Thiết Kế Tháp Chưng Cất Acetone – Acid Acetic Năng Suất 3000 KG/H

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Cơ sở lý thuyết về chưng cất

1.1.1. Khái niệm

1.1.2. Các phương pháp chưng cất

1.2. Các loại thiết bị chưng cất

1.3. Tổng quan về hệ acetone – acid acetic

1.4. Cân bằng lỏng hơi của hệ acetone – acid acetic

2. CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1. Quy trình công nghệ chưng cất acetone – acid acetic

2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ

3. CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT

3.1. Các thông số ban đầu

3.2. Cân bằng vật chất

3.3. Xác định chỉ số hồi lưu

3.4. Phương trình đường làm việc và số mâm lý thuyết

3.5. Phương trình làm việc của đoạn cất

3.6. Phương trình làm việc của đoạn chưng

3.7. Xác định số mâm lý thuyết

3.8. Xác định số mâm thực tế

4. CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

4.1. Cân bằng nhiệt lượng cho toàn tháp chưng cất

4.2. Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp

4.3. Nhiệt lượng do hơi đốt của sản phẩm đáy mang vào tháp

4.4. Nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào

4.5. Nhiệt lượng do hơi mang ra tại đỉnh tháp

4.6. Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra

4.7. Nhiệt lương tổn thất ra môi trường xung quanh

4.8. Lượng hơi đốt cần thiết để đun sôi dung dịch ở đáy tháp

4.9. Cân bằng nhiệt lượng tại nồi đun

4.10. Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào tháp

4.11. Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang vào tháp

4.12. Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra

4.13. Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra

4.14. Nhiệt lương tổn thất ra môi trường xung quanh

4.15. Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra

4.16. Lượng hơi đốt cần thiết để đun sôi dung dịch ở đáy tháp

4.17. Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị đun sôi hỗn hợp đầu

4.18. Nhiệt lượng do hơi đốt mang vào tháp

4.19. Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp

4.20. Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang ra

4.21. Nhiệt lượng do nước ngưng mang ra

4.22. Nhiệt lương tổn thất ra môi trường xung quanh

4.23. Lượng hơi đốt cần thiết để đun nóng dung dịch đầu đến nhiệt độ sôi

4.24. Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị ngưng tụ

4.25. Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh

4.26. Cân bằng nhiệt lượng của thiết bị làm nguội sản phẩm đáy

5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH

5.1. Đường kính tháp chưng cất

5.2. Đường kính đoạn cất

5.3. Lượng hơi trung bình đi trong đoạn cất

5.4. Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn cất

5.5. Đường kính đoạn chưng

5.6. Lượng hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn chưng

5.7. Tốc độ đi hơi trung bình đi trong tháp ở đoạn chưng

5.8. Chiều cao tháp

5.9. Chiều cao của một đơn vị chuyển khối

5.10. Xác định chỉ số Re

5.11. Xác định chỉ số khuếch tán

5.12. Xác định chỉ số Prand

5.13. Xác định hệ số thấm ướt

5.14. Đoạn chưng

5.15. Số đơn vị chuyển khối

5.16. Đoạn chưng

5.17. Xác định chiều cao của tháp

5.18. Đoạn chưng

5.19. Chiều cao của toàn tháp

5.20. Trở lực của tháp

5.21. Trở lực đoạn chưng

5.22. Trở lực đoạn cất

6. CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ VÀ LỰA CHỌN

6.1. Tính bề dày thân tháp

6.2. Tính bề dày đáy tháp và nắp thiết bị

6.3. Tính đường kính ống dẫn

6.4. Đường kính ống dẫn sản phẩm đỉnh

6.5. Đường kính ống dẫn hơi đỉnh tháp

6.6. Đường kính ống dẫn hồi lưu sản phẩm đỉnh

6.7. Đường kính ống dẫn hỗn hợp đầu

6.8. Đường kính ống dẫn sản phẩm đáy

6.9. Đường kính ống dẫn sản phẩm đáy

6.10. Đường kính ống dẫn hơi hồi lưu sản phẩm đáy

6.11. Bích ghép thân, đáy và nắp

6.12. Bích nối các bộ phận của thiết bị và ống dẫn

6.13. Kích thước chiều dài ống nối

6.14. Lưới đỡ đệm, dầm đỡ đệm

6.15. Trọng lượng của toàn tháp

7. CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ

7.1. Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh

7.2. Suất lượng nước làm lạnh cần dùng

7.3. Xác định bề mặt truyền nhiệt

7.4. Thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh

7.5. Suất lượng nước cần dùng để làm nguội sản phẩm đỉnh

7.6. Xác định bề mặt truyền nhiệt

7.7. Thiết bị gia nhiệt nhập liệu

7.8. Suất lượng hơi nước cần dùng

7.9. Xác định bề mặt truyền nhiệt

7.10. Thiết bị làm nguội sản phẩm đáy

7.11. Suất lượng nước cần dùng để làm nguội sản phẩm đáy

