<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI</b>

<b>VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM</b>

<b>ĐỒ ÁN MƠN HỌCQ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ I</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Lời mở đầu</b>

Đồ án bản thân em được nhận đề cập trực tiếp tới các kiến thứccơ bản về q trình cơ đặc của dung dịch, quy trình cơng nghệ, tínhtốn cân bằng vật chất, năng lượng, sự truyền nhiệt cho thiết bị cơđặc, tính tốn chi tiết cho các thiết bị chính và những thiết bị phụcần thiết theo yêu cầu.

Trong quá trình thực hiện đề tài, em hiểu được: việc tính tốnvà thiết kế hệ thống thiết bị phục vụ cho nhiệm vụ kỹ thuật là mộtyêu cầu khơng thể thiếu được cho một kỹ sư nói chung, và một kỹ sưngành cơng nghệ thực phẩm nói riêng. Do đó trước khi trở thành mộtngười kỹ sư ngành công nghệ thực phẩm thực thụ, mỗi sinh viênngành kỹ thuật thực phẩm không chỉ cần phải nắm vững kiến thứctrên sách vở của mơn học Q trình thiết bị trong Cơng nghệ thựcphẩm mà cịn phải giải quyết được các bài tốn cơng nghệ, thực hiệntốt cơng tác thiết kế máy móc, thiết bị và dây chuyền cơng nghệ.

Vì đồ án này là đề tài lớn đầu tiên của em và cũng là bước đầutiên để em thực hiện một điều mới mẻ, nên có thể sẽ có rất nhiềuthiếu sót. Nhưng em tin rằng sự nghiêm túc xem xét và đánh giákhách quan của các thầy cô sẽ là nguồn động viên khích lệ với mỗisinh viên chúng em và cũng sẽ nguồn cung cấp kiến thức chuyênmôn hữu dụng để những đề tài lớn sau của em sẽ được thực hiện tốtđẹp và hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

<b>Mục Lụ</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN...6

I. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN...6

II. LỰA CHỌN THIẾT BỊ...6

1. Khái niệm cô đặc...6

2. Sơ lược về nguyên liệu...7

3. Phân loại và lựa chọn hệ thống - thiết bị cô đặc...9

3.1. Phân loại hệ thống...9

3.2. Phân loại thiết bị...9

4. Lựa chọn thiết bị cơ đặc...10

III. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ...11

CHƯƠNG II: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG...15

I. NHỮNG YÊU CẦU VỚI THIẾT BỊ CÔ ĐẶC...15

II. CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG...15

1. Kí hiệu các đại lượng...15

2. Cân bằng vật chất:...16

2.1. Điều kiện ban đầu...16

2.2. Cân bằng vật chất đối với toàn hệ thống:...17

2.3. Cân bằng vật chất đối với từng nồi:...17

2.4. Xác định áp suất và nhiệt độ mỗi nồi...18

3. Xác định tổn thất nhiệt độ hệ thống...19

3.1. Tổn thất do nồng độ tăng lên ()...19

3.2. Tổn thất nhiệt do áp suất thủy tĩnh. ()...21

3.3. Tổn thất nhiệt do trở lực thủy học trên đường ống ()...21

3.4. Tổn thất chung cho toàn hệ thống ()...21

3.5. Xác định hệ số nhiệt hữu ích (t ) cho từng nồi<small>hi</small> ...22

4. Tính nhiệt lượng riêng, nhiệt dung riêng...22

4.1. Nhiệt lượng riêng...22

4.2. Tính nhiệt dung riêng...23

5. Lập phương trình cân bằng nhiệt lượng và tính lượng hơi đốt cần thiết.23III. CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH...27

1. Mục đích:...27

2. Kí hiệu các đại lượng:...27

3. Sơ đồ các bước tính tốn:...28

4. Độ nhớt... 29

5. Hệ số dẫn nhiệt của dung dịch...31

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

6.1. Giai đoạn cấp nhiệt từ hơi đốt đến thành thiết bị:...32

6.2. Giai đoạn cấp nhiệt từ thành thiết bị đến dung dịch:...34

7. hệ số phân bố nhiệt hữu ích cho các nồi...36

8. tính tốn bề mặt truyền nhiệt...37

CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT BỊ CƠ KHÍ...38

I. BUỒNG ĐỐT...38

1. xác định số ống truyền nhiệt trong buồng đốt...38

2. Xác định ống truyền nhiệt trung tâm....Error! Bookmark not defined.3. xác định đường kính trong của buồng đốt:...40

4. Xác định chiều cao của buồng đốt...41

5. Số ống truyền nhiệt thay thế bởi ống tuần hoàn trung tâm...41

6. xác định chiều dày buồng đốt...41

7. Chiều dày đáy buồng đốt...44

II. BUỒNG BỐC HƠI... 45

1. Đường kính buồng bốc hơi...45

2. Thể tích và chiều cao buồng bốc hơi...46

3. Chiều dày phòng bốc hơi...47

4. chiều dày nắp buồng bốc hơi...48

III. TÍNH TỐN MỘT SỐ CHI TIẾT KHÁC...49

2.1. Đối với ống dẫn hơi đốt...53

2.2. Đối với ống dẫn hơi thứ...53

2.3. Đối với ống dẫn dung dịch...54

2.4. Lớp cách nhiệt thân thiết bị...54

3. Tai treo – chân đỡ...55

3.1. Trọng lượng thân buồng đốt G<small>th</small>...55

3.2. Trọng lượng của ống truyền nhiệt...56

3.3. Trọng lượng của phần côn nối 2 thân...56

3.4. Trọng lượng của buồng bốc hơi...56

3.5. Trọng lượng tối đa của dung dịch trong thiết bị...57

3.6. Trọng lượng vỉ ống...57

3.7. Trọng lượng của đáy buồng bốc...58

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

3.9. Trọng lượng của bích...58

3.10. Tổng trọng lượng nồi cơ đặc...59

3.11. Lựa chọn tai treo và chân đỡ...59

4. Chọn kính quan sát...60

Chương IV: TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ...61

I. THIẾT BỊ NGƯNG TỤ CĨ ỐNG BAROMET...61

1. Tính tốn trong Baromet...61

2. Lượng khơng khí cần hút ra khỏi thiết bị...62

3. Đường kính thiết bị ngưng tụ:...63

4. Kích thước tấm ngăn...64

5. Chiều cao của thiết bị ngưng tụ...65

6. Kích thước ống baromet...66

7. Chiều cao của ống baromet...67

II. THIẾT BỊ GIA NHIỆT DÒNG NHẬP LIỆU...69

III. VỊ TRÍ ĐẶT THÙNG CAO VỊ...74

IV. TÍNH TỐN VÀ CHỌN BƠM...75

1. bơm ly tâm để bơm nước vào thiết bị baromet...75

2. Bơm dung dịch vào thùng cao vị:...79

Chương 5: Tổng kết...82

I. Thông số công nghệ...82

1. Hệ thống cô đặc...82

2. Thiết bị phụ...83

II. Kích thước thiết bị chính...84

Tài liệu tham khảo... 86

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Áp suất ngưng tụ ở tháp ngưng tụ: 0,3 at Áp suất hơi đốt: 3 at

1. Khái niệm cô đặc

Cô đặc là phương pháp dùng để tăng nồng độ một cấu tử nàođó trong một dung dịch có hai hay nhiều cấu tử. Tùy theo tính chấtcủa cấu tử dễ bay hơi hoặc khó bay hơi ta có thể tách một phầndung mơi (cấu tử dễ bay hơi hơn) bằng phương pháp nhiệt độ (đunnóng) hay bằng phương pháp làm lạnh kết tinh. Mục đích của qtrình cơ đặc có thể kể kể đến là:

Làm tăng nồng độ chất tan

Tách chất rắn hòa tan ở dạng tinh thể (kết tinh)Thu dung môi ở dạng nguyên chất

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Trong đồ án này, ta sử dụng phương pháp nhiệt. Trong phươngpháp nhiệt, dướí tác động của nhiệt (đun nóng). Dung mơi chuyển từtrạng thái lỏng sang trạng thái hơi khi áp suất riêng phần của nóbằng áp suất bên ngồi tác dụng lên mặt thống của dung dịch (khidung dịch sôi). Để cô đặc các dung dịch khơng chịu được nhiệt độcao (như dung dịch đường) địi hỏi phải cô đặc ở nhiệt độ thấp tươngứng với áp suất cân bằng ở mặt thoáng thấp.

Đặc điểm của q trình cơ đặc bằng phương pháp nhiệt là dungmơi được tách ra khỏi dung dịch ở dạng hơi còn dung chất hịa tantrong dung dịch khơng bay hơi. Do đó nồng độ của dung chất sẽ tănglên.

Khác với quá trình trưng cất, cấu tử trong hỗn hợp trong quátrình cô đặc sẽ cùng bay hơi, chỉ khác nhau về nồng độ, ở mỗi nhiệtđộ. Hơi của dung môi tách ra trong q trình cơ đặc được gọi là hơithứ, hơi thứ ở nhiệt độ cao có thể tận dụng để đun sôi một số thiết bịkhác.

2. Sơ lược về nguyên liệu

<b>1.1. Đặc điểm của nguyên liệu</b>

Nguyên liệu cho quá trình cơ đặc dung dịch mía đường sẽ lànước mía đã được làm sạch, loại bỏ các tạp chất, tẩy màu, tẩy mùi.Sau cơng đoạn làm sạch, nước mía sẽ có pH trong khoảng 6.5 – 6.8.

Thành phần chính của nước mía là đường Saccharose, có chứamột phần nhỏ là các đường đơn (Glucose, Fructose, …), các cấu tửnày được xem là các cấu tử rất khó bay hơi trong q trình cơ đặc,bên cạnh đó cịn có một lượng các chất vô cơ, hữu cơ khác (acidamin, HNO , NH , protein…)<small>33</small>

Do có hàm lượng đường cao, nước mía là môi trường thuận lợicho vi sinh vật phát triển nên trong mọi quy trình sản xuất, nước mía

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

phải được chứa đựng, vận chuyển, xử lí trong các thiết bị kín, liêntục.

Đường Saccharose khơng bền ở nhiệt độ cao và pH acid và dễbị biến đổi thành các đường đơn, các hợp chất có màu, từ đó làmgiảm hiệu suất thu hồi đường và giảm giá thành và chất lượng sảnphẩm. Vì vậy trong quá trình sản xuất người ta ln tìm cách giảmnhiệt độ, giảm thời gian dung dịch phải tiếp xúc với nhiệt độ cao.

<b>1.2. Biến đổi của ngun liệu trong q trình cơ đặc</b>

Trong q trình cơ đặc, mặc dù mục đích chủ yếu là bốc hơinước, cô đặc dung dịch, tuy nhiên trong đó vẫn sảy ra các q trìnhphản ứng hóa học và hóa lý dẫn đến sự thay đổi thành phần và đặctính của chất tan. Nước ngưng tụ trong hệ cơ đặc khơng hồn tồn lànước ngun chất mà cịn có thể chứa đường hoặc là các chất phiđường. sự có mặt của đường trong nước có thể dẫn tới khả năng ănmịn thiết bị, do đó cần thường xuyên kiểm tra nước ngưng để tránhhiện tượng ăn mòn nồi hơi. Mặt khác, dưới tác dụng của nhiệt độ, sẽsảy ra phản ứng phân hủy đường và các chất không đường.

Hệ số dẫn nhiệt (l<small>dd</small>), hệ số cấp nhiệt ( ), nhiệt dung riêng (C) làlcác thông số giảm trong q trình cơ đặc.

