Đồ Án Thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi làm việc liên tục xuôi chiều cô đặc dung dịch xút NaOH có nồng độ đ

I. MỞ ĐẦU:
Ngành công nghiệp sản xuất NaOH là một trong những ngành công nghiệp sản xuất hoá chất cơ bản. Nó đóng vai trò rất lớn trong sự phát triển của các ngành công nghiệp khác như dệt , tổng hợp tơ nhân tạo, lọc hoá dầu, sản xuất phèn .
NaOH là một baz mạnh, có tính ăn da, khả năng ăn mòn thiết bị cao. Vì vậy cần lưu ý đến việc ăn mòn thiết bị, đảm bảo an toàn lao động trong quá trình sản xuất.
Trước đây trong công nghiệp NaOH thường được sản xuất bằng cách cho Ca(OH)2 tác dụng với dung dịch Na2CO3 loãng và nóng . Ngày nay người ta dùng phương pháp hiện đại là điện phân dung dịch NaCl bão hòa. Tuy nhiên dung dịch sản phẩm thu được thường có nồng độ rất loãng , khó khăn trong việc vận chuyển đi xa. Để thuận tiện cho chuyên chở và sử dụng người ta phải cô đặc dung dịch đến một nồng độ nhất định theo yêu cầu.
Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất hoà tan trong dung dịch bằng cách tách bớt một phần dung môi qua dạng hơi hoặc dạng kết tinh.
Trong khuôn khổ đồ án này ta sẽ tiến hành cô đặc theo cách tách dung môi dưới dạng hơi. Quá trình cô đặc thường tiến hành ở trạng thái sôi, nghĩa là áp suất hơi riêng phần của dung môi trên mặt thoáng dung dịch bừng với áp suất làm việc của thiết bị.
Quá trình cô đặc thường được dùng phổ biến trong công nghiệp với mục đích làm tăng nồng độ các dung dịch loãng, hoặc để tách các chất rắn hoà tan.
Quá trình cô đặc thường tiến hành ở các áp suất khác nhau. Khi làm việc ở áp suất thường ( áp suất khí quyển) ta dùng thiết bị hở , còn khi làm việc ở áp suất khác ( vd áp suất chân không ) người ta dùng thiết bị kín.
Quá trình cô đặc có thể tiến hành trong hệ thống cô đặc một nồi hoặc nhiều nồi, có thể làm việc liên tục hoặc gián đoạn.
Thiết kế đồ án môn học máy và thiết bị hoá chất giúp sinh viên làm quen với phương pháp tính toán máy thiết bị hoá chất.
Tập đồ án này thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi làm việc liên tục xuôi chiều cô đặc dung dịch xút NaOH có nồng độ đầu 15% đến nồng độ cuối 30%. Năng suất đầu vào là 1m3/hour.



A.TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH

III. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT:
1. Chuyển đơn vị năng suất từ (m3/h) sang (kg/h):
Năng suất nhập liệu : G’D =1 m3/h.
Khối lượng riêng : NaOH= 1159 kg/m3 GD = G’D  NaOH= 1159 kg/h
Nồng độ nhập liệu : xD = 15 %
Nồng độ cuối của sản phẩm : xC = 30%
Áp dụng phương trình cân bằng vật chất : GD  xD = GC  xC
Suy ra: GC= = = 579.5 kg/h .


VI. TÍNH KÍCH THƯỚC BUỒNG BỐC VÀ BUỒNG ĐỐT :
1. Kích thước buồng bốc :
Do lượng hơi thứ bốc lên ở hai nồi gần xấp xỉ bằng nhau, nhiệt độ nồi hai nhỏ hơn nên khối lượng riêng của hơi ở nồi II sẽ nhỏ hơn nồi I suy ra thể tích hơi thóat ra ở nồi II sẽ lớn hơn nồi I. Do vậy ta chỉ cần tính đại diện nồi II.
Vận tốc hơi (hmax) của hơi thứ trong buồng bốc không quá 70 – 80% vận tốc lắng(0).
0= m/s
l,h : khối lượng riêng của giọt lỏng và hơi thứ (kg/m3).
d : đường kính giọt lỏng, chọn d =0.0003 m
 : hệ số trở lực
0.2< Re < 500  =



C.TÍNH GIÁ THÀNH
ã Tính thiết bị chính :
+ khối lượng thiết bị không tính bích và ống : MTB = 1289.44 *2 =2578.88 kg.
Đơn giá thép vật tư không rỉ =50.000 đ/kg
 $thiết bị = 2578.88*50.000 = 128.944.000 đ
+ ống : đơn giá ống thép không rỉ : d<50 mm => $ = 50.000đ/m
d> 50 mm => $ = 10.000đ/m
số ống truyền nhiệt : n =210 ống
 $ống = 210.1,5.50000+1,5.100000 =15.900.000 đ
+tiền bulông : đơn giá $ =3000đ/con
tổng số bulông cần dùng : m= 2*(24*3+8*6)=240 con
 $bulông = 3000*240 =720.000 đ
+ tiền đệm : đơn giá $=250.000đ
tổng số đệm cần dùng : 6 cái
 $đệm=6*250000=1.500.000 đ​