Đồ Án Sấy thùng quay

Đồ án Sấy thùng quay (56 trang)
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Công nghệ hoá học

Mục Lục

Mục Lục 1
Lời mở đầu 3
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG .4
I.Giới thiệu chung về vật liệu sấy 4
1. Tính chất của nguyên liệu .4
1.1. Tính chất vật lý .4
1.2 Tính chất hóa học 4
2. Ứng dụng của MnO2 .4
II. Giới thiệu chung về máy sấy thùng quay .5
1.Định nghĩa, phạm vi ứng dụng và phân loại 5
2.Giới thiệu về dây chuyền thiết bị sấy thùng quay 7
3.Lựa chọn thiết bị .9
4.Thuyết minh quy trình công nghệ 9
PHẦN II : THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY THÙNG QUAY 10
I.Các thông số ban đầu 10
II. Tính toán và lựa chọn nhiên liệu .11
1. Nhiệt dung riêng của than đá .12
2. Nhiệt trị cao của than .12
3.Nhiệt trị thấp của than 12
4. Lượng không khí lý thuyết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu 12
5. Entanpi của hơi nước trong hỗn hợp khói .13
6. Hệ số không khí dư ở buồng đốt và buồng trộn theo lý thuyết .13
III. Tính toán các thiết bị chính .14
1. Lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy 14
3. Phương trình cân bằng nhiệt 14
4. Thể tích thùng sấy .14
5. Chiều dài của thùng .15
6. Thời gian sấy .15
7. Số vòng quay của thùng sấy 16
8. Công suất cần thiết để quay thiết bị 17
9. Cân bằng lò đốt than 17
9.1.Nhiệt lượng vào tính khi đốt 1kg than .17
9.2.Phương trình cân bằng nhiệt lò đốt than 20
10. Tính hệ số truyền nhiệt .24
11. Cân bằng nhiệt lượng trong thiết bị sấy 30
11.1. Nhiệt lượng vào 30
11.2. Nhiệt lượng ra khỏi máy sấy 30
11.3. Phương trình cân bằng nhiệt của thiết bị sấy 32
11.4. Trạng thái của khói lò vào máy sấy, đi ra khỏi máy sấy và lưu lượng khí 33
PHẦN III : TÍNH TOÁN CƠ KHÍ 37
I. Tính toán hệ thống bánh răng dẫn động 37
1. Chọn động cơ 37
2. Tỷ số truyền và số vòng quay .37
3. Công suất và momen xoắn trên trục của bánh răng nhỏ .37
4. Tính toán bộ truyền bánh răng trụ, răng thẳng 38
II. Xác định tải trọng 43
1. Trọng lượng vật liệu nằm trong thùng .43
2. Trọng lượng của thùng 43
3. Trọng lượng của vành đai 44
4. Trọng lượng của bánh răng vòng .44
5. Trọng lượng của lớp cách nhiệt 44
6. Trọng lượng của cánh múc nâng 44
III. Kiểm tra bền cho thùng quay 45
1. Khoảng cách giữa hai vành đai .45
2.Mômen uốn do tải trọng gây ra .45
3.Mômen uốn do bánh răng vòng gây ra 45
4.Tổng mômen uốn .45
5.Mômen chống uốn của thùng 45
IV.Tính vành đai .45
1. Tải trọng trên một vành đai .45
2.Phản lực con lăn 46
3.Bề rộng vành đai .46
V. Tính con lăn chặn, con lăn đỡ 47
1.Tính con lăn đỡ 47
2. Tính con lăn chặn .48
PHẦN IV : CÁC THIẾT BỊ PHỤ .50
I .Tính toán lò đốt 50
1.Thể tích buồng đốt .50
2.Diện tích ghi lò .50
II .Quạt thổi vào máy sấy 50
Kết Luận 53
Tài liệu tham khảo .54
Nhận xét của trưởng khoa: 55



