Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống chưng cất ethanol với công suất 100000 m



tải về 0.56 Mb.
trang14/14
Chuyển đổi dữ liệu06.11.2017
Kích0.56 Mb.
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14

6.2. Quy trình lắp ráp tháp chưng cất.

6.2.1. Quy trình lắp đặt thiết bị.


Thiết bị gồm ba phần lớn: nắp thiết bị, thân thiết bị, đáy thiết bị kèm theo trụ đỡ đã được hàn liền được lắp đặt theo các bước trình tự sau:

  • Đặt thiết bị nằm trên mặt bằng thi công, ghép thân vào đáy tháp bằng mặt bích, ghép nắp vào thân tháp bằng mặt bích.

  • Đổ bê tông móng cho tháp, đo đạc chính xác, cắm bu lông nền vào bê tông móng trong khi đổ bê tông.

  • Sử dụng 2 cần cẩu, một trên một dưới, đưa tháp vào vị trí bê tông móng, lắp ghép chính xác với bu lông móng. Sau khi đặt đúng vị trí, kiếm tra lại vị trí , góc đặt. Khi đã hoàn chỉnh, bắt đầu xiết bu lông móng, giữ tháp. (hình 6.4).

e:\image\2012.02 nhà máy bio-ethanol\img_1761.jpg

Hình 6.4: Phương pháp đặt thiết bị vào móng bê tông

6.2.2. Quy trình lắp đặt đĩa van vào thân thiết bị.


Đĩa van được lắp vào thiết bị theo hướng từ dưới lên trên, mỗi đĩa gồm 8 phần và kênh chảy chuyền. Đĩa van được cố định vào thiết bị bằng cách sử dụng các dạng bu lông, đai ốc, đệm lót, liên kết giữa các tấm với nhau và liên kết với vành đỡ (đã hàn vào thân thiết bị). Thứ tự lắp ráp lần lượt các phần của đĩa sẽ là 1, kênh chảy chuyền, 2 và 7, 3 và 6, 4 và 5, 8.

Phương pháp lắp đặt được mô hình hóa chi tiết trong hình 6.5.



c:\users\hsc\desktop\dia van 4.png

Hình 6.5: Mô hình lắp đặt đĩa van.

Các chi tiết như bu lông, đai ốc, đệm lót… sẽ được đặt mua với lượng dư là 5% cho mỗi đĩa.


6.3. Quy trình vận hành thiết bị.

6.3.1. Công tác chuẩn bị.


1. Kiểm tra kỹ các hạng mục của hệ thống, xác định toàn bộ công việc đã hoàn tất

2. Kiểm tra toàn bộ các thiết bị động đã ở trang thái dự phòng, vị trí công tác của các van trong hệ thống phải chính xác. Các đồng hồ đo có đủ điều kiện mở máy và ở trạng thái sẵn sang vận hành.

3. Phòng phân tích, điều khiển chuẩn bị đủ điều kiện để khởi động hệ thống

4. Kiểm tra các van đóng và van mở đúng quy định.


6.3.2. Công tác vận hành.


1. Khởi động hệ thống chưng cất, chạy với 50% công suất .

2. Khởi động bơm, bơm dịch beer vào hai tháp thô C-4101 và C-4102

3. Mở các van giữa bơm và thiết bị gia nhiệt rồi khởi động bơm PC-4101 và PC-4102 tạo động lực cho thiết bị gia nhiệt đáy E-4101 và E-4102 hoạt động.

4. Khởi động hệ thống tạo chân không (gồm hai bơm chân không ) tạo áp suất làm việc cho hai tháp thô.

5. Mở dòng lỏng từ đáy tháp tinh C-4201 vào thiết bị gia nhiệt đáy bằng hơi nước bão hòa E-4201.

6. Mở dòng hơi từ đinh tháp tinh C-4201 về gia nhiệt cho thiết bị gia nhiệt đáy cho tháp thô C-4101 là E-4201.

7. Mở dòng hơi từ đỉnh tháp thô C-4101 về gia nhiệt cho thiết bị gia nhiệt đáy tháp thô C-4102 là E-4102

8. Mở dòng đỉnh của hai tháp thô sang thiết bị ngưng tụ rồi đưa sang tháp tinh C-4201.

9. Đo nồng độ tại đáy các tháp thô và tinh, khi đạt nồng độ yêu cầu. Khởi động bơm PC-4105, PC-4106 bơm bã hèm quay về thùng chứa dịch sau lên men. Khởi động bơm PC-4201 sản phẩm đáy tháp tinh về khu vực nước ngưng.