7.12. Xác định bề mặt truyền nhiệt

7.13. Nồi đun gia nhiệt sản phẩm đáy

7.14. Suất lượng hơi nước cần dùng

7.15. Xác định bề mặt truyền nhiệt

7.16. Bồn cao vị và bơm nhập liệu

7.17. Bồn cao vị

7.18. Đoạn ống dẫn từ bồn chứa đến bồn cao vị

7.19. Đoạn ống dẫn đoạn qua thiết bị đun sôi nhập liệu

7.20. Chiều cao bồn cao vị

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG

LỜI MỞ ĐẦU

I. Tổng quan về thiết kế tháp chưng cất acetone acid acetic

Thiết kế tháp chưng cất cho hệ acetone – acid acetic là một quá trình quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất. Tháp chưng cất giúp tách các cấu tử dựa trên sự khác biệt về nhiệt độ bay hơi. Hệ acetone và acid acetic có tính chất hóa lý đặc trưng, đòi hỏi quy trình thiết kế phải được thực hiện một cách chính xác để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

1.1. Khái niệm về tháp chưng cất

Tháp chưng cất là thiết bị dùng để tách các hỗn hợp chất lỏng thành các cấu tử riêng biệt. Quá trình này dựa vào sự khác biệt về độ bay hơi của các cấu tử trong hỗn hợp.

1.2. Tính chất của hệ acetone acid acetic

Hệ acetone – acid acetic có nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Acetone là dung môi phổ biến, trong khi acid acetic được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thực phẩm và hóa chất.

II. Vấn đề và thách thức trong thiết kế tháp chưng cất

Thiết kế tháp chưng cất cho hệ acetone – acid acetic gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như nhiệt độ, áp suất và thành phần hỗn hợp ảnh hưởng đến hiệu suất chưng cất. Việc tối ưu hóa các thông số này là rất cần thiết để đạt được năng suất cao.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chưng cất

Nhiệt độ và áp suất làm việc là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất chưng cất. Cần phải tính toán chính xác để đảm bảo quá trình diễn ra hiệu quả.

2.2. Thách thức trong việc tối ưu hóa quy trình

Việc tối ưu hóa quy trình chưng cất đòi hỏi phải cân nhắc giữa chi phí và hiệu suất. Các thiết bị cần được thiết kế sao cho tiết kiệm năng lượng và nguyên liệu.

III. Phương pháp thiết kế tháp chưng cất hiệu quả

Để thiết kế tháp chưng cất acetone – acid acetic hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp tính toán chính xác. Các bước như cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng và xác định số mâm lý thuyết là rất quan trọng.

3.1. Cân bằng vật chất trong thiết kế

Cân bằng vật chất giúp xác định lượng nguyên liệu cần thiết cho quá trình chưng cất. Điều này đảm bảo rằng sản phẩm thu được đạt yêu cầu về nồng độ.

3.2. Cân bằng năng lượng trong tháp chưng cất

Cân bằng năng lượng giúp tính toán lượng nhiệt cần thiết để duy trì quá trình chưng cất. Việc này giúp tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng trong hệ thống.

IV. Ứng dụng thực tiễn của tháp chưng cất acetone acid acetic

Tháp chưng cất acetone – acid acetic có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất. Sản phẩm thu được từ quá trình chưng cất có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất hóa chất đến thực phẩm.

4.1. Ứng dụng trong ngành hóa chất

Acetone và acid acetic là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất hóa chất. Chúng được sử dụng để sản xuất nhiều sản phẩm khác nhau, từ dung môi đến chất kết dính.

4.2. Ứng dụng trong sản xuất thực phẩm

Acid acetic được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm như một chất bảo quản và tạo hương vị. Việc chưng cất giúp thu được sản phẩm có độ tinh khiết cao.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của tháp chưng cất

Thiết kế tháp chưng cất acetone – acid acetic không chỉ đáp ứng nhu cầu hiện tại mà còn mở ra nhiều cơ hội trong tương lai. Với sự phát triển của công nghệ, việc tối ưu hóa quy trình chưng cất sẽ ngày càng trở nên quan trọng.

5.1. Tương lai của công nghệ chưng cất

Công nghệ chưng cất đang phát triển nhanh chóng với nhiều cải tiến về hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Điều này sẽ giúp giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

5.2. Định hướng nghiên cứu trong lĩnh vực chưng cất

Nghiên cứu về tháp chưng cất sẽ tiếp tục được đẩy mạnh, nhằm tìm ra các giải pháp mới cho các vấn đề hiện tại. Điều này sẽ góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất trong ngành công nghiệp hóa chất.

Thiết Kế Tháp Chưng Cất (Tháp Đệm) Cho Hệ Acetone – Acid Acetic Năng Suất Nhập Liệu 3000 KG/H