Fenomene de Transfer și Utilaje în Industria Chimică

Domeniu: Chimie Generală

Conține 1 fișier: docx

Pagini : 58 în total

Cuvinte : 7057

Mărime: 870.09KB (arhivat)

Publicat de: Antonia Filimon

Puncte necesare: 10

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Conf. Dr. Ing. ANCA MOISE

Universitatea Tehnică Gheorghe Asachi, Iaşi Facultatea de Inginerie Chimică şi Protecţia Mediului Secţia: Ingineria Fabricaţiei Hărtiei-IFH

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

Cuprins 2
Tema de proiectare 3
Capitolul 1. Procesul tehnologic adoptat 4
1.1.Alegerea tehnologiei de separare 4
1.2.Schema bloc şi modul de operare 5
1.3.Schema tehnologică a instalaţiei de evaporare 6
1.4.Utilaje ce urmeaza a fi proiectate 7
Capitolul 2. Dimensionarea tehnologica a utilajelor 8
2.1.Dimensionarea evaporatoarelor 8
2.1.1.Alegerea tipului de evaporator 8
2.1.2. Bilanţuri de material 11
2.1.3. Temperaturile de fierbere ale soluţiilor în fiecare evaporator 14
2.1.4. Bilanţuri termice 21
2.1.5. Calculul suprafeţelor de transfer termic al evaporatoarelor 24
2.1.6. Calculul diametrului evaporatoarelor 30
2.1.7 Calcului înălţimii evaporatoarelor 32
2.1.8 Calculul pompelor de recirculare a soluţiilor 34
2.1.9. Dimensionarea racordurilor 35
2.1.10. Calculul izolaţiei termice 42
2.2 Dimensionarea preîncălzitorului 52
2.2.1 Alegerea tipului de schimbător de căldură 52
2.2.2 Bilanţ termic 53
2.2.3 Calculul suprafeţei de transfer termic 54
2.2.4. Calculul diametrului schimbatorului 59
2.2.5. Calculul înălţimii schimbătorului 60
2.2.6. Dimensionarea racordurilor 61

Extras din proiect

Tema de proiectare

Să se elaboreze proiectul de inginerie tehnologică pentru o instalaţie de concentrare a unei soluţii apoase prin evaporare cu efect multiplu. Se dau următoarele date necesare pentru proiectare:

Materia prima: soluţie diluantă de azotat de potasiu;

Debitul soluţie diluate: 8900 kg/h;

Concentraţia soluţiei diluate: 11,0 % masa;

Concentraţia soluţiei finale:47 %masa

Temperatura iniţiala a soluţiei diluate: 20˚ C;

Temperatura soluţiei dupa preincalzire: 120˚ C

Presiunea agentului de încălzire: 8,4 ata;

Vidul din ultimul corp:610 mmHg

Debitul de extraabur preluat de la primul evaporator:150 kg/h

Instalaţia de evaporare este amplasată într-o secţie a unei întreprinderi de profil şi este racordată la reţelele de utilitaţi existente în întreprindere.

Instalaţia poate fi automatizată complet şi funcţionează în regim continuu 330 de zile anual în trei schimburi a câte 8 ore.

Capitolul 1. Procesul tehnologic adoptat

1.1.Alegerea tehnologiei de separare

Cunoaşterea unei soluţii se poate realiza prin evaporare simplă, evaporare cu pompa de caldura sau evaporare multiplă. În funcţie de sensul de circulaţie al soluţiei şi vaporilor secundari, pentru evaporarea multiplă se pot aplica patru variante tehnologice:

În echicurent;

În contracurent;

În curent mixt;

Cu alimentare separată a evaporatoarelor cu soluţie diluată;

Pentru alegerea tehnologiei de concentrare a soluţiei se ţine cont de domeniul de concentraţii impuse prin tema de proiectare, de productibilitatea instalaţiei, de proprietaţiile fizice ale soluţiilor de diverse concentraţii şi de costurile cu investiţia şi exploatare.

Metoda de evaporare cu efect multiplu se realizeaza cu cel mai redus consum de abur. Din cele patru variante tehnologice se alege evaporatoarea cu efect multiplu în echicurent, deoarece prezintă siguranţă mare în funcţionare, consum de energie scăzut(soluţia circulă de la un corp la altu datorită diferenţei de presiune), costuri reduse pentru exploatare şi întreţinere. Alegerea acestei variante este justificată şi de valorile moderate ale productivităţii şi concenţiilor cerute prin tema de proiectare.

1.2.Schema bloc şi modul de operare

Principalele operaţii implicate în concentrarea soluţiilor prin evaporatoare cu efect multiplu sunt redate în schema bloc.

Abur

Soluţia diluată este preluată din spaţial de depozitare şi preîncălzită într-un schimbator de căldură, care utilizează ca agent termic abur primar. După încălzire , soluţia este introdusă în instalaţia de concentrare prin evaporare, formată din trei trepte cu circulaţie în echicurent. Din ultima treaptă rezultă soluţia concentrată, care este depozitată. Vaporii secundari sunt condensaţi într-un schimbător de căldură, folosind apa ca agent de răcire. Gazele necondensabile sunt evacuate din instalaţie prin intermediul unui separator de picături