nga_ba_tinh20062000
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều có phòng đốt ngoài làm việc liên tục với dung dịch NaOH, năng suất 6480 kg/h
Mục lục
Trang
I- Phần mở đầu 4
II- Sơ đồ mô tả dây chuyền sản xuất 5
III- Tính thiết bị chính 7
1. Tổng lượng hơi thứ bốc ra khỏi hệ thống 7
2. Lượng hơi thứ bốc ra khỏi mỗi nồi 7
3. Nồng độ dung dịch trong mỗi nồi 7
4. Chênh lệch áp suất chung của hệ thống 8
5. Chênh lệch áp suất, nhiệt độ hơi đốt cho mỗi nồi 8
6. Tính nhiệt độ và áp suất hơi thứ ra khỏi từng nồi 9
7. Tính tổn thất nhiệt độ cho từng nồi 10
7.1/ Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh tăng cao 10
7.2/ Tổn thất nhiệt độ do nồng độ 11
7.3/ Tổng tổn thất nhiệt độ của hệ thống 12
8. Tính hiệu số nhiệt độ hữu ích của hệ thống 12
8.1/ Nhiệt độ hữu ích của hệ thống 12
8.2/ Hiệu số nhiệt độ hữu ích trong từng nồi 12
9. Tính lượng hơi đốt, lượng hơi thứ trong từng nồi 13
9.1/ Tính nhiệt dung riêng của dd KNO3 13
9.2/ Các thông số của nước ngưng 14
9.3/ Lập phương trình của cân bằng nhiệt lượng 14
10. Tính hệ số cấp nhiệt, nhiệt lượng trung bình từng nồi 16
10.1/ Tính hệ số cấp nhiệt khi ngưng tụ hơi 16
10.2/ Tính nhiệt tải riêng về phía hơi ngưng tụ 17
10.3/ Tính hệ số cấp nhiệt từ bề mặt đốt đến chất lỏng sôi 18
10.4/ Tính nhiệt tải riêng về phía hơi ngưng tụ 20
10.5/ So sánh q1i và q2i 20
11. Xác định hệ số truyền nhiệt của từng nồi 21
12. Tính hiệu số nhiệt độ hữu ích từng nồi 21
13. So sánh và 22
14. Tính bề mặt truyền nhiệt F 22
IV. Tính thiết bị phụ 23
1. Hệ thống thiết bị ngưng tụ Baromet 23
2. Tính toán hệ thiết bị ngưng tụ Baromet 23
2.1/ Tính lượng nước lạnh cần thiết để ngưng tụ 24
2.2/ Tính đường kính trong của thiết bị ngưng tụ 24
2.3/ Tính kích thước tấm ngăn 23
2.4/ Tính diện tích bề mặt các lỗ trong toàn bộ mặt cắt ngang
của thiết bị ngưng tụ 24
2.5/ Tính bước lỗ t 26
2.6/ Tính chiều cao thiết bị ngưng tụ 26
2.7/ Kích thước ống Baromet 27
2.8/ Chiều cao ống Baromet 27
2.9/ Tính lượng hơi nước và không khí ngưng 28
3. Tính toán bơm chân không 29
V. Tính toán cơ khí 29
V.A_ Buồng đốt 29
V.A.1/ Xác định số ống trong buồng đốt 29
V.A.2/ Xác định đường kính trong buồng đốt 30
V.A.3/ Xác định chiều dày phòng đốt 30
V.A.4/ Tính chiều dày lưới đỡ ống 32
V.A.5/ Tính chiều dày đáy nồi phòng đốt 34
V.A.6/ Tìm bích để lắp đáy và thân, số bulong cần thiết
để lắp ghép bích đáy 36
V.B_ Buồng bốc hơi 37
V.B.1/ Thể tích buồng bốc hơi 37
V.B.2/ Chiều cao phòng bốc hơi 37
V.B.3/ Chiều dày phòng bốc hơi 38
V.B.4/ Chiều dày nắp buồng bốc 39
V.B.5/ Tìm bích để nắp vào thân buồng bốc 41
V.C_ Tính một số chi tiết khác 41
V.C.1/ Tính đường kính các ống dẫn hơi dung dịch vào và ra thiết bị 41
1.1/ Ông dẫn hơi đốt vào 41