Khối lượng riêng ( ) sẽ tăng trong q trình cơ đặc.

ρ

Trong q trình cơ đặc sẽ làm tăng nồng độ dịch đường do đó độ nhớt ( ) của dung dịch sẽ tăng lên. Đây là hệ số đại diện cho ma lsát trong của dung dịch.

Tổn thất nhiệt do nồng độ cũng tăng theo q trình cơ đặc.

Sự thay đổi pH mơi trường là do trong q trình cơ đặc nhiệt độcao dẫn đến sự phân hủy amit của các cấu tử tạo acid.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Trong q trình cơ đặc, ta sử dụng nước bình thường làm dungmơi nên trong nước cịn tồn tại ion Ca ít hịa tan trong q trình cơ<small>2+</small>

đặc, tuy lượng rất ít nhưng trong q trình vẫn sảy ra hiện tượngphản ứng với muối hữu cơ bị phân hủy tạo kết tủa.

Saccharose nóng chảy và phân hủy ở nhiệt độ 186 C để tạo ra<small>o</small>

phản ứng caramen hóa đường làm biến đổi màu dung dịch, tạo ra tácdụng tương hỗ giữa các sản phẩm phân hủy và aminoacid. Tuy nhiêntrong môi trường 3 < pH < 9 thì phản ứng caramen sẻ sảy ra ngay ởnhiệt độ 130<small>o</small>C.

Trong suốt quá trình cũng sẽ sảy ra sự phân hủy chất cô đặc vàphân hủy một số vitamin trong dịch đường dẫn đến giảm chất lượngsản phẩm.

Nhiệt độ cao có khả năng tiêu diệt vi sinh vật

Ở nồng độ 40Bx hạn chế hoạt động của vi sinh vật, ít biến đổitính chất sản phẩm

3. Phân loại và lựa chọn hệ thống - thiết bị cô đặc

1.1. Phân loại hệ thống

Q trình cơ đặc có thể được diễn ra trong hệ thống thiết bị côđặc một nồi hay trong hệ thống thiết bị cô đặc nhiều nồi, q trìnhcơ đặc có thể là q trình gián đoạn hoặc liên tục.

Khi cô đặc gián đoạn trong hệ thống cô đặc một nồi hoặc nhiềunồi: dung dịch hỗn hợp nguyên liệu sẽ được cho vào thiết bị một lầnrồi cô đặc đến nồng độ yêu cầu, hoặc nguyên liệu sẽ được cho vàoliên tục trong quá trình bốc hơi để giữ mức dung dịch không đổi đếnkhi đạt nồng độ, dung dịch trong thiết bị đạt yêu cầu sẽ lấy ra mộtlần, sau đó lại cho dung dịch mới vào thiết bị để tiến hành cô đặc.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Khi cô đặc liên tục trong hệ thống cô đặc một nồi hay nhiềunối: dung dịch hỗn hợp nguyên liệu và hơi đốt sẽ được cho vào liêntục và sản phẩm cũng sẽ được lấy ra liên tục.

Với cô đặc một nồi thường được ứng dụng trong quá trình cơđặc mà u cầu năng suất nhỏ và nhiệt năng khơng ít có giá trị kinhtế. Cịn cơ đặc nhiều nồi là để tận dụng triệt để lượng hơi thứ để làmhơi đốt và hơi thứ thường có giá trị kinh tế lớn, sau đó có thể làmngưng tụ để thu hồi.

1.2. Phân loại thiết bị

Có nhiều cách phân loại khác nhau nhưng tổng quát lại cáchphân loại theo đặc điểm cấu tạo sẽ là dễ dàng và tiêu biểu nhất.

Thiết bị cơ đặc có thể được chia thành 3 nhóm chủ yếu sau:

<b>Nhóm 1: Dung dịch được đối lưu tự nhiên (tuần hoàn tự nhiên).</b>

Thiết bị dạng này dùng để cơ đặc các dung dịch khá lỗng, có độnhớt thấp, đảm bảo sự tuần hồn tự nhiên của dung dịch dễ dàngqua bề mặt truyền nhiệt

<b>Nhóm 2: Dung dịch đối lưu cưỡng bức (tuần hoàn cưỡng bức).</b>

Thiết bị trong nhóm này được dùng cho các dung dịch khá sệt, có độnhớt cao, tuần hồn tự nhiên bị hạn chế. Thiết bị ở nhóm này có thểgiảm được sự bám cặn và kết tinh trên bề mặt truyền nhiệt.

<b>Nhóm 3: Dung dịch chảy thành màng mỏng, màng này có thể</b>

chảy ngược lên hay xi xuống. Thiết bị này chỉ được sử dụng khidung dịch có độ nhớt rất cao, chảy thành màng qua bề mặt truyềnnhiệt và chỉ cho phép dung dịch chảy qua bề mặt truyền nhiệt mộtlần tránh sự tác dụng nhiệt độ lâu làm biến chất một số thành phầndung dịch.

Đối với mỗi nhóm thiết bị đều có thể thiết kế buồng đốt tronghoặc buồng đốt ngoài. Tùy theo điều kiện và yêu cầu kỹ thuật của

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

dung dịch mà ta có thể sử dụng cô đặc ở điều kiện chân không, ápsuất thường hay áp suất dư.

4. Lựa chọn thiết bị cơ đặc

Theo các mục phân tích tính chất ngun liệu, phân tích ưunhược điểm của các dạng thiết bị nói trên, ta có thể chọn loại thiết bịcơ đặc có ống tuần hoàn trung tâm.

<b>Ưu điểm của hệ thống:</b>

- Thiết bị có cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa và làm sạch, hệ sốtruyền nhiệt K khá lớn, khó bị đóng cặn trên bề mặt gia nhiệtnên có thể dùng để cô đặc dung dịch dễ bị bám cặn.

- Dung dịch tuần hoàn tự nhiên giúp tiết kiệm năng lượng.

<b>Nhược điểm của hệ thống:</b>

- Tốc độ tuần hoàn giảm dần theo thời gian vì ống tuần hồntrung tâm cũng bị đun nóng.

- Ngun liệu dễ bị biến đổi bởi nhiệt vì thời gian dung dịch côđặc ở trong thiết bị dài.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>III.QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ</b>

Thuyết minh quy trình cơng nghệ:

Ngun liệu đầu tiên là nước mía đã qua làm sạch có nồng độ20Bx ở nhiệt độ 30 C được bơm từ bồn chứa vào thiết bị gia nhiệt với<small>o</small>

năng suất 500kg/h. Nguyên liệu sau khi vào thiết bị gia nhiệt, đượcgia nhiệt đến nhiệt độ sôi là 103<small>o</small>C.

Thiết bị gia nhiệt là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm. Vềmặt cấu tạo thiết bị có dạng thân hình trụ, đặt đứng, bên trong làdàn ống gồm nhiều ống nhỏ, được bố trí theo dạng tam giác đều.Các đầu ống được cố định trên vỉ ống, vỉ ống được hàn đính vàothân. Hơi nước bão hịa đi bên ngồi ống, dung dịch nước mía đượcbơm vào thiết bị và được cho đi bên trong các ống truyền nhiệt. Hơinước bão hịa sẽ tiếp xúc với mặt ngồi của ống và ngưng tụ lại trêncác bề mặt đó. Q trình đó, nước ngưng tụ sẽ cung cấp nhiệt chodung dịch nước mía, nâng nhiệt độ của dung dịch đến nhiệt độ sôi.

