Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 04 I. Mở đầu. 04 II. Cô đặc 04 1.Định nghĩa 04 2.Các phương pháp cô đặc 05 3.Phân loại và ứng dụng 05 III.Nhiệm vụ của đồ án 06 CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 07 I.Quy trình công nghệ 07 II.Thuyết minh quy trình công nghệ 07 CHƯƠNG III : TÍNH CÔNG NGHỆ 10 I.Cân bằng vật liệu 10 1.Xác định lượng hơi thứ thoát ra khỏi hệ thống 10 2.Xác định nồng độ muối của mỗi nồi 10 II.Cân bằng nhiệt lượng. 11 1.Xác định áp suất trong các nồi 11 2.Xác định nhiệt độ của các nồi 12 3.Xác định tổn thất nhiệt độ 13 4.Hiệu số hữu ích và nhiệt độ sôi của từng nồi 15 5.Cân bằng nhiệt lượng 16 III.Tính bề mặt truyền nhiệt 20 1.Các thông số cơ bản của dung dịch 20 1.1.Độ nhớt 20 1.2.Hệ số truyền nhiệt của dung dịch 21 1.3. Tính hệ số cấp nhiệt α 22 2.Hệ số truyền nhiệt của mỗi nồi 26 3.Hiệu số nhiệt độ hữu ích của mỗi nồi 27 CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 29 I.Tính buồng đốt 29 1. Tính số ống truyền nhiệt 29 2. Đường kính của buồng đốt 29 3. Tính chiều dày của vỉ ống 33 4. Tính bề dày của đáy buồng đốt 33 II.Buồn bốc 34 1. Đường kính buồng bốc 34 2. Chiều cao của buồng bốc 34 3. Bề dày của buồng bốc: 35 4. Bề dày nắp của buồng bốc 36 III.Tính toán đường kính ống dẫn 38 1. Đường kính ống dẫn hơi đốt 38 2. Đường kính ống dẫn hơi thứ 38 3. Đường kính ống dẫn dung dịch 39 4. Đường kính ống thải nước ngưng 40 IV.Tính bề dày lớp cách nhiệt 41 1. Cách nhiệt cho ống dẫn 41 2. Cách nhiệt cho than hình trụ 43 V.Tính toán các mặt bích 43 1. Mặt bích nối thân thiết bị với đáy và nắp 44 2. Mặt bích nối thành thiết bị với các ống dẫn 44 VI. Tính toán tai treo và giá đỡ 44 1. Tai treo của thiết bị 44 2. Chân đỡ buồng đốt 47 PHẦN III : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 49 I.Tính tháp ngưng tụ Baromet 49 1. Lượng nước lạnh cần thiết để ngưng tụ 49 2. Lượng không khí và khí không ngưng cần hút ra khỏi thiết bị 49 3. Các kích thước chủ yếu của thiết bị ngưng tụ 50 3.1 Đường kính trong của thiết bị 50 3.2 Kích thước của tấm ngăn 50 3.3 Chiều cao của thiết bị ngưng tụ 51 3.4 Ống Baromet 52 II.Chọn bơm. 54 1. Chọn bơm ly tâm để bơm nước lên thiết bị 54 2. Tính bơm chân không cho thiết bị ngưng tụ 57 2.1 Đường kính ống dẫn khí không ngưng ra khỏi tháp: 57 2.2 Công suất bơm 58 3. Bơm để bơm dung dịch vào thùng cao vị 59 Tài liệu tham khảo 61
Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 04 I. Mở đầu. 04 II. Cô đặc 04 1.Định nghĩa 04 2.Các phương pháp cô đặc 05 3.Phân loại và ứng dụng 05 III.Nhiệm vụ của đồ án 06 CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 07 I.Quy trình công nghệ 07 II.Thuyết minh quy trình công nghệ 07 CHƯƠNG III : TÍNH CÔNG NGHỆ 10 I.Cân bằng vật liệu 10 1.Xác định lượng hơi thứ thoát ra khỏi hệ thống 10 2.Xác định nồng độ muối của mỗi nồi 10 II.Cân bằng nhiệt lượng 11 1.Xác định áp suất trong các nồi 11 2.Xác định nhiệt độ của các nồi 12 3.Xác định tổn thất nhiệt độ 13 4.Hiệu số hữu ích và nhiệt độ sôi của từng nồi 15 5.Cân bằng nhiệt lượng 16 III.Tính bề mặt truyền nhiệt 20 1.Các thông số cơ bản của dung dịch 20 1.1.Độ nhớt 20 1.2.Hệ số truyền nhiệt của dung dịch 21 1.3. Tính hệ số cấp nhiệt α 22 2.Hệ số truyền nhiệt của mỗi nồi 26 3.Hiệu số nhiệt độ hữu ích của mỗi nồi 27 CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 29 I.Tính buồng đốt 29 1. Tính số ống truyền nhiệt 29 2. Đường kính của buồng đốt 29 3. Tính chiều dày của vỉ ống 33 4. Tính bề dày của đáy buồng đốt 33 Đồ án nhóm13 Trang 1 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng II.Buồn bốc 34 1. Đường kính buồng bốc 34 2. Chiều cao của buồng bốc 34 3. Bề dày của buồng bốc: 35 4. Bề dày nắp của buồng bốc 36 III.Tính toán đường kính ống dẫn 38 1. Đường kính ống dẫn hơi đốt 38 2. Đường kính ống dẫn hơi thứ 38 3. Đường kính ống dẫn dung dịch 39 4. Đường kính ống thải nước ngưng 40 IV.Tính bề dày lớp cách nhiệt 41 1. Cách nhiệt cho ống dẫn 41 2. Cách nhiệt cho than hình trụ 43 V.Tính toán các mặt bích 43 1. Mặt bích nối thân thiết bị với đáy và nắp 44 2. Mặt bích nối thành thiết bị với các ống dẫn 44 VI. Tính toán tai treo và giá đỡ 44 1. Tai treo của thiết bị 44 2. Chân đỡ buồng đốt 47 PHẦN III : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 49 I.Tính tháp ngưng tụ Baromet 49 1. Lượng nước lạnh cần thiết để ngưng tụ 49 2. Lượng không khí và khí không ngưng cần hút ra khỏi thiết bị 49 3. Các kích thước chủ yếu của thiết bị ngưng tụ 50 3.1 Đường kính trong của thiết bị 50 3.2 Kích thước của tấm ngăn 50 3.3 Chiều cao của thiết bị ngưng tụ 51 3.4 Ống Baromet 52 II.Chọn bơm 54 1. Chọn bơm ly tâm để bơm nước lên thiết bị 54 2. Tính bơm chân không cho thiết bị ngưng tụ 57 2.1 Đường kính ống dẫn khí không ngưng ra khỏi tháp: 57 2.2 Công suất bơm 58 3. Bơm để bơm dung dịch vào thùng cao vị 59 Đồ án nhóm13 Trang 2 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng Tài liệu tham khảo 61 Đồ án nhóm13 Trang 3 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN I. MỞ ĐẦU: Na 2 SO 4 là một muối có dạng bột màu trắng,tan trong nước,có thể hấp thụ chất ẩm,không nặng mùi và không có tính độc hại. Ngành công nghiệp sản xuất Na 2 SO 4 là một trong những ngành công nghiệp sản xuất hoá chất cơ bản. Nó được sử dụng rộng rãi trong các việc tẩy rửa ,hóa chất ngành in,kính,thủy tinh hữu cơ,sản xuất giấy, dược phẩm,thuộc da và nhuộm vải… Na 2 SO 4 là một muối trung tính,không có tính độc hại.nhưng ở nhiệt độ cao nó dễ kết tinh thành các muối không tan ảnh hưởng tới các quá trinh nung,luyện,làm giảm năng xuất.Vì vậy cần lưu ý đến việc ăn mòn thiết bị, đảm bảo an toàn lao động trong quá trình sản xuất. Trước đây trong công nghiệp Na 2 SO 4 thường được sản xuất bằng cách cho NaOH tác dụng với dung dịch CuSO 4 .Ngày nay người ta pha dung dịch NaOH với dung dịc axit H 2 SO 4 loãng ,nóng . Tuy nhiên dung dịch sản phẩm thu được thường có nồng độ rất loãng , khó khăn trong việc vận chuyển đi xa. Để thuận tiện cho chuyên chở và sử dụng người ta phải cô đặc dung dịch đến một nồng độ nhất định theo yêu cầu. II.Cô đặc 1. Định nghĩa Cô đặc là phương pháp thường dùng để làm tăng nồng độ một cấu tử nào đó trong dung dịch hai hay nhiều cấu tử. Tùy theo tính chất của cấu tử khó bay hơi (hay không bay hơi trong quá trình đó) ta có thể tách một phần dung môi (cấu tử dễ bay hơi hơn) bằng phương pháp nhiệt hay bằng phương pháp làm lạnh kết tinh. Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất rắn hòa tan trong dung dịch bằng cách tách bớt một phần dung môi qua dạng hơi. Đồ án nhóm13 Trang 4 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng 2. Các phương pháp cô đặc Phương pháp nhiệt (đun nóng): dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi dưới tác dụng của nhiệt khi áp suất riêng phần của nó bằng áp suất tác dụng lên mặt thoáng chất lỏng. Phương pháp lạnh: khi hạ thấp nhiệt độ đến một mức nào đó thì một cấu tử sẽ tách ra dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường là kết tinh dung môi để tăng nồng độ chất tan.Tùy tính chất cấu tử và áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng mà quá trình kết tinh đó xảy ra ở nhiệt độ cao hay thấp và đôi khi phải dùng đến máy lạnh. 3. Phân loại và ứng dụng a. Theo cấu tạo • Nhóm 1: dung dịch đối lưu tự nhiên (tuần hoàn tự nhiên) dùng cô đặc dung dịch khá loãng, độ nhớt thấp, đảm bảo sự tuần hoàn tự nhiên của dung dịch dễ dàng qua bề mặt truyền nhiệt. Gồm: - Có buồng đốt trong (đồng trục buồng bốc), có thể có ống tuần hoàn trong hoặc ngoài. - Có buồng đốt ngoài ( không đồng trục buồng bốc). • Nhóm 2: dung dịch đối lưu cưỡng bức, dùng bơm để tạo vận tốc dung dịch từ 1,5 - 3,5 m/s tại bề mặt truyền nhiệt. Có ưu điểm: tăng cường hệ số truyền nhiệt, dùng cho dung dịch đặc sệt, độ nhớt cao, giảm bám cặn, kết tinh trên bề mặt truyền nhiệt. Gồm: - Có buồng đốt trong, ống tuần hoàn ngoài. - Có buồng đốt ngoài, ống tuần hoàn ngoài. • Nhóm 3: dung dịch chảy thành màng mỏng, chảy một lần tránh tiếp xúc nhiệt lâu làm biến chất sản phẩm. Đặc biệt thích hợp cho các dung dịch thực phẩm như dung dịch nước trái cây,hoa quả ép…Gồm: Đồ án nhóm13 Trang 5 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng - Màng dung dịch chảy ngược, có buồng đốt trong hay ngoài: dung dịch sôi tạo bọt khó vỡ. - Màng dung dịch chảy xuôi, có buồng đốt trong hay ngoài: dung dịch sôi ít tạo bọt và bọt dễ vỡ. b. Theo phương pháp thực hiện quy trình Cô đặc áp suất thường (thiết bị hở): có nhiệt độ sôi, áp suất không đổi. Thường dùng cô đặc dung dịch liên tục để giữ mức dung dịch cố định để đạt năng suất cực đại và thời gian cô đặc là ngắn nhất.Tuy nhiên, nồng độ dung dịch đạt được là không cao. Cô đặc áp suất chân không: Dung dịch có nhiệt độ sôi dưới 100 o C, áp suất chân không. Dung dịch tuần hoàn tốt, ít tạo cặn, sự bay hơi nước liên tục. Cô đặc nhiều nồi: Mục đích chính là tiết kiệm hơi đốt. Số nồi không nên lớn quá vì sẽ làm giảm hiệu quả tiết kiệm hơi. Có thể cô chân không, cô áp lực hay phối hợp cả hai phương pháp. Đặc biệt có thể sử dụng hơi thứ cho mục đích khác để nâng cao hiệu quả kinh tế. Cô đặc liên tục: Cho kết quả tốt hơn cô đặc gián đoạn. Có thể áp dụng điều khiển tự động, nhưng chưa có cảm biến tin cậy. III.Nhiệm vụ của đồ án. Thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch Na 2 SO 4 hai nồi xuôi chiều với các thong số sau: - Buồng đốt ngoài kiểu đứng tuần hoàn tự nhiên. - Năng suất dung dịch đầu vào 14000kg/h. - Nồng độ dung dịch đầu : x đ = 10% - Nồng độ dung dịch cuối: x c =40% - Áp suất hơi nước nồi 1 là: p=4 at - Áp suất còn lại trong thiết bị ngưng tụ là: p ng =0,25 at Đồ án nhóm13 Trang 6 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1.Quy trình công nghệ 2.Thuyết minh quy trình công nghệ Dung dịch Na 2 SO 4 được bơm lên trên thiết bị gia nhiệt với suất lượng 14000 kg/h. Qua trình bơm sẽ có sự điều chỉnh lưu lượng cho thích hợp với hệ thống tự động điều khiển lưu lượng. Thiết bị gia nhiệt được sử dụng là thiết bị gia nhiệt ống chùm dạng vỏ áo, đặt thẳng đứng, bên trong gồm nhiều ống truyền nhiệt nhỏ được bố trí theo đỉnh tam giác đều. Các đầu ống này được giữ cố định nhờ các vỉ ống gắn với thân. Thiết bị gia nhiệt sử dụng hơi đốt lấy từ lò hơi với áp suất tuyệt đối là 4 at. Dung dịch được đưa vào cùng chiều dòng hơi để tránh hiện tượng dòng ra bị cháy do tiếp xúc với nhiệt độ quá cao.Ngoài ra việc dung dịch chảy từ trên xuống sẽ tận dụng lực trọng trường nên không tiêu tốn năng lượng. Trong thiết bị gia nhiệt có sự trao đổi nhiệt giữa dòng lỏng và dòng hơi qua vách ống truyền nhiệt. Dòng lỏng sẽ được gia nhiệt để đạt đến nhiệt độ sôi trước khi vào thiết bị cô đặc t =110.21 0 C. Việc gia nhiệt lên nhiệt độ sôi có ý nghĩa lớn cho quá trình diễn ra lúc sau ở thiết bị cô đặc vì ta sẽ không phải mất thêm năng lượng cho việc gia nhiệt đến nhiệt độ sôi, ngoài ra còn đảm bảo quá trình truyền nhiệt để bốc hơi ở buồng đốt là thật sự hiệu quả. Còn dòng hơi sẽ được ngưng tụ thành lỏng sôi và đựơc thoát ra ngoài. Ơ thiết bị gia nhiệt có ống thoát khí không ngưng để đảm bảo an toàn về áp suất trong thiết bị và quá trình truyền nhiệt có hiệu quả. Từ thiết bị gia nhiệt, dung dịch được đưa sang hệ thống cô đặc. Ở đây ta sử dụng thiết bị cô đặc có buồng đốt ngoài, cĩ ống tuần hồn và hai nồi liên tục xuôi chiều. Đầu tiên dòng lỏng vào buồng đốt 1 (thiết bị cô đặc 1). Thiêt bị này có cấu tạo như thiết bị gia nhiệt loại màng có bộ phận phân phối lỏng (là bộ phận Đồ án nhóm13 Trang 7 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng có nhiều lỗ nhỏ và những ống ngắn hàn vào đĩa, các ống này có dưòng kính nhỏ hơn ống truyền nhiệt và được đặt đồng tâm, lọt vào ống truyền nhiệt. Ở đây dòng lỏng được để ở chế độ chảy màng từ trên xuống trong các ống truyền nhiệt để tận dung lực trọng trường cũng như có thể tạo được màng lỏng mỏng và đều. Việc phân phối lỏng như trên được thực hiện nhờ vào đĩa phân phối lỏng. Khi lỏng đi vào buồng đốt (phần nắp) sẽ chảy từ từ qua các lỗ nhỏ rồi men theo thành rỗng giữa ống truyền nhiệt và ống ngắn để tạo thành màng mỏng với bề dày theo yêu cầu đặt ra. Dòng hơi được sử dụng cũng từ lò hơi với áp suất tuyệt đối là 4 at, dùng năng lượng lấy từ sự ngưng tụ hơi nước để cấp nhiệt cho dòng lỏng. Trong thiết bị này, khác với thiết bị gia nhiệt ở chỗ dòng lỏng không nhận nhiệt để thay đổi nhiệt độ mà đẻ thay đổi entanpi nhằm chuẩn bị cho quá trình bốc hơi sẽ diễn ra ở trong buồng bốc. Tưong tự như thiêt bị gia nhiệt dòng hơi ngưng tụ thành lỏng được thoát ra ngoài và ở buồng đốt cũng có ống thoát khí không ngưng. Sau khi chảy qua hệ thống ống truyền nhiệt, dung dịch đi xuống thân phụ để chuyển qua buồng bốc. Thân phụ giúp duy trì một vận tốc ổn dịnh cho dòng lỏng. Thân phụ nối với bồng bốc nhờ một ống hình chữ nhật đi ra vuông góc với thân phụ và tiếp tuyến với thân buồng bốc để tạo ra dòng chuyển động xoáy giúp xáo trộn tốt hơi và lỏng giúp quá trình bốc hơi dễ dàng hơn. Ở buồng bốc 1, dung dịch thực hiện quá trình bốc hơi (sau khi đã nhận đủ nhiệt để chuyển trạng thái). Trong quá trình bốc hơi sẽ có hiện tượng dòng hơi lôi cuốn các giọt lỏng đi theo nó và điều này sẽ làm ảnh hưởng đến thiết bị phía sau do có sự tạo cặn lên các ống truyền nhiệt làm giảm hiệu quả truyền nhiệt. Để khắc phục điều này trong các buồng bốc thường có bộ phận phân ly giọt lỏng. Tuỳ vào loại thiết bị mà có thể dựa vào lực trọng trường, sự dính ướt hay sự ly tâm. Ơ đây ta sử dụng thiết bị phân ly theo kiểu dính ướt dạng nón. Khi dòng hơi bốc lên sẽ gặp bề mặt nón, các giọt lỏng sẽ bị giữ lại trên nón và chảy xuống lại buồng đốt theo ống mao quản, còn hơi thứ tràn qua Đồ án nhóm13 Trang 8 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng phần nón đi ra ngoài theo ống dẫn hơi để sang truyền nhiệt cho buồng đốt 2. Còn dung dịch được bơm sang buồng đốt 2 để tiếp tục thực hiện quá trình cô đặc. Ở hệ thống nồi cô đặc 2 hiện tượng xảy ra tương tự như ở nồi 1 tuy nhiên cũng có một số khác biệt về hơi đốt và đầu ra của các dòng như sau: Ở buồng đốt 2, dung dịch Na 2 SO 4 (lúc này đã có sự giảm mạnh về lưu lượng) cũng được chảy màng từ trên xuống thực hiện chế độ truyền nhiệt êm dịu. Hơi đốt lúc này chính là hơi thứ lấy từ buồng bốc 1. Do có sự thay đổi đáng kể áp suất ở mặt thoáng dung dịch nên nhiệt độ sôi của dung dịch đã giảm xuống ứng vơi nhiệt độ hiện có của dung dịch. Do đó dung dịch cũng chỉ cần nhận nhiệt lượng phục vụ cho việc tăng entanpi để có thể bốc hơi khi sang buồng bốc. Nứơc ngưng cùng khí không ngưng cũng được thoát ra ngoài. Dung dịch chảy xuống thân phụ được đưa sang buồng bốc. Tại buồng bốc 2, quá trình bay hơi được thực hiện. Hơi thứ lúc này có áp suất tuyệt đối khá nhỏ 0.26 at được đi theo ống dẫn hơi đên thiết bị ngưng tụ baromet. Trong khi đó dung dịch Na 2 SO 4 sau quá trình bốc hơi đạt đến nồng độ 40 % ở nhiệt độ 67.5 0 C được đưa vào bồn chứa chuẩn bị cho các công đoạn sau đó. Thiết bị ngưng tụ baromet được chọn ở đây là thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại khô. Lúc này dòng hơi thứ được đi từ dưới lên, tiếp xúc trực tiếp dòng lỏng được cấp vào từ trên xuống có nhiệt độ thấp 30 0 C sẽ ngưng tụ thành lỏng theo dòng nước đi xuống bồn chứa với nhiệt độ nước ngưng bằng 50 0 C. Trong quá trình này có một lượng lớn hơi được ngưng tụ nên áp suất giảm tạo áp suất chân không. Chính nhờ điều này mà áp suất trong thiết bị được duy trì ổn định. Sau khi qua thiết bị ngưng tụ, dòng khí không ngưng còn lại sẽ được chuyển qua thiết bị tách lỏng. Tấm ngăn sẽ làm vật cản để dính ướt các giọt lỏng có thể còn sót lại trong dòng khí này rồi