1.2/ Ông dẫn dung dịch vào 42
1.3/ Ông dẫn hơi thứ ra 43
1.4/ Ông dẫn dung dịch ra 44
1.5/ Ông tháo nước ngưng 44
V.C.2/ Tính và chọn tai treo 45
1. Tính khối lượng mỗi nồi khi thử thủy lực 45
1.1/ Tính Gnk 45
1.2/ Tính Gnd 48
V.C.3/ Chọn kính quan sát 49
V.C.4/ Tính bề dày lớp cách nhiệt 50
VI. Kết luận 51
I.Phần mở đầu:
Để bước đầu làm quen với công việc của một kĩ sư hoá chất là thiết kế thiết bị, hệ thống thiết bị phục vụ một nhiệm vụ kỹ thuật trong sản xuất, sinh viên khoa công Nghệ Hoá học được nhận đồ án môn học“ Qúa trình & Thiết bị công Nghệ Hoá học“. Việc làm đồ án là một công việc tốt giúp cho mỗi sinh viên trong bước tiếp cận tốt với thực tiễn sau khi đã hoàn thành khối lượng kiến thức của giáo trình“ Cơ sở các quá trinh & thiết bị Công Nghệ Hoá học”. Trên cơ sở lượng kiến thức đó và lượng kiến thức của môn học khác, mỗi sinh viên biết dùng tài liệu tham khảo trong tra cứu, vận dụng đúng những kiến thức, quy định trong thiết kế, tự nâng cao kỹ năng vận dụng, tính toán, trình bày nội dung thiết kế theo văn phong khoa học và nhìn nhận vấn đề một cách có hệ thống.
Trong đồ án này, nhiệm vụ cần hoàn thành là thiết kế hệ thống cô đặc 2 nồi xuôi chiều có phòng đốt ngoài làm việc liên tục với dung dịch NaOH, năng suất 6480 kg/h, nồng độ đầu 7%, nồng độ sản phẩm 22%.
Quá trình cô đặc
Quá trình cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất hoà tan( không hay khó bay hơi) trong dung môi bay hơi. Đặc điểm của quá trình cô đặc là dung môi được tách ra khỏi dung dịch ở dạng hơi, còn dung chất hoà tan trong dung dịch không bay hơi, do đó nồng độ của dung chất sẽ tăng dần lên, khác với quá trình chưng cất, cấu tử trong hỗn hợp nay cùng bay hơi, chỉ khác nhau về nồng độ ở mỗi nhiệt độ. Hơi của dung môi tách ra trong quá trình cô đặc gọi là hơi thứ, hơi thứ ở nhiệt độ cao có thể dùng để đun nóng 1 thiết bị khác.
Cô đặc nhiều nồi
Cô đặc nhiều nồi là quá trình sử dụng hơi thứ thay cho hơi đốt, do đó có ý nghĩa về sử dụng nhiệt. Nguyên tắc của cô đặc nhiều nồi là: nồi đầu dung dịch được đun nóng bằng hơi đốt, hơi bốc lên ở nồi này được đưa vào nồi thứ 2 để làm hơi đốt, hơi thứ của nồi thứ 2 lại làm hơi đốt cho nồi thứ 3…. Hơi thứ ở nồi cuối được đưa vào thiết bị ngưng tụ. Dung dịch đi vào lần lượt từ nồi đầu đến nồi cuối, qua mỗi nồi nồng độ của dung dịch tăng dần lên do một phần dung môi bốc hơi. Hệ thống cô đặc xuôi chiều được sử dụng khá phổ biến. Ưu điểm của loại này là dung dịch tự di chuyển từ nồi trước ra nồi sau nhờ chênh lệch áp suất giữa các nồi. Nhược điểm của nó là nhiệt độ nồi sau thấp hơn nhưng nồng độ lại cao hơn nồi trước nên độ nhớt của dung dịch tăng dần dẫn đến hệ số truyền nhiệt của hệ thống giảm từ nồi đầu đến nồi cuối .
II.Sơ đồ mô tả dây chuyền sản xuất
Hệ thống cô đặc xuôi chiều làm việc liên tục :
Dung dịch đầu(NaOH) được bơm( 6) đưa vào thùng cao vị số( 5) từ thùng chứa, sau đó chảy vào thiết bị trao đổi nhiệt( 3). ở thiết bị trao đổi nhiệt dung dịch được đun nóng sơ bộ đến nhiệt độ sôi rồi đi vào nồi 1. ở nồi 1, dung dịch tiếp tục được đun nóng bằng thiết bị đun nóng kiểu ống chùm, dung dịch chảy trong các ống truyền nhiệt, hơi đốt được đưa vào buồng đốt để đun nóng dung dịch . Nước ngưng được đưa ra khỏi phòng đốt bằng cửa tháo nước ngưng. Dung môi bốc hơi lên trong phòng bốc gọi là hơi thứ, hơi thứ trước khi ra khỏi nồi cô đặc được đưa qua bộ phận tách bọt nhằm hồi lưu phần dung dịch bốc hơi theo hơi thứ qua bọt. Hơi thứ ra khỏi nồi 1 được làm hơi đốt cho nồi 2. Dung dịch từ nồi 1 tự di chuyển sang nồi thứ 2 do có sự chênh lệch áp suất làm việc giữa các nồi, áp suất nồi sau nhỏ hơn áp suất nồi trước. Nhiệt độ của nồi trước lớn hơn nhiệt độ của nồi sau, do đó dung dịch đi vào nồi 2 có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi, kết quả là dung dịch được làm lạnh, lượng nhiệt này sẽ làm bốc hơi thêm một lượng dung môi gọi là quá trình tự bốc hơi. Nhưng khi dung dịch đi vào nồi đầu có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của dung dịch do đó cần tiêu tốn thêm 1 lượng hơi đốt để đun nóng dung dịch, vì vậy khi cô đặc xuôi (1.1)chiều dung dịch trước khi đưa vào nồi đầu được đun nóng sơ bộ .
Dung dịch sản phẩm ở nồi 2 được đưa vào thùng chứa sản phẩm. Hơi thứ bốc ra khỏi nồi thứ 2 được đưa vào thiết bị ngưng tụ barômet. Trong thiết bị ngưng tụ nước làm lạnh từ trên đi xuống hơi cần ngưng đi từ dưới đi lên, ở đây hơi được ngưng tụ lại thành lỏng chảy qua ống baromet
( 10) ra ngoài, còn khí không ngưng đi qua thiết bị thu hồi bọt rồi vào bơm hút chân không.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều có phòng đốt ngoài làm việc liên tục với dung dịch NaOH, năng suất 6480 kg/h
Mục lục
Trang
I- Phần mở đầu 4
II- Sơ đồ mô tả dây chuyền sản xuất 5
III- Tính thiết bị chính 7
1. Tổng lượng hơi thứ bốc ra khỏi hệ thống 7
2. Lượng hơi thứ bốc ra khỏi mỗi nồi 7
3. Nồng độ dung dịch trong mỗi nồi 7
4. Chênh lệch áp suất chung của hệ thống 8
5. Chênh lệch áp suất, nhiệt độ hơi đốt cho mỗi nồi 8
6. Tính nhiệt độ và áp suất hơi thứ ra khỏi từng nồi 9
7. Tính tổn thất nhiệt độ cho từng nồi 10
7.1/ Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh tăng cao 10
7.2/ Tổn thất nhiệt độ do nồng độ 11
7.3/ Tổng tổn thất nhiệt độ của hệ thống 12
8. Tính hiệu số nhiệt độ hữu ích của hệ thống 12
8.1/ Nhiệt độ hữu ích của hệ thống 12
8.2/ Hiệu số nhiệt độ hữu ích trong từng nồi 12
9. Tính lượng hơi đốt, lượng hơi thứ trong từng nồi 13
9.1/ Tính nhiệt dung riêng của dd KNO3 13
9.2/ Các thông số của nước ngưng 14
9.3/ Lập phương trình của cân bằng nhiệt lượng 14
10. Tính hệ số cấp nhiệt, nhiệt lượng trung bình từng nồi 16
