ĐỀ tài THIẾT kế hệ THỐNG 2 nồi cô đặc XUÔI CHIỀU TUẦN HOÀN TRUNG tâm cô đặc DUNG DỊCH NAOH với NĂNG SUẤT 3,6 KG trên s

Trường: ĐHCN Hà Nội Đồ Án Môn Học QTTB CN Hóa Học ĐÔ AN MON HOC QUA TRINH THIET BI Ho va tén : Vũ Thế Dương Giáo viên hướng dẫn : Th.s Phan Thị Quyên NOI DUNG DE BAI: Thiết kế hệ thố

Trang 1

Trường: ĐHCN Hà Nội Đồ Án Môn Học QTTB CN Hóa Học

ĐÔ AN MON HOC QUA TRINH THIET BI

Ho va tén : Vũ Thế Dương

Giáo viên hướng dẫn : Th.s Phan Thị Quyên

NOI DUNG DE BAI:

Thiết kế hệ thống 2 nồi cô đặc xuôi chiều tuần hoàn Trung Tâm cô đặc dung

dịch NaOH với năng suất 3,6 kg/s

Chiều cao ống gia nhiệt: 2,0 m

Nông độ đầu vào của đung địch: 5%

Nông độ cuối của dung địch: 30%

Áp suất hơi đốt nồi 1: 5 at

Áp suất hơi ngưng tụ: 0,3 at

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Trang 2

Trường: ĐHCN Hà Nội Đồ Án Môn Hạc QTTB CN Húa Học

LOI MO DAU

Dê bước đầu làm quen với công việc của một kĩ sư hoá chất là thiết kế một thiết bị hay hệ thống thiết bị thực hiện một nhiệm vụ trong sản xuất, sinh viên khoa Công nghệ Hoá học trường Đại học Công nghiệp Hà Nội được nhận đồ án

một số môn khoa học khác có liên quan, mỗi sinh viên sẽ tự thiết kế một thiết

bị, hệ thống thiết bị thực hiện một nhiệm vụ kĩ thuật có giới hạn trong các quá trình công nghệ Qua việc làm đồ án môn học này, mỗi sinh viên phải biết cách

sử dụng tài liệu trong việc tra cứu, vận dụng đúng những kiến thức, quy định

trong tính toán và thiết kế, tự nâng cao kĩ năng trình bày bản thiết kế theo văn

phong khoa học và nhìn nhận vấn đề một cách có hệ thống

Trong đồ án môn học này nhiệm vụ cần phải hoàn thành là thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều, ống tuần hoàn trung tâm làm việc liên tục với dung dich NaOll, nang suất 3 kg/s, nồng độ dung dịch ban đầu 5%, nồng độ

san phim 30%

Do hạn chế về thời gian, chiều sâu về kiến thức, hạn chế về tải liệu, kinh

nghiêm thực tế và nhiều mặt khác nên không tránh khỏi những thiếu sót trong

quá trình thiết kế Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến, xem xét và chỉ

dẫn thêm của các thầy cô giáo để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn Th.§ Phan Thị Quyên đã hướng dẫn em

Trang 3

Trường: ĐHCN Hà Nội Đỗ Án Môn Học QTTB_CN Hóa Học

Phần I Giới Thiệu Chung

Để bước đầu làm quen với công việc của một kĩ sư hoá chất là thiết

kế thiết bị, hệ thống thiết bị phục vụ một nhiệm vụ kỹ thuật trong sản xuất, sinh viên khoa công Nghệ Hoá học được nhận đỗ án môn học“

Qúa trình & Thiết bị công Nghệ Hoá học“ Việc làm đồ án là một công việc tốt giúp cho mỗi sinh viên trong bước tiếp cận tốt với thực

tiễn sau khi đã hoàn thành khối lượng kiến thức của giáo trình“' Cơ sở

các quá trinh & thiết bị Công Nghệ Hoá học” Trên cơ sở lượng kiến

thức đó và lượng kiến thức của môn học khác, mỗi sinh viên biết

dùng tài liệu tham khảo trong tra cứu, vận dụng đúng những kiến thức, quy định trong thiết kế, tự nâng cao kỹ năng vận dụng, tính toán, trình bày nội dung thiết kế theo văn phong khoa học và nhìn nhận vấn đề một cách có hệ thống

Trong đồ án này, nhiệm vụ cần hoàn thành là thiết kế hệ thống cô

đặc 2 nổi xuôi chiều ống tuần hoàn trung tâm làm việc liên tục với

dung dịch NaOH, năng suất 12960kg/h, nồng độ đầu 5%, nồng độ

dễ hấp thụ CO; trong không khí vì vậy nó thường được bảo quản ở

trong bình có nắp kín Nó phản ứng mãnh liệt với nước và giải phóng một lượng nhiệt lớn, hòa tan trong etannol và metannol Nó cũng hòa

GVHD :Phan Thi Quyén 3 SVTH : Va Thé Duong

Trang 4

tổng thể để sản xuất xút và clo bằng điện phân là:

2 Na! ~ 2 HạO + 2e —› Hạ + NaOH

Phản ứng điện phân dung dịch muối ăn trong bình điện phân có màng

-_ Buồng điện phân kiểu thủy ngân

Trong buồng điện phân kiếu thuỷ ngân thì không sử đụng màng hoặc màn chăn mà sử đụng thuỷ ngân như một phương tiện chia tach

» Budng dién phân kiểu màng chắn

Trong buồng điện phân kiểu màng chắn, nước muối từ khoang anôt chảy qua màng chia tách dé đên khoang catôI; vật liệu làm mảng chia tach là amian phủ trên catét có nhiên lô

- Buồng điện phân kiểu màng ngăn

Còn trong buồng điện phân kiếu màng ngăn thì mang chia tách là một mảng trao đối iôn

13 Ung dung

Natri hidroxit hay hyđroxit natri (công thức hóa học NaOH)! hay thuéng

được gọi là xút hoặc xút ăn da Natri hydroxit tạo thành dung dich kiềm mạnh

khi hòa tan trong dung môi như nước Nó được sử đụng nhiều trong các ngành công nghiệp như giấy, dệt nhuộm, xà phòng và chất tây rửa Sản lượng trên thé

GVHD :Phan Thi Quyén 4 SVTH : Vũ Thế Dương

Trang 5

Trường: ĐHCN Hà Nội ĐỀ Ấn Môn Học QTTB_CN Hóa Học

giới năm 1998 vào khoảng 45 triệu tấn Natri hydroxit cũng được sử dụng chủ yếu trong các phòng thí nghiệm

2.Tống quan về quá trình cô đặc

2.1 Khái nệm

Quá trình cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất hoà tan( không hoặc khó bay hơi) trong dung môi bay hơi Đặc điểm của quá trình cô đặc là dung môi được tách ra khỏi dung dịch ở dạng hơi, còn dung chất hoà tan trong dung dịch không bay hơi, do đó nồng độ của dung chất sẽ tăng dần lên, khác với quá trình chưng cất, cấu tử trong hỗn hợp nay cùng bay hơi, chỉ khác nhau về nồng độ ở mỗi nhiệt độ Hơi của dung môi tách ra trong quá trình cô đặc gợi là hơi thứ, hơi

thứ ở nhiệt độ cao có thé ding dé dun néng Í thiết bị khác

Cô dặc nhiều nồi

Cô đặc nhiều nỗi là quá trình sử dụng hơi thứ thay cho hơi đốt, do

đó có ý nghĩa về sử dụng nhiệt Nguyên tắc của cô đặc nhiều nồi là: ndi đầu dung địch được đun nóng bằng hơi đốt, hơi bốc lên ở nồi này

được đưa vào nỗi thứ 2 dé làm hơi đốt, hơi thứ của nồi thứ 2 lại làm

hơi đốt cho nồi thứ 3 Hơi thứ ở nồi cuối được đưa vào thiết bị

ngưng tụ Dung dịch đi vào lần lượt từ nồi đầu đến nồi cuối, qua mỗi nổi nồng độ của dung địch tăng dần lên do một phần dung môi bốc

hơi Hệ thống cô đặc xuôi chiều được sử dụng khá phô biến Ưu điểm

của loại này là dung địch tự di chuyển từ nồi trước ra nồi sau nhờ

chênh lệch áp suất giữa các nội Nhược điểm của nó là nhiệt độ

Trang 6

nổi sau thấp hơn nhưng nồng độ lại cao hơn nồi trước nên độ nhớt của dung dịch ting dan din đến hệ số truyền nhiệt của hệ thống giảm

từ nôi đầu đến nỗi cuối

2.2 Cô đặc nhiều nồi xuôi chiều

Hệ thống cô đặc xuôi chiều làm việc liên tục :

e_ Sơ đồ dây chuyển sản xuất: (sơ đồ đi kèm)

Trang 7

Trường: ĐHCN Hà Nội Đồ Án Môn Hạc QTTB_CN Húa Học

Trong dây chuyển gồm có các thiết bị sau:

GVHD ;Phan Thị Quyên SVTH : Vũ Thế Dương

Trang 8

Trường: ĐHCN Hà Nội Đỗ Ấn Môn Học QTTB_CN Hóa Học

11 - Bơm chân không

12- Thùng chứa nước ngưng

Hệ thống cô đặc xuôi chiều (hơi đốt và dung địch đi cùng chiều với nhau tử nồi

no sang nồi kia) được dùng khá phổ biến trong công nghiệp hóa chất Loại này

có ưu điểm là dung địch tự chảy từ nồi trước sang nỗi sau nhờ chênh lệch áp

suất giữa các nổi Nhiệt độ sôi của nỗi trước lớn hơn nỗi sau, do đó, dung địch

đi vào mỗi nồi (trừ nồi 1) đều có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi, kết quả là dung

dịch sẽ được làm lạnh đi và lượng nhiệt này sẽ làm bốc hơi thêm một lượng

nước gọi là quá trình tự bốc hơi Nhưng khi dung dịch vào nổi đầu có nhiệt độ

thấp hơn nhiệt độ sôi của dung địch, thì cần phải đun nóng đung địch do đó tiêu

tốn thêm một lượng hơi đết Vì vậy, khi cô đặc xuôi chiều, dung dịch trước khi vào nỗi nâu đầu cần được đun nóng sơ bộ bằng hơi phụ hoặc nước ngưng tụ

Nhược điểm của cô đặc xuôi chiều là nhiệt độ của dung dịch ở các nổi sau

thấp dần, nhưng nồng độ của dung dịch tăng đần làm cho độ nhớt của dung

dịch tăng nhanh, kết quả là hệ số truyền nhiệt sẽ giảm từ nồi đầu đến nồi cuối

Trang 9

‘Trudng: DHCN Ha Noi Đồ Án Môn Học ỢTTB CN Hóa Học

PHAN IT TINH TOAN THIET BI CHINH

Số liệu ban đầu :

Thiết kế hệ thống 2 nồi cô đặc xuôi chiều tuần hoàn trung tâm cô đặc

dung dịch NaOH với năng suất 3,6 kg/s = 12960 kg/h

Chiều cao ông gia nhiệt: 2m

Nông độ đầu vào của dung dich: 5%

Néng d6 cudi cua dung dich:30%

Áp suất hơi dét ndi 1: 5 at

Ap suất hơi ngưng lụ: 0.3 at

1 Xác định lượng hơi thứ bốc ra trong toàn bộ hệ thông:

Áp dụng công thức (VI.1/2— 55)

xd W—~Ga-G,— Ga (T- —“

= W- 12960 x (1 -® ~10800 (kg/h)

2.Xác định lượng hơi thứ bốc ra từ mỗi nỗi :

W¡ : Lượng hơi thử bốc ra từ nồi 1

W¿ : Luong hoi thir bếc ra tir ndi 2

Chon ti lệ phân phối hơi thứ ở hai nồi như sau:

W\:Wz=]1:l

Mà ta có: W¡ ! Wa = LO0R00

W¡=W;=5400(kg/h}

3 Xác định nông độ cuối của dung dịch tại từng nồi

x¡:nông độ cuỗi của dung dich tại nỗi 1

x;:nồng độ cudi của dung dich tại nỗi 2

Ap dụng công thức :

Trang 10

Trường: DHCN Hà Nội Đỗ Án Môn Học QTTB CÁ Hóa Học

4 Tính chênh lệch áp xuất chung của hệ thắng

- Độ chênh lệch áp suất giữa hơi đốt nồi 1 và thiết bị ngưng tụ là:

AP=PB~P„=5~0,3= 4/7(af)