Dung dịch sau khi gia nhiệt sẽ chảy qua nồi 1 của thiết bị côđặc

Thiết bị cô đặc là thiết bị có cấu tạo dạng thân hình trụ, đặtđứng, gồm 3 bộ phận chính:

Bộ phận nhận nhiệt (buồng đốt)Khơng gian phân ly

Bộ phận phân ly (bộ phận tách lỏng/ bộ phận tách bọt)

Buồng đốt: bộ phận nhận nhiệt được cấu tạo từ hệ thống dànống gồm nhiều ống nhỏ. Các ống được bố trí theo hình tam giác đềutrên vỉ ống và đầu ống được cố định vào vỉ ống. Vỉ ống sẽ được gắnvào thân thiết bị và có vỏ bao quanh. Hơi đốt (hơi nước bão hòa) sẽđược cấp vào không gian giữa vỏ thiết bị và mặt ngồi ống truyềnnhiệt, hơi nước bão hịa sẽ ngưng tụ bên ngoài ống truyền nhiệt và

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

trao đổi nhiệt với dung dịch chuyển động bên trong ống. Dung dịchtrong ống truyền nhiệt sôi tạo thành hỗn hợp hơi-lỏng có khối lượngriêng giảm đi và đẩy từ dưới lên trên miệng ống. Trong ống tuầnhồn, thể tích dung dịch theo một đơn vị bề mặt truyền nhiệt lớn hơnso với ống truyền nhiệt. Do đó lượng hơi ra trong ống ít hơn vì vậykhối lượng riêng của hỗn hợp hơi - lỏng ở đây lớn hơn ống truyềnnhiệt sẽ bị đẩy xuống dưới. Kết quả là trong thiết bị có chuyển độngtuần hồn tự nhiên từ dưới lên trong ống truyền nhiệt và từ trênxuống trong ống tuần hồn trung tâm.

Điều kiện cần thiết để q trình truyền nhiệt xảy ra là phải cósự chênh lệch nhiệt độ giữa hơi đốt và dung dịch đường, tức là phảicó chênh lệch áp suất giữa hơi đốt và hơi thứ trong nồi.

Nhiệt độ và áp suất trong nồi sẽ liên quan mật thiết đến nhiệtđộ sơi trong nồi đó, áp suất trong nồi càng thấp thì điểm sơi càngthấp. Ngược lại áp suất càng cao thì dung dịch đường sơi càng mạnh.Nếu áp suất càng thấp thì nhiệt độ hơi thứ bốc lên cũng thấp, làmgiảm khả năng truyền nhiệt cho các nồi sau nếu như lượng hơi nàylàm làm hơi đốt cho nồi sau.

Nhiệt độ nhập liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt.Nếu nhập liệu ở trạng thái chưa sơi thì khi dung dịch vào buồng đốtphải thêm một lượng nhiệt lớn để đưa dung dịch đến trạng thái sôi.Nhưng dung dịch được nhập liệu với tốc độ khơng đổi, khơng tuầnhồn trở lại nên nếu nhập liệu ở trạng thái chưa sôi sẽ dẫn đến việcdung dịch đi hết ống nhưng chưa nhận đủ nhiệt lượng cần thiết đểđạt đến nồng độ yêu cầu.

Hỗn hơp lỏng – hơi đi qua dàn ống đến không gian phân ly vàbộ phận phân ly, gọi chung cụm thiết bị này là buồng bốc hơi.

Không gian phân ly: là phần không gian lớn để tách hỗn hợplỏng hơi thành hai dịng, dịng hơi thứ đi lên phía trên của bộ phận

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

phân ly ở đây sử dụng chủ yếu là lực trọng trường, nhờ lực trọngtrường, các phân tử to, nặng sẽ rơi xuống dưới và tách khỏi dòng hơithứ và chảy xuống dưới, còn dòng hơi có khối lượng riêng nhỏ hơn sẽtiếp tục đi lên phía trên.

Bộ phận phân ly: trong q trình bốc hơi dung dịch, dònghơi thứ được tạo thành khi tách khỏi bề mặt dung dịch luôn kéo theomột lượng chất lỏng nhất định các hạt chất lỏng dung dịch. Nếu dùnghơi thứ này làm hơi đốt cho nồi sau bằng cách ngưng tụ hơi về lỏngđể truyền nhiệt sẽ làm bẩn bề mặt ống, giảm khả năng truyền nhiệt,mặt khác sẽ gây tổn thất lượng dung dịch. Do đó bộ phận phân ly cótác dụng tách hạt chất lỏng ra khỏi hơi thứ cấp.

