Luận Văn Thiết kế hệ thống chưng luyện liên tục loại tháp đĩa lỗ có ống chảy truyền để phân tách hỗn hợp Mety

Đồ án
Đề tài: Thiết kế hệ thống chưng luyện liên tục loại tháp đĩa lỗ có ống chảy truyền để phân tách hỗn hợp Metylic- Nước
Định dang file word (phần thuyết minh)


PHẦN THUYẾT MINH
[TABLE]
[TR]
[TD]
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
MỤC LỤC
MỤC LỤC:
LỜI CẢM ƠN: .4
LỜI NÓI ĐẦU: 6
PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG .7
I. Lý thuyết về chưng luyện . . 7
1.1 Phương pháp chưng luyện .7
1.2 Thiêt bị chưng luyện .8
2 Giới thiệu về hồn hợp được chưng luyện .8
2.1 Nước .8
2.2 Metylic . 13
2.3 Vẽ và thuyết minh dây chuyền sản xuất . 13
2.3.1 Dây chuyền sản xuất 13
PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 15
2.1 Tính toán cân bằng vật liệu toàn thiết bị .15
2.2 Cân bằng vật liệu 16
2.3 Tính chỉ số hồi lưu tối thiểu 17
2.1.3 Tính chỉ số hồi lưu thích hợp .

2.1.4 Số đía lý thuyết 30
2.1.5 Phương trình đường nồng độ làm việc .31
2.2 Tính đường kính tháp 31
2.2.1 Lượng hơi trung bình các dòng pha đi trong tháp .32
2.2.2 Khối lượng riêng trung bình 37
2.2.3 Vận tốc đi trong tháp .40
2.2.4 Tính đường kính tháp 40
2.3 Tính chiều cao tháp .41
2.3.1 Hệ số khuếch tán .41
2.3.2 Hệ số cấp khối .42
2.3.3 Hệ số chuyển khối, đường cong động học, số đĩa thực tế .47
2.3.4 Hiệu suất tháp, chiều cao tháp .53
2.3.5 Chọn loại đĩa 53
2.4 Tính trở lực tháp 54
2.4.1 Trở lực của đĩa khô 54
2.4.2 Trở lực của đĩa do sức căng bề mặt .55
2.4.3 Trở lực của lớp chất lỏng trên đĩa 56

2.4.4 Trở lực tháp
2.5 Tính cân bằng nhiệt lượng 57
2.5.1 Tính cân bằng nhiệt trong thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 58
2.5.2 Tính cân bằng nhiệt lượng toàn tháp chưng luyện 60
2.5.3 Tính cân bằng nhiệt lượng trong thiết bị ngưng tụ .63
2.5.4 Tính cân bằng nhiệt lượng trong thiết bị làm lạnh .64
PHẦN III: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ 66
3.1 Tính toán thân tháp 66
3.1.1 Áp suất trong thiết bị 66
3.1.2 Ứng suất cho phép .67
3.1.3 Tính hệ số bền của thành hình trụ theo phương pháp dọc 67
3.1.4 Đại lượng bổ sung 68
3.1.5 Chiều dày thân tháp 68
3.2 Tính điều kiện các ống dẫn 69
3.2.1 Điều kiện các ống cháy truyền .69
3.2.2 Điều kiện ống dẫn hỡn hợp đầu của tháp .70
3.2.3 Điều kiện ống dẫn hơn trong đỉnh tháp 70
3.2.4 Điều kiện ống dẫn sản phẩm đáy 71
3.2.5 Điều kiện ống dẫn hơi ngưng tụ hồi lưu 72
3.2.6 Điề kiện ống dẫn hơi sản phẩm đáy hồi lưu .73
3.3 Tính đáy và nắp thiết bị .73
3.4 Chọn mặt bích .76


3.4.1 Chọn mặt bích để nối thân tháp và nắp tháp .76
3.4.2 Chọn mặt bích để nối ống dẫn thiết bị 76
3.5 Tính và chọn giá đỡ, tai trèo 77
3.5.1 Tính khối lượng toàn bộ tháp 77
PHẦN IV: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 83
4.1 Tính toán thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu 83
4.1.1 Tính hiệu số nhiệt trung bình 83
4.1.2 Tính lượng nhiệt trao đổi 84
4.1.3 Tính hệ số cấp khối
4.2 Tính bơm và thùng cao vị 91
4.2.1 Tính các trở lực 92
4.2.2 Tính chiều cao thùng cao vị so với đĩa tiếp liệu 100
4.2.3 Tính và chọn bơm 101
PHẦN V: KẾT LUẬN CHUNG
PHẦN VI: TÀI LIỆU THAM KHẢO 103



Lời Nói Đầu
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp đã mang lại cho con người những lợi ích vô cùng to lớn về vật chất và tinh thần. Để nâng cao đời sống nhân dân, để hòa nhập chung với sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như trên thế giới Đảng và Nhà nước ta đã đề ra mục tiêu công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước.
Trong tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước những nghành mũi nhọn như công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ điện tử tự động hóa công nghệ hóa giữ vai trò quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm phục vụ cho nền kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cho nhiều ngành khác phát triển.
Khi kinh tế phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng tăng. Do vậy các sản phẩm cũng đòi hỏi cao hơn, đa dạng hơn, phong phú hơn, theo đó công nghệ sản xuất cũng phải nâng cao. Trong công nghệ hóa học nói chung việc sử dụng hóa chất có độ tinh khiết cao là yếu tố căn bản tạo ra sản phẩm có chất lượng cao. Có nhiều phương pháp khác nhau để làm tăng nồng độ, độ tinh khiết như: chưng luyện, chưng cất, cô đặc, trích ly. Tùy vào tính chất của hệ mà ta lựa chọn phương pháp thích hợp.


Phần I: GIỚI THIỆU CHUNGI. LÝ THUYẾT VỀ CHƯNG LUYỆN:1) Phương pháp chưng luyện:Chưng luyện là một phương pháp nhằm để phân tách một hỗn hợp khí đã hóa lỏng dựa trên độ bay hơi tương đối khác nhau giữa các cấu tử thành phần ở cùng một áp suất.
Phương pháp chưng luyện này là một quá trình trong đó hỗn hợp được bốc hơi và ngưng tụ nhiều lần. Kết quả cuối cùng ở đỉnh tháp ta thu được một hỗn hợp gồm hầu hết các cấu tử dễ bay hơi và nồng độ đạt yêu cầu. Phương pháp chưng luyện cho hiệu suất phân tách cao, vì vậy nó được sử dụng nhiều trong thực tế.
Dựa trên các phương pháp chưng luyện liên tục, người ta đưa ra nhiều thiết bị phân tách đa dạng như tháp chóp, tháp đĩa lỗ không có ống chảy truyền, tháp đĩa lỗ có ống chảy truyền, tháp đệm Cùng với các thiết bị ta có các phương pháp chưng cất là:
a. Áp suất làm việc:
- Chưng cất ở áp suất thấp.
- Chưng cất ở áp suất thường.
- Chưng cất ở áp suất cao.
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa trên nhiệt độ sôi của các cấu tử: nếu nhiệt độ sôi của các cấu tử quá cao thì giảm áp suất làm việc để giảm nhệt độ sôi của các cấu tử.
b. Nguyên lý làm việc: có thể làm việc theo nguyên lý liên tục hoặc gián đoạn:
-Chưng gián đoạn: phương pháp này được sử dụng khi:
Nhiệt độ sôi của các cấu tử khác xa nhau.
Không cần đòi hỏi sản phẩm có độ tinh khiết cao
Tách hỗn hợp lỏng ra khỏi tạp chất không bay hơi.
Tách sơ bộ hỗn hợp nhiều cấu tử.
- Chưng liên tục: là quá trình được thực hiện liên tục nghịch dòng và nhiều đoạn.