Trong đó Pạ là áp xuất hơi đốt

Pag La ap xuất hơi ngưng

5 Chênh lệnh áp suất , nhiệt độ hơi đốt cho mỗi

Trang 11

Nổi l: với PB =5[œ] ta được :

.1,=l51.IC

Nhiệt lượng riêng: i¡=2754.10”[J/kg]

Nhiệt hoá hơi: 11=2117.10°[J/kg]

eNOi 2: véi P2=1,792 ta được :

T2=116,156 °C Nhiét hrong riéng: i= 2708760 J/Kg Nhiét hoa hoi: r.=2217400)/Kg

P;z=0,3 ta được t„;—=68,7”C

6 Tính nhiệt độ và áp suất hơi thứ ra khỏi từng nồi:

Gọi:

z; : nhiệt độ hơi thứ ra khỏi nồi thứ ¡

A7: tôn thất nhiệt độ do trở lực đường ống

Chọn A7=A7=i°C Tương ứng với các nhiệt độ tính toán được ta xác định được áp suất hơi thứ của mỗi nồi

Ta tính nhiệt độ theo công thức:

t=T , ra +A | °€] Am

Nổi l: E= ty + Ay'"= 116,156+1= 117,156 (°C)

Nỗi 2: T; — + Az"h— 68.74 1 — 69,7 °C)

Dựa vào nhiệt hơi thử, theo bảng I251 —[L- 314] ta tra được áp

suất, nhiệt lượng riêng, nhiệt hoá hơi của hơi thứ được tổng hop theo bang sau:

Trang 12

-Nhiệt độ sôi của dung dịch phụ thuộc vào tỉnh chất của dung môi chất

tan, đặc biệt là nồng độ của chất tan Nhiệt độ của dung dịch luôn lớn hơn nhiệt

độ sôi của đung môi nguyên chất ở cùng áp suất Khi nồng độ của chất tan tăng

thì nhiệt độ sôi của dung dịch càng tăng

-A` là tốn thất nhiệt độ của dung dịch so với dung môi nguyên chất, trong cô đặc thường gọi đó là tốn thất nồng độ, A' lả thông số vật lý của dung

dịch nó phụ thuộc vào nồng độ chất tan, nằng độ càng tăng thì A càng tăng,

nó còn phụ thuộc vào bản chất chất tan và dung môi đồng thoi a’ phụ thuộc

vào áp suất

-A’ duge tinh theo cong thire dan gan đúng cua Tensico

A= A, f°C f= 16.2 Tr? (CT.VL10/2 - 591)

¿ s2

A, : tồn thất nhiệt độ đo nhiệt độ sôi của dung địch lớn hơn nhiệt độ sôi của

dung môi ở áp suất thường

T: nhiệt độ sôi của dụng môi nguyên chất ở áp suất dã cho °K

r: ăn nhiệt hoá hơi của dung môi nguyên chất ở áp suất làm việc J/kg

* Tra báng (VL2/2 67])

GVHD :Phan Thị Quyên 12 SVTH : Vũ Thế Dương

Trang 13

b, :chiều cao cúa lớp dung dịch sôi kể từ miệng, trên của ống truyền nhiệt (m)

°„ : chiều cao của ông truyền nhiệt (m)

Pas: khối lượng riêng của dung dịch khi sôi (kg/mẺ ) Lấy gần đúng bằng yy khối lượng riêng của dung dịch ở 20°C

Tọ¡/=nhiệt độ sôi ứng với áp suất P;

# : gia tốc trọng trường me”

- Khối lượng riêng của dung dịch 20°C ứng với mỗi nồng độ được xác định theo bang (1.23/ST1 — T34)

GVHD ;Phan Thị Quyên 13 SVTH : Vũ Thế Dương

Trang 14

7.3 Tén that do đường ống (A”})

- Như đã nói ở trên ta chọn tốn thất nhiệt độ do đường ống là :1°C

Trang 15

8 Tính hiệu số nhiệt độ hữn ích của hệ thống:

Nhiệt độ hữu ích của hệ thông

Af, =A(„—A (CT VI.16/12 ~67])

Af„ =Hiệu số nhiệt độ chung giữa hiệu số nhiệt độ hơi đốt nồi 1 và nhiệt độ

ngưng ở thiết bị ngưng tụ

Trang 16

D: Lượng hơi đốt vào (kg/h)

ñ„Ÿ; : Hàm nhiệt của hơi đốt nỗi 1, nồi 2 (J/kg)

ï,i; : Hàm nhiệt của hơi thứ nồi !,nồi2 (J/kg)

Ø,, Ở, : Nhiệt độ nước ngưng ở nồi 1, nồi 2

Ca : Nhiệt dung riêng của dung địch đầu (J/kg độ)

C¡ei, Ca; : Nhiệt dụng riêng của nước ngưng ở ndi | ; nổi 2 (I/kg 46)

Ci, Cx: Nhiét dung riéng cita dung dich ra khdi ndi 1 ndi2 (J/kg dd)

Qm¡,Qm: : nhiệt lượng mắt mát ở nỗi 1 va ndi 2

Ga : lượng hẫn hợp đầu đi vào thiết bị (kg/h)

W¡, W;: lượng hơi thứ bốc lên từ nồi 1, nồi 2

9,1- Nhiệt lượng vào

- Nỗi I: Nhiệt do hơi đốt mang vào : — D.i

Nhiệt do dung dịch mang vào :Gạ .Ca.tọ

- Nồi 2: Nhiệt do hơi thứ mang vào: W¡i;

Nhiệt do dung dịch từ nổi 1 chuyên sang : (GạT— WI)Citst

9,2- Nhiệt lượng mang ra:

Trang 17

Trường: ĐHCN Hà Nội Đỗ Án Môn Học QTTB CN Hóa Học

- Nước ngưng : D.Ø.Cai

- Dung dich mang ra : (Ga— Wi)Cit¡

- Nhiệt mat mát : Qm,=0,05D(¡ — Cer &)

9,3- Hệ phương trình cân bằng nhiệt:

Các PT được thành lập dựa trên nguyên tắc :

Tổng nhiệt đi vào — Téng nhiệt đi ra

* Phương trình cân bằng nhiệt cho từng nồi:

e Nhiệt dung riêng:

Nhiệt dung riêng của dung dịch có nồng độ nhó hơn 20% tinh theo công thức sau:

Trang 18

Cụ, nhiệt dung riêng của chất hòa tan khan( không có nước) J/kg.độ

Cụ được tính theo công thức

Muon.Cu = ZC.N; (CT 141 = [1 -152)

M :khỗi lượng phân tử của chất tan

C; :nhiệt dung riêng của các đơn chat(tra bang 1.141- ST)- Ty52}

Nj:s6 nguyén tử trong phân tử

Trang 19

Thay vào phương trình cân bằng nhiệt lượng ta có:

Trang 20

Trường: ĐHCN Hà Nội Đồ Án Mơn Học QTTB CN Hĩa Học

Tý lệ phân phối hơi thứ 2 nồi được thể hiên nhự sau W¡ : W¿ = 1: I Sai số giữa Lượng hơi thứ các nồi được tỉnh từ phần cần bằng nhiệt lượng và sự giả thiết trong cân bằng vật chất < 5% ,vậy thộ mãn,

Trang 21

10.Tính hệ số cấp nhiệt , nhiệt lượng trung bình từng nồi:

10.1.Tính hệ số cấp nhiệt # khi ngưng tụ hơi

r

@ = 2,04.4(—+_)°5 G „ì W/m? độ 2 độ (V.1012—28) _

tr”

Trong đỏ:

Øi,: hệ số cấp nhiệt khi ngưng hơi ở nồi thir i W/m’ do

Ay: hiệu số giữa nhiệt độ ngưng và nhiệt độ phía mặt tường tiếp xúc với hơi

ngưng của nỗi I (°€ )

Giá tiệt Ên T 222C

TAIN A = 198°C

r¡ ấn nhiệt nhiệt ngưng tụ tra theo nhiệt độ hơi dét da ghi & bang sé liéu 1:

A: hệ số phụ thuộc nhiệt độ màng nước ngưng

Với tạ được tính:

fm = 0,5(m !) “C (*)

Trang 22

Trường: ĐHCN Hà Nội ĐỀ Án Môn Họe QTTB_CN Hóa Học

tạ =í, ~0SAf, Với: ty) = 151,1°C tu = 151,1 - 0,5.2,12= 150,04 °C

Trang 23

Af;;: hiệu số nhiệt độ giữa thành ông với dung dịch sôi

At, Eby big = AL; —Af, —Âf,

- Hiệu số nhiệt độ giữa 2 mặt thành ống truyền nhiệt

Aly, = Gud sc

- Tổng nhiệt trở của thành ống truyền nhiệt

6 Mrantn+s A m’ 46/W

r¡,, rạ : nhiệt trở của cặn bân 2 phía tường ( bên ngoài cặn bẫn của nước ngựng

,bên trong cặn ban do dung dich

- Tra theo bảng V.I[2 _ 4 ]

rị =0,232.10” m độ/W

Trang 24

12 = 0,387.10" m? da/w

- Tra bảng ( VI.6[2 — 80] ) ta chon bé day thành ống truyền nhiệt là

& =2mm =0,002m

- Chọn vật liệu làm ống truyền nhiét 14 thép Crom Niken Titan( XI§H9T ), hệ

số dẫn nhiệt của nó là: A=1685 Wim d6 >

Ane Prec Cy A Maa

(dd:dung dich , nc: nước }

0,435

Trong đó:

Ä : hệ số đẫn nhiệt , W/m độ

/Ø :khối lượng riêng , kg/mẺ

C: nhiệt dung riêng , J/kg độ

#4: độ nhớt , Cp

A, PCH: lấy theo nhiệt độ sôi của dung địch

Trang 25

tị = 123 °C t;; 85,84 °C

* Khối lượng riêng :

- Khối lượng riêng của nước: tra

Pret = 940,61kg / m?

Pros = 968,045 kg /m?

bảng L249[1 311]

- Khối lượng riêng của đung địch NaOH :tra bảng ( 1.22[1_34]

Lay = 1/2 khối lượng riêng của đd 6 20°C

Đạa = 527kg (mì

Pair = 664kg !mẺ

* Nhiệt dung riêng :

- Nhiệt dung riêng của nước :tra bảng 1.249 [1 310]

Trang 26

Theo 1.32, [1-123] ta c6 céng thtre:

A: Hệ số tỉ lệ phụ thuộc hỗn hợp chất lỏng, ta chọn A = 3,58.10%

M: Khối lượng mol của hỗn hợp lỏng, ở đây là hỗn hợp của

NaOHvà HO, kg/mol

M~a.Mxzon + (L¬ a) — 11la+18(1T— a)

a: là nồng độ phan mol ctia CaCl

Nồi 1: x;=8,57% khối lượng

Trang 27

kg im’ kgim’ | jikgdo | jlkg.do WI indo 4, Hy 10? | 4,10"

Wilmido | Na!m | Na/m

Trang 28

Vay gid thiét A,,,A,, được chấp nhận

11 Xác định hệ số truyền nhiệt cho từng nồi

Trang 30

12.2.Xác định nhiệt độ hữu ích ở mỗi nồi :

Trang 31

Trường: DHCN Hà Nội Đỗ Án Môn Học QTTB CÁ Hóa Học

14 Tính bễ mặt truyền nhiệt (E)

Tính bề mặt truyền nhiệt theo phương thức bề mặt truyền nhiệt giữa các nồi bằng nhau:

PHÂN II Tính thiết bị phụ:

Trang 32

I Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu

Chọn thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu là thiết bị dun néng loại ống chùm

ngược chiều dung hơi nước bão hòa ở Sat Chọn tụạ =t¡ = 151,I (°C), hơi nước

đi ngoài ông từ trên xuống, hỗn hợp nguyên liệu đi trong ống từ đưới lên Ở áp suất 5at => =151,1 °C ( Tra bang 1.251[1/315]

Iiễn hợp đầu vào thiết bị gia nhiệt ở nhiệt độ phòng(25°C) đi ra ở nhiệt độ sôi của hỗn hợp đầu (t¿„= I23°C)

Chọn loại ống bằng thép crom niken titan ( X18H9T )đường kính đ = 38+2

mm ; L= 2(m)

=^ = 16,85W/m.độ (bảng I.125, [1-127])

1- Nhiệt lượng trao đổi :( Q)

Q=EC,(r—t) W Trong đó ;

- F: lưu lượng hỗn hop dau , F = 12960(kg/h)

