Đồ Án Môn Học: Thiết Kế Hệ Thống Cô Đặc Dung Dịch NaOH

• Tác giả: Bùi Hương Ly
• Người hướng dẫn: Nguyễn Văn Mạnh
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ Hóa
• Đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Cô Đặc Dung Dịch NaOH
• Loại tài liệu: Đồ án môn học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.1. Mở đầu và giới thiệu về dung dịch NaOH
• 1.2. Giới thiệu về dung dịch NaOH
• 1.3. Ứng dụng của NaOH
• 1.4. Vẽ và thuyết minh dây chuyền sản xuất
• 1.4.1. Sơ lược về quá trình cô đặc
• 1.4.2. Sơ đồ dây chuyền sản xuất
• 1.4.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH
• 2.1. Các thông số ban đầu
• 2.2. Cân bằng vật liệu
• 2.2.1. Lượng hơi thứ bốc ra khỏi hệ thống
• 2.2.2. Lượng hơi thứ bốc ra ở mỗi nồi
• 2.2.3. Nồng độ dung dịch ra khỏi mỗi nồi
• 2.3. Cân bằng nhiệt
• 2.3.1. Chênh lệch áp suất chung của cả hệ thống (∆P)
• 2.3.2. Chênh lệch áp suất, nhiệt độ của mỗi nồi
• 2.3.3. Tính nhiệt độ và áp suất hơi đốt ra khỏi mỗi nồi
• 2.3.4. Tính nhiệt độ và áp suất hơi thứ ra khỏi mỗi nồi
• 2.3.5. Tính tổn thất nhiệt lượng cho từng nồi
• 2.3.6. Tính hiệu số nhiệt độ hữu ích của cả hệ thống và từng nồi
• 2.3.7. Lập phương trình cân bằng nhiệt lượng
• 2.4. Tính hệ số cấp nhiệt, nhiệt lượng trung bình từng nồi
• 2.4.1. Tính hệ số cấp nhiệt 𝜶 khi ngưng tụ hơi
• 2.4.2. Xác định nhiệt tải riêng về phía hơi ngưng tụ
• 2.4.3. Tính hệ số cấp nhiệt từ bề mặt đốt đến chất lỏng sôi 𝜶𝟐𝒊, W/m2 độ
• 2.5. Xác định hệ số truyền nhiệt cho từng nồi
• 2.6. So sánh 𝜟𝒕 hữu ích và 𝜟𝒕 giả thiết
• 2.7. Tính bề mặt truyền nhiệt (F)
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ
• 3.1. Thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu
• 3.1.1. Nhiệt lượng trao đổi (Q)
• 3.1.2. Hiệu số nhiệt độ hữu ích
• 3.1.3. Bề mặt truyền nhiệt
• 3.1.4. Số ống truyền nhiệt
• 3.1.5. Đường kính trong của thiết bị đun nóng
• 3.1.6. Tính vận tốc và chia ngăn
• 3.2. Hệ thống thiết bị ngưng tụ Baromet
• 3.2.1. Tính toán thiết bị ngưng tụ
• 3.3. Chiều cao thùng cao vị
• 3.3.1. Trở lực của đoạn ống từ thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu đến nồi cô đặc
• 3.3.2. Xác định áp suất toàn phần do bơm tạo ra
• 3.3.3. Năng suất trên trục bơm
• 3.3.4. Công suất động cơ điện
• 3.3.5. Thiết bị ngưng tụ baromet
• 3.3.6. Lượng nước lạnh cần thiết để ngưng tụ
• 3.3.7. Đường kính thiết bị
• 3.3.8. Kích thước tấm ngăn
• 3.3.9. Tổng diện tích bề mặt của các lỗ trong toàn bộ mặt cắt ngang của thiết bị ngưng tụ
• 3.3.10. Chiều cao thiết bị ngưng tụ
• 3.3.11. Các kích thước của ống baromet
• 3.3.12. Lượng không khí cần hút ra khỏi thiết bị
• 3.3.13. Tính toán bơm chân không
• 4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN CƠ KHÍ
• 4.1. Xác định đường kính của buồng đốt
• 4.2. Chiều dày than buồng đốt
• 4.3. Xác định số ống trong buồng đốt
• 4.4. Chiều dày lưỡi đỡ ống
• 4.5. Chiều dày đáy buồng đốt
• 4.6. Đường kính ống tuần hoàn trung tâm
• 4.7. Tra bích để lắp đáy vào thân
• 4.8. Thể tích buồng bốc hơi
• 4.9. Đường kính buồng bốc
• 4.10. Chiều cao buồng bốc
• 4.11. Chiều dày buồng bốc
• 4.12. Tính chiều dày nắp buồng bốc
• 4.13. Tra bích để lắp nắp vào thân
• 4.14. Chiều dày ống có gờ bằng thép CT3, góc đáy 60°
• 4.15. Tính toán một số chi tiết khác
• 4.15.1. Đường kính các ống nối dẫn hơi, dung dịch vào ra thiết bị
• 4.15.2. Tra bích đối với ống dẫn bên ngoài
• 4.15.3. Tính và chọn tai treo giá đỡ
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Hệ Thống Cô Đặc Dung Dịch NaOH

Thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch NaOH là một phần quan trọng trong quy trình sản xuất hóa chất. Hệ thống này không chỉ giúp tăng nồng độ dung dịch mà còn đảm bảo hiệu suất cao trong quá trình sản xuất. Việc áp dụng công nghệ cô đặc hiện đại giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu chi phí sản xuất.

1.1. Giới Thiệu Về Dung Dịch NaOH

Dung dịch NaOH, hay natri hydroxyt, là một hợp chất hóa học quan trọng trong ngành công nghiệp. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất xà phòng, giấy, và nhiều sản phẩm hóa học khác.

1.2. Ứng Dụng Của NaOH Trong Công Nghiệp

NaOH được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất giấy, chế biến thực phẩm, và sản xuất hóa chất. Việc hiểu rõ ứng dụng của NaOH giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Thiết Kế Hệ Thống Cô Đặc

Thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch NaOH gặp phải nhiều thách thức, bao gồm việc kiểm soát nhiệt độ, áp suất và nồng độ dung dịch. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm cuối cùng.

2.1. Các Thách Thức Về Nhiệt Độ

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng trong quá trình cô đặc. Việc duy trì nhiệt độ ổn định giúp tăng hiệu suất và giảm thiểu tổn thất năng lượng.

2.2. Vấn Đề Về Áp Suất Trong Hệ Thống

Áp suất trong hệ thống cô đặc cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo quá trình diễn ra hiệu quả. Sự thay đổi áp suất có thể dẫn đến việc giảm hiệu suất và tăng chi phí sản xuất.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Cô Đặc Dung Dịch NaOH

Phương pháp thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch NaOH bao gồm việc lựa chọn thiết bị, tính toán các thông số kỹ thuật và tối ưu hóa quy trình. Việc áp dụng các công nghệ mới giúp nâng cao hiệu quả sản xuất.

3.1. Quy Trình Cô Đặc Dung Dịch

Quy trình cô đặc dung dịch NaOH thường bao gồm nhiều bước, từ việc chuẩn bị nguyên liệu đến việc xử lý sản phẩm cuối cùng. Mỗi bước đều cần được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao nhất.

3.2. Tính Toán Thiết Bị Cô Đặc

Tính toán thiết bị cô đặc là bước quan trọng trong thiết kế. Các thông số như nồng độ, áp suất và nhiệt độ cần được xác định chính xác để đảm bảo hiệu quả của hệ thống.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Cô Đặc NaOH

Hệ thống cô đặc dung dịch NaOH có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành công nghiệp hóa chất. Việc áp dụng công nghệ cô đặc giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu chi phí sản xuất.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Về Hệ Thống Cô Đặc

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng hệ thống cô đặc nhiều nồi giúp tăng hiệu suất và giảm tổn thất năng lượng. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất.

4.2. Ứng Dụng Trong Sản Xuất Công Nghiệp

Hệ thống cô đặc dung dịch NaOH được sử dụng rộng rãi trong sản xuất xà phòng, giấy và nhiều sản phẩm hóa học khác. Việc tối ưu hóa quy trình cô đặc giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.

V. Kết Luận Về Thiết Kế Hệ Thống Cô Đặc Dung Dịch NaOH

Thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch NaOH là một nhiệm vụ quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất. Việc áp dụng các công nghệ mới và tối ưu hóa quy trình sẽ giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm.

5.1. Tương Lai Của Hệ Thống Cô Đặc

Tương lai của hệ thống cô đặc dung dịch NaOH sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công nghệ mới. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.2. Đề Xuất Nghiên Cứu Thêm

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới trong thiết kế hệ thống cô đặc. Việc này sẽ giúp cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm trong ngành công nghiệp hóa chất.