Lời mở đầu
Sấy là một trong những công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất. Thực tế ta thấy nếu không có quá trình sấy thì thành phẩm sau khi sản xuất xong có độ ẩm rất cao, ảnh hưởng đến quá trình bảo quản và lưu trữ. Các quặng nhân tạo sau khi sản xuất được thành phẩm nếu không qua công đoạn sấy dễ ảnh hưởng đến chất lượng quặng do ảnh hưởng của điều kiện môi trường. Nước ta là một trong những nước có điều kiện thời tiết khá ẩm, chính vì vậy công đoạn sấy là một công đoạn vô cùng quan trọng trong giai đoạn sản xuất quặng, nông sản . trong đồ án môn học này, em sẽ trình bày về quy trình công nghệ và thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy quặng mangandioxit nhân tạo với năng suất 13 tấn/giờ có độ ẩm đầu vào là 8,5% và độ ẩm đầu ra là 0,5%.
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG
I.Giới thiệu chung về vật liệu sấy
1. Tính chất của nguyên liệu
1.1. Tính chất vật lý
Quặng MnO2 là chất bột màu đen có thành phần không hợp thức, khi đun nóng sẽ bị phân hủy thành oxit thấp hơn.
Ở điều kiện thường nó là oxit bền nhất trong các oxit của Mangan, không tan trong nước, tương đối trơ.
Khối lượng riêng: 5030 Kg/m3.
1.2 Tính chất hóa học
Khi đun nóng, nó tan trong axit và kiềm như một oxit lưỡng tính. Khi tan trong dung dịch axit nó không tạo nên muối kém bền của Mn+4 theo phản ứng trao đổi mà tác dụng như chất oxi hóa.
Khi tan trong dung dịch KOH đặc tạo nên dung dịch xanh lam chứa các ion Mn (III) và Mn (V) vì trong điều kiện này ion Mn (V) không tồn tại được.
Khi nấu chảy với kiềm hoặc oxit bazơ mạnh tạo thành muối Managanat.
Ở nhiệt độ cao, MnO2 có thể bị khử bởi H2,CO2 hoặc C tạo thành kim loại.
Khi nấu chảy với kiềm nếu có mặt chất oxi hóa ví dụ như:KNO3 ,KClO3,O2 MnO2 bị oxi hóa thành Mn theo phương trình:
MnO2 + KNO3 +K2CO3 =K2MnO4 + KNO2 + CO2
2. Ứng dụng của MnO2
MnO2 tồn tại trong tự nhiên dưới dạng khoáng vật pirolusit là hợp chất của
Mangan có nhiều ứng dụng trong thực tế.
Ở dạng bột MnO2 là xúc tác cho phản ứng phân hủy KClO2 và H2O2 ,phản ứng oxi hóa NH3 thành NO và axit Axetic thành Axeton
Được đưa vào nguyên liệu nấu thủy tinh để làm mất màu lục của thủy tinh,cho thủy tinh màu hồng hoặc đen (với lượng lớn).
Trong công nghiệp gốm MnO2 tạo màu nâu đỏ,đen cho men.
Trong công nghiệp sản xuất pin MnO2 được sử dụng làm một điện cực của pin. Ví dụ như:
Mangan dioxit được xem là ứng viên có nhiều ưu điểm làm nguyên liệu chế tạo điện cực cho pin sạc bởi vì chúng có nhiều trong thiên nhiên và tương hợp với môi
trường . Tận dụng những ưu điểm của mangan dioxit nhiều phương pháp có hiệu quả đã được phát triển để cải thiện đặc tính của điện cực MnO2)C nhằm mục đích sử
dụng cho pin sơ cấp.
Điện cực hỗn hợp của MnO2/Cacbon đực chế tạo bằng cách cho trực tiếp bột cacbon vào trong dung dịch Manganaxetat để cùng kết tủa với MnO2.nH2O trên bề mặt nền cacbon . Hình thái học bề mặt và cấu trúc tinh thể được xác định bằng phương pháp hiển vi điện tử quét ( SEM) và kĩ thuật nhiễu xạ tia X (XRD) . Quét thể vòng tuần hoàn ( CV ) để đánh giá tính chất điện hóa của điện cực được chế tạo.Kết quả đã chứng minh bột cacbon có hiệu quả làm tăng điện dung và cải thiện tính chất điện hóa của điện cực Mangandioxit.
II. Giới thiệu chung về máy sấy thùng quay
1.Định nghĩa, phạm vi ứng dụng và phân loại
Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm bay hơi nước ra khỏi vật liệu.Quá trình này có thể tiến hành bay hơi tự nhiên bằng năng lượng tự nhiên như năng lượng mặt trời,năng lượng gió .(gọi là quá trình phơi hay sấy tự nhiên).Dùng các phương pháp này chỉ đỡ tốn nhiệt năng nhưng không chủ động điều chỉnh được vận tốc của quá trình theo yêu cầu kĩ thuật , năng suất thấp bởi vậy trong các ngành công nghiệp người ta thường tiến hành quá trình sấy nhân tạo ( nguồn năng lượng do con người tạo ra ).
Tùy theo phương pháp truyền nhiệt trong kĩ thuật sấy cũng chia ra :
Sấy đối lưu phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu với không khí nóng,khói lò .(gọi là tác nhân sấy).
Sấy tiếp tiếp xúc là phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy mà tác nhân truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách ngăn .
Sấy bằng tia hồng ngoại là phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng ngoại do nguồn nhiệt phát ra truyền cho vật liệu sấy.
Sấy bằng dòng điện cao tần là phương pháp sấy dùng năng lượng nhiệt trường có tần số cao để đốt nóng trên toàn bộ chiều dài của lớp vật liệu.

Sấy thăng hoa là phương pháp sấy trong môi trường có độ chân không chân rất cao nhiệt độ rất thấp nên ẩm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ trạng thái rắn không qua trạng thái lỏng.
Ba phương pháp cuối được sử dụng trong công nghiệp nên gọi chung là phương pháp sấy đặc biệt.
Trong công nghiệp hóa chất và thực phẩm, công nghệ và thiết bị sấy đối lưu và tiếp xúc được dùng nhiều hơn cả, nhất là phương pháp sấy đối lưu. Nó có nhiều dạng khác nhau và có thể sấy được hầu hết các dạng vật liệu sấy.
Theo kết cấu nhóm thiết bị sấy đối lưu có thể gặp ở các dạng sau: Thiết bị sấy buồng( năng suất thấp, làm việc không thường xuyên) Thiết bị sấy hầm( năng suất cao, làm việc bán liên tục)
Thiết bị sấy tháp( sấy vật liệu dạng hạt như thóc, ngô )
Thiết bị sấy thùng quay( năng suất không cao, sấy vật liệu dạng cục, hạt và bột) Thiết bị sấy phun( sấy vật liệu dạng huyền phù như cà phê tan, sữa bột)
Thiết bị sấy khí động( sấy vật liệu dạng bé, nhẹ và có chứa ẩm bề mặt)
Thiết bị sấy tầng sôi( năng suất cao)