zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

Chương 3: CÔ ĐẶC

Chia sẻ: Nguyen Cong Nam | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Báo xấu

256
lượt xem 58
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo bài thuyết trình 'chương 3: cô đặc', kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 3: CÔ ĐẶC

Chương 3 Cô đặc 3.4. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Các loại thiết bị cô đặc đun nóng bằng hơi được dùng phổ biến, gồm hai phần chính: a) bộ phận đun sôi dung dịch (phòng đốt) trong đó bố trí bề mặt truyền nhiệt để đun sôi dung dịch ; b) bộ phận bốc hơi (phòng bốc hơi ) là một phòng trống, ở đây hơi thứ được tách khỏi hỗn hợp lỏng - hơi của dung dịch sôi (khác với thiết bị chỉ có phòng đốt). Có thể cấu tạo thêm bộ phận phân ly hơi - lỏng ở trong phòng bốc hơi hoặc ở trên ống dẫn hơi thứ, để thu hồi các hạt dung dịch bị hơi thứ mang theo với yêu cầu Đơn giản, gọn, chắc, dễ chế tạo, sửa chữa, lắp ráp, các chi tiết phải quy chuẩn hoá, giá thành rẻ; Yêu cầu kỹ thuật của thiết bị: chế độ làm việc ổn định, ít bám cặn, dễ làm sạch, dễ điều chỉnh và kiểm tra. Cường độ truyền nhiệt lớn( hệ số truyền nhiệt K lớn). Phân loại thiết bị: -theo sự bố trí bề mặt truyền nhiệt: nằm ngang, thẳng đứng,loại nghiêng; -theo cấu tạo bề mặt truyền nhiệt: vỏ bọc ngoài, ống xoắn, ống chùm; -theo chất tải nhiệt: đun nóng bằng dòng điện, bằng khói lò, bằng hơi nước, bằng chất tải nhiệt đặc biệt; -theo tính chất tuần hoàn của dung dịch: tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn QTTB II cưỡng 01 bức .. . TS. Nguyễn Minh Tân 2 1
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc có ống tuần hòan ở tâm Cấu tạo: - Phần dưới của thiết bị là phòng đốt, có các ống truyền nhiệt và ống tuần hoàn tương đối lớn - Dung dịch ở trong ống còn hơi đốt đi vào khoảng trống phía ngoài ống. Nguyên tắc làm việc: Dung dịch trong ống truyền nhiệt sôi tạo thành hỗn hợp hơi - lỏng có khối lượng riêng giảm đi và bị đẩy từ dưới lên trên miệng ống Trong ống tuần hoàn, thể tích dung dịch theo một đơn vị bề mặt truyền nhiệt lớn hơn so với ống truyền nhiệt do đó lượng hơi tạo ra trong ống ít hơn,vì vậy khối lượng riêng của hỗn hợp hơi - lỏng ở đây lớn hơn trong ống truyền nhiệt, sẽ bị đẩy xuống dưới QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 3 3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc có ống tuần hòan ở tâm Kết quả là trong thiết bị có chuyển động tuần hoàn tự nhiên từ dưới lên trong ống truyền nhiệt và từ trên xuống trong ống tuần hoàn Tốc độ tuần hoàn càng lớn thì hệ số cấp nhiệt phía dung dịch càng tăng và quá trình đóng cặn trên bề mặt truyền nhiệt cũng giảm. - Tốc độ tuần hoàn thường không quá 1,5 m/s. Khi năng suất thiết bị lớn có thể thay ống tuần hoàn bằng vài ống có đường kính nhỏ hơn Phía trên phòng đốt là phòng bốc hơi trong đó có bộ phận tách bọt dùng để tách các giọt lỏng do hơi thứ mang theo. ưu điểm cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa và làm sạch, nhược điểm tốc độ tuần hoàn bị giảm vì ống tuần hoàn cũng bị đun nóng. QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 4 2
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc phòng đốt treo Cấu tạo: - Phòng đốt đặt ở giữa thiết bị, khoảng trống vành khăn ở giữa phòng đốt và vỏ đóng vai trò ống tuần hoàn, hơi đốt đi vào phòng theo ống - Phòng đốt có thể được lấy ra ngoài khi cần sửa chữa hoặc làm sạch -Tốc độ tuần hoàn tốt hơn vì vỏ ngoài không bị đốt nóng Nhược điểm: - Cấu tạo phức tạp - Kích thước lớn do có khoảng trống hình vành khăn. QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 5 3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc phòng đốt ngoài kiểu đứng Cấu tạo - Nguyên tắc làm việc: - Dung dịch đi vào phòng đốt được đun sôi tạo thành hỗn hợp lỏng đi qua ống vào phòng bốc hơi - Hơi thứ được tách ra đi lên phía trên, dung dịch còn lại đi về phòng đốt theo ống tuần hoàn - Các ống truyền nhiệt có thể làm dài (đến 7m) nên cường độ tuần hoàn lớn, do đó cường độ bốc hơi lớn - Đôi khi ghép một vài phòng đốt vào một buồng bốc hơi để làm việc thay thế khi cần làm sạch và sửa chữa để đảm bảo quá trình làm việc liên tục QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 6 3
