LÍ THUYẾT CÔ ĐẶC _ TRUYỀN NHIỆT

Cô đặc một nồi 19 Giới thiệu Cô đặc một nồi chỉ dùng khi: oNăng suất thấp oKhông dùng hơi thứ làm chất tải nhiệt để đun nóng Một hệ thống cô đặc một nồi bao gồm: oNhập liệu:  Dùng bơm

Trang 1

1

3.2 Cô đặc một nồi

19

Giới thiệu

Cô đặc một nồi chỉ dùng khi:

oNăng suất thấp

oKhông dùng hơi thứ làm chất tải nhiệt để đun nóng

Một hệ thống cô đặc một nồi bao gồm:

oNhập liệu:

 Dùng bơm hoặc bồn cao vị

 Có hoặc không có thiết bị gia nhiệt sơ bộ

oNồi cô đặc:

 Buồng đốt

 Buồng bốc

 Bộ phận phân ly

oHệ thống ngưng tụ hơi thứ

20

Trang 2

Sơ đồ quy trình công nghệ của hệ thống cô đặc 1 nồi

21

Nhập liệu

22

Trang 3

3

Nồi cô đặc

23

Buồng đôt

Buồng bốc

Bộ phận phân ly

Ngưng tụ hơi thứ

24

Trang 4

Sơ đồ quy trình công nghệ của hệ thống cô đặc 1 nồi

25

Nhập liệu

26

Bồn cao vị

Thiết bị gia nhiệt sơ bộ

Trang 5

5

3.2.1 Cân bằng vật chất

27

Kí hiệu:

o đ_lưu lượng khối lượng của dung dịch nhập liệu (Feed) (kg/s)

o _lưu lượng khối lượng của dung dịch sản phẩm (Concentrated

Product) (kg/s)

o _lưu lượng khối lượng của dung môi bay hơi, còn gọi là hơi thứ

(Vapor) (kg/s)

o đ_phần khối lượng của chất tan trong nhập liệu (kg chất tan/kg dung

dịch)

o _phần khối lượng của chất tan trong sản phẩm(kg chất tan/kg dung

dịch)

đ đ

3.2.1 Cân bằng vật chất

28

Xem như không thất thoát, phương trình cân bằng vật chất:

đ

Ví dụ: Một thiết bị cô đặc làm việc liên tục để cô đặc dung dịch NaOH

với lưu lượng nhập liệu 5,0 tấn/h Nồng độ dung dịch ban đầu là 8%,

nồng độ dung dịch sản phẩm thu được là 15% Hãy xác định:

oNăng suất sản phẩm thu được

oLượng hơi thứ

oKhi muốn tăng nồng độ sản phẩm lên 20% thì lượng hơi thứ thay đổi

như thế nào

đ đ

Trang 6

3.2.2 Cân bằng nhiệt lượng

29

Cân bằng năng lượng (bỏ qua nhiệt cô đặc)

oNhiệt mang vào:

 Nhập liệu (Feed): đ

 Hơi đốt (Steam):

oNhiệt mang ra:

 Sản phẩm (Concentrated product):

 Hơi thứ (Vapor):

 Nước ngưng tụ (Condensed steam):

oNhiệt tổn thất:

đ

30

đ

oNhiệt mang vào:

oNhiệt mang ra:

 Nước ngưng tụ (Condensed steam):

oNhiệt tổn thất:

đ

Trang 7

7

31

đ

oLượng hơi đốt cần thiết:

 Nếu hơi đốt chỉ ngưng tụ thì:

 Nếu hơi đốt có chứa ẩm với hàm ẩm là :

1

đ

3.2.3 Bề mặt đun nóng

32

Bề mặt đun nóng của thiết bị cô đặc:

∆

o∆ _hiệu số nhiệt độ hữu ích

∆

 _nhiệt độ của hơi đốt

 _nhiệt độ sôi trung bình của dung dịch

Trang 8

3.2.4 Nhiệt độ sôi của dung dịch và tổn thất nhiệt độ

33

Các tổn thất nhiệt độ

oTổn thất nhiệt độ do nồng độ (độ tăng phí điểm): Δ

oTổn thất nhiệt độ do cột thủy tĩnh của DD sôi: Δ

oTổn thất nhiệt độ trên đường ống dẫn hơi thứ: Δ

1

2 t

3 4

5 6

7

H

h

1/2 h

’’’

1,2: nhiệt độ hơi đốt 3: nhiệt độ sôi dd ở đáy buồng đốt 4: nhiệt độ sôi trung bình của dd 5,6: nhiệt độ sôi của dd 7: nhiệt độ hơi thứ ở TBNT

p o

t nt

t sdm(po)

t sdd(po)

t stb hay t sdd(po+ p)

t c

 

t

t D

34

oTổn thất nhiệt độ do nồng độ (độ tăng phí điểm): Δ

Δ

oTổn thất nhiệt độ do cột thủy tĩnh của DD sôi: Δ

Δ

h_chiều cao thực tế của mức chất lỏng theo ống chỉ mực

oTổn thất nhiệt độ trên đường ống dẫn hơi thứ: Δ

 Thường chọn  ‘’’=1 ÷1,5oC

1

2 t

3 4

5 6

7

H

h

1/2 h

’ ’’

’’’

p o

t nt

t sdm(po)

t sdd(po)

t c

 

t

t D

Trang 9

9

35

Từ sơ đồ ta có thể suy ra

Δ

oVới t nt_nhiệt độ ngưng tụ của hơi thứ ở TBNT

Độ tăng nhiệt độ sôi do cột thủy tĩnh phụ thuộc vào độ tăng áp suất thũy tĩnh và phụ

thuộc vào chiều cao lớp chất lỏng thích hợp H op Chiều cao chất lỏng thích hợp của dung

dịch sôi trong TBCĐ tuần hoàn tự nhiên có thể tính theo công thức sau:

o H_chiều cao ống truyền nhiệt

Từ đấy có thể tính độ tăng áp suất như sau:

1

3 4

5 6

7

H

h

1/2 h

’ ’’

’’’

p o

t nt

t sdm(po)

t sdd(po)

t c

 

t

t D

36

không loại ống tuần hoàn trung tâm với áp suất buồng bốc la 0,36at, chiều cao

ống truyền nhiệt là 4m

Ví dụ 2: Hãy xác định diện tích bề mặt truyền nhiệt cần thiết của TBCĐ ống tuần

hoàn trung tâm và chi phí hơi đốt là hơi nước bão hòa (áp suất tuyệt đối 2at, độ

nhiệt cô đặc

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	364,26 KB