10. Đô nồng độ đỉnh tháp tinh C-4201, khi đạt nồng độ yêu cầu, mở dòng hơi đưa qua thiết bị ngưng tụ rồi sau đó đưa sang khu vực tách nước bằng xúc tác.

11. Kiểm tra độ ổn định các thông số kĩ thuật của các dòng, đạt yêu cầu thì bắt đầu nâng công suất lên dần, tới khi đạt 100% công suất.


6.3.3. Ngừng hệ thống khi gặp sự cố.


1. Ngừng cấp beer từ thùng chứa dịch beer sang hai tháp thô.

2. Ngừng các bơm PC-4105, PC-4106,PC-4201.

3. Ngắt dòng từ đỉnh 2 tháp thô đưa sang tháp tinh.

4. Ngừng cấp hơi cho E-4201, tiếp đó ngừng dòng từ tháp tinh về gia nhiệt cho tháp thô C-4101.

5. Dừng bơm PC-4101, tiếp đó ngắt dòng từ tháp thô C-4101 về gia nhiệt cho tháp thô C-4202.

5. Dừng bơ PC-4102, tiếp đó dừng hệ thống tạo chân không.


6.3.4. Xử lý các sự cố trong vận hành.


STT

Nguyên nhân

Hiện tượng

Xử lý

1

Mất điện, mất nước

Hệ thống điện, nước có liên quan gặp sự cố

Thao tác ngừng máy theo trình tự như bình thường

2

Áp suất của ra của bơm không tăng lên được

Có khí trong bơm hoặc bơm bị hỏng

Mở van khí thải của bơm để thải khí, hoặc ngừng bơm để kiểm tra sửa chữa

4

Thiết bị, đường ống bị rạn nứt, vỡ

Bị vượt áp hoặc lâu ngày không được bảo dưỡng, sửa chữa

Nhanh chóng ngừng hệ thống để sửa chữa, thay thế

5

Bơm tự ngừng

Bơm bị quá dòng, mất điện,

Nhanh chóng chạy bơm dự phòng

6

Van tự động điều chỉnh không nhạy

Mất không khí nén, hoặc đồng hồ đo bị trục trặc

Đổi sang thao tác bằng tay,liên hệ với đội sửa chữa để sửa chữa hoặc thay thế



KẾT LUẬN


Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã rút ra được những kết luận sau:

1. Đã nghiên cứu, tổng hợp được các tài liệu liên quan đến công nghệ sản xuất etanol từ nguồn nguyên liệu là tinh bột trong nước và trên thế giới.

2. Đã tìm hiểu, nắm bắt được kỹ thuật phân tách hỗn hợp hai hoặc nhiều câu tử, đặc biệt là phương pháp chưng cất liên tục.

3. Đã tính toán được các thông số về công nghệ:



  • Cân bằng lỏng hơi của hỗn hợp etanol – nước ở áp suất làm việc

  • Chỉ số hồi lưu thích hợp cho quá trình chưng luyện.

  • Chọn loại đĩa van chuyển động phù hợp với các yêu cầu về năng suất, nồng độ...

  • Số đĩa lý thuyết xác định theo phương pháp vẽ đồ thị.

4. Đã tính toán được các thông số về cơ khí:

  • Hiệu suất của thiết bị, từ đó suy ra được số đĩa thực tế

  • Chiều cao của thiết bị

  • Bề dày của thiết bị

  • Các chi tiết phụ trợ khác

5. Đã tính toán được công nghệ và kết cấu thiết bị gia nhiệt đáy tháp.

6. Nêu được quy trình chế tạo, lắp ráp thiết bị chưng luyện, đưa ra được phương pháp vận hành cũng như xử lý sự cố cho dây chuyền công nghệ.

Những vấn đề giải quyết chưa thỏa đáng:

1. Tính hiệu suất thiết bị bằng phương pháp hiệu suất trung bình, đây là phương pháp có độ sai số lớn.

2. Phần quy trình chế tạo, lắp ráp và vận hành thiết bị chưa thật sự kĩ càng vì kinh nghiệm thực tế của em còn chưa nhiều.

TÀI LIỆU THAM KHẢO


[1] http://www.pvoil.com.vn/vi-vn/default.aspx, truy cập cuối cùng ngày 20/03/2012.

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/1973_oil_crisis, truy cập cuối cùng ngày 20/03/2012.

[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Bio-ethanol, truy cập cuối cùng ngày 20/03/2012.

[4] Thuyết minh thiết kế cơ sở ( Design feasibility story) dự án Bio−Ethanol Dung Quất, 2009.

[5] http://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BA%AFn, truy cập cuối cùng ngày 20/03/2012

[6] http://vi.wikipedia.org/wiki/Ng%C3%B4, truy cập cuối cùng ngày 20/03/2012.

[7] http://www.vogelbusch-biocommodities.com/en/, truy cập cuối cùng ngày 24/03/2012.

[8] http://www.praj.net/default.asp, truy cập cuối cùng ngày 24/03/2012.

[9] GS. TSKH. Nguyễn Bin, Các quá trình, thiết bị trong công nghiệp hóa chất và thực phẩm, tập 4, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2008.

[10] Bộ môn quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghiệp hóa chất, tập 1, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2006.

[11] Bộ môn quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghiệp hóa chất, tập 2, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2006.

[12] Nguyễn Hữu Tùng, Kỹ thuật tách hỗn hợp nhiều cấu tử, tập 1, Nhà xuất bản Bách Khoa, 2010.

[13] Nguyễn Hữu Tùng, Kỹ thuật tách hỗn hợp nhiều cấu tử, tập 2, Nhà xuất bản Bách Khoa, 2010.

[14] Hồ Hữu Phương, Cơ sở tính toán thiết bị hóa chất, Nhà xuất bản Bách Khoa, 1976.

[15] http://en.wikipedia.org/wiki/Young's_modulus, truy cập lần cuối ngày20/5/2012.

[16] Bùi Hải, Dương Đức Hồng, Hà Mạnh Thư, Thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất bản Bách Khoa, 1996.

[17] Phạm Xuân Toản, Các quá trình, thiết bị trong công nghiệp hóa chất và thực phẩm, tập 3, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2008.

PHỤ LỤC


Phụ lục 1: Thuật toán Pascal thực hiện nội suy tìm tỷ số hồi lưu thích hợp.

Program chungluyen_1;

uses crt;

Type


mX=array [1..1000] of real;

mXX=array [1..1000] of integer;

Var

T,X,Y,RR,VV:mX;



NN,NNC,NNL:mXX;

F,P,W,xF,xP,xW,R,Rmin,Ropt,V,Vmin,deltaR:real;

xs,ys,yF,yFCB:real;

NLT,NLTC,NLTL,NLTLeff,NLTCeff,NLTeff,n,i,j,k:integer;

Procedure NOISUY(xs:real; var ys:real; Y,X:mX);

Var k:integer;

Begin

k:=0;


Repeat

k:=k+1;


Until (xs=1000);

if k>= 1000 then

writeln('so lan tim kiem qua lon');

ys:=y[k-1]+(y[k]-y[k-1])*(xs-x[k-1])/(x[k]-x[k-1]);

End;

Function DLVL(xs:real):real;



Begin

DLVL:=R*xs/(R+1)+xP/(R+1);

End;

Function DLVC(xs:real):real;



Begin

DLVC:=(R+F/P)*xs/(R+1)+(1-F/P)*xW/(R+1);

End;

Procedure NLTR(R:real; var NLT:integer);



Begin

ys:=xP;


NLTL:=0;

