Đang tải... (xem toàn văn)
Công ty cổ phần Dịch vụDu lịch Dầu khí (Petrosetco) và Tập đoàn Itochu Nhật Bản sẽ hợp tác lập liên doanh đầu tư 100 triệu USD xây dựng nhà máy sản xuất ethanol đầu tiên từ sắn lát đầu tiên tại Việt Nam. Thỏa thuận vừa đượcký kết ngày hôm nay (93) tại Hà Nội. Nhà máy dự định được đặt tại Khu công nghiệp Hiệp Phước, Thành phố Hồ Chí Minh, công suất 100 triệu lít ethanolnăm, từ nguồn nguyên liệu sắn lát. xây dựng nhà máy sản xuất ethanol đầu tiên tại Việt Nam. Phát biểu tại buổi lễ ký kết, ông Trần Công Tào, Chủ tịch Hội đồng quản trị Petrosetco cho biết sự có mặt của ethanol trong xăng không chỉ giảm thiểu được một phần lượng xăng nhập khẩu mà còn góp phần không nhỏ vào việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Ông Toshio Shigemi, Phó giám đốc điều hành Itochu Tokyo khẳng định Itochu sẽ chia sẻ thông tin và kiến thức mà Tập đoàn này đã có được và hy vọng sẽ đóng góp vào sự thành công của dự án sản xuất Ethanol đầu tiên tại Việt Nam. Toàn bộ sản phẩm của nhà máy sẽ cung ứng cho thị trường để pha vào xăng, phục vụ cho các hoạt động công nghiệp và giao thông vận tải. Nhà máy dự kiến sẽ hoàn thành vào quý I2009. Ngoài ra, Trong thực phẩm có thể cải tiến quy trình sản xuất cồn từ sắn thành cồn thực phẩm dùng trong sản xuất rượu. Nguồn: TPHCM : 100 triệu USD sản xuất cồn ethanol từ sắn
Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu giúp đỡ bảo tận tình giáo viên hướng dẫn, chúng tơi hồn thành đồ án cơng nghệ Với đề tài “Thiết kế quy trình cơng nghệ sản xuất cồn công nghiệp lấy nguồn nguyên liệu từ sắn lát với suất 20.000 lít/ngày” phương pháp lên men liên tục Chúng xin gửi lời cám ơn đến giáo viên hướng dẫn Nguyễn Quốc Hải, khoa Hóa Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu, thầy hướng dẫn tận tình chúng tơi suốt trình thực đồ án Bản đồ án kết nổ lực nghiên cứu học hỏi thành viên nhóm, khơng tránh khỏi sai sót xảy Do mong nhận đóng góp từ hội đồng bảo vệ để đồ án chúng tơi hồn thiện đồng thời giúp chúng tơi có them nhiều kinh nghiệm thực tế Xin chân thành cảm ơn! Công nghệ kỹ thuật hóa học Page Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Từ xa xưa loài người biết sản xuất rượu etylic làm đồ uống.Ngày nghề làm rượu – cồn phát triển chiếm tỷ lệ lớn ngành kinh tế quốc dân Trong tiến trình hội nhập phát triển, ngành công nghiệp Việt Nam tạo bước ngoặt làm thay đổi mặt kinh tế Cơng nghiệp nói chung cơng nghiệp sản xuất thực phẩm nói riêng bước đổi công nghệ để tạo sản phẩm có chất lượng tốt nhất, đáp ứng tối đa nhu cầu thị hiếu Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Một ngành công nghiệp phát triển, đóng góp vào ngân sách nhà nước khoản không nhỏ ngành sản xuất sản phẩm lên men.Trong số phải kể đến ngành cơng nghiệp sản xuất rượu cồn Hầu giới dùng cồn đểpha chế rượu cho nhu cầu khác như: y tế, nhiên liệu nguyên liệu cho ngành cơng nghiệp khác Chính cần thiết mà cơng nghiệp sản xuất cồn đem lại thu nhập đáng kể Vì việc xây dựng nhà máy sản xuất rượu cồn phù hợp với điều kiện Trên sở mà nhóm chúng tơi giao nhiệm vụ “Thiết kế quy trình cơng nghệ sản xuất cồn cơng nghiệp lấy nguồn nguyên liệu từ sắn lát với suất 20.000 lít/ngày” phương pháp lên men liên tục Chương I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Cơ sở lý thuyết 1.1.1 Sơ lược vềsản xuất cồn rượu Rượu với tư cách đồ uống đa dạng có nhiều mẫu mã khác Nói chung, người ta chia thành rượu mạnh (khoảng 40 cồn), rượu thông thường (khoảng 30-400 cồn), rượu nhẹ (dưới 300 cồn) Ở nước Phương Tây người ta sản xuất rượu trắng gọi Vodka, Nga số nước khác, chứa thùng gỗ sồi thường có màu nâu vàng nhạt đến màu nâu sẫm với hương vị khác có tên gọi khác Tình hình tiêu thụ loại rượu giới tới 4-6 lít/người/năm chưa tính bia rượu vang Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Ngồi cơng dụng làm đồ uống, rượu cồn etylic cịn có khả làm nguyên liệu cho số ngành kinh tế quan trọng: làm dung môi hữu cơ, nhiên liệu, dùng y tế, tong mỹ phẩm pha nước hoa, dược để trích ly hoạt chất sinh học, sản xuất acid axetic giấm ăn, sản xuất loại este có mùi thơm, cao su tổng hợp nhiều hợp chất khác…Đặc biệt với khả dùng làm nhiên liệu (chất đốt) cồn tuyệt đối hứa hẹn cho ngành công nghiệp sản xuất cồn nhiên liệu tái sinh – viễn cảnh sáng sủa rộng lớn 1.1.2 Nguyên liệu sản xuất cồn Trên thực tế để sản xuất cồn Etylic nguyên tắc dùng bất kỳ nguyên liệu chứa đường Polysaccarit sau thuỷ phân biến thành đường lên men Do ta dùng nguyên liệu giầu Xenluloza để thuỷ phân thành đường Tuy nhiên dùng nguyên liệu kém hiệu kinh tế Trong thực tế điều kiện sản xuất nước ta dùng nguyên liệu từ mật rỉ hay chất có hàm lượng tinh bột cao như: khoai, săn, ngô, gạo… Từ tinh bột: Được sử dụng nhiều từ sắn sắn có hàm lượng tinh bột nhiều Cây sắn có tên khoa học Manihot esculenta Crantz loại lương thực ăn củ, thuộc họ thầu dầu Euphorbiaceae Cây sắn cao – 3m, đường kính tán 50 – 100cm Lá khía thành nhiều thùy, dùng để làm thức ăn chăn nuôi cho gia súc Rễ ngang phát triển thành củ tích lũy tinh bột Củ dài 20 – 50cm, luộc chin có màu trắng đục, hàm lượng tinh bột cao Sắn luộc chín có vị dẻo, thơm đặc trưng Săn có thời gian sinh trưởng dao động từ – 12 tháng, có nơi 18 tháng, tùy thuộc vào giống, vụ trồng, đất trồng mục đích sử dụng… Mật rỉ: Cây mía sau thu hoạch cắt bỏ Thân mía nghiền cắt nhỏ ép lấy nước Đun sôi nước để cô đặc, đến tạo nên tinh thể đường Các tinh thể đường tách phần mật mía tiếp tục cơ.Sau khoảng Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu lần cô đặc, tạo thêm tinh thể đường biện pháp thơng thường, chất lỏng cịn lại rỉ mật hay rỉ đường Khoảng 75% tổng lượng rỉ mật giới có nguồn gốc từ mía (Saccharum officinarum), gần 25% từ củ cải đường (Beta vulgaris) Nói chung, sản