Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỤC LỤC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ 1
LỜI MỞ ĐẦU 3
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG 5
1. LÝ THUYẾT VỀ CHƯNG LUYỆN: 5
1.1. Phương pháp chưng luyện: 5
1.2. Thiết bị chưng luyện: 6
2. GIỚI THIỆU VỀ HỖN HỢP ĐƯỢC CHƯNG LUYỆN: 6
2.1. Metylic: 6
2.2. Etylic 6
2.3. Vẽ và thuyết minh dây chuyền sản xuất: 7
PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 9
2.1.Tính toán cân bằng vật liệu toàn thiết bị: 9
2.2. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH THÁP 25
2.3. TÍNH CHIỀU CAO THÁP 35
2.4. TÍNH TRỞ LỰC THÁP 49
2.5. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 52
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ 60
3.1. TÍNH TOÁN THÂN THÁP: 60
3.2. TÍNH ĐÁY VÀ NẮP THIẾT BỊ 63
3.3. CHỌN MẶT BÍCH 65
3.4. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH CÁC ỐNG DẪN 66
3.5. TÍNH VÀ CHỌN GIÁ ĐỠ, TAI TREO 71
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 77
4.1 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ GIA NHIỆT HỖN HỢP ĐẦU 77
4.2. TÍNH BƠM VÀ THÙNG CAO VỊ 87
KẾT LUẬN 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 102
KẾT LUẬN
Do đặc điểm của quá trình chưng luyện là hệ số phân bố thay đổi theo chiều cao của tháp, đồng thời quá trình truyền nhiệt diễn ra song song với quá trình chuyển khối vì vậy làm cho quá trình tính toán và thiết kế trở nên phức tạp.
Một khó khăn nữa mà khi tính toán và thiết kế hệ thống chưng luyện luôn gặp phải là không có công thức chung cho việc tính toán các hệ số động học của quá trình chưng luyện hay công thức chưa phản ánh được đầy đủ các tác dụng động học, các hiệu ứng hóa học, hóa lý,… mà chủ yếu là công thức thực nhiệm và trong các công thức tính toán thì phần lớn phải tính theo giá trị trung bình, các thông số vật lý chủ yếu nội suy, nên rất khó khăn cho việc tính toán chính xác.
Trong phạm vi khuôn khổ của đồ án môn học, do thời gian không cho phép động thời do hạn chế về kiến thức lý thuyết cũng như thực tế sản suất và đây cũng là lần đầu tiên tiếp xúc với đồ án nên tuy đã cố gắng tìm tài liệu cũng như tra cứu các số liệu, cố gắng hoàn thành bản đồ án này nhưng vẫn không tránh khỏi những bỡ ngỡ, sai sót. Em mong sự giúp đỡ và chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn.
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển không ngừng nghỉ của khoa học kỹ thuật, máy móc công nghệ không ngừng được nâng cao tạo ra các sản phẩm thỏa mãn các nhu cầu khắt khe nhất của thị trường. Nghành công nghiệp hóa chất cũng không nằm ngoài xu thế đó, càng ngày sản phẩm của ngành công nghiệp này càng đòi hỏi sự tinh khiết, chất lượng hoàn hảo phù hợp với nhu cầu sản xuất sử dụng của con người.
Để tạo ra loai sản phẩm hóa chất có tính tinh khiết cao, đảm bảo tăng nồng độ chất tan trong dung dịch, phù hợp yêu cầu người ta có rất nhiều cách để tạo ra chúng, một trong những cách đó là sử dụng phương pháp chưng luyện, tạo ra tăng nồng độ sản phẩm mong muốn. Chưng là phương pháp dùng để tách các hỗn hợp chất lỏng (cũng như các hỗn hợp khí đã hóa lỏng) thành những cấu tử riêng biệt, dựa trên độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Chúng ta có thể thực hiện nhiều phương pháp chưng khác nhau như chưng gián đoạn, chưng liên tục, chưng đơn giản, và chưng đặc biệt (chưng luyện hỗn hợp đẳng phí, chưng phân tử, chưng bằng hơi nước trực tiếp, chưng trích ly).
Ngày nay, chưng luyện được ứng dụng rộng rãi để tách các hỗn hợp:
+ Dầu mỏ, các tài nguyên được khai thác ở dạng lỏng.
+ Không khí hóa lỏng.
+ Quá trình tổng hợp hữu cơ thường cho sản phẩm ở dạng hỗn hợp chất lỏng. Ví dụ: sản xuất metanol, etylen…
+ Công nghệ sinh học thường cho sản phẩm là hỗn hợp chất lỏng như etylic-nước từ quá trình lên men.
Khi chưng, hỗn hợp đầu chứa bao nhiêu cấu tử thì ta thu được bấy nhiêu cấu tử sản phẩm. Để có thể thu được sản phẩm đỉnh tinh khiết ta tiến hành chưng nhiều lần hay còn gọi là chưng luyện.
Là một kỹ sư hóa chất trong tương lai, chúng em đã được trang bị rất nhiều những kiến thức cơ bản về các quá trình thiết bị của công nghệ sản xuất những sản phẩm hóa học, để củng cố những kiến thức đã học, cũng như để phát huy trình độ độc lập sáng tạo giải quyết một vấn đề cụ thể của sinh viên trong thực tế sản xuất, chinh vì vậy khi được nhận bản đồ án quá trình thiết bị này là một cơ hội tốt để cho chúng em được tìm hiểu về các quá trình công nghệ, được vận dụng những kiến thức đã được học và mở rộng vốn kiến thức của mình, từ đó cho chúng em cái nhìn cụ thể hơn về ngành nghề mình đã lựa chọn.
Bản đồ án này không chỉ làm sáng tỏ thêm lý thuyết, nắm vững phương pháp tính toán và nguyên lý vận hành thiết bị, mà đây chính là một cơ hội tốt để sinh viên tập dượt giải quyết những vấn đề cụ thể trong thực tế sản xuất.
Để hoàn thành được bản đồ án này em xin gửi lời Thank chân thành nhất đến các thầy cô khoa Công Nghệ Hóa, đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Văn Mạnh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em làm đồ án.
Do thời gian và kiến thức bản thân em còn hạn chế nên bản đồ án không tránh khỏi những thiếu sót em rất mong nhận được sự góp ý, những lời nhận xét và sửa chữa của thầy cô để bản đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cám ơn.
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG
1. LÝ THUYẾT VỀ CHƯNG LUYỆN:
1.1. Phương pháp chưng luyện:
Chưng luyện là một phương pháp nhằm để phân tách một hỗn hợp khí đã hóa lỏng dựa trên độ bay hơi tương đối khác nhau giữa các cấu tử thành phần ở cùng một áp suất.
Phương pháp chưng luyện này là một quá trình trong đó hỗn hợp được bốc hơi và ngưng tụ nhiều lần. Kết quả cuối cùng ở đỉnh tháp ta thu được một hỗn hợp gồm hầu hết các cấu tử dễ bay hơi và nồng độ đạt yêu cầu. Phương pháp chưng luyện cho hiệu suất phân tách cao, vì vậy nó được sử dụng nhiều trong thực tế.
Dựa trên các phương pháp chưng luyện liên tục, người ta đưa ra nhiều thiết bị phân tách đa dạng như tháp chóp, tháp đĩa lỗ không có ống chảy truyền, tháp đĩa lỗ có ống chảy truyền, tháp đệm… Cùng với các thiết bị ta có các phương pháp chưng cất là:
a. Áp suất làm việc:
- Chưng cất ở áp suất thấp.
- Chưng cất ở áp suất thường.
- Chưng cất ở áp suất cao.
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa trên nhiệt độ sôi của các cấu tử: nếu nhiệt độ sôi của các cấu tử quá cao thì giảm áp suất làm việc để giảm nhệt độ sôi của các cấu tử.
b.Nguyên lý làm việc: có thể làm việc theo nguyên lý liên tục hay gián đoạn:
-Chưng gián đoạn: phương pháp này được sử dụng khi:
Nhiệt độ sôi của các cấu tử khác xa nhau.
Không cần đòi hỏi sản phẩm có độ tinh khiết cao
Tách hỗn hợp lỏng ra khỏi tạp chất không bay hơi.
Tách sơ bộ hỗn hợp nhiều cấu tử.
- Chưng liên tục: là quá trình được thực hiện liên tục nghịch dòng và nhiều đoạn.
1.2. Thiết bị chưng luyện:
Trong sản xuất thường sử dụng rất nhiều loại tháp khác nhau nhưng chúng đều có một yêu cầu cơ bản là diện tích tiếp xúc bề mặt pha lớn.
