Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 4 PHẦN I.TỔNG QUAN VỀ CÔ ĐẶC 5 I. NGUYÊN LIỆU 5 1. Tính chất hóa lí 5 2. Điều chế sản xuất 5 3. Ứng dụng 6 II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT QUÁ TRÌNH CÔ ĐẶC 6 1. Định nghĩa 6 2. Các phương pháp cô đặc 7 3. Phân loại và ứng dụng 7 4. Các thiết bị và chi tiết 8 III. THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH 9 PHẦN II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 10 I. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 10 II. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 10 PHẦN III. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHÍNH 11 I.CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 11 1.Thông số quá trình 11 2.Cân bằng vật chất 11 3.Tổn thất nhiệt 11 4.Cân bằng năng lượng 13 II. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 16 1. Tính toán truyền nhiệt cho thiết bị cô đặc: 16 2. Tính kích thước thiết bị cô đặc 19 3. Tính bền cơ khí cho các thiết bị chi tiết 23 III. Tính toán và thiết kế thiết bị phụ 39 1.Thiết bị gia nhiệt 39 2.Thiết bị ngưng tụ 43 3.Bồn cao vị 50 4.Bơm 51 5.Bề dày lớp cách nhiệt 56 6.Cửa sữa chữa 57 7.Kính quan sát 57 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59
Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC & CNTP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ Nhóm:… Lớp: DH10H1 Họ tên sinh viên: Nguyễn Quang Đạo MSV: 1052010040 Đào Công Hậu MSV: 1052010069 Lê Hùng Cường MSV: 1052010036 I. Tên đồ án: Thiết kế hệ thống cô đặc NaOH một nồi, buồng đốt ngoài tuần hoàn cưỡng bức. II. Nhiệm vụ và nội dung: - Phần I: Tổng quan lý thuyết • Nguyên liệu • Sản phẩm • Cơ sở lí thuyết quá trình • Thông số quá trình - Phần II: Quy trình công nghệ • Sơ đồ quy trình công nghệ • Thuyết inh quy trình công nghệ - Phần III: Tính toán thiết kế • Tính toán cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng • Tính toán thiết bị chính • Tính toán lựa chọn thiết bị phụ - Phần IV: Bản vẽ thiết bị chính (vẽ tay) III. Ngày giao nhiệm vụ: 17/02/2014 IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 10/05/2014 Tp. Vũng Tàu, ngày 10 tháng 5 năm 2014 Cán bộ hướng dẫn ThS. Nguyễn Quốc Hải MỤC LỤC Khoa Hóa Học & CNTP Trang 1 Chuyên ngành Hóa Dầu Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu LỜI NÓI ĐẦU 4 PHẦN I.TỔNG QUAN VỀ CÔ ĐẶC 5 I. NGUYÊN LIỆU 5 1. Tính chất hóa lí 5 2. Điều chế sản xuất 5 3. Ứng dụng 6 II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT QUÁ TRÌNH CÔ ĐẶC 6 1. Định nghĩa 6 2. Các phương pháp cô đặc 7 3. Phân loại và ứng dụng 7 4. Các thiết bị và chi tiết 8 III. THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH 9 PHẦN II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 10 I. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 10 II. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 10 PHẦN III. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHÍNH 11 I.CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 11 1.Thông số quá trình 11 2.Cân bằng vật chất 11 3.Tổn thất nhiệt 11 4.Cân bằng năng lượng 13 II. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 16 1. Tính toán truyền nhiệt cho thiết bị cô đặc: 16 2. Tính kích thước thiết bị cô đặc 19 3. Tính bền cơ khí cho các thiết bị chi tiết 23 III. Tính toán và thiết kế thiết bị phụ 39 Khoa Hóa Học & CNTP Trang 2 Chuyên ngành Hóa Dầu Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu 1.Thiết bị gia nhiệt 39 2.Thiết bị ngưng tụ 43 3.Bồn cao vị 50 4.Bơm 51 5.Bề dày lớp cách nhiệt 56 6.Cửa sữa chữa 57 7.Kính quan sát 57 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 Khoa Hóa Học & CNTP Trang 3 Chuyên ngành Hóa Dầu Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu LỜI NÓI ĐẦU Trong kế hoạch đào tạo đối với sinh viên năm cuối,môn học Đồ án Quá Trình và Thiết Bị là cơ hội tốt cho việc hệ thống kiến thức về các quá trình và thiết bị của công nghệ hóa học. Bên cạnh đó, môn này còn là dịp để sinh viên tiếp cận thực tế thông qua việc toán, thiết kế và lựa chọn các chi tiết của một thiết bị với các số liệu cụ thể, thông dụng. Cô đặc một nồi liên tục dung dịch NaOH tuần hoàn cương bức dạng đốt ngoài là đề án được thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của Thầy Nguyễn Quốc Hải….bộ môn Quá Trình và Thiết Bị -Khoa Công Nghệ Kỹ Thuật hóa học trường Đại Học Bà Rịa Vũng Tàu, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cũng như các thầy cô của bộ môm Quá Trình Thiết Bị và những người bạn đã nhiệt tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện. Vì đồ án Quá Trình và Thiết Bị là đề tài lớn đầu tiên mà chúng tôi đảm nhận nên thiếu sót và hạn chế. Trong quá trình thực hiện là không tránh khỏi. Do đó, chúng em rất mong nhận được thêm góp ý, chỉ dẫn từ thầy cô giáo và bạn bè để củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn. Khoa Hóa Học & CNTP Trang 4 Chuyên ngành Hóa Dầu Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu PHẦN I.TỔNG QUAN VỀ CÔ ĐẶC I. NGUYÊN LIỆU 1. Tính chất hóa lí Natri hydroxid NaOH nguyên chất là chất rắn màu trắng,có dạng tinh thể ,khối lượng riêng 2,13 g/ml, nóng chảy ở 318 oC và sôi ở 1388oC dưới áp suất khí quyển. NaOH tan tốt trong nước(1110 g/l ở 20 oC) tỏa nhiệt mạnh. NaOH tan ít trong các dung môi hữu cơ như methanol,ethanol… NaOH rắn và dung dịch NaOH đều dễ hấp thụ CO2 không khí nên chúng cần được chứa trong các thùng kín. Nó phản ứng mãnh liệt với nước và giải phóng một lượng nhiệt lớn, hòa tan trong etannolvà metannol. Nó cũng hòa tan trong ete và các dung môi không phân cực, và để lại màu vàng trên giấy và sợi. Dung dịch NaOH là một baze mạnh,có tính ăn mòn và có khả năng ăn mòn cao.ngành công nghiệp sản xuất NaOH là một trong những ngành sản xuất hóa chất cơ bản và lâu năm.nó đóng vai trò lớn trong sự phát triển của các ngành công nghiệp khác như dệt,tổng hợp tơ nhân tạo,lọc hóa dầu,sản xuất phèn… 2. Điều chế sản xuất Toàn bộ dây chuyền sản xuất xút ăn da (NaOH) là dựa trên phản ứng điện phân nước muối (nước cái). Trong quá trình này dung dịch muối (NaCl) được điện phân thành clo nguyên tố (trong buồng anốt), dung dịch natri hyđroxit, và hidro nguyên tố (trong buồng catôt) Nhà máy có thiết bị để sản xuất đồng thời xút và clo thường được gọi là nhà máy xút-clo. Phản ứng tổng thể để sản xuất xút và clo bằng điện phân là: 