- tp: Nhiệt độ sôi của hỗn hyp tp = ty = 123°C

- Cp: Nhiệt dung riêng của hỗn hợp tại: C„— C¿—3976,71/kg.độ

- tr Nhiệt độ môi trường: Iy= 25°C

- Phía hỗn hop: toy =f — Aly = 151,1 — 65,35= 85,75°C)

2.1- Tính hệ số cấp nhiệt cho từng lưn thế :

- Hệ số cấp nhiệt phía hơi nước ngưng tụ :

Trang 33

- r: ẩn nhiệt ngưng tụ lấy theo nhiệt độ hơi bão hỏa r = 2117000 (1/Kg)

~ At;: Chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ hơi đốt và nhiệt độ thành ống truyền

nhiệt

- H: Chiều cao ông truyền nhiệt : H = 2(m)

- A: Hằng số tra theo nhiệt độ màng nước ngưng

Gia sir : At; = 3,8 CC)

Trang 34

- e: Hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng của tỉ số giữa chiều dài L và

đường kính d của ông

Thay số vào CT ta được : Pr= 0,498.10 =3 479

~ Hiệu số nhiệt độ ở 2 phía thành ống :

Trang 35

At =ti- t2:

Trong đó : t,, : Nhiệt độ thành ống phía hỗn hợp

- Tổng nhiệt trở của thành ống truyền nhiệt

ổ

rị „ rạ : nhiệt trở của cặn bắn 2 phía tường ( bên ngoài cặn bẩn của nước ngưng

,bên trong cặn ban do dung dich

- Tra theo bang V.1[2_ 4]

Trang 36

Ø: khối lượng riêng của hỗn hợp ở t= 110,39°C

Tra bang 1.23[1-35] tacéd: p=980 kg/m?

Thay vào công thức fa có ;

—

dy = 3,58.10°, 3876,7,980 of 8° = 0,5¢ wim?.d6) V18,88

3827,259.0,602.103 —

0,5 Thay số vào ta được : Pr, = 4,58

‘Thay số ta có hệ số cấp nhiệt phía hỗn hợp chảy xoáy :

Trang 37

Trong đó : Nhiệt lượng trao đổi : Q = 1399804,56 (W)

qø:Nhiệt tải riêng trung bình về phía dung dich

Trong dé: E : Bề mặt truyền nhiệt F= 39,956(m”)

d: đường kính ống truyền nhiệt d= 0,034 m H: Chiều cao ống truyền nhiệt H-2(m)

Số Sắp xếp ông, theo hình sáu cạnh ( kiểu ban cờ )

hình Số ống trên| Tông số Số ống trong các Tổng số Tổng sau đường ống không | Hình viên phân ống trong | Số

cạnh * xuyên tâm | kê các ông, an 44 Â sáo Á tât cả các Ất nã ng ong £

Trang 38

Trường: DHCX Hà Nội Đồ Án Môn Hạc QTTB CN Hóa Học

của hình trong cac Dayl] Day 2 | Day3 hình viên | thiết

dạ=d 12.5 = 0.034 ! 2.0.002 = 0,038 (m)

t: Bước ông Lấy t— 1,4 dụ

t= 1,4 0,038 = 0,0532 b: số ông trên đường xuyên tâm của hình sáu cạnh b— 13 Thay số :D =0,0532.(17 - 1) + 4.0038 = 1.0032

Qui chuan: D- 1 m-1000 (nm) (bang XIIL6 [2-359 |

Trang 39

‘Trudng: DHCN Ha Noi Đồ Án Môn Học ỢTTB CN Hóa Học

Quy chân 10 ngăn

Vậy các kích thước của thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu là:

- Bề mặt truyền nhiệt; F = 39,956 (m2)

- Số ống truyền nhiệt: n = 217(ống)

- Dường kính của thiết bị: D = 1000 (mm)

- Chiều cao giữa 2 mặt bích: H = 2 (m)

Trang 40

Trường: ĐIICN Hà Nội

II thiết bị ngưng tụ baromet

1 Hệ thống thiết bị ngưng tụ baromet:

2 Tinh toán hệ thiết bi ngung tu baromet:

- Lượng hơi thứ ở nổi cuối trong hệ thống cô đặc:

GVHD :Phan Thi Quyén 40

L: Va Thé Duong

Định dạng
Số trang	86
Dung lượng	719,96 KB