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc phòng đốt ngoài nằm ngang Cấu tạo - Nguyên tắc làm việc: - Phòng đốt là thiết bị truyền nhiệt ống chữ U - Dung dịch ở nhánh dưới của ống truyền nhiệt chuyển động từ trái qua phải,còn ở nhánh trên từ phải qua trái - Phòng đốt được đặt trên một chiếc xe nhỏ và dễ dàng tách khỏi phòng bốc hơi để làm sạch và sửa chữa Ưu điểm - Cường độ tuần hoàn của dung dịch lớn hơn loại ống tuần hoàn ở giữa và phòng đốt treo - Dễ dàng tháo phòng đốt để sửa chữa và làm sạch. QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 7 3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức Cấu tạo - Nguyên tắc làm việc: - Dung dịch dưa vào phòng đốt bằng bơm tuần hoàn - Dung dịch đặc đi ra ở phần dưới của phòng bốc hơi, còn phần chính chảy về ống do bơm tuần hoàn hút và trộn lẫn với dung dịch đầu đi vào phòng đốt - Tốc độ của dung dịch ttrong ống truyền nhiệt bằng 1,5 đến 3,5 m/s, do đó hệ số cấp nhiệt lớn hơn trong tuần hoàn tự nhiên tới 3 đến 4 lần - Có thể làm việc được ở điều kiện hiệu số nhiệt độ có ích nhỏ (3 - 50C) vì cường độ tuần hoàn không phụ thuộc vào hiệu số nhiệt độ mà phụ thuộc vào năng suất của bơm. QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 8 4
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức Ưu điểm - Tránh được hiện tượng bám cặn trên bề mặt truyền nhiệt -Có thể cô đặc những dung dịch có độ nhớt lớn mà tuần hoàn tự nhiên khó thực hiện. Nhược điểm - Tốn năng lượng để bơm - Thường ứng dụng khi cường độ bay hơi lớn. - Tuần hoàn cưỡng bức có thể thực hiện ở những thiết bị khác nhau(phòng đốt ngoài, phòng đốt treo). QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 9 3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc loại màng Cấu tạo - Nguyên tắc làm việc: -Dung dịch chuyển động dọc theo bề mặt truyền nhiệt ở dạng màng mỏng từ dưới lên trên - Phòng đốt là một thiết bị truyền nhiệt ống chùm dài 6 ÷ 9 m, hơi đốt đi vào phía ngoài ống, dung dịch vào ở đáy thiết bị - Khi sôi, hơi thứ chiếm hầu hết tiết diện của ống đi từ dưới lên với tốc dộ rất lớn (~20 m/s) kéo theo màng chất lỏng ở bề mặt ống cùng đi lên, khi màng chất lỏng đi từ dưới lên tiếp tục bay hơi - Nồng độ dung dịch tăng lên dần đến miệng ống là đạt nồng độ cần thiết QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 10 5
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc loại màng Ưu điểm - Thiết bị cô đặc loại màng có hệ số truyền nhiệt lớn khi có mức chất lỏng thích hợp. Nếu mức chất lỏng cao quá, hệ số truyền nhiệt sẽ giảm vì tốc độ chất lỏng giảm, ngược lại nếu mức chất lỏng quá thấp bề mặt truyền nhiệt của ống ở phía trên sẽ bị khô (vì dung dịch bốc hơi hết), mức chất lỏng thích hợp xác định bằng thực nghiệm. - Áp suất thuỷ tĩnh nhỏ, do đó tổn thất thuỷ tĩnh ít Nhược điểm - Khó làm sạch vì ống dài - Khó điều chỉnh khi áp suất hơi đốt và mực dung dịch thay đổi - Không thích hợp đối với dung dịch nhớt và dung dịch kết tinh QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 11 3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Cấu tạo - Nguyên tắc làm việc: Thiết bị cô đặc có vành dẫn chất lỏng - Phòng đốt - Phía trên phòng đốt là phòng sôi cao gần 3 mét - Phần trên phòng sôi đặt những tấm ngăn hình tròn đồng tâm tạo thành những khe hình vành khăn, từ phòng sôi hỗn hợp hơi - lỏng đi lên phòng bốc hơi -Hơi thứ đi lên phía trên ra ngoài - Dung dịch còn lại đi xuống phòng đốt qua ống tuần hoàn; phần kết tinh lắng xuống đáy - Phòng đốt chỉ có nhiệm vụ đun nóng dung dịch, ở đây dung dịch chưa sôi vì áp suất thuỷ tĩnh lớn - Khi đi vào các tấm ngăn, áp suất thuỷ tĩnh giảm đi, dung dịch sẽ sôi. Tác dụng của các tấm ngăn này làm cho quá trình sôi ổn định, không cản trở sự tuần hoàn ở khu vực sôi. QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 12 6