lượng rỉ mật khoảng 1/3 sản lượng đường sản xuất, khoảng 100 mía đem ép có 3-4 rỉ mật sản xuất Trong rỉ đường mía cịn lượng đường nhỏ Khơng giống đường tinh luyện, rỉ đường chứa lượng vết vitamin lượng đáng kể số chất khống canxi, magie, kalivà sắt, thìa cà phê rỉ mật cung cấp 20% giá trị hàng ngày cần thiết khoáng chất Rỉ đường sử dụng chế biến thực phẩm dùng để sản xuất cồn etyliccũng làm thức ăn cho trâu bò Việt Nam vốn nước nông nghiệp với số dân 80 triệu người Trong có khoảng 5% hộ đói 20% hộ nghèo Cây sắn nguồn thu nhập chủ yếu hộ nghèo Trước đây, người dân trồng sắn chủ yếu dùng làm nguồn lương thực Nhưng kinh tế phát triển đời sống người dân nâng cao, khoa học kĩ thuật tiên tiến nên sắn nguồn nguyên liệu dồi để sản xuất rượu Diện tích trồng sắn số tỉnh lớn tính đến ngày 15/6/2013 (ha) Tỉnh 15/6/2012 15/6/2013 Tăng/giảm Gia Lai 39,106 44,660 14,2 Tây Ninh 30,321 34,212 12,8 Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Kon Tum 29,973 31,828 6,2 Đắk Lắk 20,454 26,065 27,4 Sơn La 22,028 21,290 -3,4 Phú Yên 15,421 18,503 20,0 Nghệ An 18,016 18,000 -0,1 Yên Bái 16,174 16,933 4,7 Do đó, đồ án chúng tơi sử dụng nguồn nguyên liệu từ sắn lát Đây nguồn nguyên liệu dồi với sản lượng lớn nước ta, sắn loại dễ trồng thích hợp với đất gò, đồi Sản lượng sắn tương đối ổn định cao, củ sắn nhiều tinh bột nên sản lượng tinh bột đơn vị diện tích lớn đồng thời giá nguyên liệu để sản xuất lít cồn từ sắn tương đối thấp so với nguồn nguyên liệu khác Đó yếu tố thuận lợi ban đầu thiết kế nhà máy sắn đáp ứng yêu cầu sau: + Hàm lượng tinh bột cao, có khả đem lại hiệu kinh tế cao + Vùng nguyên liệu tập trung đáp ứng đủ cho nhu cầu sản xuất Công nghệ kỹ thuật hóa học Page Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 1.1.3 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Thành phần hoá học củ sắn Củ sắn gồm thành phần chính: vỏ, thịt củ lõi Ngồi cịn cuống rễ củ - Vỏ gồm phần: Vỏ gỗ bên ngoài, cấu tạo chủ yếu xenluloza, thường chiếm khoảng 1,5 – 2% khối lượng củ, vỏ cùi cấu tạo từ xenluloza vỏ cùi cịn có mủ sắn polyphenol củ sắn nằm - Thịt củ chứa nhiều tinh bột, protein lượng dầu, lượng polyphenol chiếm khoảng 10 - 15%, polyphenol gây trở ngại chế biến, đặc biệt để sắn chảy mủ sẻ làm cho bột sắn biến màu, thay đổi mùi vị khó ăn trực tiếp luộc, khó nước sấy phơi khô sắn lát sắn bột - Lõi sắn: nằm trung tâm củ, dọc suốt chiều dài Thành phần lõi chủ yếu xenluloza, có chức dẫn nước chất dinh dưỡng củ đồng thời giúp thoát nước sấy phơi khơ Bảng thành phần hố học củ sắn(calo/100gr): Loại Nước Protit Chất béo Gluxit Xenlulo Iro Sắn tươi 70,25 1,102 0,41 26,58 1,11 0,54 Sắn khô 13,12 0,205 0,41 74,74 1,11 1,69 Trong củ sắn có hợp chất độc phazeolumatin gồm glucozit: linamarin lotraustralin Hàm lượng chất có vào khoảng 0,001 – 0,04 mg% chứa chủ yếu vỏ cùi Bình thường phazeolumatin khơng độc, bị Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu thuỷ phân giải phóng HCN, gây độc Khi hàm lượng HCN tới 50 – 100 mg người ăn bị ngộ độc, cao dẫn đến tử vong Để tránh ngộ độc trước ăn cần phải ngâm bóc vỏ cùi Nhưng sắn thái lát phơi khơ giảm đáng kể lượng HCN.Ngồi sắn cịn lượng vitamin Các vitamin sắn thuộc nhóm B, B1, B2 loại chiếm 0,03 mg%, B6 0,006 mg% Các vitamin phần chế biến sản xuất rượu Ở nhà máy sản xuất theo công nghiệp nên sắn lát khô nghiền nhỏ, phối trộn với nước, nấu thành cháo đem vào đường hoá Yêu cầu sắn khô chọn làm nguyên liệu: + Sắn trắng thơm, khơng có mùi móc + Hàm lượng tinh bột đạt 63% + Độ ẩm: 14% + Gluxit lên men: 67,6% + Protit: 1,75% + Chất tro: 1,79% + Chất béo: 0,87% Sắn nguyên liệu chứa tinh bột cao, dễ chế biến sản xuất, nhiên hàm lượng protein khơng lớn nên q trình chế biến cần bổ sung nguồn đạm từ Ure 1.1.4 Nước số chất phụ gia khác Công nghệ kỹ thuật hóa học Page Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Nước: nước dùng cho sản xuất rượu không cần yêu cầu cao nên vừa giảm chi phí xử lí vùa phù hợp cho nấm men phát triển Nước sủ dụng để: + Xử lí nguyên liệu + Nấu nguyên liệu + Pha loãng dung dịch + Vệ sinh thiết bị… H2SO4: tên thường gọi acid sunfuric, có khối lượng phân tử 98,076 g/mol, trạng thái dung dịch acid sunfuric không màu, không mùi, nhiệt độ sôi 338 0C (acid 98%), ngiệt nóng chảy 100C, tỉ trọng 1,84 g/mol H2SO4 dùng cơng đoạn đường hố ngun liệu dạng bột khí Enzym amylase: hệ enzyme phổ biến giới sinh vật Các enzyme thuộc nhóm thuỷ phân, làm xúc tác phân giải liên kết nội phân tử nhóm polysaccharide với tham gia nước Có loại enzyme xếp vào nhóm chính: endoamylase (enzyme nội bạo) exoamylase (enzyme ngoại bào) Trong dây chuyền sản xuất người ta dùng enzyme amylase chuyển tinh bột thành đường trinh mang yế tố định phần lớn hiệu suất thu hồi sản phẩm cồn NaOH: tên thường gọi xút hay xút ăn da, có tỷ trọng 1,829 g/cm 3, nhiệt sơi 61,80C, nhiệt nóng chảy 65,10C NaOH dùng để kiểm tra dịch đường thông qua phương pháp chuẩn độ 1.1.5 Các tính chất cồn etylic Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Etylic biết đến rượu ngũ cốc hay cồn, hợp chất hữu cơ, nằm đồng đẳng rượu metylic, rượu thông thường có thành phần đồ uống có cồn Trong cách nói dân dã, thường nhắc đến cách đơn giản rượu Tính chất vật lý Cồn etylic nguyên chất chất lỏng không màu, nhẹ nước, có mùi thơm đặc trưng, có vị cay, sức hút ẩm mạnh, dễ bay hơi, dễ cháy Rượu hồ tan nước tỷ lệ nào, có kèm theo tượng toả nhiệt co thể tích Rượu hồ tan nhiều chất vơ như: CaCl 2, MgCl2, SiCl4, KOH…, nhiều chất khí: H2, N2, O2, SO2, CO…, hồ tan nhiều chất hữu cơ, khơng hồ tan tinh bột disaccharit… Các thông số vật lý rượu etylic nguyên chất: + Tỷ trọng: d420= 0,7894, d415= 0,7942… + phân tử lượng: 46,03 + Nhiệt sôi: 78,320C áp suất 760mmHg, nhiệt bắt lửa 1200C + Nhiệt dung riêng: 0,548 Kj/kg.độ (ở 200C) 0,769 Kj/kg.độ (ở 600C) + Năng suất toả nhiệt: 6642 7100 Kj/kg.độ Tính chất hố học Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 10 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Giải phương trình bậc => a = 44,0460 ~ 44 => N= 5677 lỗ Số lỗ đường chéo: b= 2a+1 = 89 lỗ 3.9.1 Trở lực đĩa khô Tra tài liệu tham khảo [4(tập 2)- công thức IX.140 – trang 194] Đối với đĩa có tiết diện tự 8% diện tích 3.9.1.1 Phần luyện Vận tốc qua lỗ: Nên 3.9.1.2 Phần cất Vận tốc qua lỗ Nên: 3.9.2 Trở lực sức căng bề mặt Vì đĩa có đường kính lỗ >1mm Tra tài liệu tham khảo [4(tập 2)- công thức IX.142 – trang 194] 3.9.2.1 Phần luyện Tại nhiệt độ trung bình pha lỏng phần luyện TLL= 89,96oC Công nghệ kỹ thuật hóa học Page 62 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu = 17.10-3 = 0,017 Dựa vào đồ thị 1.76, trang 302, [4( tập 2)] Suy : N/m3 Tra bảng I.242, trang 300, [4 (tập1)] Suy : = 0,6034N/m3 Áp dụng công thức I.76, trang 299, [4 (tập1)] • Suy = 0,0165 N/m Vậy 3.9.2.2 Phần chưng Tại nhiệt độ trung bình pha lỏng phần chưng TLC= 88,72oC Tính tốn tương tự ta được: 0,6057 3.9.3 0,018 0,0175 17,9454 Trở lực thủy tĩnh chất lỏng đĩa tạo Áp dụng công thức trang 285, [3]: Công nghệ kỹ thuật hóa học Page 63 = 1,3hbK g Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Với: hb= hgờ + Trong Lgờ: chiều dài gờ chảy tràn, m K: tỷ số khối lượng riêng chất lỏng bọt khối lượng riêng chất lỏng, lấy gàn 0,5 QL: suất lượng thể tích pha lỏng, m3/s 3.10 Tính chiều dài gờ chảy tràn Ta có: Squạt – Stamgiac = Sbán nguyệt Dùng phép lặp Suy Nên 3.10.1 Phần luyện Khối lượng mol trung bình pha lỏng phần luyện Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 64 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Với MLD = xDME + (1-xD)MN = 45,02 Kg/Kmol Khối lượng mol dòng nhập liệu : MF = xFME + (1-xF)MN = 25,43kg/ kmol Suất lượng thể tích pha lỏng phần luyện Suất lượng khối lượng dịng chảy hồn lưu GL =R.GD = 2,4592 50,8458= 125,040 Kg/h Suất lượng mol dòng hồn lưu Vậy: =1,3 (0,05 +3,86×10-3)0,5 968,3 9,81= 332,5513 N/m2 Nên: 3.10.2 Phần chưng Tính tốn tương tự ta được: MLC QLC 22,415 0,0062 1,54.10-3 239,3450 Với MLW = xwMR + (1-xW)MN =0,05 46 + (1-0,05) 18 = 19,4 Kg/kmol Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 65 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 3.11 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Tổng trở lực tháp Tổng trở lực mâm phần luyện tháp Tổng trở lực mâm phần chưng tháp Kiểm tra hoạt động mâm Kiểm tra lại khoảng cách mâm =0,3m đảm bảo cho điều kiện hoạt động bình thương tháp Với mâm phần chưng trở lực qua mâm lớn trở lực thủy lực mâm phần luyện, ta có: Vậy điều kiện thỏa Kiểm tra tính đơng hoạt độngc mâm Tính vận tốc tối thiểu qua lỗ pha vmin đủ cho lỗ mâm hoạt động =13,1113m/s < 17,3738m/s ( ) Nên lỗ mâm hoạt động Kết luận: tổng trở lực tháp Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 66 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 3.12 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Kiểm tra ngập lụt tháp hoạt động Khoảng mâm = 0,25m Bỏ qua tạo bọt ống chảy truyền, chiều cao mực chất lỏng ống chảy truyền mâm xuyên lỗ xác định theo biểu thức 5.20, trang 120, [4] Hd = hgờ + + +hd* Trong đó: Hgờ chiều cao chảy tràn, mm chiều cao lớp chất lỏng trêm mâm, mm tổng trở lực mâm, mm.chất lỏng h tổn thất thủy lực dòng chảy từ ống chảy truyền vào mâm * d xác định theo biểu thức 5.10, trang 115, [4] , mm.chất lỏng QL lưu lượng chắt lỏng, m3/h Sd tiết diện ống chảy truyền mâm Sd = 0,8Smâm = 0,8(π/4).0,62 = 0,2262 m2 Để tháp khơng bị ngập lụt hoạt động hd - = 125 m Phần luyện = 0,0585 m = 58,5m Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 67 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Nên hdL= 50+ 58,5+0,1006 +0,1053= 108, 7059 mm < 125 mm Vậy: hoạt động số mâm phần luyện không bị ngập lụt = 0,0618 m = 61,8m Nên hdL= 50+ 61.8+ 0,1177+ 0,1246 = 112, 0423 mm < 125mm Khi hoạt động mâm phần chưng không bị ngập lụt Kết luận: tháp không bị ngập lụt trình hoạt động 3.13 Bề dày tháp Các thơng số tính tốn xW = 0,05 Nhiệt độ sơi pha lỏng TSL = 89,28oC Nhiệt dộ sôi pha TSH = 96,86oC = Tmax Tra bảng I.249, trang 310, [4 (tập1)] Khối lượng riêng nước 96,86oC: = 961,3026 kg/m3 Tra bảng I.249, trang 310, [4 (tập1)] Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 68 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Khối lượng riêng rượu etylic 96,86 oC: = 727,7850 kg/m3 Áp dụng công thức 1.2, trang 9, [4 (tập1)] = 925,9661 kg/m3 t = Tmax + 20oC = 116,68oC Khối lượng tiêng trung bình pha lỏng tồn tháp Hệ số bổ sung ăn mịn hóa học mơi trường Vì mơi trường axit có tính ăn mòn thời gian sử dụng thiết bị 20 năm Ca= 1×2 =2 mm Ứng suất tiêu chuẩn cho phép Vì vật liệ X18H10T [б]= 140 N/mm2 (hình 1.1, tran 18, [7]) Hệ số hiệu chỉnh Thiết bị có bọc lớp cách nhiệt =0,95 ( [7], trang 26) * Ứng suất cho phép[б] = η [б] = 133 (N/mm2) Hệ số bền mối hàn: Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 69 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu sử dung phương pháp hồ quang điện kiểu hàn giáp mối hai phía => φh= 0,95(bảng XIII.8, trang 362, [6]) • Tính bề dày Ta có = = 800,19 >25 S’ = = = 0,5311 S’ + Cn =0, 5311 + = 2,5311 (mm) Quy tròn theo tiêu chuẩn: S= 3mm (bảng XIII.9, trang 364, [6]) Bề dày tối thiểu: Smin = 3mm (Bảng 5.1, trang 128,[7]) • Bề dày tối thiểu thỏa điều kiện Đáy nắp: Chọn đáy nắp có hình dạng tiêu chuẩn, có gờ làm thép X18H10T chọn bề dày đáy nắp với bề dày thân tháp: S =3 mm Kiểm tra diều kiện: Trong đó: Dt = φ Vì đáy nắp có hình elip tiêu chuẩn với Điều kiện đươc thỏa kiểm tra phần thân tháp Kết luận:Kích thước đáy nắp : Đường kính trong: Dt = = 800mm Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 