Đồ Án Thiết kế hệ thống cô đặc nước Sơ ri 2 nồi, xuôi chiều (Full Cad)

CHƯƠNG 1
Tổng quan

1.1.NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN
Thiết kế hệ thống cô đặc nước sơ ri 2 nồi, xuôi chiều với các thông số sau :
- Thiết bị cô đặc dạng ống dài thẳng đứng.
- Năng suất sản phẩm: 3000 kg/h.
- Nồng độ nhập liệu: 10 %.
- Nồng độ sản phẩm : 45%.
- Aùp suất hơi đốt: 4 at.
- Aùp suất hơi thứ ở thiết bị ngưng tụ: 0.2 at.
- Các thông số khác tự chọn.

1.2. LỰAC CHỌN THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
1.2.1.Khái quát về cô đặc
- Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất rắn hoà tan trong dung dịch bằng cách tách 1 phần dung môi ở dạng hơi hay kết tinh chất tan.
- 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 bốc hơi có những đặc điểm sau:
+ 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 (ví dụ áp suất chân không) người ta dùng thiết bị kín.
+ có thể tiến hành trong hệ thống cô đặc một nồi hoặc nhiều nồi, có thể làm việc liên tục hoặc gián đoạn, xuôi chiều hay ngược chiều.
+ thường được tiến hành ở trạng thái sôi, nghĩa là áp suất hơi riêng phần của dung môi trên bề mặt dung dịch bằng áp suất làm việc của thiết bị.

1.2.2. Phân loại thiết bị cô đặc
Có nhiều cách phân loại nhưng thường phân loại thành 3 nhóm sau:
- Nhóm 1: dung dịch được đối lưu tự nhiên → dùng để cô đặc các dung dịch khá loãng, độ nhớt thấp, đảm bảo sự tuần hoàn tự nhiên của dung dịch dẽ dàng qua bề mặt truyền nhiệt.
- Nhóm 2: dung dịch đối lưu cưỡng bức→ dùng được cho các dung dịch khá sệt, có độ nhớt khá cao, giảm được sự bám cặn hay kết tinh từng phần trên bề mặt truyền nhiệt.
- Nhóm 3: dung dịch chảy thành màng mỏng → cho phép dung dịch chảy thành màng qua bề mặt truyền nhiệt một lần để tránh sự tác dụng nhiệt độ lâu làm biến tính một số thành phần của dung dịch.
Tuỳ vào một số tính chất của dung dịch, tính hiệu quả cũng như mặt bằng mà có thể thiết kế buồng đốt trong hay ngoài cho thiết bị cô đặc.

1.2.3. Khái quát về nguyên liệu
- Sơri (Barbados), tên khoa học Malpighia glaboa, thuộc họ Malpighiacea, là một thứ trái nhỏ, có khía, tròn, màu đỏ (khi chín) và có hương vị đặc trưng.
- Trước đến nay sơ ri chỉ dùng để ăn như một số trái cây khác, do tính chất mềm, dễ dập nên phải thường ăn ngay.
- Ngày nay, sau khi phân tích về thành phần các chất có trong trái sơ ri, người ta phát hiện nó có hàm lượng vitamin rất cao(đặc biệt là vitamin C), khoáng, đạm Điều đó có nghĩa là sơ ri có giá trị cao trong việc chế biến một số thức uống: rược vang, nước trái cây có hàm lượng đường vừa đủ, thêm một số vitamin và khoáng chất


Chương 3
THIẾT BỊ PHỤ
3.1. THIẾT BỊ GIA NHIỆT
3.1.1. Mục đích : đun nóng dung dịch nước sơ ri từ nhiệt độ đầu đến nhiệt độ sôi đầu, tác nhân gia nhiệt là hơi đốt lấy từ lò hơi với áp suất tuyệt đối là 4 at.
3.1.2. Tính toán
Ký hiệu đại lượng

Ký hiệu Đơn vị Ýù nghĩa
G kg/h Lưu lượng
I kJkg Entanpi
R kJ/kg Ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi bão hoà
T 0C Nhiệt độ
C kJ/kg.độ Nhiệt dung riêng của dung dịch đường
“h” Kí hiệu ứng với dòng hơi đốt
“i” Kí hiệu ứng với dung dịch đường
“v” Kí hiệu ứng với dòng vào thiết bị “r” Kí hiệu ứng với dòng ra khoỉ thiết bị
“ng” Kí hiệu ứng với dòng nước ngưng
Thông số các dòng: