Luận Văn Tính toán thiết kế máy lọc chân không thùng quay thu hồi lưu huỳnh với năng suất 2 tấn/ngày

LỜI MỞ ĐẦU

Trong các ngành sản xuất hóa chất nói riêng và nghành công nghiệp nói chung các
thiết bị hóa chất không thể thiếu được trong bất kì nhà máy, xí nghiệp nào. Các thiết bị
này có thể tham gia vào quá trình sản xuất trực tiếp ( thiết bị phản ứng, tháp tổng hợp,
tháp chưng luyện .), hay các quá trình sản xuất giàn tiếp ( máy nghiền, máy khuấy )
hoặc phục vụ cho giai đoạn sản xuất, xử lý nước thải, khói thải làm sạch môi trường (
các thiết bị lắng, lọc )
Trong quá trình sản xuất, đặt ra yêu cầu phải phân riêng hệ không đồng nhất để có
thể phục vụ một trong hai mục đích :
- Thu hồi pha rắn trong hệ ( có thể là sản phẩm hoặc cấu tử quý).
- Loại pha rắn trong hệ để làm sạch dung dịch.
Để giải quyết vấn đề đó, người ta thường dùng thiết bị hóa chất chủ yếu được gọi
là thiết bị lắng và các thiết bị lọc.
Các thiết bị lắng như phòng lắng, đường lắng, bể lắng thì thường có cấu tạo đơn
giản, dễ sử dụng nhưng năng suất phân riêng kém và không phân riêng được những hệ
mà kích thước pha phân tán nhỏ. Do vậy thường sử dụng để làm sạch sơ bộ.
Các thiết bị lọc được phân ra làm nhiều loại: thiết bị lọc điện ( lọc dưới tác dụng
của lực điện trường), thiết bị lọc nhờ vật ngăn ( tháp đệm, thiết bị lọc ép khung bản,
thiết bị lọc tấm, máy lọc chân không thùng quay ), các thiết bị lọc dưới tác dụng của
lực ly tâm (máy ly tâm lắng, ly tâm lọc xyclon ).
Các thiết bị dạng này tuy thiết bị phức tạp, chế tạo tốn kém, nhưng năng suất lọc
lớn và có thể phân riêng được những huyền phù, nhũ tương có hạt rất nhỏ, mịn do đó
được sử dụng nhiều trong công nghiệp.
Trong các công đoạn lọc đó thì máy lọc chân không thùng quay thường được sử
dụng ở giai đoạn trung gian vì máy lọc chân không thùng quay không thể phân riêng hệ
không đồng nhất mà khối lượng riêng của các pha gần bằng nhau. Do động lực của quá
trình là rất thấp. Do vậy máy lọc chân không thùng quay chỉ sử dụng hiệu quả với
những huyền phù có khả năng phân riêng dễ dàng.
Ưu điểm của máy lọc chân không thùng quay là làm việc liên tục, ổn định, dễ thao
tác vận hành, tiết kiệm nhân lực nhưng nó có vài nhược điểm như cấu tạo phức tạp,
tiêu hao năng lượng cho động cơ truyền động , bơm chân không và máy nén
Tại nhà máy phân đạm và hóa chât Hà Bắc máy lọc chân không thùng quay được
sử dụng trong cương vị khử H2S thu hồi huyền phù lưu huỳnh trong dung dịch keo
Tananh. Loại máy này đảm bảo khả năng hoạt động liên tục của nhà máy đồng thời cho
năng suất lớn.
Trong toàn bộ nội dung chính của phần đồ án tốt nghiệp này trình bày trình tự thiết
kế máy lọc chân không thùng quay thu hồi lưu huỳnh năng suất 2 tấn/ngày.




MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN 1
LỜI CẢM ƠN .2
LỜI MỞ ĐẦU . .3

PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1 Dây truyền urê: .5
1.2 Quá trình khử H2S thu hồi S: 9
1.2.1 Lý thuyết chung về khử lưu huỳnh trong khí nguyên liệu: 9
1.2.2 Lưu trình cương vị khử H2S thấp áp: 11
1.3 Cở sở lý thuyết quá trình phân riêng hệ lỏng không đồng nhất nhờ vật
ngăn: .12
1.3.1 Cơ sở lý thuyết: . . 12
1.3.2 Một số khái niệm cơ bản về vật ngăn trong các thiết bị lọc: 13
1.3.3 Động lực của quá trình lọc: . 14
1.3.4 Vận tốc lọc và phương trình lọc: 14
1.4 Ưu nhược điểm các máy lọc chân không làm việc liên tục: . 17
1.4.1 Máy lọc chân không thùng quay: .17
1.4.2 Máy lọc chân không kiểu đĩa: 18
1.4.3 Máy lọc chân không kiểu băng: . 19
1.5 Giới thiệu máy lọc chân không thùng quay: .19
1.6 Giới thiệu lưu trình công thu hồi lưu huỳnh: . .22

PHẦN 2: TÍNH CÔNG NGHỆ
2.1 Thời gian của một chu trình : . . 25
2.2 Tính các góc làm việc: . .27
2.3 Các thông số thùng lọc: .28
2.3.1 Kích thước thùng: 28
2.3.2 Độ nhúng sâu của thùng quay trong huyền phù: 29
2.3.3 Số vòng quay của thùng lọc: .29
2.3.4 Thể tích hữu ích của bể chứa: .30

PHẦN 3: TÍNH CƠ KHÍ
3.1 Tính công suất truyền động máy lọc chân không thùng quay: . .31
3.1.1 Mômen trở lực cạo bã M2 : .31
3.1.2 Mômen trở lực do thùng quay ma sát với huyền phù M3 : 32
3.1.3 Mômen trở lực do ma sát của đầu trục máy lọc với nắp phân phối M4: 32
3.1.4 Mômen trở lực do ma sát trong các ổ đỡ của trục máy lọc M5 : 32
3.1.5 Mômen trở lực do lớp bã không cân bằng gây ra khi thùng quay M1: .33
3.1.6 Tính chọn động cơ: 34
3.2 Tính bền cơ khí các chi tiết máy lọc chân không thùng quay: 35
3.3 Tính toán cơ cấu khuấy cho máy lọc chân không thùng quay: .42
3.4 Tính toán bộ truyền trục vít - bánh vít: 44
3.4.1 Xác định khoảng cách trục: 45
3.4.2 Kiểm nghiệm về độ bền tiếp xúc: .46
3.4.3 Kiểm nghiệm về độ bền uốn: .46
3.4.4 Xác định các thông số bộ truyền: . 47
3.4.5 Các thông số kích thước bộ truyền: 47
3.5 Tính lò xo kéo nén tại đầu phân phối: . 48

PHẦN 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ
4.1 Hệ thống gia nhiệt nồi nấu Lưu huỳnh: 50
4.2 Bơm chân không : .54

TÀI LIỆU THAM KHẢO . .65
KẾT LUẬN 66