2 Na + + 2 H 2 O + 2 e - → H 2 + NaOH Phản ứng điện phân dung dịch muối ăn trong bìnhđiện phân có màng ngăn: NaCl + 2 H 2 O → 2 NaOH + H 2 + Cl 2 Các kiểu buồng điện phân Điểm phân biệt giữa các công nghệ này làở phương pháp ngăn cản không cho natri hyđroxit và khí clo lẫn lộn với nhau, nhằm tạo ra các sản phẩm tinh khiết. ▪ Buồng điện phân kiểu thủy ngân Trong buồng điện phân kiểu thuỷ ngân thì không sử dụng màng hoặc màn chắn mà sử dụng thuỷ ngân như một phương tiện chia tách. ▪ Buồng điện phân kiểu màng chắn Trong buồng điện phân kiểu màng chắn, nước muối từ khoang anôt chảy qua màng chia tách để đến khoang catôt; vật liệu làm màng chia tách là amian phủ trên catôt có nhiều lỗ ▪ Buồng điện phân kiểu màng ngăn Còn trong buồng điện phân kiểu màng ngăn thì màng chia tách là một màng trao đổi iôn Khoa Hóa Học & CNTP Trang 5 Chuyên ngành Hóa Dầu Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu NaOH cũng được sản xuất bằng cách cho Ca(OH) 2 tác dụng với ddung dịch Na 2 CO 3 loãng và nóng.tuy nhiên,sản phẩm thu được thường có nồng độ rất loãng,gây khó khăn trong việc chuyên chở đi xa.Để thuận tiện cho chuyên chở và sử dụng,người ta phải cô đặc dung dịch NaOH đến một nồng độ nhất định theo yêu cầu. 3. Ứng dụng Dung dịch NaOH là một baze mạnh,có tính ăn mòn và có khả năng ăn mòn cao.ngành công nghiệp sản xuất NaOH là một trong những ngành sản xuất hóa chất cơ bản và lâu năm.nó đóng vai trò lớn trong sự phát triển của các ngành công nghiệp khác như dệt,tổng hợp tơ nhân tạo,lọc hóa dầu,sản xuất phèn… Bảng 1.1: Nhu cầu tiêu thụ của các ngành sử dụng Xút NaOH 30% những năm qua (ĐVT: tấn NaOH 30%) STT Tên ngành 2005 2006 2007 2008 2009 1 Bột giặt 2.609 1.717 1.483 1.774 4.600 2 Chế biến vỏtôm 434 555 582 237 116 3 Sản xuất công nghiệp khác 1.279 1.266 1.578 1.766 1.992 4 Dệt nhuộm 8.598 8.318 8.879 6.912 5.294 5 Giấy 1.869 970 557 738 882 6 Hóa phẩm 78 82 52 30 16 7 Xửlý nước 2.797 2.905 2.444 2.230 2.314 8 Thương mại 6.666 7.287 8.347 6.946 5.985 9 Thực phẩm 6.177 7.987 8.471 9.431 8.332 10 Xi mạ 42 38 55 30 178 11 Điện lực 319 132 74 104 148 12 Khác 287 163 102 60 303 Tổng cộng 30.868 31.257 32.624 30.258 30.160 II. CƠ SỞ LÍ THUYẾT QUÁ TRÌNH CÔ ĐẶC 1. Định nghĩa Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất rắn hòa tan trong dung dịch bằng việc đun sôi. Đặc điểm của quá trình này là dung môi được tách ra khỏi dung dịch ở dạng hơi, chất hòa tan được giữ lại trong dung dịch. Do đó, nồng độ của dung dịch sẽ tăng lên. Khác với quá trình chưng cất, trong quá trình chưng cất các cấu tử trong hỗn hợp cùng bay hơi chỉ khác nhau về nồng độ trong hỗn hợp. Hơi của dung môi được tách ra trong quá trình cô đặc gọi là hơi thứ, hơi thứ ở nhiệt độ cao có thể dùng để đun nóng một thiết bị khác, nếu dùng hơi thứ đun nóng một thiết bị ngoài hệ thống cô đặc thì ta gọi hơi đó là hơi phụ. Truyền nhiệt trong quá trình cô đặc có thể trực tiếp hoặc gián tiếp, khi truyền nhiệt trực tiếp thường dùng khói Khoa Hóa Học & CNTP Trang 6 Chuyên ngành Hóa Dầu Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu lò cho tiếp xúc với dung dịch, còn truyền nhiệt gián tiếp thường dùng hơi nước bão hòa để đốt nóng. Trong công nghệ hóa chất và thực phẩm, cô đặc đóng một vai trò hết sức quan trọng. Nó được ứng dụng với mục đích: - Làm tăng nồng độ chất tan - Tách chất rắn hòa tan ở dạng tinh thể ( kết tinh ) - Thu dung môi ở dạng nguyên chất Cô đặc được tiến hành ở nhiệt độ sôi, ở mọi áp suất ( áp suất chân không, áp suất thường hay áp suất dư ) trong thiết bị cô đặc một nồi hay nhiều nồi và quá trình có thể gián đoạn hay liên tục. 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 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 nông 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 ∗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 đốt), có thể có ống tuần hoàn trong hoặc ngoài. - Có buồng đốt ngoài (không đồng trục buồng đốt). 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: - Màng dung dịch chảy ngược, có buồng đốt trong hay ngoài: dung dịch sôi tạo bọt khó vỡ. Khoa Hóa Học & CNTP Trang 7 Chuyên ngành Hóa Dầu Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu - Màng dung dịch chảy xuôi, có buồng đốt trong hay ngoài: dung dịch sôi ít tạo bọt và bọt dễ vỡ. ∗Theo phương pháp thực hiện quá 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 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. 4. Các thiết bị và chi tiết Thiết bị chính: Ống nhập liệu, ống tháo liệu Ống tuần hoàn, ống truyền nhiệt Buồng đốt, buồng bốc, đáy, nắp Các ống dẫn: hơi đốt, hơi thứ, nước ngưng, khí không ngưng Thiết bị phụ: Bể chứa nguyên liệu Bể chứa sản phẩm Bồn cao vị Lưu lượng kế Thiết bị gia nhiệt Thiết bị ngưng tụ baromet Bơm nguyên liệu vào bồn cao vị Bơm tháo liệu Bơm nước vào thiết bị ngưng tụ Bơm chân không Các van Thiết bị đo nhiệt độ, áp suất… *Các thiết bị được lựa chọn trong quy trình công nghệ Bơm: Bơm được sử dụng trong quy trình công nghệ gồm: bơm ly tâm và bơm chân không. + Bơm ly tâm được cấu tạo gồm vỏ bơm, bánh guồng trên đó có các cánh hướng dòng. Bánh guồng được gắn trên trục truyền động. Ống hút và ống đẩy. Khoa Hóa Học & CNTP Trang 8 Chuyên ngành Hóa Dầu Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu + Bơm ly tâm được dùng để bơm dung dịch NaOH từ bể chứa nguyên liệu vào nồi cô đặc. + Bơm chân không được dùng để tạo độ chân không khi hệ thống bắt đầu làm việc. Thiết bị cô đặc: Đây là thiết bị chính trong quy trình công nghệ. Thiết bị gồm đáy, nắp, buồng bốc và buồng đốt. Bên trong buồng đốt gồm nhiều ống truyền nhiệt nhỏ và một ống tuần hoàn trung tâm có đường kính lớn hơn. Tác dụng của buồng đốt là để gia nhiệt dung dịch, buồng bốc là để tách hổn hợp lỏng hơi thành những giọt lỏng rơi trở lại, hơi được dẫn qua ống dẫn hơi thứ. Thiết bị ngưng tụ: Thiết bị ngưng tụ được sử dụng trong quy trình công nghệ là loại thiết bị ngưng tụ trực tiếp (thiết bị ngưng tụ baromet). Chất làm lạnh là nước được đưa vào ngăn trên cùng thiết bị. Thiết bị thường làm việc ở áp suất chân không nên nó phải được đặt ở một độ cao cần thiết để nước ngưng có thể tự chảy ra ngoài khí quyển mà không cần máy bơm. Thiết bị tách lỏng: Thiết bị tách lỏng được đặt sau thiết bị ngưng tụ baromet nhằm để tách các cấu tử bay hơi con sót lại, chưa kịp ngưng tụ, không cho chúng