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc có vành dẫn chất lỏng Ưu điểm - Loại thiết bị này có tốc độ tuần hoàn lớn (đến 3 m/s) - Vì dung dịch không sôi trong ống truyền nhiệt nên ít bị bám cặn, thích hợp với các dung dịch đậm đặc, kết tinh và dung dịch có độ nhớt lớn QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 13 3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC Thiết bị cô đặc loại rôto Cấu tạo - Nguyên tắc làm việc: - Dung dịch đầu đưa vào ở phần trên thiết bị,do cánh quay, dưới tác dụng của lực ly tâm làm văng chất lỏng ra thành thiết bị và chuyển động thành màng mỏng với chế độ chuyển động xoáy - Màng mỏng tiếp xúc với thiết bị được đun nóng bởi bao hơi - Hơi thứ bay ra được đưa lên phía trên rồi ra ngoài - Sản phẩm được tháo ra từ đáy thiết bị Ưu điểm -Cường độ truyền nhiệt lớn - Dung dịch bị hơi thứ kéo theo nhỏ - Dùng để cô đặc loại dung dịch dạng keo, đặc sệt. Nhược điểm - Chế tạovà gia công phức tạp - Giá thành cao do cần bộ phận chuyển động quay QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 14 7
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC ứng dụng bơm nhiệt trong quá trình cô đặc - Khi không sử dụng được phương thức cô đặc nhiều nồi (cô đặc những chất dễ phân huỷ ở nhiệt độ cao) - > sử dụng hơi thứ bằng cách nén hơi thứ đến áp suất hơi đốt để đun nóng dung dịch là kinh tế nhất - Để nén hơi thứ người ta dùng máy nén (máy nén pittông, tuyếc bin hoặc tuye (bơm nhiệt) - Bơm nhiệt kiểu tuye cấu tạo đơn giản, rẻ và nó được dùng phổ biến Nguyên tắc làm việc: - Hơi có áp suất cao Po (hơi làm việc) đi vào tuye và giãn - Đồng thời hơi thứ có áp suất P’ bị hút vào tuye - Từ tuye hỗn hợp hơi đi ra với áp suất P1 QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 15 3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC ứng dụng bơm nhiệt trong quá trình cô đặc Phương trình cân bằng nhiệt giống như khi cô đặc một nồi Nếu coi một đơn vị hơi làm việc hút được m kg hơi thứ thì lượng hơi đi vào đun nóng thiết bị sẽ là D(1 + m ) kg, lượng hơi thứ còn lại không được sử dụng là: (W-mD) kg. D(1 + m )i + Gđ Cđ t đ = Gc Cctc + Wi'+ DCθ (1 + m ) + Qc + Qtt Thay Gc Cc tc = Gđ Cđ t đ − WCtc W (i '−Cθ ) G C (t − t ) + Qc Qm Được D= + đ đ c đ + (1 + m )(i − Cθ ) (1 + m )(i − Cθ ) (1 + m)(i − Cθ ) so sánh với trường hợp cô đặc một nồi: W (i '−Ctc ) Gđ Cđ (tc − t đ ) + Qc Qc D= + + i − Cθ i − Cθ i − Cθ lượng hơi đốt giảm đi (1+m) lần QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 16 8
3.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ CÔ ĐẶC ứng dụng bơm nhiệt trong quá trình cô đặc Hệ số hút Δi m =ϕ − 1 ϕ = ϕ1ϕ 2ϕ3 Δi ' ϕ1 = 0,92 ÷0,98 hệ số vận tốc của hơi vào tuye (vận tốc thực tế của hơi nhỏ hơn lý thuyết ϕ2 = 0,85 ÷0,90 hệ số tính tổn thất va đập và ma sát của hơi ở trong phòng trộn của tuye. ϕ1 = 0,92 ÷0,98 là hệ số vận tốc của hơi khi ra khỏi tuye. Δi hiệu số hàm nhiệt khi giãn đoạn nhiệt của hơi làm việc (hơi thổi) từ áp suất Po dến P’; (Δi = io - i’ ) Δi’ hiệu số hàm nhiệt khi nén đoạn nhiệt hơi thứ từ áp suất của hơi thứ đến áp suất p1 (Δi’ = i1 -I’). + Δi’ càng tăng thì m giảm + Δi’ phụ thuộc vào tổn thất nhiệt độ ∑Δ + Tổn thất càng tăng thì Δi’ càng tăng + Thường ứng dụng bơm nhiệt khi tổn thất nhiệt độ không quá 10 ÷12ºC QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 17 9

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2418 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.