Đồ án tốt nghiệp: Tính toán và thiết kế hệ thống máy sấy thùng quay của Công ty Supe phốt phát và hoá chất Lâm Thao

Hiện tại, nói chung trong công nghệ hóa chất luôn đòi hỏi phải hoàn thiện, cải tiến các thiết bị hóa chất đặc biệt là các thiết bị cần thiết như kỹ thuật sấy. Xuất phát từ thực tế đó mà "Đồ án tốt nghiệp: Tính toán và thiết kế hệ thống máy sấy thùng quay của Công ty Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao" đã được thực hiện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp: Tính toán và thiết kế hệ thống máy sấy thùng quay của Công ty Supe phốt phát và hoá chất Lâm Thao Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp khác, ngành công nghệ hóa chất đóng vai trò ngày càng quan trọng trên thế giới. Ứng dụng của ngành công nghệ hóa chất trong công nghiệp và trong đời sống là rất rộng lớn. Đối với một nƣớc công nghiệp nhƣ nƣớc ta thì kỹ thuật sấy rất cần thiết cho việc sản xuất. Chất lƣợng sản phẩm sau khi sấy đóng vai trò quan trọng trong việc hoàn thiện và nâng cao chất lƣợng sản phẩm. Chính vì thế, việc tính toán thiết kế hệ thống sấy phù hợp với yêu cầu sản xuất trong thực tiễn là rất cần thiết. Trong hiện tại, có rất nhiều phƣơng pháp sấy hiện đại và có hiệu quả cao. Tuy nhiên, với việc sấy apatít thì sấy thùng quay là hợp lý hơn cả. Hệ thống sấy thùng quay rất phổ biến trong công nghệ hóa chất do có nhiều ƣu điểm và khá gọn nhẹ, dễ tự động hóa. Hiện tại, nói chung trong công nghệ hóa chất luôn đòi hỏi phải hoàn thiện, cải tiến các thiết bị hóa chất đặc biệt là các thiết bị cần thiết nhƣ kỹ thuật sấy. Vì vậy, sự tìm hiểu nghiên cứu về kỹ thuật và thiết bị sấy là rất cần thiết. Đó cũng là mục đích cơ bản của đồ án này. Lê Việt Đức 1 Lớp QTTB K-45 Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội PHẦN I : TỔNG QUAN CHƢƠNG I . ĐẠI CƢƠNG VỀ QUÁ TRÌNH SẤY. Quá trình sấy là quá trình làm khô các vật thể, vật liệu, sản phẩm… bằng cách làm bay hơi nƣớc trong các vật thể cần sấy. Nhƣ vậy, muốn sấy khô một vật thể ta phải tiến hành các biện pháp kỹ thuật sau : - Gia nhiệt cho vật thể để đƣa nhiệt độ của nó lên đến nhiệt độ bão hòa ứng với áp suất hơi nƣớc trên bề mặt vật. - Cấp nhiệt để làm bay hơi ẩm trong vật thể. - Vận chuyển ẩm đã thoát ra khỏi vật thể. Có nhiều cách gia nhiệt cho vật thể và cũng có nhiều cách vận chuyển ẩm từ bề mặt vật thể ra môi trƣờng. Tƣơng ứng với chúng, ta có các phƣơng pháp sấy khác nhau. Qua đó ta cần xét các quá trình xảy ra cụ thể trong khi một quá trình sấy cụ thể là thực hiện : quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, quá trình truyền ẩm từ vật liệu sấy đến môi trƣờng, quá trình truyền ẩm từ trong vật sấy đến bề mặt vật thể. Các quá trình truyền nhiệt, truyền chất trên xảy ra đồng thời và có ảnh hƣởng lẫn nhau. Để khống chế và điều khiển quá trình sấy theo hƣớng có lợi nhất cho ngƣời sử dụng thì cần nghiên cứu các quá trình truyền chất và truyền nhiệt nói trên. I. LÝ THUYẾT VỀ SẤY. I.1. Các dạng ẩm trong vật liệu sấy: Khi nghiên cứu về quá trình sấy một vấn đề quan trọng là phải xác định đƣợc các dạng tồn tại; hình