Tháp chưng luyện phong phú về kích cỡ và ứng dựng. Các tháp lớn thường được sử dụng trong công nghệ lọc hóa dầu. Đường kính tháp phụ thuộc vào lượng pha lỏng và lượng pha khí, độ tinh khiết của sản phẩm. Mỗi loại tháp chưng lại có cấu tạo riêng, có ưu điểm và nhược điểm khác nhau, vậy ta phải chọn loại tháp nào cho phù hợp với hỗn hợp cấu tử cần chưng và tính toàn kích cỡ của thết bị cho phù hợp với yêu cầu.
Trong đồ án này em được giao thiết kế tháp chưng luyện liên tục loại tháp đĩa lỗ có ống chảy truyền để phân tách hỗn hợp hai cấu tử là metylic – etylic, chế độ làm việc ở áp suất thường với hỗn hợp đầu vào ở nhiệt độ sôi.
2. GIỚI THIỆU VỀ HỖN HỢP ĐƯỢC CHƯNG LUYỆN:
Metylic là chất lỏng linh động và không màu, hòa tan trong nước theo bất cứ tỷ lệ nào. Nhiệt độ sôi 67.40C , Metylic là chất độc đói với cơ thể, nếu uống từ 8 đến 10g thì có thể bị ngộ độc, mát bị rối loạn và có thể mù lòa.
Etylic cũng là chất lỏng linh động không màu và có thể hòa tan vô hạn trong nước. Nhiệt độ sôi của nó là 78.40C, Etylic được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp, đời sống hàng ngày. Metylic – Etylic là sản phẩm của quá trình lên men hay quá trình tổng hợp khác, 2 chất này ở trạng thái bình thường là chất lỏng không liên kết, có độ bay hơi khác nhau. ở đây metylic bay hơi trước do nhiệt độ sôi của nó thấp hơn của etylic. Hỗn hợp ăn mòn yếu nên trong quá trình lựa chọn thiết bị để chưng luyện thì ta nên sử dụng loại thép các bon thường để tránh lãng phí.
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:
MỤC LỤC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ 1
LỜI MỞ ĐẦU 3
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG 5
1. LÝ THUYẾT VỀ CHƯNG LUYỆN: 5
1.1. Phương pháp chưng luyện: 5
1.2. Thiết bị chưng luyện: 6
2. GIỚI THIỆU VỀ HỖN HỢP ĐƯỢC CHƯNG LUYỆN: 6
2.1. Metylic: 6
2.2. Etylic 6
2.3. Vẽ và thuyết minh dây chuyền sản xuất: 7
PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 9
2.1.Tính toán cân bằng vật liệu toàn thiết bị: 9
2.2. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH THÁP 25
2.3. TÍNH CHIỀU CAO THÁP 35
2.4. TÍNH TRỞ LỰC THÁP 49
2.5. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 52
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ 60
3.1. TÍNH TOÁN THÂN THÁP: 60
3.2. TÍNH ĐÁY VÀ NẮP THIẾT BỊ 63
3.3. CHỌN MẶT BÍCH 65
3.4. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH CÁC ỐNG DẪN 66
3.5. TÍNH VÀ CHỌN GIÁ ĐỠ, TAI TREO 71
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 77
4.1 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ GIA NHIỆT HỖN HỢP ĐẦU 77
4.2. TÍNH BƠM VÀ THÙNG CAO VỊ 87
KẾT LUẬN 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 102
KẾT LUẬN
Do đặc điểm của quá trình chưng luyện là hệ số phân bố thay đổi theo chiều cao của tháp, đồng thời quá trình truyền nhiệt diễn ra song song với quá trình chuyển khối vì vậy làm cho quá trình tính toán và thiết kế trở nên phức tạp.
Một khó khăn nữa mà khi tính toán và thiết kế hệ thống chưng luyện luôn gặp phải là không có công thức chung cho việc tính toán các hệ số động học của quá trình chưng luyện hay công thức chưa phản ánh được đầy đủ các tác dụng động học, các hiệu ứng hóa học, hóa lý,… mà chủ yếu là công thức thực nhiệm và trong các công thức tính toán thì phần lớn phải tính theo giá trị trung bình, các thông số vật lý chủ yếu nội suy, nên rất khó khăn cho việc tính toán chính xác.
Trong phạm vi khuôn khổ của đồ án môn học, do thời gian không cho phép động thời do hạn chế về kiến thức lý thuyết cũng như thực tế sản suất và đây cũng là lần đầu tiên tiếp xúc với đồ án nên tuy đã cố gắng tìm tài liệu cũng như tra cứu các số liệu, cố gắng hoàn thành bản đồ án này nhưng vẫn không tránh khỏi những bỡ ngỡ, sai sót. Em mong sự giúp đỡ và chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn.
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển không ngừng nghỉ của khoa học kỹ thuật, máy móc công nghệ không ngừng được nâng cao tạo ra các sản phẩm thỏa mãn các nhu cầu khắt khe nhất của thị trường. Nghành công nghiệp hóa chất cũng không nằm ngoài xu thế đó, càng ngày sản phẩm của ngành công nghiệp này càng đòi hỏi sự tinh khiết, chất lượng hoàn hảo phù hợp với nhu cầu sản xuất sử dụng của con người.
Để tạo ra loai sản phẩm hóa chất có tính tinh khiết cao, đảm bảo tăng nồng độ chất tan trong dung dịch, phù hợp yêu cầu người ta có rất nhiều cách để tạo ra chúng, một trong những cách đó là sử dụng phương pháp chưng luyện, tạo ra tăng nồng độ sản phẩm mong muốn. Chưng là phương pháp dùng để tách các hỗn hợp chất lỏng (cũng như các hỗn hợp khí đã hóa lỏng) thành những cấu tử riêng biệt, dựa trên độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Chúng ta có thể thực hiện nhiều phương pháp chưng khác nhau như chưng gián đoạn, chưng liên tục, chưng đơn giản, và chưng đặc biệt (chưng luyện hỗn hợp đẳng phí, chưng phân tử, chưng bằng hơi nước trực tiếp, chưng trích ly).
Ngày nay, chưng luyện được ứng dụng rộng rãi để tách các hỗn hợp:
+ Dầu mỏ, các tài nguyên được khai thác ở dạng lỏng.
+ Không khí hóa lỏng.
+ Quá trình tổng hợp hữu cơ thường cho sản phẩm ở dạng hỗn hợp chất lỏng. Ví dụ: sản xuất metanol, etylen…
+ Công nghệ sinh học thường cho sản phẩm là hỗn hợp chất lỏng như etylic-nước từ quá trình lên men.
Khi chưng, hỗn hợp đầu chứa bao nhiêu cấu tử thì ta thu được bấy nhiêu cấu tử sản phẩm. Để có thể thu được sản phẩm đỉnh tinh khiết ta tiến hành chưng nhiều lần hay còn gọi là chưng luyện.
Là một kỹ sư hóa chất trong tương lai, chúng em đã được trang bị rất nhiều những kiến thức cơ bản về các quá trình thiết bị của công nghệ sản xuất những sản phẩm hóa học, để củng cố những kiến thức đã học, cũng như để phát huy trình độ độc lập sáng tạo giải quyết một vấn đề cụ thể của sinh viên trong thực tế sản xuất, chinh vì vậy khi được nhận bản đồ án quá trình thiết bị này là một cơ hội tốt để cho chúng em được tìm hiểu về các quá trình công nghệ, được vận dụng những kiến thức đã được học và mở rộng vốn kiến thức của mình, từ đó cho chúng em cái nhìn cụ thể hơn về ngành nghề mình đã lựa chọn.
Bản đồ án này không chỉ làm sáng tỏ thêm lý thuyết, nắm vững phương pháp tính toán và nguyên lý vận hành thiết bị, mà đây chính là một cơ hội tốt để sinh viên tập dượt giải quyết những vấn đề cụ thể trong thực tế sản xuất.
Để hoàn thành được bản đồ án này em xin gửi lời Thank chân thành nhất đến các thầy cô khoa Công Nghệ Hóa, đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Văn Mạnh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em làm đồ án.
Do thời gian và kiến thức bản thân em còn hạn chế nên bản đồ án không tránh khỏi những thiếu sót em rất mong nhận được sự góp ý, những lời nhận xét và sửa chữa của thầy cô để bản đồ án của em được hoàn chỉnh hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cám ơn.
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG
1. LÝ THUYẾT VỀ CHƯNG LUYỆN:
1.1. Phương pháp chưng luyện:
Chưng luyện là một phương pháp nhằm để phân tách một hỗn hợp khí đã hóa lỏng dựa trên độ bay hơi tương đối khác nhau giữa các cấu tử thành phần ở cùng một áp suất.
Phương pháp chưng luyện này là một quá trình trong đó hỗn hợp được bốc hơi và ngưng tụ nhiều lần. Kết quả cuối cùng ở đỉnh tháp ta thu được một hỗn hợp gồm hầu hết các cấu tử dễ bay hơi và nồng độ đạt yêu cầu. Phương pháp chưng luyện cho hiệu suất phân tách cao, vì vậy nó được sử dụng nhiều trong thực tế.
Dựa trên các phương pháp chưng luyện liên tục, người ta đưa ra nhiều thiết bị phân tách đa dạng như tháp chóp, tháp đĩa lỗ không có ống chảy truyền, tháp đĩa lỗ có ống chảy truyền, tháp đệm… Cùng với các thiết bị ta có các phương pháp chưng cất là:
a. Áp suất làm việc:
- Chưng cất ở áp suất thấp.
- Chưng cất ở áp suất thường.
- Chưng cất ở áp suất cao.
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa trên nhiệt độ sôi của các cấu tử: nếu nhiệt độ sôi của các cấu tử quá cao thì giảm áp suất làm việc để giảm nhệt độ sôi của các cấu tử.
b.Nguyên lý làm việc: có thể làm việc theo nguyên lý liên tục hay gián đoạn:
-Chưng gián đoạn: phương pháp này được sử dụng khi:
Nhiệt độ sôi của các cấu tử khác xa nhau.
Không cần đòi hỏi sản phẩm có độ tinh khiết cao
Tách hỗn hợp lỏng ra khỏi tạp chất không bay hơi.
Tách sơ bộ hỗn hợp nhiều cấu tử.
- Chưng liên tục: là quá trình được thực hiện liên tục nghịch dòng và nhiều đoạn.
1.2. Thiết bị chưng luyện:
Trong sản xuất thường sử dụng rất nhiều loại tháp khác nhau nhưng chúng đều có một yêu cầu cơ bản là diện tích tiếp xúc bề mặt pha lớn.
Tháp chưng luyện phong phú về kích cỡ và ứng dựng. Các tháp lớn thường được sử dụng trong công nghệ lọc hóa dầu. Đường kính tháp phụ thuộc vào lượng pha lỏng và lượng pha khí, độ tinh khiết của sản phẩm. Mỗi loại tháp chưng lại có cấu tạo riêng, có ưu điểm và nhược điểm khác nhau, vậy ta phải chọn loại tháp nào cho phù hợp với hỗn hợp cấu tử cần chưng và tính toàn kích cỡ của thết bị cho phù hợp với yêu cầu.
Trong đồ án này em được giao thiết kế tháp chưng luyện liên tục loại tháp đĩa lỗ có ống chảy truyền để phân tách hỗn hợp hai cấu tử là metylic – etylic, chế độ làm việc ở áp suất thường với hỗn hợp đầu vào ở nhiệt độ sôi.
2. GIỚI THIỆU VỀ HỖN HỢP ĐƯỢC CHƯNG LUYỆN:
Metylic là chất lỏng linh động và không màu, hòa tan trong nước theo bất cứ tỷ lệ nào. Nhiệt độ sôi 67.40C , Metylic là chất độc đói với cơ thể, nếu uống từ 8 đến 10g thì có thể bị ngộ độc, mát bị rối loạn và có thể mù lòa.
Etylic cũng là chất lỏng linh động không màu và có thể hòa tan vô hạn trong nước. Nhiệt độ sôi của nó là 78.40C, Etylic được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp, đời sống hàng ngày. Metylic – Etylic là sản phẩm của quá trình lên men hay quá trình tổng hợp khác, 2 chất này ở trạng thái bình thường là chất lỏng không liên kết, có độ bay hơi khác nhau. ở đây metylic bay hơi trước do nhiệt độ sôi của nó thấp hơn của etylic. Hỗn hợp ăn mòn yếu nên trong quá trình lựa chọn thiết bị để chưng luyện thì ta nên sử dụng loại thép các bon thường để tránh lãng phí.
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