Sau khi hơi thứ ra khỏi buồng bốc, hơi thứ của nồi 1 theo ốngdẫn hơi thứ và được dẫn vào phía vỏ của buồng đốt 2 để làm hơiđốt cho nồi 2, cịn dung dịch thì được chuyển qua nồi 2 và cho chảytừ phía trên xuống. Và tương tự như vậy đối với nồi 3. Các quá trìnhở nồi 2,3 sẽ xảy ra tương tự như ở nồi 1. Dung dịch sau khi ra khỏimỗi nồi sẽ đạt đến nồng độ tăng dần lên.

Tại nồi 3, q trình cơ đặc tương tự như tại nồi 1 và nồi 2. Dungdịch sau khi hoàn thành q trình cơ đặc của nồi 3 sẽ đi ra khỏi nồi 3và đạt nồng độ 60Bx theo yêu cầu và sẽ được bơm vào bồn chứa đểchuẩn bị cho cơng đoạn tiếp theo. Hơi thứ của nồi 3 có áp suất …được thực hiện tách lỏng rồi đi vào thiết bị ngưng tụ baromet.

Thiết bị ngưng tụ baromet là thiết bị ngưng tụ trực tiếp, chấtlàm lạnh là nước được đưa vào ngăn trên cùng của thiết bị, và phuntừ trên xuống. Hơi thứ được đường ống dẫn vào nồi cuối của thiết bịbốc từ dưới lên.

Hai dòng lỏng hơi đi ngược chiều va chạm vào nhau, và nângcao hiệu quả truyền nhiệt. Dòng hơi thứ đi lên gặp nước giải nhiệtnên sẽ ngưng tụ thành lỏng và theo dòng lỏng đi xuống.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Khi ngưng tụ chuyển từ hơi thành lỏng thì thể tích của hơi sẽgiảm dẫn đến làm giảm áp suất, do đó áp suất thiết bị sẽ giảm. Vìvậy thiết bị ngưng tụ baromet là thiết bị ổn định chân khơng, nó duytrì áp suất chân khơng trong hệ thống.

Dịng hơi thứ đi từ dưới lên được ngưng tụ chảy xuống, khíkhơng ngưng sẽ tiếp tục đi lên và được dẫn qua bình tách, bình táchlà một vách ngăn có nhiệm vụ tách những giọt lỏng bị dịng khíkhơng ngưng trong q trình đi lên cuốn theo, sau khi tách lỏng sẽđược đưa trở về bồn chứa nước ngưng cịn khí khơng ngưng sẽ đượcbơm chân khơng hút ra ngồi.

Q trình tách nước ra khỏi khí khơng ngưng, để tránh để bơmchân không hút nước vào gây va đập thủy lực. Quá trình này sẽ đượcthực hiện dựa theo phương pháp lực dính ướt của chất lỏng và lựctrọng trường.

Áp suất làm việc của thiết bị Baromet là áp suất chân không,do đó nó phải được lắp đặt ở một độ cao cần thiết để nước ngưng cóthể tự chảy ra ngồi mà khơng cần dùng máy bơm.

Bơm chân khơng có nhiệm vụ hút khí khơng ngưng ra ngồitránh trường hợp lượng khí khơng ngưng tồn tại trong thiết bị ngưngtụ q nhiều (vì hệ thống làm việc liên tục) dẫn đến áp suất thiết bịngưng tụ tăng lên, có thể làm cho nước chảy ngược lại sang nồi côđặc.

Nước sau khi ngưng tụ sẽ được đưa vào hệ thống chứa nướcngưng, nước ngưng này có thể tận dụng để làm mát các thiết bịtrong các công đoạn sau cô đặc.

</div>