Đồ án thiết bị chưng cất mâm xuyên lỗ

81 143 0
  • Loading ...
    Loading ...
    Loading ...

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 20/09/2019, 22:01

bài word có mục lục đầy đủ font chữ times new roman định dạng theo đồ án hufi bài word có mục lục đầy đủ font chữ times new roman định dạng theo đồ án hufi bài word có mục lục đầy đủ font chữ times new roman định dạng theo đồ án hufi BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM -0o0 - ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ THIẾT KẾ HẾ THỐNG CHƯNG CẤT NƯỚC AXIT AXETIC GVHD: Th.S Võ Phạm Phương Trang SVTH: Bùi Vương Thịnh MSSV: 2004160168 Tháng 06, năm 2019 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường đại học trường đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý thầy cô, gia đình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đền Võ Phạm Phương Trang, khoa Cơng Nghệ Hố Học – Trường Đại học Công nghiệp Thực Phẩm TPHCM, với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trường Và đặc biệt học kỳ này, em Cô hướng dẫn làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn Cô tận tâm hướng dẫn cho em qua buổi thảo luận Nếu khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo Cơ em nghĩ đồ án em khó hồn thiện tốt Trong q trình hồn thành đồ án, nổ lực khó tránh khỏi sai sót, mong Cơ bỏ qua Đồng thời kinh nghiệm thực tiễn kiến thức hạn hẹp, em mong nhận ý kiến đóng góp Cơ để em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt đồ án sau Em xin chân thành cảm ơn! GVHD: Th.S Võ P Phương Trang Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên: Bùi Vương Thịnh Mã số sinh viên: 2004160168 Nhận xét: Điểm đánh giá: Ngày … tháng … năm 2019 (Ký tên, ghi rõ họ tên) GVHD: Th.S Võ P Phương Trang Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên: Bùi Vương Thịnh Mã số sinh viên: 2004160168 Nhận xét: Điểm đánh giá: Ngày … tháng … năm 2019 (Ký tên, ghi rõ họ tên) GVHD: Th.S Võ P Phương Trang Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học MỤC LỤC DANH SÁCH HỈNH ẢNH GVHD: Th.S Võ P Phương Trang Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học DANH SÁCH BẢNG BIỂU GVHD: Th.S Võ P Phương Trang Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học LỜI MỞ ĐẦU Khoa học kỹ thuật ngày phát triển với nhu cầu ngày cao độ tinh khiết sản phẩm Vì thế, phương pháp nâng cao độ tinh khiết luôn cải tiến đổi để ngày hồn thiện hơn, là: đặc, hấp thụ, chưng cất, trích ly,… Tùy theo đặc tính yêu cầu sản phẩm mà có lựa chọn phương pháp phù hợp Đối với hệ Nước – Axit axetic hai cấu tử tan lẫn hoàn toàn, ta phải dùng phương pháp chưng cất để nâng cao độ tinh khiết Đồ án mơn học q trình thiết bị mơn học mang tính tổng hợp q trình học tập kỹ sư Cơng nghệ Hóa học tương lai Mơn học giúp em giải nhiệm vụ tính tốn cụ thể về: quy trình cơng nghệ, kết cấu, giá thành thiết bị sản xuất hóa chất - thực phẩm Đây bước để em vận dụng kiến thức học nhiều môn học vào giải vấn đề kỹ thuật thực tế cách tổng hợp Nhiệm vụ Đồ án thiết kế hệ thống chưng cất Nước – Axit axetic có suất 2500 (kg/h), nồng độ nhập liệu 70 % (kg nước/kg hỗn hợp), nồng độ sản phẩm đỉnh 96 % (kg nước/kg hỗn hợp), nồng độ sản phẩm đáy % (kg nước/kg hỗn hợp) Sử dụng đốt có áp suất 2,5 (at) GVHD: Th.S Võ P Phương Trang Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý thuyết chung cất 1.1.1 Khái niệm Chưng cất trình dùng để tách cấu tử hỗn hợp lỏng hỗn hợp khí lỏng thành cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay khác cấu tử hỗn hợp (nghĩa nhiệt độ, áp suất bão hòa cấu tử khác nhau) Thay đưa vào hỗn hợp pha để tạo nên tiếp xúc hai pha q trình hấp thu nhả khí, trình chưng cất pha tạo nên bốc ngưng tụ Trong trường hợp đơn giản nhất, chưng cất đặc khơng khác nhau, nhiên hai q trình có ranh giới trình chưng cất dung môi chất tan bay (nghĩa cấu tử diện hai pha với tỷ lệ khác nhau), q trình đặc có dung mơi bay chất tan không bay Khi chưng cất ta thu nhiều cấu tử thường cấu tử thu nhiêu sản phẩm Nếu xét hệ đơn giản có cấu tử ta thu sản phẩm - Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cấu tử có độ bay bé phần cấu tử có độ bay lớn Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay lớn phần cấu tử có độ bay bé Đối với hệ Nước – Axit axetic - Sản phẩm đỉnh chủ yếu nước Sản phẩm đáy chủ yếu axit axetic 1.1.2 Các phương pháp chưng cất Phân loại theo áp suất làm việc: Áp suất thấp, áp suất thường, áp suất cao Phân loại theo nguyên lý làm việc: Chưng cất đơn giản, chưng nước trực tiếp, chưng cất GVHD: Th.S Võ P Phương Trang Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Công nghệ Hóa học Phân loại theo phương pháp cấp nhiệt đáy tháp: Cấp nhiệt trực tiếp, cấp nhiệt gián tiếp Vậy hệ axit axetic – nước, ta chọn phương pháp chưng cất liên tục cấp nhiệt gián tiếp nồi đun áp suất thường 1.1.3 Thiết bị chưng cất Trong sản xuất thường dùng nhiều loại thiết bị khác để tiến hành chưng cất Tuy nhiên yêu cầu chung thiết bị giống nghĩa diện tích bề mặt tiếp xúc pha phải lớn, điều phụ thuộc vào mức độ phân tán lưu chất vào lưu chất Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng ta có loại tháp mâm, pha lỏng phân tán vào pha khí ta có tháp chêm, tháp phun,… Ở ta khảo sát loại thường dùng tháp mâm tháp chêm Tháp mâm: thân tháp hình trụ, thẳng đứng phía có gắn mâm có cấu tạo khác nhau, pha lỏng pha cho tiếp xúc với Tùy theo cấu tạo đĩa, ta có + Tháp mâm chóp : mâm bố trí có chóp dạng tròn, xupap, chữ s… + Tháp mâm xuyên lỗ: mâm có nhiều lỗ hay rãnh Tháp chêm (tháp đệm): tháp hình trụ, gồm nhiều bậc nối với mặt bích hay hàn Vật chêm cho vào tháp theo hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự So sánh ưu nhược điểm loại tháp Tháp chêm Tháp mâm xuyên lỗ Tháp mâm chóp Cấu tạo đơn giản Ưu điểm Trở lực thấp Làm việc với chất lỏng Trở lực tương đối thấp bẩn dùng đệm cầu có ρ ≈ Hiệu suất cao Khá ổn định Hiệu suất cao ρ chất lỏng Nhược điểm Do có hiệu ứng thành → hiệu suất truyền khối thấp Độ ổn định khơng cao, khó vận hành GVHD: Th.S Võ P Phương Trang Không làm việc với chất lỏng bẩn Kết cấu phức tạp Có trở lực lớn Tiêu tốn nhiều vật tư, kết cấu phức tạp Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Do có hiệu ứng thành → tăng suất hiệu ứng thành tăng → khó tăng suất Thiết bị nặng nề Vậy ta sử dụng tháp mâm xuyên lỗ để chưng cất hệ axit axetic – nước 1.2 Giới thiệu sơ nguyên liệu 1.2.1 Axit axetic Là chất lỏng khơng màu, có mùi sốc đặc trưng, trọng lượng riêng 1,0497 20(oC) Khi hạ nhiệt độ xuống đơng đặc thành khối tinh thể có T onc = 16,635 – 0,002o, Tosơi = 118 (oC), tan nước, rượu ete theo tỷ lệ Là axit yếu, −5 o số phân ly nhiệt động 25 ( C) K = 1,75.10 Tính ăn mòn kim loại: Axit axetic ăn mòn sắt, nhơm bị ăn mòn axit lỗng, đề kháng tốt axit axetic đặc khiết Đồng chì bị ăn mòn axit axetic với diện khơng khí Thiếc số loại thép nikel – crom đề kháng tốt axit axetic Axit axetic điều chế cách: Oxy hóa có xúc tác cồn etylic để biến thành andehit axetic, giai đoạn trung gian Sự oxy hóa kéo dài tiếp tục oxy hóa andehit axetic thành axit axetic CH3CHO + ½ O2 = CH3COOH C2H5OH + O2 = CH3COOH + H2O Oxy hóa andehit axetic tạo thành cách tổng hợp từ acetylen Sự oxy hóa andehit tiến hành khí trời với diện coban axetat Người ta thao tác andehit axetic nhiệt độ gần 80 ( oC) để ngăn chặn hình thành peroxit Hiệu suất đạt 95 – 98% so với lý thuyết Người ta đạt dễ dàng sau chế axit axetic kết tinh CH3CHO + ½ O2 Cobanaxetatở80o C         → GVHD: Th.S Võ P Phương Trang CH3COOH 10 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Kết luận: tw1 = 123,232701 (oC) tw2 = 97,788 (oC) - Xác định hệ số truyền nhiệt K= 2675,614+ 5,289.10− + 15945 ,030 = 1035,907 (W/m2K) • Bề mặt truyền nhiệt Bề mặt truyền nhiệt xác định theo phương trình truyền nhiệt Q 455077 ,044× 1000 = K ∆tlog 3600ì 1026,311ì 42,128 = 2,897 (m2) F= Cu to thiết bị Chiều dài ống truyền nhiệt: L = F d + dtr nπ n = 26,343 (m) ⇒ chọn L = (m) L 27 = dtr 0,032 Kiểm tra: = 843,75 > 50 ⇒ εl = 1: thỏa Kết luận: Thiết bị đun sơi dòng nhập liệu thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống với chiều dài ống truyền nhiệt L = 27 (m), chia thành dãy, dãy (m) 6.4 Bồn cao vị • Tổn thất đường ống dẫn Chọn ống dẫn có đường kính dtr = 80 (mm) Tra bảng II.15, trang 381, [1] ⇒ Độ nhám ống: ε = 0,2 (mm) = 0,0002 (m) (ăn mòn ít) Tổn thất đường ống dẫn GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 67 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM  l1  vF h1 =  λ + Σξ1   d1  2g Khoa Cơng nghệ Hóa học (m) Trong + λ1 : hệ số ma sát đường ống + l1 : chiều dài đường ống dẫn, chọn l1 = 30(m) + d1 : đường kính ống dẫn, d1 = dtr = 0,08(m) + ∑ξ1 : tổng hệ số tổn thất cục + vF : vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn - Xác định vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn Các tính chất lý học dòng nhập liệu tra nhiệt độ trung bình tF = tFV + tFS 27+ 103,4 = 2 = 65,4 (oC) Tại nhiệt độ + Khối lượng riêng nước: ρN = 980,392 (kg/m3) + Khối lượng riêng axit: ρA = 998,02 (kg/m3) Nên: xF 1− xF 0,3 1− 0,3 = + = + = 0,001 ρF ρN ρA 980,392 998,02 ⇒ ρF = 992,665 (kg/m3) + Độ nhớt nước: µN = 4,33.10-4 (N.s/m2) + Độ nhớt axit: µA = 6,64.10-4 (N.s/m2) Nên: lgµF = xFlgµN + (1 – xF)lgµA = 0,588.lg(4,33.10-4) + (1 - 0,588)lg(6,64.10-4) = -3,287 ⇒ µF = 5,159.10-4 (N.s/m2) Vận tốc dòng nhập liệu ống GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 68 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM vF = - Khoa Cơng nghệ Hóa học 4G F 4× 3000 = 3600ρ F πd2tr 3600× 992,665× π × 0,082 = 0,167 (m/s) Xác định hệ số ma sát đường ống Chuẩn số Reynolds ReF = vF dtr F 0,196ì 0,08ì 992,665 = àF 5,159.10 = 25706,225 > 4000 : chế độ chảy rối Chuẩn số Reynolds tới hạn: Regh = 6(d1/ε)8/7 = 5648,513 Chuẩn số Reynolds khi bắt đầu xuất vùng nhám: Re n = 220(d1/ε)9/8 = 186097,342 Vì Regh < ReF < Ren ⇒ chế độ chảy rối ứng với khu vực Áp dụng cơng thức (II.64), trang 379, [1] λ1= -  ε 100  0,1.1,46 + d1 ReF   0,25 = 0,029 Xác định tổng hệ số tổn thất cục + Chỗ uốn cong Tra bảng II.16, trang 382, [1] Chọn dạng ống uốn cong 90o có bán kính R với R/d = ξu1 (1 chỗ) = 0,15 Đường ống có chỗ uốn ⇒ ξu1 = 0,15 = 0,9 + Van Tra bảng 9.5, trang 94, [7] Chọn van cầu với độ mở hồn tồn ξvan (1 cái) = 10 Đường ống có van cầu ⇒ ξvan = 10 = 20 + Lưu lượng kế : ξl1 = (coi không đáng kể) + Vào tháp : ξtháp = Nên: ∑ξ1 = ξu1 + ξvan + ξll = 21,9 GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 69 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Vậy: Khoa Công nghệ Hóa học 30   0,167 h1 =  0,029 + 21,9 0,08   2× 9,81 = 0,047 (m) • Tổn thất đường ống dẫn thiết bị đun sơi dòng nhập liệu   v22 l2 h2 =  λ + Σξ  d   2g (m) Trong đó: + λ2 : hệ số ma sát đường ống + l2 : chiều dài đường ống dẫn, l2 = 45 (m) + d2 : đường kính ống dẫn, d2 = dtr = 0,032(m) + ∑ξ2 : tổng hệ số tổn thất cục + v2 : vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn - Vận tốc dòng nhập liệu ống dẫn : v2 = 1,021 (m/s) Xác định hệ số ma sát đường ống Chuẩn số Reynolds : Re2 = 45588,056 > 4000: chế độ chảy rối Độ nhám: ε = 0,0002 Chuẩn số Reynolds giới hạn Regh = 6(d1/ε)8/7 = 1982,191 Chuẩn số Reynolds bắt đầu xuất vùng nhám Ren = 220(d1/ε)9/8 = 66383,120 Vì Regh < Re1 < Ren ⇒ chế độ chảy rối ứng với khu vực độ Áp dụng công thức (II.64), trang 379, [1] λ2= -  ε 100  0,1.1,46 + d Re  2  0,25 = 0,022 Xác định tổng hệ số tổn thất cục + Chữ U GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 70 Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Tra bảng 9.5, trang 94, [7]: ξU2 (1 chỗ) = 2,2 Đường ống có (15 – 1) = 14chữ U ⇒ ξU2 = 2,2 14 = 30,8 + Đột thu Tra bảng II.16, trang 382, [1] Khi Fo 0,0322 = F1 0,082 = 0,160 ξđột thu (1chỗ) = 0,458 Có chỗ đột thu ⇒ ξđột thu = 0,458 + Đột mở Tra bảng II.16, trang 382, [1] Khi Fo 0,0322 = F1 0,082 = 0,160 ξđột mở (1chỗ) = 0,708 Có chỗ đột mở ⇒ ξđột mở = 0,708 Nên: ∑ξ2 = ξU2 + ξđôt thu + ξđột mở = 31,966 Vậy: 45   1,021 h2 =  0,022 + 31,966 0,032   2× 9,81 = 3,316 (m) • Chiều cao bồn cao vị Chọn + 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) z1 + P1 ρ F g v1 2.g + = z2 + GVHD: Th.S Võ P Phương Trang P2 ρ F g v2 2.g + +∑hf1-2 71 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM ⇔ z1 = z + Khoa Cơng nghệ Hóa học P2 − P1 v2 − v1 + ρ F g 2.g +∑hf1-2 Trong + 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 + 0,4 = 0,4 + 0,4 + (31 – 1)0,4 + 0,5 = 13,3 (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 = 40 577,638 = 23105,533 (N/m2) + v1 : vận tốc mặt thoáng (1-1), xem v1 = (m/s) + v2 : vận tốc vị trí nhập liệu, v2 = vF = 0,167 (m/s) + ∑hf1-2 : tổng tổn thất ống từ (1-1) đến (2-2) ∑hf1-2 = h1 + h2 = 6,002 (m) Vậy: Chiều cao bồn cao vị Hcv = z2 + P2 − P1 v2 − v1 + ρ F g 2.g = 13,3 + +∑hf1-2 23105 ,533 0,1672 − + 992,665 2× 9,81 + 6,015 = 21,676 (m) Chọn Hcv = 25 (m) 6.5 Bơm • Năng suất GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 72 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Nhiệt độ dòng nhập liệu tF = 25 (oC) Tại nhiệt độ + Khối lượng riêng nước: ρN = 996,42 (kg/m3) + Khối lượng riêng axit: ρA = 1040,65 (kg/m3) xF 1− xF 0,3 1− 0,3 = + = + = 0,001 ρF ρN ρA 996,42 1040,65 Nên: ⇒ ρF = 1026,974 (kg/m3) + Độ nhớt nước: µN = 8,56.10-4 (N.s/m2) + Độ nhớt axit: µA = 1,18.10-3 (N.s/m2) Nên: lgµF = xFlgµN + (1 – xF)lgµA = 0,588.lg(8,56.10-4) + (1 - 0,588)lg(1,18.10-3) = -3,011 ⇒ µF = 9,753.10-4 (N.s/m2) Suất lượng thể tích dòng nhập liệu ống QF = GF 3000 = ρ F 1026,974 = 2,921 (m3/h) Vậy: chọn bơm có suất Qb = (m3/h) • 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) z1 + P1 ρ F g v1 2.g + + Hb = z2 + P2 ρ F g v2 2.g + +∑hf1-2 Trong + z1: độ cao mặt thoáng (1-1) so với mặt đất, chọn z1 = (m) + z2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, z2 = Hcv = 10 (m) GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 73 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Công nghệ Hóa học + 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) và(2-2), xem v1= v2 = (m/s) + ∑hf1-2 : tổng tổn thất ống từ (1-1) đến (2-2) + Hb : cột áp bơm - Tính tổng trở lực ống Chọn đường kính ống hút ống đẩy nhau: dtr = 50 (mm) Tra bảng II.15, trang 381, [1] ⇒ Độ nhám ống: ε = 0,2 (mm) = 0,0002 (m) (ăn mòn ít) Tổng trở lực ống hút ống đẩy ∑hf1-2 =  lh + lñ  vF  λ + Σξ h + Σξ ñ  d tr   2g Trong + lh : chiều dài ống hút + Chiều cao hút bơm Tra bảng II.34, trang 441, [1] ⇒ hh = 4,5 (m) ⇒ Chọn lh = (m) + lđ : chiều dài ống đẩy, chọn lđ = 20 (m) + ∑ξh : tổng tổn thất cục ống hút + ∑ξđ : tổng tổn thất cục ống đẩy + λ : hệ số ma sát ống hút ống đẩy + vF : vận tốc dòng nhập liệu ống hút ống đẩy (m/s) vF = 4Q b 4× = 3600πd2tr 3600× π × 0,0502 = 0,424 (m/s) ♦ Xác định hệ số ma sát ống hút ống đẩy Chuẩn số Reynolds GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 74 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM ReF = vF dtrρ F 0,424× 0,05× 1026,974 = µF 9,753.10− Khoa Cơng nghệ Hóa học = 22344,356> 4000 :chế độ chảy rối Chuẩn số Reynolds tới hạn: Regh = 6(dtr/ε)8/7 = 3301,065 Chuẩn số Reynolds bắt đầu xuất vùng nhám: Re n = 220(dtr/ε)9/8 = 109674,381 Vì Regh < ReF < Ren ⇒ chế độ chảy rối ứng với khu vực độ Áp dụng công thức (II.59), trang 378, [1] λ=  ε 100  0,1.1,46 + dtr ReF   0,25 = 0,032 ♦ 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 = ξu1 (1 chỗ) = 0,15 Ống hút có chỗ uốn ⇒ ξu1 = 0,15 = 0,3 + Van Tra bảng 9.5, trang 94, [7] Chọn van cầu với độ mở hoàn tồn ξv1 (1 cái) = 10 Ống hút có van cầu ⇒ ξv1 = 10 Nên: ∑ξh = ξu1 + ξv1 = 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 = ξu2 (1 chỗ) = 0,15 Ống đẩy có chỗ uốn ⇒ ξu2 = 0,15 = 0,6 + Van Tra bảng 9.5, trang 94, [7] GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 75 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học Chọn van cầu với độ mở hồn tồn ξv2 (1 cái) = 10 Ống đẩy có van cầu ⇒ ξv2 = 10 + Vào bồn cao vị : ξcv = Nên: ∑ξđ = ξu1 + ξv1 + ξcv = 11,6 + 20   0,424 , 032 + 10 , + 11 ,   0,05   2× 9,81 Vậy: ∑hf1-2 = = 0,353 (m) - Tính cột áp bơm Hb = (z2 – z1) + ∑hf1-2 = (25 – 1) + 0,353 = 24,353 (m) • Cơng suất Chọn hiệu suất bơm: ηb = 0,8 Công suất thực tế bơm Nb = Q bH bρ F g 3× 24,353× 1026,974× 9,81 = 3600.η b 3600× 0,8 = 255,572 (W) = 0,343 (Hp) Kết luận: Để đảm bảo tháp hoạt động liên tục ta chọn bơm li tâm loại XM, có + Năng suất: Qb = (m3/h) + Cột áp: Hb = 24,353 (m) + Công suất: Nb = 0,343 (Hp) CHƯƠNG 7: TÍNH KINH TẾ - Lượng thép X18H10T cần dùng M1 = 47mmâm + mthân + 2mđáy(nắp) = 7730,671 (kg) - Lượng thép CT3 cần dùng M2 = 32mbích nối thân + mbích ghép ống lỏng + 2 mbích ghép ống + mchân đỡ + m tai treo + mtấm lót = 3322,338 (kg) - Số bulơng cần dùng GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 76 Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học n = 16 40 + 4 + = 672 (cái) - Chiều dài ống 38 x (mm) L1 = 1657 + 57 + 61 + 45 + 27 = 10437 (m) - Chiều dài ống 57 x (mm) L2 = 57 + 45 + 27 = 129 (m) - Chiều dài ống 80 (mm) Chọn tổng chiều dài ống hoàn lưu, ống dẫn lỏng vào nồi đun, ống dẫn lỏng khỏi nồi đun 30 (m) L3 = 30 + 30 = 60 (m) - Chiều dài ống 150 (mm): Chọn tổng chiều dài ống đỉnh tháp ống đáy tháp L4 = 10 (m) Chiều dài ống 50 (mm): Chọn tổng chiều dài ống chảy tràn ống xả đáy từ bồn cao vị 50 (m) - L5 = + 20 + 50 = 82 (m) - Kính quan sát: đường kính 180 (mm), dày 20 (mm) S= π 0,182 = 0,025 (m2) Chọn kính quan sát ⇒ S = 0,025 = 0,051 (m2) Bơm ly tâm: chọn bơm ly tâm ⇒ Nb = 0,343 = 0,685 (Hp) Cút inox 38 x 3mm: n = (18 + 14 + 8).2 = 80 (cái) Cút inox 57 x 3mm: n = (18 + 14 + 8).2 = 80 (cái) Vật liệu Số lượng Đơn giá Thành tiền (đ) Thép X18H10T 7730,671 (kg) 50000 (đ/kg) 386533562 Thép CT3 3322,338 (kg) 10000 (đ/kg) 33223379 Bu lông 672 (cái) 5000 (đ/cái) 3360000 Vật liệu cách nhiệt 1,998 (m3) 4000000 (đ/m3) 7993230 Ống dẫn 38 x (mm) 10437 (m) 50000 (đ/m) 521850000 GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 77 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Công nghệ Hóa học Ống dẫn 57 x (mm) 129 (m) 100000 (đ/m) 12900000 Ống 80 (mm) 60 (m) 100000 (đ/m) 6000000 Ống 150 (mm) 10 (m) 100000 (đ/m) 1000000 Ống 50 (mm) 82 (m) 100000 (đ/m) 8200000 Kính quan sát 0,051 (m2) 250000 (đ/m2) 12723 Bơm ly tâm 0,685 (Hp) 700000 (đ/Hp) 479626 Áp kế tự động (cái) 600000 (đ/cái) 600000 Nhiệt kế điện trở tự ghi (cái) 200000 (đ/cái) 600000 Lưu lượng kế ≥ 50 (mm) (cái) 1500000 (đ/cái) 3000000 Van inox 50 (mm) (cái) 150000 (đ/cái) 750000 Van inox 80 (mm) (cái) 150000 (đ/cái) 900000 Racco inox 50 (mm) (cái) 150000 (đ/cái) 750000 Racco inox 80 (mm) (cái) 150000 (đ/cái) 300000 Cút inox 38 x (mm) 80 (cái) 15000 (đ/cái) 1200000 Cút inox 57 x (mm) 80 (cái) 30000 (đ/cái) 2400000 Cút inox 80 (mm) 14 (cái) 30000 (đ/cái) 420000 Cút inox 150 (mm) (cái) 30000 (đ/cái) 90000 Cút inox 50 (mm) 10 (cái) 30000 (đ/cái) 300000 T inox 50 (cái) 30000 (đ/cái) 90000 Tổng chi phí vật tư 992.952.521 Vậy tổng chi phí vật tư tỷ đồng Xem tiền công chế tạo 200% tiền vật tư Vậy: tổng chi phí tỷ đồng GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 78 Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Cơng nghệ Hóa học KẾT LUẬN Qua thời gian thực đồ án kỹ thuật trình thiết bị, em tìm hiểu rõ hệ thống chưng cất Nước – Axit axetic dùng tháp mâm xun lỗ Thơng qua việc tìm hiểu sách, báo tài liệu em giải số vấn đề mà thân vướng mắc chưa trọn vẹn Với hệ thống chưng cất Nước – Axit axetic dùng tháp mâm xuyên lỗ thiết kế,em thấy bên cạnh ưu điểm 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 toàn lao động để tránh rủi ro xảy ra, gây thiệt hại người Sau đồ án em mong có hội tìm hiểu sâu vào đề tài để có thiểu hiểu sâu sắc, trọn vẹn vấn đề TÀI LIỆU THAM KHẢO 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 GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 79 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM Khoa Công nghệ Hóa học 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 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 Hồ Lê Viên, “Thiết kế Tính tốn thiết bị hóa chất”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1978, 286tr Nguyễn Minh Tuyển, “Cơ sờ Tính tốn Máy Thiết bị Hóa chất – Thực phẩm”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1984, 134tr Phạm Văn Bôn – Nguyễn Đình Thọ, “Quá trình Thiết bị Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 5: Q trình Thiết bị Truyền Nhiệt”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM, 2002, 372tr 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 GVHD: Th.S Võ P Phương Trang 80 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TPHCM GVHD: Th.S Võ P Phương Trang Khoa Cơng nghệ Hóa học 81 ... gián tiếp Vậy hệ axit axetic – nước, ta chọn phương pháp chưng cất liên tục cấp nhiệt gián tiếp nồi đun áp suất thường 1.1.3 Thiết bị chưng cất Trong sản xuất thường dùng nhiều loại thiết bị. .. Cấu tạo mâm lỗ Chọn tháp mâm xuyên lỗ có ống chảy chuyền với - Tiết diện tự 8% diện tích mâm Đường kính lỗ: dlỗ = 3mm = 0,003 (m) Chiều cao gờ chảy tràn: hgờ = 50mm = 0,05 (m) Diện tích bán nguyệt... giá thành thiết bị sản xuất hóa chất - thực phẩm Đây bước để em vận dụng kiến thức học nhiều môn học vào giải vấn đề kỹ thuật thực tế cách tổng hợp Nhiệm vụ Đồ án thiết kế hệ thống chưng cất Nước
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án thiết bị chưng cất mâm xuyên lỗ, Đồ án thiết bị chưng cất mâm xuyên lỗ, CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT, Tra bảng I.2, trang 9, [1], Hình 1: Giản đồ T – x,y của hệ Axit axetic – Nước, Hình 3: Đồ thị số mâm lý thuyết phần cất, CHƯƠNG 6: TÍNH THIẾT BỊ PHỤ

Từ khóa liên quan