70 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu ht = 240mm Chiều cao gờ: hgờ = 50mm Bề dày: S= 3mm Diện tích bề mặt : Sbề mặt = 0,8mm Bích ghép thân, đáy nắp Mặt bích phận quan trọng dung để nối phần thiết bị nối 3.14 phận khác với thiết bị Các loại mặt bích thường sử dụng: + Bích liền: phận nối liền thiết bị (hàn, đúc, rèn) Loại bích chủ yếu dùng thiết bị làm việc với áp suất thấp áp suất trung bình + Bích tự do: chủ yếu dung nối ống dẫn làm việc nhiệt độ cao, để nối kim loại màu hợp kim chúng, đặc biệt cần làm mặt bích vật liệu bền thiết bị + Bích ren: chủ yếu dùng cho thiết bị làm việc áp suất cao Chọn bích ghép thân, đáy nắp làm thép X18H10T, cấu tạo bích bích liền khơng cổ Theo tài liệu tham khảo [4 (tập 2) – trang 417], ứng với Dt = 800 (mm) áp suất tính tốn Ptt = 0,0654 (N/mm2) ta chọn bích có thơng số sau: Dt D Db Cơng nghệ kỹ thuật hóa học D1 H Bu lơng db Z Page 71 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu (cái (mm) ) 93 800 M2 850 20 120 24 Tra bảng IX.5, trang 170, [6] với khoảng cách hai mặt bích 1200 mm số mâm hai mặt bích là: Ta có : Số mặt bích cần dung để ghép là( 3+1).2 = bích Khoảng cách hai mặt bích theo thực tế là: m Độ kín mối ghép bích chủ yếu vật đệm định Đệm làm vật liệu mềm so với vật liệu bích.Khi xiết bu long, đệm bị biến dạng điền đầy lên chỗ gồ ghề bề mặt bích.Vậy, để đảm bảo độ kín cho thiết bị ta chọn đệm dây amiăng, có bề dày (mm) 3.15 Chân đỡ tháp tai treo Tính trọng lưỡng tồn tháp: Khối lượng bích ghép thân : m1 = = 7900 ( Kg/m3) = 21,0851 (Kg) Khối lượng mâm: (thép X18H10T: ρX18H10T = 7900 (Kg/m3)) Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 72 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu mmam = = 0,82.0,003.0,7.7900 =8,3348(Kg) Khối lượng thân tháp: mthantháp= (D2ng –D2t).Hthaân ρX18H10T = =703,3394 kg Khối lượng đáy nắp Mđáynắp = Sđáy.δđáy ρX18H10T = 0,3 0,003 7900 = 7,11 (Kg) Khối lượng toàn tháp: m = 8.mbích+19.mmâm +mthân+.mđáy =8.21,0851+19.8,3348+703,3394+7,11=1037,4914 kg Suy lượng toàn tháp P=m.g=1037,4914.9.81=10177,7906 (N) Chân đỡ tháp: Chọn chân đỡ: tháp đỡ bốn chân Tải trọng cho = 0,2544.104 (N) phép chân: Gc = Để đảm bảo độ an toàn cho thiết bị, ta chọn: Gc = 0,5.104(N) Tra bảng XIII.35, trang 437, [6] chọn chân đỡ có thong số sau: L B B1 160 110 135 Thể tích chân đỡ: B2 195 H 240 h 145 s 10 l 55 V= Tai treo: Chọn tai treo: tai treo gắn than tháp để giữ cho tháp khỏi bị dao động điều kiện ngoại cảnh Ta chọn bốn tai treo, tải trọng cho phép tai treo là: Gt = 0,2544.104(N) Để đảm bảo độ an toàn cho thiết bị, ta chọn Gt = 0,5.104 (N) Công nghệ kỹ thuật hóa học Page 73 Khoa hóa học CNTP d 23 Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Tra bảng XII.36 trang 438,[6] chọn tai treo có thơng số sau: L B B1 H 100 75 85 155 Khối lượng tai treo m= 1,23 kg H L 40 a 15 Tra bảng XIII.37, trang 439, [5] Chọn lót tai treo thép CT3 có thong số sau: Chiều dày lót: H=260 (mm) Bề dày lót : SH= 140 mm Chiều rộng lót B=140 mm Thể tích lót tai treo :Vtam lot=260.140.6.10-9=2,184.10-4( m3) 3.16 Cửa ống nối dẫn với thiết bị - bích nối phận thiết bị ống dẫn: Bích làm thép CT3, cấu tạo bích bích liền khơngcổ - Vị trí nhập liệu: Suất lượng nhập liệu: GF = 1500 (Kg/h) Công nghệ kỹ thuật hóa học Page 74 Khoa hóa học CNTP d 18 Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Khối lượng riêng chất lỏng nhập liệu, tra tài liệu tham khảo [4(tập 1)] tF = 96,905oC : ρF = 716 (Kg/m3); = 2,7329 (m3/h) Lưu lượng chất lỏng nhập liệu vào tháp: Chọn vận tốc chất lỏng nhập liệu (tự chảy từ bồn cao vị vào mâm nhập liệu): vF = 0,2 (m/s) - Đường kính ống nhập liệu: dF= Suy ra: chọn đường kính ống nhâp liệu: dF = 0,07 (m) Tài liệu tham khảo [4 (tập 2)], chọn chiều dài đoạn ống nối để ghép mặt bích: lF = 100 (mm) Các thơng số bích ghép ống dẫn nhập liêu Dt Db Dn D D1 h 90 Bu lông db Z (cái) M1 12 (mm) 50 - 110 57 140 Ống đỉnh tháp: Suất lượng đỉnh tháp: gd= 216,4098(Kg/h) Nhiệt độ pha đỉnh tháp:tHD=96,7153 =99 (kg/m3) Chọn vận tốc khỏi đỉnh tháp V= 120(m/s) Đường kính ống nối: Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 75 Khoa hóa học CNTP Đồ án cơng nghệ - khóa 10 Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu mm Chọn ống có D= 100 mm Tra bảng XII.32, trang 434, [4] Chiều dài đoạn ống nối : l= 120(mm) Tra bảng XIII.26, trang 409, [4] Các thơng số bích ứng với P=0,0654 (N.mm2) Dt 100 - Db Dn D 170 (mm) 108 205 D1 h 148 14 Bu lông db Z (cái) 16 Ống hoàn lưu: Suất lượng hoàn lưu: Ghl =D.MD.R=0.6.462,4592=67,8739 (Kg/h) Khối lượng riêng chất lỏng hoàn lưu, tra tài liệu tham khảo [4 (tập 1)] tD= 96,71oC : ρhl = 751 (Kg/m3) = 0,09 (m3/h) Lưu lượng chất lỏng hoàn lưu: Chọn vận tốc chất lỏng hoàn lưu (tự chảy từ phận tách lỏng ngưng tụ vào tháp): vhl = 0,2 (m/s) Đường kính ống hồn lưu: dhl = (m) Suy ra: đường kính ống hồn lưu: dhl = 0.02 (m) Tài liệu tham khảo [4 (tập 2)], chọn chiều dài đoạn ống nối để ghép mặt bích: lhl = 100 (mm) Các thơng số bích ghép ống dẫn hồn lưu: - Ống đáy tháp Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Page 76 Khoa hóa học CNTP ... nghệ sản xuất cồn cơng nghiệp lấy nguồn nguyên liệu từ sắn lát với suất 20. 000 lít/ ngày” phương pháp lên men liên tục Chương I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Cơ sở lý thuyết 1.1.1 Sơ lược v? ?sản xuất cồn. .. liệu (chất đốt) cồn tuyệt đối hứa hẹn cho ngành công nghiệp sản xuất cồn nhiên liệu tái sinh – viễn cảnh sáng sủa rộng lớn 1.1.2 Nguyên liệu sản xuất cồn Trên thực tế để sản xuất cồn Etylic nguyên. .. 15,421 18,503 20, 0 Nghệ An 18,016 18 ,000 -0,1 Yên Bái 16,174 16,933 4,7 Do đó, đồ án chúng tơi sử dụng nguồn nguyên liệu từ sắn lát Đây nguồn nguyên liệu dồi với sản lượng lớn nước ta, sắn loại dễ