10.1/ Tính hệ số cấp nhiệt khi ngưng tụ hơi 16
10.2/ Tính nhiệt tải riêng về phía hơi ngưng tụ 17
10.3/ Tính hệ số cấp nhiệt từ bề mặt đốt đến chất lỏng sôi 18
10.4/ Tính nhiệt tải riêng về phía hơi ngưng tụ 20
10.5/ So sánh q1i và q2i 20
11. Xác định hệ số truyền nhiệt của từng nồi 21
12. Tính hiệu số nhiệt độ hữu ích từng nồi 21
13. So sánh và 22
14. Tính bề mặt truyền nhiệt F 22
IV. Tính thiết bị phụ 23
1. Hệ thống thiết bị ngưng tụ Baromet 23
2. Tính toán hệ thiết bị ngưng tụ Baromet 23
2.1/ Tính lượng nước lạnh cần thiết để ngưng tụ 24
2.2/ Tính đường kính trong của thiết bị ngưng tụ 24
2.3/ Tính kích thước tấm ngăn 23
2.4/ Tính diện tích bề mặt các lỗ trong toàn bộ mặt cắt ngang
của thiết bị ngưng tụ 24
2.5/ Tính bước lỗ t 26
2.6/ Tính chiều cao thiết bị ngưng tụ 26
2.7/ Kích thước ống Baromet 27
2.8/ Chiều cao ống Baromet 27
2.9/ Tính lượng hơi nước và không khí ngưng 28
3. Tính toán bơm chân không 29
V. Tính toán cơ khí 29
V.A_ Buồng đốt 29
V.A.1/ Xác định số ống trong buồng đốt 29
V.A.2/ Xác định đường kính trong buồng đốt 30
V.A.3/ Xác định chiều dày phòng đốt 30
V.A.4/ Tính chiều dày lưới đỡ ống 32
V.A.5/ Tính chiều dày đáy nồi phòng đốt 34
V.A.6/ Tìm bích để lắp đáy và thân, số bulong cần thiết
để lắp ghép bích đáy 36
V.B_ Buồng bốc hơi 37
V.B.1/ Thể tích buồng bốc hơi 37
V.B.2/ Chiều cao phòng bốc hơi 37
V.B.3/ Chiều dày phòng bốc hơi 38
V.B.4/ Chiều dày nắp buồng bốc 39
V.B.5/ Tìm bích để nắp vào thân buồng bốc 41
V.C_ Tính một số chi tiết khác 41
V.C.1/ Tính đường kính các ống dẫn hơi dung dịch vào và ra thiết bị 41
1.1/ Ông dẫn hơi đốt vào 41
1.2/ Ông dẫn dung dịch vào 42
1.3/ Ông dẫn hơi thứ ra 43
1.4/ Ông dẫn dung dịch ra 44
1.5/ Ông tháo nước ngưng 44
V.C.2/ Tính và chọn tai treo 45
1. Tính khối lượng mỗi nồi khi thử thủy lực 45
1.1/ Tính Gnk 45
1.2/ Tính Gnd 48
V.C.3/ Chọn kính quan sát 49
V.C.4/ Tính bề dày lớp cách nhiệt 50
VI. Kết luận 51
I.Phần mở đầu:
Để bước đầu làm quen với công việc của một kĩ sư hoá chất là thiết kế thiết bị, hệ thống thiết bị phục vụ một nhiệm vụ kỹ thuật trong sản xuất, sinh viên khoa công Nghệ Hoá học được nhận đồ án môn học“ Qúa trình & Thiết bị công Nghệ Hoá học“. Việc làm đồ án là một công việc tốt giúp cho mỗi sinh viên trong bước tiếp cận tốt với thực tiễn sau khi đã hoàn thành khối lượng kiến thức của giáo trình“ Cơ sở các quá trinh & thiết bị Công Nghệ Hoá học”. Trên cơ sở lượng kiến thức đó và lượng kiến thức của môn học khác, mỗi sinh viên biết dùng tài liệu tham khảo trong tra cứu, vận dụng đúng những kiến thức, quy định trong thiết kế, tự nâng cao kỹ năng vận dụng, tính toán, trình bày nội dung thiết kế theo văn phong khoa học và nhìn nhận vấn đề một cách có hệ thống.
Trong đồ án này, nhiệm vụ cần hoàn thành là thiết kế hệ thống cô đặc 2 nồi xuôi chiều có phòng đốt ngoài làm việc liên tục với dung dịch NaOH, năng suất 6480 kg/h, nồng độ đầu 7%, nồng độ sản phẩm 22%.
Quá trình cô đặc
Quá trình cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất hoà tan( không hay khó bay hơi) trong dung môi bay hơi. Đặc điểm của quá trình cô đặc là dung môi được tách ra khỏi dung dịch ở dạng hơi, còn dung chất hoà tan trong dung dịch không bay hơi, do đó nồng độ của dung chất sẽ tăng dần lên, khác với quá trình chưng cất, cấu tử trong hỗn hợp nay cùng bay hơi, chỉ khác nhau về nồng độ ở mỗi nhiệt độ. Hơi của dung môi tách ra trong quá trình cô đặc gọi là hơi thứ, hơi thứ ở nhiệt độ cao có thể dùng để đun nóng 1 thiết bị khác.
Cô đặc nhiều nồi
Cô đặc nhiều nồi là quá trình sử dụng hơi thứ thay cho hơi đốt, do đó có ý nghĩa về sử dụng nhiệt. Nguyên tắc của cô đặc nhiều nồi là: nồi đầu dung dịch được đun nóng bằng hơi đốt, hơi bốc lên ở nồi này được đưa vào nồi thứ 2 để làm hơi đốt, hơi thứ của nồi thứ 2 lại làm hơi đốt cho nồi thứ 3…. Hơi thứ ở nồi cuối được đưa vào thiết bị ngưng tụ. Dung dịch đi vào lần lượt từ nồi đầu đến nồi cuối, qua mỗi nồi nồng độ của dung dịch tăng dần lên do một phần dung môi bốc hơi. Hệ thống cô đặc xuôi chiều được sử dụng khá phổ biến. Ưu điểm của loại này là dung dịch tự di chuyển từ nồi trước ra nồi sau nhờ chênh lệch áp suất giữa các nồi. Nhược điểm của nó là nhiệt độ nồi sau thấp hơn nhưng nồng độ lại cao hơn nồi trước nên độ nhớt của dung dịch tăng dần dẫn đến hệ số truyền nhiệt của hệ thống giảm từ nồi đầu đến nồi cuối .
II.Sơ đồ mô tả dây chuyền sản xuất
Hệ thống cô đặc xuôi chiều làm việc liên tục :
Dung dịch đầu(NaOH) được bơm( 6) đưa vào thùng cao vị số( 5) từ thùng chứa, sau đó chảy vào thiết bị trao đổi nhiệt( 3). ở thiết bị trao đổi nhiệt dung dịch được đun nóng sơ bộ đến nhiệt độ sôi rồi đi vào nồi 1. ở nồi 1, dung dịch tiếp tục được đun nóng bằng thiết bị đun nóng kiểu ống chùm, dung dịch chảy trong các ống truyền nhiệt, hơi đốt được đưa vào buồng đốt để đun nóng dung dịch . Nước ngưng được đưa ra khỏi phòng đốt bằng cửa tháo nước ngưng. Dung môi bốc hơi lên trong phòng bốc gọi là hơi thứ, hơi thứ trước khi ra khỏi nồi cô đặc được đưa qua bộ phận tách bọt nhằm hồi lưu phần dung dịch bốc hơi theo hơi thứ qua bọt. Hơi thứ ra khỏi nồi 1 được làm hơi đốt cho nồi 2. Dung dịch từ nồi 1 tự di chuyển sang nồi thứ 2 do có sự chênh lệch áp suất làm việc giữa các nồi, áp suất nồi sau nhỏ hơn áp suất nồi trước. Nhiệt độ của nồi trước lớn hơn nhiệt độ của nồi sau, do đó dung dịch đi vào nồi 2 có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi, kết quả là dung dịch được làm lạnh, lượng nhiệt này sẽ làm bốc hơi thêm một lượng dung môi gọi là quá trình tự bốc hơi. Nhưng khi dung dịch đi vào nồi đầu có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của dung dịch do đó cần tiêu tốn thêm 1 lượng hơi đốt để đun nóng dung dịch, vì vậy khi cô đặc xuôi (1.1)chiều dung dịch trước khi đưa vào nồi đầu được đun nóng sơ bộ .
Dung dịch sản phẩm ở nồi 2 được đưa vào thùng chứa sản phẩm. Hơi thứ bốc ra khỏi nồi thứ 2 được đưa vào thiết bị ngưng tụ barômet. Trong thiết bị ngưng tụ nước làm lạnh từ trên đi xuống hơi cần ngưng đi từ dưới đi lên, ở đây hơi được ngưng tụ lại thành lỏng chảy qua ống baromet
( 10) ra ngoài, còn khí không ngưng đi qua thiết bị thu hồi bọt rồi vào bơm hút chân không.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: