Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 1 Lớp : 07H5 LỜI NÓI ĐẦU. Đối với một sinh viên chuyên ngành công nghệ hóa học, việc nắm vững các kiến thức về môn học quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa chất là thực sự cần thiết. Việc lĩnh hội các kiến thức này sẽ giúp cho các kỹ sƣ trong tƣơng lai không những có thể thiết kế, vận hành tốt một quá trình sản xuất và chế biến, mà còn biết cách tối ƣu hóa các quá trình và chi phí thiết kế, có ý tƣởng cải tiến thiết bị, nâng cao năng suất. Do vậy, với yêu cầu trên, môn học đồ án quá trình thiết bị thực sự mang đến cho em và tất cả sinh viên khác cơ hội để hình dung lại kiến thức đã học và liên hệ thực tiễn sản xuất, chế biến. Để thiết kế đƣợc một đề tài, sinh viên cần phải nắm vững tổng quát các kiến thức về các quá trình thủy lực, truyền nhiệt và chuyển khối. Trong công nghệ hóa chất, để làm tăng nồng độ của một hóa chất lên nồng độ dùng trong thƣơng mại và công nghiệp, một phƣơng pháp đƣợc dùng khá phổ biến là cô đặc. Đây cũng chính là đề tài em thực hiện trong đồ án này, cụ thể là thiết kế hệ thống cô đặc ba nồi xuôi chiều. Cấu trúc của tập đồ án có thể chia thành các phần sau:  Mục lục  Chƣơng 1: Tổng quát về sản phẩm, phƣơng pháp cô đặc.  Chƣơng 2: Tính toán công nghệ - tính và chọn thiết bị chính.  Chƣơng 3: Tính và chọn thiết bị phụ.  Tài liệu tham khảo. Trong quá trình thực hiện đồ án này, em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của thầy Thạc sỹ Lê Ngọc Trung và các thầy cô trong khoa. Tuy nhiên, vì hạn chế về thời gian và kiến thức, chắc chắn trong đồ án còn tồn tại nhiều sai sót. Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Lê Ngọc Trung và tất cả thầy cô trong khoa đã giúp em hoàn thiện đồ án này, và em rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp từ quý thầy cô để có đƣợc nhiều kinh nghiệm và kiến thức cho bản thân. Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 2 Lớp : 07H5 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU. 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM, PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ, CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ. 5 1.1. Tổng quan về sản phẩm: 5 1.2 Cơ sở và phƣơng pháp cô đặc: 7 1.3 Thuyết minh sơ đồ công nghệ: 8 CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ CHÍNH 10 2.1 Cân bằng vật liệu: 10 2.1.1 Lƣợng hơi thứ bốc hơi ra khỏi hệ thống: 10 2.1.2 Sự phân bố hơi thứ trong các nồi : 10 2.1.3 Nồng độ dung dịch ở từng nồi: 11 2.2 Phân bố áp suất làm việc trong các nồi: 11 2.3 Tổn thất nhiệt độ ở mỗi nồi: 12 2.3.1 Tổn thất nhiệt độ đo nồng độ (Δ'): 12 2.3.2 Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh (∆’’): 13 2.3.3 Tổn thất do trở lực của đƣờng ống,(Δ”’): 16 2.3.4 Tổn thất do toàn bộ hệ thống: 16 2.3.5 Hiệu số hữu ích trong toàn hệ thống và trong từng nồi: 16 2.4 Tính nhiệt lƣợng, nhiệt dung riêng, ẩn nhiệt ngƣng tụ: 17 2.4.1 Tính nhiệt lƣợng riêng: 17 2.4.2 Tính nhiệt dung riêng của dung dịch C, J/kg.độ: 17 2.4.3 Lập bảng nhiệt lƣợng riêng hơi đốt, hơi thứ, nhiệt dung của nƣớc ngƣng và nhiệt độ sôi của các dung dịch trong các nồi: 18 2.5 Lập phƣơng trình cân bằng nhiệt lƣợng và tính lƣợng hơi đốt cần thiết: 18 2.6. Các thông số kĩ thuật chính 21 2.6.1 Độ nhớt: 21 2.6.2 Hệ số dẫn nhiệt của dung dịch: 23 2.6.3 Hệ số cấp nhiệt: 24 Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 3 Lớp : 07H5 2.6.4 Hệ số phân bố nhiệt hữu ích cho các nồi: 30 2.6.5 Tính toán bề mặt truyền nhiệt: 32 2.7 Tính toán các thiết bị chính: 32 2.7.1 Buồng đốt: 32 2.7.2 Buồng bốc: 38 2.7.3 Cửa làm vệ sinh: 44 2.8 Đƣờng kính các ống dẫn: 44 2.8.1 Đƣờng kính ống dẫn hơi đốt: 44 2.8.2 Đƣờng kính ống dẫn hơi thứ: 46 2.8.3 Đƣờng kính ống dẫn dung dịch: 46 2.8.4 Đƣờng kính ống tháo nƣớc ngƣng: 48 2.9 Bề dày lớp cách nhiệt của thiết bị 50 2.9.1 Bề dày lớp cách nhiệt cho các ống dẫn 50 2.9.2 Bề dày lớp cách nhiệt cho thân thiết bị 52 2.10 Mặt bích : 54 2.11. Tai treo : 56 2.11.1. Trọng lƣợng thân thiết bị 56 2.11.2 Tải trọng của ống truyền nhiệt và ống tuần hoàn ngoài 57 2.11.3 Trọng lƣợng của dung dịch trong thiết bị 57 2.11.4 Trọng lƣợng vĩ ống 58 2.11.5 Trọng lƣợng của đáy buồng đốt 58 2.11.6 Trọng lƣợng của nắp buồng bốc 58 2.11.7 Trọng lƣợng của bích. 58 2.11.8 Trọng lƣợng của hơi: 60 2.11.9 Trọng lƣợng của lớp cách nhiệt: 61 CHƢƠNG 3: TÍNH VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 63 3.1 Thiết bị ngƣng tụ Baromet 63 3.1.1 Lƣợng nƣớc lạnh cần để cung cấp cho thiết bị ngƣng tụ: 63 3.1.2 Lƣợng không khí và khí không ngƣng cần hút ra khỏi thiết bị : 63 Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 4 Lớp : 07H5 3.1.3 Đƣờng kính thiết bị ngƣng tụ: 64 3.1.4 Kích thƣớc tấm ngăn: 64 3.1.5 Chiều cao thiết bị ngƣng tụ: 65 3.1.6 Kích thƣớc ống baromet: 66 3.1.7 Chiều cao ống Baromet : 66 3.2 Tính toán và chọn bơm: 68 3.2.1 Bơm chân không: 68 3.2.2 Bơm ly tâm để bơm nƣớc vào thiết bị baromet: 69 3.2.3 Bơm ly tâm bơm dung dịch vào thùng cao vị: 72 3.3 Thiết bị gia nhiệt dung dịch đầu: 73 3.3.1 Tính các dữ kiện ban đầu: 73 3.3.2 Tính bề mặt truyền nhiệt : 74 3.3.3 Chia ngăn cho thiết bị: 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 5 Lớp : 07H5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM, PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ, CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ. 1.1. Tổng quan về sản phẩm: Trong hầu hết các ngành công nghiệp hiện nay, các hóa chất đƣợc sản xuất từ ngành công nghiệp hóa chất có một vai trò không thể thiếu và đƣợc ứng dụng rộng rãi. Kali carbonate (tên quốc tế là potassium carbonate, tên thƣờng gọi là bồ tạt) với công thức hóa học K 2 CO 3 , là một trong nhƣng hóa chất thông dụng đó. Với nhiều ứng dụng trong thực tiễn, hiện nay K 2 CO 3 đang đƣợc sản xuất với lƣợng ngày càng lớn. Các tính chất vật lý cơ bản của K 2 CO 3 : – Màu trắng. – Phân tử lƣợng: 138,205 (gam/mol) – Khối lƣợng riêng: 2,29 (g/cm 3 ) – Nhiệt độ nóng chảy: 891 o C – Nhiệt chuyển pha từ rắn sang lỏng: 7800cal/mol – Độ tan trong nƣớc 52,8g/100ml (ở 20 o C) – Công thức hidrat hóa: K 2 CO 3 .2H 2 O – Tan nhiều trong nƣớc, anion bị thủy phân mạnh tạo môi trƣờng bazơ mạnh. Quá trình hòa tan là quá trình tỏa nhiệt. – Nóng chảy không phân hủy. – Bị phân hủy trên 1200 o C : K 2 CO 3 → K 2 O + CO 2 K 2 CO 3 có thể tồn tại ở các dạng tinh thể hidrat hóa (thƣờng gặp) hoặc dạng khan , hay có thể tồn tại dƣới dạng dung dịch ở các nồng dộ khác nhau. K 2 CO 3 thƣơng phẩm thƣờng chứa 99,5% Na 2 CO 3 . Các tạp chất thƣờng tồn tại kèm theo là KCl (dạng vết, đi kèm do tạo ra trong quá trình điện phân KCl sản xuất KOH), KHCO 3 . Các ứng dụng của K 2 CO 3 : K 2 CO 3 là chất rất quan trọng đƣợc dùng rộng rãi trong công nghiệp xà phòng, thủy tinh và các ngành dân dụng. Có thể kể đến một số ứng dụng sau: – Làm phụ gia thêm vào trong hỗn hợp nguyên liệu sản xuất thủy tinh để giảm nhiệt độ nóng chảy. Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 6 Lớp : 07H5 – K 2 CO 3 (cùng với Na 2 CO 3 ) mặc dù không có khả năng xà phòng hóa dầu mỡ nhƣng có thể xà phòng hóa tùng hƣơng và các axit béo tổng hợp do đó nó đƣợc sử dụng để sản xuất xà phòng, bột giặt và chất tẩy rửa. – Làm mềm nƣớc cứng nhờ các phản ứng carbonate hóa các ion Ca 2+ , Mg 2+ : – Trong phòng thí nghiệm, nó có thể đƣợc sử dụng nhƣ một chất làm khô nhẹ, nơi các tác nhân khác làm khô nhƣ clorua canxi và magiê sulfat có thể không tƣơng thích. Tuy nhiên với môi trƣờng axit không dùng K 2 CO 3 để làm khô. Các phƣơng pháp sản suất: – Phƣơng pháp điều chế từ KCl: Hiện nay phƣơng pháp điều chế K 2 CO 3 chủ yếu là từ KCl, trải qua các công đoạn sau:  Điện phân (có màng ngăn) dung dịch KCl tạo ra KOH: KCl + H 2 O → KOH + ½ H 2 ↑ + ½ Cl 2 ↑  Sục khí CO 2 đi chậm qua dung dịch dƣ KOH. 2KOH + CO 2 → K 2 CO 3 + H 2 O Phƣơng pháp này có nhƣợc điểm là tạo dung dịch K 2 CO 3 có nồng độ thấp. – Phƣơng pháp solvay (tƣơng tự sản xuất Na 2 CO 3 ): Quá trình này trải qua 2 giai đoạn:  Tạo ra KHCO 3 từ phản ứng: KCl + NH 3 + CO 2 + H 2 O →KHCO 3 + NH 4 Cl  Nhiệt phân KHCO 3 : 2KHCO 3 → K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O K 2 CO 3 + Ca(OH) 2 = 2KOH + CaCO 3 ↓ Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 7 Lớp : 07H5 Cấu trúc phân tử K 2 CO 3 trong dung dịch K 2 CO 3 tinh thể 1.2 Cơ sở và phƣơng pháp cô đặc: Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ chất tan trong dung dịch bằng cách tách một phần dung môi sang dạng hơi. Thông thƣờng có 2 loại cô đặc để làm bốc hơi dung môi: – Cô đặc dùng tác nhân là nhiệt để cung cấp năng lƣợng cho hơi dung môi (cô đặc ở trạng thái sôi). – Cô đặc kết tinh, bằng cách làm lạnh và giảm áp suất riêng phần của hơi trên mặt thoáng của dung dịch để tăng tốc quá trình bốc hơi. Quá trình cô đặc tiến hành ở trạng thái sôi nghĩa là áp suất riêng phần của dung môi cân bằng với áp suất chung trên bề mặt thoáng của chất lỏng. Khác với