đi vào bơm chân không. Các thiết bị phụ trợ khác: - Bẫy hơi - Các thiết bị đo áp suất, đo nhiệt độ, các loại van. III. THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH - Năng suất : 7680 tấn/năm - Số ngày làm việc: 320 ngày/năm - Năng suất sản phẩm: G c = 1000 kg/h - Nồng độ đầu: x đ = 18% - Nồng độ cuối: x c = 30% - Áp suất ngưng tụ: P c = 0,6 at. - Nhiệt độ đầu của nguyên liệu: t đ = 30 0 C. Khoa Hóa Học & CNTP Trang 9 Chuyên ngành Hóa Dầu Đ n công ngh Trưng ĐH B Ra-Vng Tu PHẦN II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ I. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ II. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Nguyên liệu được đưa vào thùng nhập liệu(1), sau đó được bơm qua lưu lượng kế và qua thiết bị gia nhiệt(2) và được gia nhiệt tới nhiệt độ sôi bằng hơi nước bão hòa rồi đi vào thiết bị cô đặc(3). Ở thiết bị cô đặc dung dịch được tiếp tục được đun nóng bằng thiết bị đun nóng kiểu ống chùm, dung dịch chảy trong các ống truyền nhiệt hơi đốt được đưa vào buồng đốt để đun nóng dung dịch. Một phần khí không ngưng được đưa qua của tháo khí không ngưng. Nước ngưng được đưa ra khỏi phòng đốt bằng của tháo nước ngưng. Dung dịch sôi, dung môi bốc lên trong phòng bốc gọi là hơi thứ. Dung dịch sản phẩm của thiết bị cô đặc(3) được bơm qua lưu lượng kế và qua thiết bị làm lạnh(4) để vào bồn chứa sản phẩm(7). Hơi thứ bốc ra khỏi thiết bị cô đặc(3) được đưa vào thiết bị ngưng tụ Baromet (5). Trong thiết bị ngưng tụ, nước làm lạnh từ trên đi xuống, ở đây hơi thứ được ngưng tụ lại thành lỏng chảy qua ống Baromet vào thùng chứa còn khí không ngưng đi qua thiết bị tách lỏng(6) hơi sẽ được bơm chân không (10) hút ra ngoài còn hơi thứ ngưng tụ chảy vào thùng chứa nước ngưng. Khoa Hóa Học & CNTP Trang 10 Chuyên ngành Hóa Dầu [...]... lượng buồng đốt và buồng bốc + Mcut: khối lượng thép làm thiết bị: Mt = t Vtb Khối lượng riêng thép không gỉ OX18H10T: t = 7900 kg/m3 Khối lượng riêng thép không gỉ OX18H10T: 2 = 7900 kg/m3 Thể tích thép buồng đốt: VBD = ) = ).1,5 = 0,0143 m3 Trong đó: DnBĐ = 0,61m: đường kính ngoài buồng đốt DtBD = 0,6 m: đường kính trong buồng đốt HBĐ = 1,5 m: chiều cao buồng đốt Khối lượng thép làm buồng đốt: MBD... bích có vỉ ống: V2 = 2 = 2 = 0,0096 m3 Trong đó: + D, Z, db, h: là những thông số của buồng bích nối buồng bốc, buồng đốt và bích nối buồng đốt – đáy + Dt: đường kính trong của buồng đốt + DTN: đường kính ngoài của ống truyền nhiệt (m) + DTH: đường kính ngoài của ống tuần hoàn - Thể tích thép làm mặt bích nối nắp và buồng bốc: V3 = 2 ( = 2.(= 0,0068m3 Vậy tổng thể tích thép làm mặt bích: V = V1 + V2... cơ bản của mặt bích: Khoa Hóa Học & CNTP Trang 27 Chuyên ngành Hóa Dầu Đồ án công nghệ Trường ĐH Bà Rịa-Vũng Tàu Mặt bích nối buồng đốt và buồng bốc: Buồng đốt và buồng bốc nối với nhau theo đường kính của buồng đốt 600 mm Chọn bích liền để nối Áp suất tính toán của buồng đốt là 0,313 N/mm2 Áp suất tính toán của buồng bốc là 0,1346 N/mm2 Chọn dự phòng áp suất trong thân là Py = 0,6 N/mm2... nhiệt dung riêng của NaOH khan, được tính theo công thức (I.41) và bảng I.141, tr 152,[1]: cct = = = 1310,75 J/kg.K Thành lập phương