sau đó mới cho nó qua thiết bị bơm chân không để tránh hiện tượng xâm thực có thể xảy ra Đồ án nhóm13 Trang 9 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng làm hư bơm.Do áp suất bên trong thiết bị thấp hơn áp suất bên ngoài nên khí không ngưng không tự thoát ra ngoài vì vậy phải sử dụng bơm hút chân không giúp hút khí không ngưng để áp suất không bị thay đỏi trong cả hệ thống. Lượng nước ngưng được thoát ra từ thiết bị gia nhiệt, buồng đốt 1, buồng đốt 2 được gom lại và đi qua tháp giai nhiệt hạ đến nhiệt độ thường phục vụ cho những mục đích khác nhau tuỳ vào độ tinh sạch của nó. CHƯƠNG III: TÍNH CÔNG NGHỆ I. Cân bằng vật liệu : 1) Xác định lượng hơi thứ thoát ra khỏi hệ thống : Phương trình cân bằng vật liệu cho toàn hệ thống : G đ = G c + W (1) Trong đó : G đ : Lượng dung dịch đầu (kg/h) G c : Lượng dung dịch cuối (kg/h) W : Lượng hơi thứ ra khỏi thiết bị (kg/h) Phương trình cân bằng vật liệu viết cho cấu tử phân bố : G đ * x đ = G c * x c Với : xđ, xc là nồng độ đầu và nồng độ cuối của dung dịch (% khối lượng) Trong quá trình cô đặc coi khối lượng chất tan không bị mất mát theo lượng hơi bốc ra. Ta có : G đ * x đ = G c * x c (2) Từ (1) và (2) : W = G đ (1- ) Theo các số liệu ban đầu : G đ = 14 (tấn/giờ) = 14000 (kg/h) x đ = 10 (% khối lượng) ; x c = 40 (% khối lượng) ⇒ W = G đ (1- ) = 14000 (1- ) = 10500 (kg/h) 2) Xác định nồng độ cuối của mỗi nồi : Đồ án nhóm13 Trang 10 [...]... xD=15%20% nên áp dụng công thức: C1=C2=4186 – ( 4186 – Cht)xC1 Cht : Nhiệt dung riêng của chất hòa tan ,j/kg.độ M.Cht =n1.c1+ n2.c2+ n3.c3+ nn.cn Tra sổ tay tập I ta có: Đối với chất tan Na2SO4 : M = 142 kg/Kmol n1 = 2, CNa = 2.26000 = 52000 n 2 = 1, Cs = 22600 Đồ án nhóm13 Trang 16 (*) Trường... nhiệt độ của nước ngưng ở nồi 1 và nồi 2 (0C) Đồ án nhóm13 Trang 17 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng Qtt1, Qtt2 : nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh từ nồi 1 và nồi 2 (J) Đồ án nhóm13 Trang 18 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng W1i1=D2I2 W2i2 D1I1 Qtt1 GđCđtđ Qtt2 (Gđ-W1)C1t1 (Gđ-W1- W2)C2t2 D1Cn1 θ1 D2Cn2 θ2 Hình I.1: Sơ đồ hệ thống nhiệt lượng của nồi 1 và nồi 2 Nhiệt... toán đảm bảo điều kiện bền Hay [δ ] = 131,5383*106 (N/m2) * Đại lượng bổ sung C phụ thuộc vào độ ăn mòn, độ độ bào mòn, và dung sai của chiều dày Đại lượng C được xác định theo công thức sau: Đồ án nhóm13 Trang 34 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu C= C1+ C2 +C3 GVHD: Dương Khắc Hồng (m) Trong đó: C1là đại lượng bổ sung do ăn mòn; Chọn C1=1mm C2là đại lượng bổ sung do hao mòn; Đa số trường hợp khi tính toán... tính toán trên được chấp nhận III Tính bề mặt truyền nhiệt : 1) Các thông số cơ bản của dung dịch: 1.1) Độ nhớt: Sử dụng công thức Pavalov : t1 − t 2 =k θ1 − θ 2 =const Trong đó : t1, t2 : là nhiệt độ của chất lỏng có độ nhớt là θ1 ,θ 2 µ1 , µ 2 : nhiệt độ của chất lỏng tiêu chuẩn có độ nhớt là Thường ở đây người ta lấy nước làm chất lỏng tiêu chuẩn 0 Chọn t1= 30 C, ta có t2= 400C, ta có Đồ án nhóm13... sẽ tính được áp suất trung bình của dung dịch ở từng nồi thông qua công thức: Ptbi= P’i+∆Pi ( i ): nồi thứ i Tra sổ tay ta có được bảng sau: Nồi I Nồi II Đồ án nhóm13 xC ,% 16,47 40 t’ , 0C 116,4 67,5 Trang 14 ρdd kg/m3 1175 1430 , ρdm , kg/m3 958 958 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng Coi ρdd trong mỗi nồi thay đổi không đáng kể trong khoảng nhiệt độ từ bề mặt đến độ sâu trung bình của... tiện cho việc chế tạo ta chọn bề dày buồng đốt nồi 2 là S2 = 4mm * Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử: Đồ án nhóm13 Trang 35 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu δ = [ Dt + ( S − C )] * P0 2 * (S − C ) * ϕ ≤ GVHD: Dương Khắc Hồng δc 1,2 (N/m2) (XIII.26_Tr 365_STQTTB 2) Áp suất thử tính toán P0 được xác định theo công thức: (N/m2) P0= Pth+ P1 Trong đó: Pth là áp suất thử thủy lực; Theo bảng XIII.5_Tr 358_STQTTB 2,... và nung, bền dưới tác dụng của ứng suất và có khả năng chống ăn mòn cao Bề dày của vĩ ống được tính theo công thức: Sv = d0 40 +5= +5 8 8 = 10 (mm) 4) Tính bề dày của đáy buồng đốt: Đáy buồng đốt được làm theo hình nón có gờ với góc đáy là Ta có bề dày đáy buồng đốt được tính theo công thức sau: Đồ án nhóm13 Trang 36 α = 600C ... phía ngoài ống có một lớp nước ngưng tụ Màng nước ngưng này có ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt Đồng thời sát thành ống phía bên trong có một lớp cặn dung dịch bám vào, lớp cặn này cũng ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt Quá trình truyền nhiệt từ hơi đốt đến dung dịch trong ống dẫn gồm 3 giai đoạn: Đồ án nhóm13 Trang 23 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu - GVHD: Dương Khắc Hồng Truyền nhiệt từ hơi đốt đền... =5,850C Với nồi 2 được xác định theo công thức Luxen : α 1 = 2,04 * 4 r * ρ 2 λ2 µ * ∆t1 * H Với r : Ẩn nhiệt hóa hơi của hơi đốt Tra bảng I.250 _Tr 312_STQTTB 1, ta có : Bảng I.8: Nhiệt độ hơi đốt thđ R ρ Nồi1 142,9 2135,5*103 Nồi2 111,5 2215,65*103 : Khối lượng riêng của màng nước ngưng H : Chiều cao đứng của ống truyền nhiệt; ⇒ α 1 = 2,04 * A * ( A=4 với Đồ án nhóm13 ρ 2 * λ2 µ H=1,5 (m) r ) H *... 2 = α 2 * ∆t 2 Ta có : Trong đó ∆t 2 là hiệu số nhiệt của thành ống và dung dịch sôi, tT2 : nhiệt độ của thành ống phía dung dịch) tT2 = thđα2 Với ∆t1 ∆t - được xác định bằng công thức: ψ α 2 = ψ *α n : hiệu số hiệu chỉnh Đồ án nhóm13 Trang 25 ∆t 2 = t T 2 − t s (Với Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu αn GVHD: Dương Khắc Hồng : Hiệu số cấp nhiệt của nước ρ λ C µ ψ = ( d ) 0,565 * ( d ) 2 * ( d ) * ( n . và ứng dụng 05 III.Nhiệm vụ của đồ án 06 CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 07 I.Quy trình công nghệ 07 II.Thuyết minh quy trình công nghệ 07 CHƯƠNG III : TÍNH CÔNG NGHỆ 10 I.Cân bằng vật liệu 10 1.Xác. hại. Ngành công nghiệp sản xuất Na 2 SO 4 là một trong những ngành công nghiệp sản xuất hoá chất cơ bản. Nó được sử dụng rộng rãi trong các việc tẩy rửa ,hóa chất ngành in,kính,thủy tinh hữu cơ ,sản xuất. tụ là: p ng =0,25 at Đồ án nhóm13 Trang 6 Trường ĐH Bà Rịa Vũng Tàu GVHD: Dương Khắc Hồng CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1.Quy trình công nghệ 2.Thuyết minh quy trình công nghệ Dung dịch Na 2 SO 4