Tính toán thiết kế hệ thống chưng cất ethanol với công suất 50000 m3 trên năm trong công nghệ sản xuất Bio-Ethanol từ sắn

Bio─Ethanol (ethanol sinh học) là ethanol được sản xuất từ các loại nguyên liệu thực vật chứa đường bằng phương pháp lên men vi sinh hoặc từ các loại nguyên liệu chứa tinh bột và cellulose thông qua các phản ứng trung gian thủy phân thành đường.
Hiện này trên thế giới, nguyên liệu chứa đường và tinh bột được sử dụng phổ biết hơn do chi phí sản xuất thấp.

Xăng sinh học là hỗn hợp được pha trộn theo tỷ lệ xác định giữa ethanol và xăng. Một số loại xăng sinh học đang được sử dụng trên thế giới như E5, E10, E85…. Ở Việt nam, chỉ mới đưa ra thị trường loại xăng E5 do Cty PV oil cung cấp [1].

NỘI DUNG:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BIO─ETHANOL VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIO─ETHANOL TRONG CÔNG NGHIỆP 10
1.1. Tổng quan về Bio─Ethanol. 10
1.1.1. Khái niệm về Bio─Ethanol. 10
1.1.2. Lịch sử phát triển và ứng dụng của Bio─Ethanol. 10
1.2. Tổng quan về Công nghệ sản xuất Bio─Ethanol. 11
1.2.1. Các phương pháp sản xuất Ethanol. 11
1.2.2. Các nguồn nguyên liệu sản xuất Bio─Ethanol. 12
1.2.3. Sự khác nhau giữa công nghệ sản xuất cồn thực phẩm và Bio─Ethanol. 13
1.3. Công nghệ sản xuất Bio─Ethanol từ tinh bột. 14
1.3.1. Giới thiệu về nguyên liệu tinh bột sử dụng chủ yếu ở Việt Nam. 14
1.3.2. Giới thiệu về nguyên liệu sắn. 15
1.3.3. Các dây chuyền công nghệ sản xuất Bio─Ethanol trên thế giới. 17
1.3.4. Công Nghệ sản xuất Bio─Ethanol hiện tại ở Việt nam. 26
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHƯNG LUYỆN 35
2.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình chưng cất. 35
2.1.1. Khái niệm về chưng cất. 35
2.1.2. Khái niệm về cân bằng lỏng – hơi. 36
2.1.3. Hỗn hợp hai cấu tử. 37
2.2. Các phương pháp chưng cất. 37
2.2.1. Chưng đơn giản. 37
2.2.2. Chưng bằng hơi nước trực tiếp. 39
2.2.3. Chưng luyện liên tục. 40
2.2.4. Các phương pháp chưng khác. 44
2.3. Cở sở tính toán công nghệ chưng luyện liên tục hỗn hợp hai cấu tử 47
2.3.1. Cân bằng pha. 47
2.3.2. Cân bằng vật liệu. 48
2.3.3. Chỉ số hồi lưu thích hợp. 49
2.4. Quy trình công nghệ hệ thống chưng cất ethanol. 52
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ THÁP CHƯNG LUYỆN 55
3.1. Các thông số ban đầu. 55
3.2. Cân bằng pha lỏng – hơi hệ Ethanol – water ở áp suất làm việc. 55
3.3. Cân bằng vật chất. 57
3.3.1. Nồng độ phần mol của Ethanol trong tháp. 57
3.3.2. Suất lượng mol của các dòng. 58
3.3.3. Phương trình đường làm việc cho đoạn chưng và đoạn luyện. 59
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHO THÁP CHƯNG LUYỆN 68
4.1. Chiều cao của tháp chưng luyện. 68
4.1.1. Số đĩa lý thuyết của tháp chưng luyện. 68
4.1.2. Số đĩa thực tế của tháp chưng luyện. 68
4.1.3. Chiều cao tháp chưng luyện. 70
4.2. Đường kính của tháp. 71
4.3. Thiết kế sơ bộ đĩa và dự đoán điểm sặc đĩa. 75
4.3.1. Chọn thiết kế sợ bộ đĩa cho tháp chưng luyện. 75
4.3.2. Dự đoán điểm sặc đĩa. 75
4.4. Trở lực của đĩa. 76
4.4.1. Trở lực của đĩa khô. 76
4.4.2. Trở lực lớp hỗn hợp lỏng – khí trên đĩa. 78
4.4.3. Tính kiểm tra kênh chảy truyền lỏng. 80
4.5. Tính toán bề dày thiết bị và các chi tiết khác. 82
4.5.1. Tính toán bề dày thiết bị. 82
4.5.2. Tính toán chân đỡ tháp. 89
4.5.3. Cửa nối ống dẫn với thiết bị và bích nối tương ứng. 93
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 98
5.1. Thông số hai dòng lưu thể. 98
5.2. Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị. 98
5.3. Hệ số cấp nhiệt cho từng lưu thể. 99
5.3.1. Hệ số cấp nhiệt cho hơi nước bão hòa khô ngưng tụ. 100
5.3.2. Hệ số cấp nhiệt cho hỗn hợp lỏng etanol – nước. 101
5.3.3. Bề mặt truyền nhiệt và đáng giá độ dài ống. 102
5.4. Tính toán kết cấu cho thiết bị gia nhiệt đáy tháp. 104
5.4.1. Bề dày thiết bị gia nhiệt đáy tháp. 104
5.4.2. Bề dày đáy và nắp thiết bị gia nhiệt. 106
5.4.3. Chọn mặt bích ghép nối thân – đáy và nắp thiết bị. 106
5.4.4. Bù giãn nở nhiệt và bề dày vỉ ống. 107
5.4.5. Tính toán chân đỡ thiết bị gia nhiệt đáy tháp. 107
5.4.6. Cửa nối ống dẫn với thiết bị và bích nối tương ứng. 112
CHƯƠNG 6: QUY TRÌNH CHẾ TẠO, LẮP RÁP VÀ VẬN HÀNH THÁP CHƯNG LUYỆN 115
6.1. Quy trình chế tạo một số chi tiết của thiết bị. 115
6.1.1. Quy trình chế tạo thân tháp chưng cất. 115
6.1.2. Quy trình chế tạo đáy và nắp thiết bị hình elip. 116
6.1.3. Quy trình chế tạo đĩa van chuyển động. 117
6.2. Quy trình lắp ráp tháp chưng cất. 119
6.2.1. Quy trình lắp đặt thiết bị. 119
6.2.2. Quy trình lắp đặt đĩa van vào thân thiết bị. 121
6.3. Quy trình vận hành thiết bị. 122
6.3.1. Công tác chuẩn bị. 122
6.3.2. Công tác vận hành. 123
6.3.3. Ngừng hệ thống khi gặp sự cố. 124
6.3.4. Xử lý các sự cố trong vận hành. 125
KẾT LUẬN 126
TÀI LIỆU THAM KHẢO 127
PHỤ LỤC 129

LINK DOWNLOAD