trình cân bằng nhiệt: Gđcđtđ + D i’’D + φDctD = Gccctc + W i’’W + Dcθ ± Qcđ + Qtt (+Qcđ): khi cô đặc thu nhiệt (-Qcđ): khi cô đặc tỏa nhiệt Bỏ qua: - Phần nhiệt lượng do hơi đã ngưng từ đường ống dẫn hơi đốt vào buồng đốt, φDctD = 0 - Nhiệt cô đặc, Qcđ = 0 Trong hơi... Dầu Đồ án công nghệ Trường ĐH Bà Rịa-Vũng Tàu Chọn n = 187 ống ([2],tr 48,V.11) bố trí theo hình lục giác đều Đường kính ống tuần hoàn: Theo CT III.26,[6], tr 121: dth = Chọn ft = 0,3 FD, với FD = ft = 0,3 = 0,3 = 0,037 m2 Vậy: dth = = = 0,217 m Chọn dth = 0,273m = 273 mm Theo tiêu chuẩn tr290,[5] Đường kính buồng đốt: Đối với thiết bị cô đặc tuần hoàn trung tâm và bố trí ống đốt theo hình... khí cho các thiết bị chi tiết Chọn vật liệu làm buồng đốt và buồng bốc là OX18H10T a Tính cho buồng đốt Khoa Hóa Học & CNTP Trang 20 Chuyên ngành Hóa Dầu Đồ án công nghệ Trường ĐH Bà Rịa-Vũng Tàu Sơ lược về cấu tạo: Buồng đốt có đường kính trong dt = 600mm, chiều cao ht = 1500mm Thân có 3 lỗ: dẫn hơi đốt, xả nước ngưng, xả khí không ngưng Tính toán: Tính bề dày tối thiểu (S): Hơi đốt là hơi... S = S’ + C = 3 + 1,22 = 4,22 mm Chọn S = 5 mm Kiểm tra bề dày buồng đốt: Theo CT 5.10,[7] tr 97: = = 0,00667 < 0,1 (thỏa) Áp suất tính toán cho phép trong buồng đốt: P = = = 1,3747N/mm2 > Pt = 0,313N/mm2 Vậy bề dày buồng đốt là 5 mm Đường kính ngoài của buồng đốt: • • - Khoa Hóa Học & CNTP Trang 21 Chuyên ngành Hóa Dầu Đồ án công nghệ Trường ĐH Bà Rịa-Vũng Tàu Dn = Dt + 2.S = 600 +... của buồng đốt - S = 5mm: bề dày của buồng đốt - Ca = 1mm: hệ số ăn mòn hóa học - k: hệ số bền của lỗ k = = = 0,187 dmax = 0,37 = 4,623 mm So sánh: - Ống dẫn hơi đốt: Dt = 150mm > dmax - Ống dẫn nước ngưng: : Dt = 34mm > dmax - Ống xả khí không ngưng: Dt = 34mm > dmax Như vậy ta cần tăng cứng cho lỗ của hơi đốt vào 9 (dung bạc tăng cứng), chọn bề dày khâu tăng cứng bằng bề dày thân = 5mm b Tính cho buồng. .. thì đường kính trong của buồng đốt có thể tính theo công thức [4],tr315: dt = Trong đó: = : hệ số, thường = 1,3 – 1,5 Chọn = 1,4 = 1,4 dn: bước ống, thường t = 1,2 – 1,5dn - n = 0,029 m: đường kính ngoài của ống truyền nhiệt = 0,8: hệ số sử dụng vỉ ống, thường = 0,7 – 0,9 = 1,5m: chiều dài của ống truyền nhiệt - dth = 0,273 + 2.0,002 = 0,277m: đường kính ngoài của ống tuần hoàn - F = 25m2: diện tích... bình là: qtb = = = 31943,32 W/m2 e Hệ số truyền nhiệt K cho quá trình cô đặc Giá trị K được tính thông qua hệ số cấp nhiệt: K= Σrv = 0,8545 10-3 W/m2.K 2 2 = 3377,42 W/m K 2 1 = 10330,67 W/m K Thay số, ta được: K= 801,66 W/m2K f Diện tích bề mặt truyền nhiệt: F = = = 11,413 m2 Chọn F = 25 m2 2 Tính kích thước thiết bị cô đặc a Tính buồng bốc Lưu lượng hơi thứ trong buồng bốc: Vh = = = 0,4945 m3/s Trong . Quang Đạo MSV: 1052010040 Đào Công Hậu MSV: 1052010069 Lê Hùng Cường MSV: 1052010036 I. Tên đồ án: Thiết kế hệ thống cô đặc NaOH một nồi, buồng đốt ngoài tuần hoàn cưỡng bức. II. Nhiệm vụ và nội. làm việc. Thiết bị cô đặc: Đây là thiết bị chính trong quy trình công nghệ. Thiết bị gồm đáy, nắp, buồng bốc và buồng đốt. Bên trong buồng đốt gồm nhiều ống truyền nhiệt nhỏ và một ống tuần hoàn trung. 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