quá trình chƣng luyện, trong quá trình cô đặc, chỉ có dung môi bay hơi. Đáng lƣu ý là trong quá trình cô đặc nồng độ của chất tan tăng, ảnh hƣởng đến quá trình tính toán của thiết bị. Khi đó hệ số dẫn nhiệt  , nhiệt dung riêng C, hệ số cấp nhiệt  giảm, đồng thời khối lƣợng riêng  , độ nhớt  , tổn thất nhiệt  ’ tăng. Có thể phân loại hệ thống cô đặc nhiều nồi theo các cách khác nhau: – Theo sự bố trí bề mặt đun nóng: nằm ngang, thẳng đứng, nằm nghiêng. – Theo chất tải nhiệt: hơi (hơi nƣớc bão hòa, hơi quá nhiệt), khói lò, dòng điện, các chất tải nhiệt đặc biệt (dầu, hydrocacbon). – Theo chế độ tuần hoàn: tuần hoàn tự nhiên hay cƣỡng bức. – Cấu tạo bề mặt đun nóng: vỏ bọc ngoài, ống chùm, ống xoắn. Trong đồ án thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch K2CO3 này, ta sử dụng hệ thống cô đặc 3 nồi xuôi chiều (tuần hoàn tự nhiên), buồng đốt trong, ống tuần hoàn ngoài, vì những ƣu điểm nhƣ sau: Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 8 Lớp : 07H5  Dung dịch tự di chuyển từ nồi này sang nồi khác nhờ sự chênh lệch áp suất và nhiệt độ giữa các nồi. Nhiệt độ nồi trƣớc lớn hơn nồi sau.  Dung dịch vào nồi đầu tiên ở nhiệt độ sôi nhờ đƣợc gia nhiệt trƣớc bằng hơi nƣớc, ngoại trừ nồi đầu tiên, dung dịch đi vào nồi thứ 2, 3 có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi, do đó dung dịch đƣợc làm lạnh, lƣợng nhiệt này sẽ làm bốc hơi them một phần nƣớc, gọi là quá trình tự bốc hơi.  Cô đặc ống tuần hoàn ngoài có ƣu điểm là dung dịch tuần hoàn trong nồi dễ dàng, vận tốc tuần hoàn lớn vì ống tuần hoàn không bị đốt nóng dẫn đến đối lƣu dễ dàng. Tuy nhiên, phƣơng pháp cô đặc xuôi chiều cũng có nhƣợc điểm là nhiệt độ dung dịch ở các nồi sau thấp dần, nhƣng nồng độ dung dịch tăng dần, làm cho độ nhớt dung dịch tăng nhanh, kết quả là hệ số truyền nhiệt sẽ giảm từ nồi đầu đến nồi cuối. 1.3 Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Dung dịch đƣợc chứa ở thùng chứa (1), đƣợc bơm ly tâm (2) đƣa lên thùng cao vị (3). Từ thùng cao vị dung dịch đƣợc đƣa điều chỉnh lƣu lƣợng ở lƣu lƣợng kế (4) trƣớc khi vào hệ thống cô đặc. Sau đó, dung dịch đƣợc bơm qua thiết bị gia nhiệt (5) để nâng đến nhiệt độ sôi. Tiếp theo dung dịch đi vào hệ thống 3 nồi cô đặc (6), dung dịch qua mỗi nồi có nồng độ tăng dần. Hệ thống sử dụng hơi nƣớc bão hòa để cấp nhiệt. Dung dịch đi trong ống, hơi nƣớc đi ngoài ống. Hơi thứ nồi thứ nhất là hơi đốt nồi thứ hai, hơi thứ nồi thứ hai là hơi đốt nồi thứ ba. Hơi thứ ra khỏi nồi thứ ba đƣợc đƣa vào baromet ngƣng tụ (7), có tác dụng tạo độ chân không cho hệ thống cô đặc. Dung dịch di chuyển từ nồi đầu đến nồi cuối nhờ chênh áp. Dung dịch sau khi cô đặc đƣợc đƣa vào bể chứa (8). Sơ đồ công nghệ đƣợc cho ở sơ đồ dƣới đây: Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 9 Lớp : 07H5 Chú thích sơ đồ: 1 – bể chứa dung dịch trƣớc cô đặc. 2 – bơm. 3 – thùng cao vị. 4 – lƣu lƣợng kế. . 5 – thiết bị gia nhiệt 6 – nồi cô đặc. 7 – baromet tạo chân không. 8 – bể chứa dung dịch đã cô đặc. Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths. Lê Ngọc Trung SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Trang 10 Lớp : 07H5 CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ CHÍNH 2.1 Cân bằng vật liệu: Các số liệu ban ban đầu: Dung dịch cô đặc: K 2 CO 3 Năng suất dung dịch đầu: 15000 kg/h. Nồng độ đầu: 10% Nồng độ cuối: 45% Áp suất hơi nồi 1: 5 at Áp suất còn lại trong thiết bị ngƣng tụ: 0,2 at 2.1.1 Lƣợng hơi thứ bốc hơi ra khỏi hệ thống: Gọi: G đ , G c là lƣợng dung dịch lúc đầu và cuối, kg/h x đ, x c là nồng độ đầu và cuối, % khối lƣợng W là lƣợng hơi thứ bốc hơi trong toàn hệ thống, kg/h Phƣơng trình cân bằng vật liệu cho toàn hệ thống: G đ = G c + W (1) Phƣơng trình cân bằng vật liệu cho chất tan: G đ. x đ = G c x c + W x w Ở đây ta coi quá trình cô đặc coi khối lƣợng chất tan không bị mất theo lƣợng hơi bốc ra nên ta có: G đ x đ = G c x c (2) Từ (1) và (2) ta có : W = G đ (1 – c đ x x ) (3) Theo số liệu đề tài ta có lƣợng hơi thứ bốc ra toàn hệ thống là : W = 15000 (1 – 45 10 ) = 11666,67 (kg/h) 2.1.2 Sự phân bố hơi thứ trong các nồi : Gọi W 1, W 2, W 3 là lƣợng hơi thứ của nồi 1, nồi 2, nồi 3 kg/h. Chọn sự phân bố hơi thứ theo tỷ lệ : 02,1 W 1 i  i W [...]... đốt đi vào nồi 1, nồi 2, nồi 3 và thiết bị ngƣng tụ tht1, tht2, tht3, là nhiệt độ của hơi thứ ra khỏi nồi 1, nồi 2, nồi 3 Coi sự tổn thất nhiệt độ do mất mát khi vận chuyển hơi từ thiết bị này sang thiết bị khác là 10C Do đó thđ2 = tht1 - 1 (7) thđ3 = tht2 - 1 (8) tnt = tht3 -1 (9) Từ áp suất của Pht1, Pht2, Pht3 đã biết, ta tra bảng I.251/314 –[1] ta đƣợc nhiệt độ hơi thứ của nồi 1, nồi 2, nồi 3, từ... lƣợng) Bảng 1.2: Nồi1 20,99 45 0.72 Δ’0 (0C) Nồi 3 13,59 Nồng độ của dung dịch (%kl) Nồi 2 1,4 4,07 Dựa vào (I.251/314 – [1]) ta xác định đƣợc nhiệt hóa hơi r theo áp suất hơi thứ: Bảng 1.3: Nồi1 1,252 0,21 2179,22 Nhiệt hóa hơi, r.10-3, J/kg Nồi 3 2,78 Áp suất làm việc, at Nồi 2 2245,88 2355,72 Vậy, ta tính đƣợc tổn thất nhiệt độ do nồng độ theo các công thức trên: Bảng 1.4 Nồi 1 Nồi 2 Nồi 3 Nhiệt độ... từng nồi là 1 oC  ' ' '  "'  "'2  '"  1  1  1  3o C 1 3 2.3.4 Tổn thất do toàn bộ hệ thống:   '' '' ' '  5,434  26,08  3  34,512 o C 2.3.5 Hiệu số hữu ích trong toàn hệ thống và trong từng nồi: – Nồi 1: SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Lớp : 07H5 Trang 16 Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths Lê Ngọc Trung t thi1  t hd1  t dh2   1  151,1  129,26  (0,868  3,17  1)  16,79 o C – Nồi. .. số nhiệt độ hữu ích của mỗi nồi: 3559,26  18,02 0C 11237,27 Nồi 1: t hi1  56,88 Nồi 2: t hi2  56,88 Nồi 3: t hi3  56,88 3158,6  16,01 0C 11237,27 4519,41  22,88 0C 11237,27 Tính toán sai số nhiệt độ hữu ích theo bảng sau: Bảng 1.15: Δthi Nồi 1 Sai số % 18,02 16,88 Δthi (tính toán) 7,28 Nồi 2 17,7 16,01 9.5 Nồi 3 22,4 22,88 2,15 Nhƣ vậy các sai số so với giả thiết ban đầu đều nhỏ hơn 10% SVTH:... quá trình thiết bị GVHD: Ths Lê Ngọc Trung Từ cách chọn tỷ lệ này ta tính đƣợc lƣợng hơi thứ bốc ra từng nồi theo công thức: W = W1 + W2 + W3 = 2,94.W1 W 11666,67   3966,15(kg / h) 2,94 2,94 Nồi 1: W1 = Nồi 2: W2 = 1,02.W1 = 3888,38 (kg/h) Nồi 3: W3 = 1,02.W2 = 3812,14 (kg/h) 2.1.3 Nồng độ dung dịch ở từng nồi: Theo đầu bài dung dịch có nồng độ đầu xđ =10% và nồng độ cuối, tức khi ra khỏi nồi 3 là... 100% Bảng 1.14 q1 (W/m2) q2 (W/m2) Sai số % Nồi 1 14561,29 14102,14 3,25 Nồi 2 12609,08 13603,75 7,31 Nồi 3 12516,12 11685,68 7,1 2.6.4 Hệ số phân bố nhiệt hữu ích cho các nồi: Ở đây phân bố theo điều kiện bề mặt truyền nhiệt các nồi bằng nhau: F1 = F2 = F3 = const Trong trƣờng hợp này hiệu số nhiệt độ hữu ích trong mỗi nồi tỉ lệ bậc nhất với tỉ số Q/K của các nồi tƣơng ứng: Qi t hii (k )  n Ki  t... trong nồi 1, nồi 2, nồi 3 Vậy: Nồng độ của dung dịch nồi 1: X1 = G đ xđ Gđ  W1 = 15000 (4) 10 15000  3966,15 = 13,59 (% khối lƣợng) Nồng độ của dung dịch nồi 2: X2 = G đ xđ Gđ  W1  W2 = 15000 (5) 10 15000  3966,15  3888,38 = 21 (% khối lƣợng) Nồng độ của dung dịch nồi 3: X3 = 45 (% khối lƣợng) (6) 2.2 Phân bố áp suất làm việc trong các nồi: Gọi:P1, P2, P3, Pnt, là áp suất hơi đốt trong các nồi. .. đốt vào nồi 1, 2, 3 (kg/h) – Gđ, Gc là lƣợng dung dịch đầu và cuối hệ thống (kg/h) – W1, W2, W3 là lƣợng hơi thứ bốc ra ở nồi 1, 2, 3 (kg/h) – C1, C2, C3 là nhiệt dung riêng của dung dịch trong nồi 1,2,3 (J/kg.độ) – Cđ, Cc là nhiệt dung riêng của dung dịch dịch vào và ra (J/kg.độ) – Cn1, Cn2, Cn3 là nhiệt dung riêng của nƣớc ngƣng nồi 1, 2, 3 (J/kg.độ) – I1, I2, I3 là hàm nhiệt của hơi đốt nồi 1, 2,... nồi 2 ra) mang vào (Gđ –W1 –W2)C2t2 Hơi thứ mang ra W3i3 Dung dịch mang ra (Gđ –W1 –W2 –W3)C3t3 Nƣớc ngƣng mang ra D3Cn3 θ3 Tổn thất nhiệt chung 3 Qtt3 = 0.05D3I3 Vào Nồi 1 Ra Vào Nồi 2 Ra Vào Nồi 3 Ra Viết phƣơng trình cân bằng nhiệt lƣợng cho từng nồi:  Nồi 1: Gđ C đ t đ  D1 I 1  W1i1  (Gđ  W1 )C1t1  D1C n11  0,05D1 I 1  D1 (0,95I 1  C n11 )  W1 (C1t1  i1 )  Gđ (C1t1  C đ t đ )  Nồi. .. Theo CBNL, kg/h Sai số, % Nồi 1 (W1) 3966,15 3844,71 3,15 Nồi 2 (W2) 3888,38 3881,34 0,18 Nồi 3 (W3) 3812,14 3940,62 3,26 Lƣợng hơi đốt vào nồi 1 tính theo phƣơng trình cân bằng nhiệt lƣợng nồi 1: D1 = 5189,65 (kg/h) 2.6 Các thông số kĩ thuật chính: 2.6.1 Độ nhớt: Ta sử dụng công thức Paplov: SVTH: Nguyễn Minh Tuấn Lớp : 07H5 t1  t 2 k 1   2 Trang 21 Đồ án quá trình thiết bị GVHD: Ths Lê Ngọc . thƣơng mại và công nghiệp, một phƣơng pháp đƣợc dùng khá phổ biến là cô đặc. Đây cũng chính là đề tài em thực hiện trong đồ án này, cụ thể là thiết kế hệ thống cô đặc ba nồi xuôi chiều. Cấu trúc. lƣợng ở lƣu lƣợng kế (4) trƣớc khi vào hệ thống cô đặc. Sau đó, dung dịch đƣợc bơm qua thiết bị gia nhiệt (5) để nâng đến nhiệt độ sôi. Tiếp theo dung dịch đi vào hệ thống 3 nồi cô đặc (6), dung. hai là hơi đốt nồi thứ ba. Hơi thứ ra khỏi nồi thứ ba đƣợc đƣa vào baromet ngƣng tụ (7), có tác dụng tạo độ chân không cho hệ thống cô đặc. Dung dịch di chuyển từ nồi đầu đến nồi cuối nhờ chênh