Repeat


NOISUY(ys,xs,X,Y);

ys:=DLVL(xs);

NLTL:=NLTL+1;

Until xs<=xF;

{Xac dinh so dia ly thuyet doan chung}

ys:=DLVC(xF);

NLTC:=0;

Repeat


NOISUY(ys,xs,X,Y);

ys:=DLVC(xs);

NLTC:=NLTC+1;

Until xs<=xW;

{Xac dinh tong so dia ly thuyet toan thap}

NLT:=NLTL+NLTC;

End;

{Chuong trinh chinh}



BEGIN

clrscr;


{Nhap cac so lieu dau}

{write ('Nhap so diem thuc nghiem can bang pha, n = ');readln(n);

For i:=1 to n do

Begin


write ('X[',i,'] = ');readln(x[i]);

End;


For i:=1 to n do

Begin


write ('Y[',i,'] = ');readln(y[i]);

End;}


n:=101;

X[1]:=0;X[2]:=0.01;X[3]:=0.02;X[4]:=0.03;X[5]:=0.04;

X[6]:=0.05;X[7]:=0.06;X[8]:=0.07;X[9]:=0.08;X[10]:=0.09;

X[11]:=0.1;X[12]:=0.11;X[13]:=0.12;X[14]:=0.13;X[15]:=0.14;

X[16]:=0.15;X[17]:=0.16;X[18]:=0.17;X[19]:=0.18;X[20]:=0.19;

X[21]:=0.2;X[22]:=0.21;X[23]:=0.22;X[24]:=0.23;X[25]:=0.24;

X[26]:=0.25;X[27]:=0.26;X[28]:=0.27;X[29]:=0.28;X[30]:=0.29;

X[31]:=0.3;X[32]:=0.31;X[33]:=0.32;X[34]:=0.33;X[35]:=0.34;

X[36]:=0.35;X[37]:=0.36;X[38]:=0.37;X[39]:=0.38;X[40]:=0.39;

X[41]:=0.4;X[42]:=0.41;X[43]:=0.42;X[44]:=0.43;X[45]:=0.44;

X[46]:=0.45;X[47]:=0.46;X[48]:=0.47;X[49]:=0.48;X[50]:=0.49;

X[51]:=0.50001;X[52]:=0.51001;X[53]:=0.52001;X[54]:=0.53001;X[55]:=0.54001;

X[56]:=0.55001;X[57]:=0.56001;X[58]:=0.57001;X[59]:=0.58001;X[60]:=0.59001;

X[61]:=0.60001;X[62]:=0.61001;X[63]:=0.62001;X[64]:=0.63001;X[65]:=0.64001;

X[66]:=0.65001;X[67]:=0.66001;X[68]:=0.67001;X[69]:=0.68001;X[70]:=0.69001;

X[71]:=0.70001;X[72]:=0.71001;X[73]:=0.72001;X[74]:=0.73001;X[75]:=0.74001;

X[76]:=0.75001;X[77]:=0.76001;X[78]:=0.77001;X[79]:=0.78001;X[80]:=0.79001;

X[81]:=0.80001;X[82]:=0.81001;X[83]:=0.82001;X[84]:=0.83001;X[85]:=0.84001;

X[86]:=0.85001;X[87]:=0.86001;X[88]:=0.87002;X[89]:=0.88002;X[90]:=0.89002;

X[91]:=0.90002;X[92]:=0.91002;X[93]:=0.92002;X[94]:=0.93002;X[95]:=0.94002;

X[96]:=0.95002;X[97]:=0.96002;X[98]:=0.97002;X[99]:=0.98002;X[100]:=0.99002;X[101]:=1.00002;

Y[1]:=0;Y[2]:=0.09336;Y[3]:=0.16353;Y[4]:=0.2178;Y[5]:=0.26081;

Y[6]:=0.29561;Y[7]:=0.32429;Y[8]:=0.3483;Y[9]:=0.36869;Y[10]:=0.38625;

Y[11]:=0.40154;Y[12]:=0.41501;Y[13]:=0.427;Y[14]:=0.43778;Y[15]:=0.44756;

Y[16]:=0.4565;Y[17]:=0.46476;Y[18]:=0.47243;Y[19]:=0.47962;Y[20]:=0.4864;

Y[21]:=0.49283;Y[22]:=0.49896;Y[23]:=0.50485;Y[24]:=0.51052;Y[25]:=0.51602;

Y[26]:=0.52137;Y[27]:=0.5266;Y[28]:=0.53172;Y[29]:=0.53675;Y[30]:=0.54171;

Y[31]:=0.54662;Y[32]:=0.55148;Y[33]:=0.5563;Y[34]:=0.5611;Y[35]:=0.56589;

Y[36]:=0.57066;Y[37]:=0.57543;Y[38]:=0.58019;Y[39]:=0.58497;Y[40]:=0.58976;

Y[41]:=0.59456;Y[42]:=0.59938;Y[43]:=0.60422;Y[44]:=0.60909;Y[45]:=0.61399;

Y[46]:=0.61891;Y[47]:=0.62387;Y[48]:=0.62886;Y[49]:=0.63389;Y[50]:=0.63896;

Y[51]:=0.64407;Y[52]:=0.64922;Y[53]:=0.65441;Y[54]:=0.65965;Y[55]:=0.66493;

Y[56]:=0.67026;Y[57]:=0.67564;Y[58]:=0.68107;Y[59]:=0.68655;Y[60]:=0.69209;

Y[61]:=0.69767;Y[62]:=0.70332;Y[63]:=0.70902;Y[64]:=0.71478;Y[65]:=0.7206;

Y[66]:=0.72648;Y[67]:=0.73242;Y[68]:=0.73843;Y[69]:=0.7445;Y[70]:=0.75065;

Y[71]:=0.75686;Y[72]:=0.76315;Y[73]:=0.76951;Y[74]:=0.77596;Y[75]:=0.78248;

Y[76]:=0.78909;Y[77]:=0.79578;Y[78]:=0.80257;Y[79]:=0.80945;Y[80]:=0.81643;

Y[81]:=0.82351;Y[82]:=0.8307;Y[83]:=0.83801;Y[84]:=0.84543;Y[85]:=0.85299;

Y[86]:=0.86067;Y[87]:=0.8685;Y[88]:=0.87648;Y[89]:=0.88462;Y[90]:=0.89292;

Y[91]:=0.90141;Y[92]:=0.9101;Y[93]:=0.91899;Y[94]:=0.92811;Y[95]:=0.93747;

Y[96]:=0.94709;Y[97]:=0.957;Y[98]:=0.96721;Y[99]:=0.97776;Y[100]:=0.98868;Y[101]:=1;

T[1]:=410.94;T[2]:=407.8;T[3]:=405.3;T[4]:=403.28;T[5]:=401.62;

T[6]:=400.24;T[7]:=399.08;T[8]:=398.1;T[9]:=397.25;T[10]:=396.52;

T[11]:=395.88;T[12]:=395.32;T[13]:=394.82;T[14]:=394.37;T[15]:=393.97;

T[16]:=393.6;T[17]:=393.27;T[18]:=392.96;T[19]:=392.67;T[20]:=392.41;

T[21]:=392.16;T[22]:=391.92;T[23]:=391.7;T[24]:=391.49;T[25]:=391.29;

T[26]:=391.1;T[27]:=390.91;T[28]:=390.73;T[29]:=390.56;T[30]:=390.39;

T[31]:=390.23;T[32]:=390.07;T[33]:=389.92;T[34]:=389.77;T[35]:=389.63;

T[36]:=389.48;T[37]:=389.34;T[38]:=389.21;T[39]:=389.07;T[40]:=388.94;

T[41]:=388.81;T[42]:=388.69;T[43]:=388.56;T[44]:=388.44;T[45]:=388.32;

T[46]:=388.2;T[47]:=388.09;T[48]:=387.98;T[49]:=387.87;T[50]:=387.76;

T[51]:=387.65;T[52]:=387.54;T[53]:=387.44;T[54]:=387.34;T[55]:=387.24;

