo dõi tiêu chuẩn đánh giá tính nghiêm túc thực đồ án SV, đồ án thực 12 tuần, tiêu chí phép bảo vệ tối thiểu 10 chữ ký GVHD ) GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM BỘ CƠNG THƯƠNG KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚ Tp Hồ Chí Minh Khoa: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Bộ Mơn: QT&TB CNHH-SH-TP ĐỒ ÁN MƠN HỌC: KỸ THUẬT Q TRÌNH &THIẾT BỊ TRONG CNHH Họ tên sinh viên:Phan Khánh Hà ………Chữ kí: …………… MSSV: Lớp:……………………………………………………………………………… Ngành:……………………………………………………………………… .I Đầu đề đầu án ( Tên đồ án ) Thiết kế tháp chưng cất xuyên lỗ hệ etanol-nước II Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu số liệu ban đầu ): Nhập liệu: hỗn hợp ban đầu 1200kg/h Nồng độ nhập liệu: 30% (nồng độ % khối lượng) Nồng độ sau chưng cất đạt 90% (nồng độ % khối lượng) Nhiệt độ ban đầu: 30 oC III Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Phần 1: Tổng quan ……………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………………………… Phần 2: Quy trình cơng nghệ 2.1 Thiết lập sơ đồ quy trình cơng nghệ (vẽ sơ đồ hệ thống thiết bị) GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC 2.2 Thuyết minh sơ đồ quy trình cơng nghệ (thuyết minh tồn quy trình theo sơ đồ hệ thống thiết bị) Phần 3: Tính tốn cân vật chất cân lượng 3.1 Tính tốn cân vật chất 3.2 Tính tốn cân lượng Phần 4: Tính tốn thiết bị Phần 5: Tính tốn lựa chọn thiết bị phụ ……………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………… Phần 6: Tính kinh tế ……………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………… IV.Các vẽ đồ thị ( loại kích thước vẽ ): ……………………………………………………………………… …… ………………………………………………………………… V Ngày giao đồ án: 26/01/2019 VI.Ngàyhồnthànhđồán: ………………………………………………… VII.Ngàynộpđồán:………………………………………………………… TpHCM ngày…….tháng …….năm 2019 TRƯỞNG BỘ MƠN (Ký ghi rõ họ tên) GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ tên) Trang TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thanh Hiền Sinh viên thực hiện: Phan Khánh Hà Mssv: 2004160042 Đề tài đồ án: Thiết kế chưng cất tháp mâm xuyên lỗ hệ Ethanol- Nước Nhận xét: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Ký ghi rõ họ tên GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên thực hiện: Phan Khánh Hà MSSV: 2004160042 Đề tài đồ án: Thiết kế tháp chưng cất mâm xuyên lỗ hệ Ethanol-Nước Nhận xét: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Ký ghi rõ họ tên GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN…………………… NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN 12 LỜI MỞ ĐẦU 13 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 14 Tổng quan nguyên liệu 14 1.1 Khái niệm 14 1.2 Ứng dụng 14 1.3 Tính chất hóa học 16 1.3.1 Tính chất rượu đơn chức 17 1.3.2 Phản ứng riêng 17 1.4 Sản xuất 18 1.4.1 Hydrat hóa etilen 18 1.4.2 Lên men 19 1.4.3 Làm tinh khiết 20 Công nghệ chưng cất hỗn hợp Ethanol- Nước 22 2.1 Phương pháp thực 22 2.2 Loại tháp chưng cất 23 Sơ đồ quy trình cơng nghệ thuyết minh quy trình cơng nghệ 25 3.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 25 3.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 25 CHƯƠNG 2:CÂN BẰNG VẬT CHẤT…………………………………….27 Cân vật chất………………………………………………………… 27 1.1 Các số liệu ban đầu 27 GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC 1.2 Các ký hiệu 27 1.3 Xác định suất lượng sản phẩm đáy 27 Chỉ số hồi lưu 29 2.1 Đồ thị cân Ethanol-Nước 29 2.2 Xác định số hồi lưu thích hợp 30 2.2.1 Chỉ số hồi lưu tối thiểu 30 2.2.2 Chỉ số hồi lưu thích hợp 30 Phương trình đường làm việc 31 Xác định số mâm lí thuyết số mâm thực tế 32 4.1 Xác định số mâm lí thuyết 32 4.2 Xác định số mâm thực tế 33 CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 36 Cân nhiệt lượng tháp chưng cất 36 Cân lượng thiết bị truyền nhiệt 39 2.1 Cân nhiệt lượng thiết bị ngưng tụ 39 2.2 Cân nhiệt lượng thiết bị làm lạnh sản phẩm đỉnh……………40 2.3 Cân nhiệt lượng thiết bị làm nguội sản phẩm đáy có trao đổi với dịng nhập liệu 40 2.4 Cân nhiệt lượng đun sơi dịng nhập liệu 41 CHƯƠNG 4: TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH 42 Đường kính tháp 42 1.1 Đường kính đoạn cất 42 1.1.1 Lượng trung bình tháp 43 1.1.2 Tốc độ trung bình tháp 45 1.2 Đường kính đoạn chưng 46 1.2.1 Lượng trung bình thápError! Bookmark not defined GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC 1.2.2 Tốc độ trung bình tháp 48 Chiều cao tháp………………………………………………………………50 Mâm lỗ- trở lực mâm 50 3.1 Cấu tạo mâm lỗ 50 3.2 Độ giảm áp pha khí qua mâm 50 3.2.1 Độ giảm áp qua mâm khô 50 3.2.2 Độ giảm áp chiều cao mức chất lỏng mâm 52 3.2.3 Độ giảm áp sức căng bề mặt 54 3.3 Kiểm tra ngập lụt tháp hoạt động 56 CHƯƠNG 5: TÍNH CƠ KHÍ 58 Bề dày thân tháp 58 Đáy nắp thiết bị 60 Bích ghép thân, đáy nắp 61 Đường kinh ống dẫn – Bích ghép ống dẫn 62 4.1 Vị trí nhập liệu 62 4.2 Ống đỉnh tháp 63 4.3 Ống hoàn lưu 64 4.4 Ống dẫn chất lỏng đáy tháp 65 4.5 Ống dẫn chất lỏng từ nồi đun ( sản phẩm đáy) 66 4.6 Tai treo chân đỡ 67 CHƯƠNG : CÁC THIẾT BỊ PHỤ 69 Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh 69 1.1 Xác định hệ số truyền nhiệt 69 1.1.1 Xác định bề mặt truyền nhiệt cấu tạo thiết bị 74 1.2 Thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh 74 1.2.1 Xác định hệ số truyền nhiệt 76 GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 10 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Chọn van cầu với độ mở hồn tồn van (1 cái) = 10 Đường ống có van cầu  van = 10 = 20  Lưu lượng kế : l1 = (coi không đáng kể)  Vào tháp : tháp = Nên: 1 = u1 + van + ll = 21,9  Vậy: h1   0, 02  30  0,192  21,9  = 0,05 (m) 0,1   9,81 2.2 Tổn thất đường ống dẫn thiết bị đun sơi dịng nhập liệu;  l2  v2  h2   2    d   2g (m) Trong đó:  2 : hệ số ma sát đường ống  l2 : chiều dài đường ống dẫn, l2 = (m)  d2 : đường kính ống dẫn, d2 = dtr = 0,032(m)  2 : tổng hệ số tổn thất cục  v2 : vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn 2.2.1 Vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn : v2 = 1,882 (m/s) 2.2.2 Xác định hệ số ma sát đường ống : Chuẩn số Reynolds : Re2 = 12113,576 > 4000: chế độ chảy rối Độ nhám:  = 0,0002 Chuẩn số Reynolds giới hạn: GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 101 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC Regh = 6(d2/)8/7 = 1982,191 Chuẩn số Reynolds bắt đầu xuất vùng nhám: Ren = 220(d2/)9/8 = 66383,120 Vì Ren < Re1  chế độ chảy rối ứng với khu vực nhám Áp dụng công thức (II.63), trang 379, [1]: 2 = = [1,14  l.g(dtd /  )] 0,0334 2.2.3 Xác định tổng hệ số tổn thất cục :  Đột thu : Tra bảng II.16, trang 382, [1]: F0 0,0322   0,16 đột thu (1chỗ) = 0,458 Khi F1 0,082 Có chỗ đột thu  đột thu = 0,458  Đột mở : Tra bảng II.16, trang 382, [1]: F0 0,0322   0,16 đột mở (1chỗ) = 0,708 Khi F1 0,082 Có chỗ đột mở  đột mở = 0,708 Nên: 2 = U2 + đôt thu + đột mở = 5,566   1,8822  1,166  Vậy: h2   0, 0334 = 1,3 (m) 0, 032    9,81 2.3 Chiều cao bồn cao vị: Chọn : GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 102 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC  Mặt cắt (1-1) mặt thoáng chất lỏng bồn cao vị  Mặt cắt (2-2) mặt cắt vị trí nhập liệu tháp Áp dụng phương trình Bernoulli cho (1-1) (2-2): 2 v v z1 + P1 + = z2 + P2 + +hf1-2  F g  z1 = z2 + g  F g g P2  P1 v22  v12  + hf1-2  F g 2.g Trong đó:  z1: độ cao mặt thoáng (1-1) so với mặt đất, hay xem chiều cao bồn cao vị Hcv = z1  z2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, hay xem chiều cao từ mặt đất đến vị trí nhập liệu: z2 = hchân đỡ + hđáy + (nttC – 1)h + 0,5 = 0,24 + 0,2625 + (8 – 1).0,3 + 0,5 = 3,1025 (m)  P1 : áp suất mặt thoáng (1-1), chọn P1 = at = 9,81.104 (N/m2)  P2 : áp suất mặt thoáng (2-2) Xem P = P2 – P1 = nttL PL = 503,657 = 2518,285 (N/m2)  v1 : vận tốc mặt thoáng (1-1), xem v1 = (m/s)  v2 : vận tốc vị trí nhập liệu, v2 = vF = 0,19 (m/s)  hf1-2 : tổng tổn thất ống từ (1-1) đến (2-2): hf1-2 = h1 + h2 = 0,192825 (m) Vậy: Chiều cao bồn cao vị: GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 103 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC P2  P1 v22  v12  Hcv = z2 + +hf1-2  F g 2.g = 3,1025 + 2518, 285 1,8822  + 1,35  894, 604  9,81  9,81 = 4,75 (m) Chọn Hcv = (m) Bơm 3.1 Năng suất: Nhiệt độ dòng nhập liệu tF = 27oC Tại nhiệt độ thì: + Khối lượng riêng: F = 910,353 (Kg/m3) + Độ nhớt động lực: F = 0,653.10-3 (N.s/m2) Suất lượng thể tích dịng nhập liệu ống: QF  GF F  4875 = 910,353 5,255 (m3/h) Vậy: chọn bơm có suất Qb = 10 (m3/h) 3.2 Cột áp: Chọn :  Mặt cắt (1-1) mặt thoáng chất lỏng bồn chứa nguyên liệu  Mặt cắt (2-2) mặt thoáng chất lỏng bồn cao vị Áp dụng phương trình Bernoulli cho (1-1) (2-2): GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 104 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC v v P P z1 + + + Hb = z2 + + +hf1-2 g g  F g  F g Trong đó:  z1: độ cao mặt thống (1-1) so với mặt đất, chọn z1 = 1m  z2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, z2 = Hcv = 5m  P1 : áp suất mặt thoáng (1-1), chọn P1 = at  P2 : áp suất mặt thoáng (2-2), chọn P2 = at  v1,v2 : vận tốc mặt thoáng (1-1) (2-2), xem v1= v2 = (m/s)  hf1-2 : tổng tổn thất ống từ (1-1) đến (2-2)  Hb : cột áp bơm 3.2.1 Tính tổng trở lực ống: Chọn đường kính ống hút ống đẩy nhau: d tr = 100 (mm) Tra bảng II.15, trang 381, [1]  Độ nhám ống:  = 0,2 (mm) = 0,0002 (m) (ăn mịn ít) Tổng trở lực ống hút ống đẩy  lh  lñ  vF    h   ñ  hf1-2 =   d tr   2g Trong đó:  lh : chiều dài ống hút Chiều cao hút bơm: Tra bảng II.34, trang 441, [1]  hh = 4,5 (m)  Chọn lh = (m) GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 105 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC  lđ : chiều dài ống đẩy, chọn lđ = (m)  h : tổng tổn thất cục ống hút  đ : tổng tổn thất cục ống đẩy   : hệ số ma sát ống hút ống đẩy  vF : vận tốc dòng nhập liệu ống hút ống đẩy (m/s) vF  4Qb 10  3600 dtr 3600    0,12 = 0,35 (m/s)  Xác định hệ số ma sát ống hút ống đẩy : Chuẩn số Reynolds : Re F  vF dtr  F F  0,35  0,1 910,353 = 48793,8 6,53.104 Vì ReF > 4000  chế độ chảy rối Chuẩn số Reynolds giới hạn: Regh = 6(d2/)8/7 = 7289,3 Vì Regh > Re1  chế độ chảy rối ứng với khu vực nhẵn thủy lực Áp dụng công thức (II.61), trang 378, [1]:  = (1,81g Re 1, 64) = 0,021  Xác định tổng tổn thất cục ống hút :  Chỗ uốn cong : Tra bảng II.16, trang 382, [1]: Chọn dạng ống uốn cong 90o có bán kính R với R/d = u1 (1 chỗ) = 0,15 GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 106 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC Ống hút có chỗ uốn  u1 = 0,15 = 0,3  Van : Tra bảng 9.5, trang 94, [8]: Chọn van cầu với độ mở hồn tồn v1 (1 cái) = 10 Ống hút có van cầu  v1 = 10 Nên: h = u1 + v1 = 10,3  Xác định tổng tổn thất cục ống đẩy :  Chỗ uốn cong : Tra bảng II.16, trang 382, [1]: Chọn dạng ống uốn cong 90o có bán kính R với R/d = u2 (1 chỗ) = 0,15 Ống đẩy có chỗ uốn  u2 = 0,15 = 0,6  Van : Tra bảng 9.5, trang 94, [8]: Chọn van cầu với độ mở hoàn toàn v2 (1 cái) = 10 Ống đẩy có van cầu  v2 = 10  Vào bồn cao vị : cv = Nên: đ = u1 + v1 + cv = 11,6 10   0,352 0,021  10,3  11,6 Vậy: hf1-2 =    9,81 =0,15 (m) 0,1   3.2.2 Tính cột áp bơm: Hb = (z2 – z1) + hf1-2 = (5 – 1) + 0,15 = 4,15 (m) GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 107 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC 3.3 Cơng suất: Chọn hiệu suất bơm: b = 0,8 Công suất thực tế bơm: Nb = Qb H b  F g 0,5  9,007862  1000,42  9,81  3600. b 3600  0,8 = 128,69 (W) = 0,17 (Hp) Kết luận: Để đảm bảo tháp hoạt động liên tục ta chọn bơm li tâm loại XM, có: - Năng suất: Qb = 10 (m3/h) - Cột áp: Hb = 4,15 (m) - Công suất: Nb = 0,5 (Hp) Tính bảo ơn thiết bị: Trong q trình hoạt động tháp, tháp tiếp xúc với khơng khí nên nhiệt lượng tổn thất mơi trường xung quanh ngày lớn Để tháp hoạt động ổn định, với thông số thiết kế, ta phải tăng dần lượng đốt gia nhiệt cho nồi đun để tháp không bị nguội (nhất sản phẩm đỉnh, ảnh hưởng đến hiệu suất tháp) Khi đó, chi phí cho đốt tăng Để tháp khơng bị nguội mà khơng tăng chi phí đốt, ta thiết kế lớp cách nhiệt bao quanh thân tháp Chọn vật liệu cách nhiệt cho thân tháp amiăng có bề dày a Tra tài liệu tham khảo [2], hệ số dẫn nhiệt amiăng a = 0,151 (W/m.oK) GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 108 TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Nhiệt lượng tổn thất môi trường xung quanh: Qm = 0,05.Qd = 0,05.506,119 = 25,306 (KW) Nhiệt tải mát riêng: qm = Qm a   (t v1  t v )  a t v (W/m ) f tb  a a (IV.27) Với: + tv1 : nhiệt độ lớp cách nhiệt tiếp xúc với bề mặt tháp + tv1 : nhiệt độ lớp cách nhiệt tiếp xúc với khơng khí + tv : hiệu số nhiệt độ hai bề mặt lớp cách nhiệt Nhận thấy: qm = const, nên chọn tv = tmax = tđáy -tkk ,tkk = 27oC Suy tv = 96,2 – 27 = 69,2oC + ftb : diện tích bề mặt trung bình tháp (kể lớp cách nhiệt) ftb = .H.Dtb = .H.(Dt + Sthân + a) Từ (IV.27), ta có phương trình: 25,306.1000 0,151  69,2  9.(0,5  0,003   a ) a Suy ra: a = 0,005216 (m) Vậy: chọn a = (mm) GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 109 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC CHƯƠNG 6: TÍNH KINH TẾ  Lượng thép X18H10T cần dùng: M1 = 26.mmâm + mthân + 2mđáy(nắp) = 26.129,02 + 335,05 + 20,2 = 3709,77 (kg)  Lượng thép CT3 cần dùng: M2 = Mchop + Mốnghơi + Mgờ + Mbíchthân + Mbich.ốngdẫn + Mong cc = 89,0625 + 45,17 + 8,63 + 279,7 + 17,08 + 14,58 = 454,22 (kg)  Số bulông cần dùng: n = 16 24 + 4.2 + 4.4 = 408 (cái)  Chiều dài ống 38 x 3mm: L1 = 127,4 + + 4.37 + 12 = 677 (m)  Chiều dài ống 57 x 3mm: L2 = + 12 = 21 (m)  Chọn tổng chiều dài ống hồn lưu, ống dẫn lỏng vào nồi đun, ống dẫn lỏng khỏi nồi đun 30m Chiều dài ống 32mm: 20 (m) Chiều dài ống 20mm: 10 (m) L3 = 30 + 20 + 10 = 60 (m)  Chiều dài ống 100mm: Chọn tổng chiều dài ống đỉnh tháp ống đáy tháp L4 = 10m GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 110 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC  Chiều dài ống 50mm: Chọn tổng chiều dài ống chảy tràn ống xả đáy từ bồn cao vị 20m L5 = + + 20 = 40 (m)  Bơm ly tâm: chọn bơm ly tâm  Nb = 0,0206 = 0,0412 (Hp)  Cút inox 38 x 3mm: n = (1 + 2).2 = (cái)  Cút inox 57 x 3mm: n = (cái) GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 111 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Đơn giá Thành tiền Vật liệu Số lượng Thép X18H10T 3709,77 (kg) 50000 (đ/kg) Thép CT3 454,22 (kg) 10000 (đ/kg) 4542200 Bulông 408 (cái) 5000 (đ/cái) 2040000 Vật liệu cách nhiệt 0,29 (m3) 4000000 (đ/m3) 1162000 Ống dẫn 38 x 3mm 677 (m) 50000 (đ/m) 33850000 Ống dẫn 57 x 3mm 21 (m) 100000 (đ/m) 2100000 Ống dẫn lỏng ( L3) 60 (m) 100000 (đ/m) 6000000 Ống 150mm 10 (m) 100000 (đ/m) 1000000 Ống 50mm 4(m) 100000 (đ/m) 4000000 Bơm ly tâm 0,0412 (Hp) 700000 (đ/Hp) 28840 Áp kế tự động (cái) 600000 (đ/cái) 600000 (cái) 200000 (đ/cái) 600000 (cái) 1500000 (đ/cái) 3000000 (đ) 185488500 Nhiệt kế điện trở tự ghi Lưu lượng kế ( 50mm) Tổng chi phí vật tư 244411540 Vậy tổng chi phí vật tư 245 triệu đồng Xem tiền công chế tạo 50% tiền vật tư Vậy: tổng chi phí 322,500 triệu đồng GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 112 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC LỜI KẾT Với hệ thống chưng cất Ethanol – Nước dùng tháp chưng cất mâm xuyên lỗ thiết kế, ta thấy bên cạnh ưu điểm cịn có nhiều nhược điểm Thiết bị có ưu điểm suất hiệu suất cao thiết bị cồng kềnh, đòi hỏi phải có vận hành với độ xác cao Bên cạnh đó, vận hành thiết bị ta phải ý đến vấn đề an tồn lao động để tránh rủi ro xảy ra, gây thiệt hại người GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 113 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tập thể tác giả, “Sổ tay Quá trình Thiết bị Cơng nghệ Hóa chất – Tập 1”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1999, 626tr [2] Tập thể tác giả, “Sổ tay Quá trình Thiết bị Cơng nghệ Hóa chất – Tập 2”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1999, 447tr [3] Phạm Văn Bôn – Vũ Bá Minh – Hồng Minh Nam, “Q trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 10: Ví dụ Bài tập”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM, 468tr [4] Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh, “Quá trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 3: Truyền Khối”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM, 2004, 388tr [5] Hồ Lê Viên, “Thiết kế Tính tốn thiết bị hóa chất”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1978, 286tr [6] Nguyễn Minh Tuyển, “Cơ sờ Tính tốn Máy Thiết bị Hóa chất – Thực phẩm”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1984, 134tr [7] Phạm Văn Bơn – Nguyễn Đình Thọ, “Q trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 5: Q trình Thiết bị Truyền Nhiệt”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM, 2002, 372tr [8] Trần Hùng Dũng – Nguyễn Văn Lục – Hoàng Minh Nam – Vũ Bá Minh, “Q trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 1, Quyển 2: Phân riêng khí động, lực ly tâm, bơm, quạt, máy nén Tính hệ thống đường ống”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM, 1997, 203tr [9] Trần Hữu Quế, “Vẽ kỹ thuật khí – Tập 1”, Nhà xuất Đại học Giáo dục chuyên nghiệp, 1991, 160tr GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 114 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC [10] Phạm Đình Trị, “380 phương thức điều chế ứng dụng hóa học sản xuất đời sống”, Nhà xuất TpHCM, 1988, 144tr GVHD: NGUYỄN THỊ THANH HIỀN Trang 115 ... NGHỆ HÓA HỌC Nhận xét : Tháp mâm xuyên lỗ trạng thái trung gian tháp chêm tháp mâm chóp Nên ta chọn tháp chưng cất tháp mâm xuyên lỗ Vậy: Chưng cất hệ Ethanol – Nước ta dung tháp mâm xuyên lỗ. .. THỰC PHẨM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên thực hiện: Phan Khánh Hà MSSV: 2004160042 Đề tài đồ án: Thiết kế tháp chưng cất mâm xuyên lỗ hệ Ethanol-Nước Nhận xét:... ưu điểm nhược điểm Tháp chêm, tháp mâm xuyên lỗ tháp mâm chóp Ưu Tháp chêm Tháp mâm xuyên lỗ - Cấu tạo đơn giản - Hoạt động ổn - Khá ổn định - Trở lực thấp định Tháp mâm chóp - Hiệu suất cao