thức giữa ẩm và vật khô. Vật ẩm thƣờng tập hợp của ba pha : rắn, lỏng, hơi. Các vật rắn đem sấy thƣờng là các vật xốp mao dẫn hoặc là keo xốp mao dẫn. Trong các mao dẫn có chứa ẩm lỏng cùng với hỗn hợp hơi – khí có thể rất lớn nhƣng tỷ lệ khối lƣợng của nó so với phần rắn và phầm ẩm lỏng là nhỏ, có thể bỏ qua. Do vậy, trong kỹ thuật sấy thƣờng coi vật ẩm chỉ gồm phần rắn khô và phần ẩm lỏng. Lê Việt Đức 2 Lớp QTTB K-45 Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Diễn biến quá trình sấy các vật ẩm sẽ bị chi phối bởi các dạng liên kết ẩm trong vật. Có nhiều cách phân loại các dạng liên kết ẩm trong đó các phân loại của Robinde đƣợc sử dụng rộng rãi vì nó nêu đƣợc bản chất hình thành các dạng liên kết ẩm khác nhau. Theo cách này các dạng liên kết ẩm đƣợc chia làm 3 nhóm chính là : liên kết hóa học, liên kết hóa lý và liên kết cơ lý. I.1.1. Liên kết hóa học : Liên kết hóa học gữa ẩm và vật khô rất bền vững, trong đó các phân tử nƣớc đã trở thành một bộ phận trong thành phầm hóa học của phân tử vật ẩm. Loại này chỉ có thể tách ra khi có phản ứng hóa học và thƣờng phải nung vật đến nhiệt độ cao. Sau khi tách ẩm thì tính chất lý hóa của vật thay đổi. I.1.2. Liên kết hóa lý : Gồm 2 loại là : - Liên kết hấp phụ : Ẩm đƣợc giữ lại trên bề mặt và trong mao quản của vật liệu nhờ lực hấp phụ Van dec van và lực mao quản. - Liên kết thẩm thấu : Là liên kết giữa nƣớc với vật rắn khi có sự chênh lệch nồng độ giữa các chất hòa tan trong và ngoài vật, tức là có sự chênh lệch áp suất hơi nƣớc. I.1.3. Liên kết cơ lý : Đây là dạng liên kết giữa nƣớc và vật liệu đƣợc tạo thành do sức căng bề mặt của nƣớc trong các mao quản hay bề mặt ngoài của vật. Liên kết cơ lý bao gồm : - Liên kết cấu trúc : Là liên kết giữa nƣớc và vật liệu hình thành trong quá trình hình thành vật. Ví dụ : nƣớc trong các tế bào động vật, do vật đông đặc khi nó chứa sẵn nƣớc. Để tách nƣớc trong trƣờng hợp liên kết cấu trúc ta có thể làm nƣớc bay hơi, nén ép vật hay phá vỡ cấu trúc của vật. Sau khi tách nƣớc vật bị biến dạng có thể làm thay đổi tính chất của vật. Lê Việt Đức 3 Lớp QTTB K-45 Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội - Liên kết mao dẫn : Nhiều vật ẩm có cấu trúc mao quản nhƣ : gỗ, vải…trong vật thể này có vô số mao quản. Các vật thể này khi để trong nƣớc, nƣớc sẽ theo mao quản xâm nhập vào vật thể. Khi vật thể này để trong không khí ẩm thì hơi nƣớc sẽ ngƣng tụ trên bề mặt mao quản là theo các mao quản xâm nhập vào vật thể. Trong trƣờng hợp này muốn tách ẩm ta cần đẩy ẩm ra bằng áp suất lớn hơn áp suất mao dẫn. Vật sau khi tách ẩm nói chung vẫn giữ đƣợc kích thƣớc, hình dạng và tính chất. - Liên kết dính ƣớt : Là liên kết do nƣớc bám vào bề mặt vật. Ẩm liên kết dính ƣớt dễ tách khỏi vật bằng cách bay hơi hay bằng cách cơ học nhƣ lau, thấm, thổi… I.2. Phân loại vật liệu ẩm : Theo Lƣ cốp, vật ẩm đƣợc chia thành ba loại : vật xốp mao dẫn, vật keo, vật keo xốp mao dẫn. Sự phân loại này chỉ có ý nghĩa tƣơng đối vì các vật sấy rất đa dạng, nhiều loại. Tuy nhiên sự phân loại này có ý nghĩa rất lớn khi khảo sát quá trình sấy ...