T[56]:=387.15;T[57]:=387.05;T[58]:=386.96;T[59]:=386.87;T[60]:=386.78;

T[61]:=386.69;T[62]:=386.61;T[63]:=386.53;T[64]:=386.44;T[65]:=386.37;

T[66]:=386.29;T[67]:=386.22;T[68]:=386.15;T[69]:=386.08;T[70]:=386.01;

T[71]:=385.94;T[72]:=385.88;T[73]:=385.82;T[74]:=385.76;T[75]:=385.71;

T[76]:=385.66;T[77]:=385.61;T[78]:=385.56;T[79]:=385.51;T[80]:=385.47;

T[81]:=385.43;T[82]:=385.39;T[83]:=385.36;T[84]:=385.33;T[85]:=385.3;

T[86]:=385.28;T[87]:=385.26;T[88]:=385.24;T[89]:=385.22;T[90]:=385.21;

T[91]:=385.21;T[92]:=385.2;T[93]:=385.21;T[94]:=385.21;T[95]:=385.22;

T[96]:=385.24;T[97]:=385.26;T[98]:=385.29;T[99]:=385.32;T[100]:=385.36;T[101]:=385.41;

{write ('Nhap luu luong vao F = ');readln(F);}F:=914.553647;

{write ('Nhap ham luong long xF = ');readln(xF);}xF:=0.240673;

{write ('Nhap ham luong SP dinh xP = ');readln(xP);}xP:=0.857594;

{write ('Nhap ham luong SP day xW = ');readln(xW);}xW:=0.000159;

{Xac dinh Rmin}

NOISUY(xF,yFCB,Y,X);

Rmin:=(xP-yFCB)/(yFCB-xF);

writeln('Chi so hoi luu toi thieu Rmin = ',Rmin:4:2);

{write ('Nhap chi so hoi luu R = ');readln(R);}

{Tinh toan can bang vat lieu cho toan thap}

P:=F*(xF-xW)/(xP-xW);

W:=F-P;

{Xac dinh so dia ly thuyet doan luyen}



deltaR:=0.05;

Vmin:=1e15;

R:=1.40*Rmin;

j:=0;


Repeat

j:=j+1;


writeln('so lan lap j = ',j);

R:=R+deltaR;

writeln('R = ',R:8:4);

{readln;}

NLTR(R,NLT);

writeln('NLT = ',NLT);

{readln;}

V:=NLT*(R+1);

RR[j]:=R;

VV[j]:=V;

NNC[j]:=NLTC;

NNL[j]:=NLTL;

NN[j]:=NLT;

writeln('V = ',V:8:4);

If V<=Vmin then

Begin


Vmin:=V;

Ropt:=R;


NLTCeff:=NLTC;

NLTLeff:=NLTL;

NLTeff:=NLT;

End;


writeln('NLT = ',NLT);

Until (R>=5*Rmin) or (j>=500);

{In ket qua}

writeln ('So dia ly thuyet doan luyen NLTL = ',NLTLeff);

writeln ('So dia ly thuyet doan chung NLTC = ',NLTCeff);

writeln ('So dia ly thuyet toan thap NLT = ',NLTeff);

writeln ('Chi so hoi luu thich hop Ropt = ',Ropt:8:4);

readln;


For i:=1 to j do

Begin


write('V[',i,'] = ',VV[i]:8:4,' NLT[',i,'] = ',NN[i]);

write(' NLTC[',i,'] = ',NNC[i],' NLTL[',i,'] = ',NNL[i],' R[',i,'] = ',RR[i]:8:4);

writeln;

if (i mod 10) = 0 then readln;

End;

readln; END.



Phụ lục 2: Bảng kết quả nội suy chọn chỉ số hồi lưu thích hợp.

Phụ lục 3: Tính chất vật lý của etanol theo nhiệt độ (tại áp suất 3,4 bar)



Phụ lục 4: Tính chất vật lý của nước theo nhiệt độ (tại áp suất 3,4 bar)





Phụ lục 5: Bảng tính toán cân bằng nhiệt thiết bị gia nhiệt đáy tháp.




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương