MỤC ĐÍCH Dùng để xử lý nước thải chứa phenol, các axit béo,… 19 June 2010 NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY Dựa vào độ hoà tan của chất bản trong một dung môi nào đó, dung môi đó lại
Trang 1MỤC ĐÍCH
Dùng để xử lý nước thải chứa phenol, các axit béo,…
19 June 2010
NGUYÊN LÝ CỦA PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY
Dựa vào độ hoà tan của chất bản trong
một dung môi nào đó, dung môi đó lại
không tan trong nước thải
19 June 2010
YÊU CẦU DUNG MÔI TRÍCH LY
Không hoặc
ít tan trong nước
Dung môi không phản ứng với chất bẩn
T 0 sôi của dung môi <
T 0 sôi của chất bẩn
Dung môi ít hoặc không ăn mòn với vật liệu
Không tạo với hỗn hợp khí thành chất dễ nổ, dễ cháy, không độc hại
Sự cách biệt giữa tỷ trọng của dung môi và nước thải càng nhiều càng tốt
Trang 2CÁC CHẤT TRÍCH LY
Butylaxetat
Izobutylaxetat
Benzen
Để tăng hiệu quả xử
lý có thể dùng hỗn hợp các dung môi
6
SỰ PHÂN BỐ CỦA CHẤT BẨN TRONG DUNG MÔI
VÀ TRONG NƯỚC
Khi trích ly chất bẩn phân bố trong nước và trong dung môi đạt trạng thái cân bằng động
Đạt trạng thái cân bằng
d
C K
C
=
Hệ số phân bố
N ồng độ chất bẩn trong dung môi
N ồng độ chất bẩn trong nước
19 June 2010
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ SỐ PHÂN BỐ K
Nồng độ chất bẩn
Nhiệt độ
Áp suất
19 June 2010
ĐƯỜNG ĐẲNG NHIỆT KHI TRÍCH LY HỆ NƯỚC – PHENOL - BUTYLAXTAT
Trích ly ở nhiệt độ không đổi gọi là trích
ly đẳng nhiệt
N ồng độ trong nước, g/l
10 0 C
40 0 C
60 0 C
1 2 3 4 5 6 7 8
Trang 3MỘT SỐ TRỞ NGẠI THƯỜNG GẶP
Phenol bị oxy
hoá bởi oxy
không khí
T ạo cặn Hiệu suất giảm, thiết bị trích ly
bị nhiễm bẩn
Ngăn ngừa hiện tượng oxy hoá phenol
KHẮC PHỤC
Dùng khí trơ
và H 2 S
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
(TRÍCH LY BẬC VỚI DÒNG CHỮA THẬP)
Nước sẽ được trích
ly một số lần nối tiếp bằng các lượng dung môi mới hoàn toàn
L
Nhược điểm: tốn nhiều dung môi
Ứng dụng: khi không
hoàn nguyên dung môi
R: nồng độ
chất bẩn trong
nước thải
E: nồng độ chất bẩn trong dung môi
S: dung môi mới hoàn toàn
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
(TRÍCH LY BẬC VỚI DÒNG CHỮA THẬP)
Từ phương trình cân bằng vật chất:
0 1
C C
Kb
= +
Nồng độ ban đầu của chất bẩn, g/L
Nồng độ chất bẩn trong nước, g/L
Tỷ số thể tích dung môi và thể tích nước thải L/L
Nồng độ chất bẩn trong dung môi, g/L
0
1
d
KC C
Kb
= +
C0= C + bCd
Trang 4SƠ ĐỒ TRÍCH LY
(TRÍCH LY NGƯỢC DÒNG)
L
S
R L
S
Nước được trích ly sẽ được khuấy
trộn theo nhiều bậc với dòng dung
môi chuyển động ngược chiều
14
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
(TRÍCH LY NGƯỢC DÒNG)
R
E4,…
E3
E2
E1
I II III IV
L
• Đợt đầu nước được trích ly n lần với dung môi tinh khiết
• Các đợt tiếp theo được trích ly 1 lần với dung môi tinh khiết và n – 1 lần dung môi đã qua trích ly rồi
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
(TRÍCH LY NGƯỢC DÒNG)
Số lần trích ly và
số đợt nước sẽ
tương ứng với số
bậc trích ly
VD: bi ểu độ
xác định bậc
trích ly phenol
Số bậc trích ly n
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
(TRÍCH LY NGƯỢC DÒNG LIÊN TỤC) Được sử dụng phổ biến.
Nước thải và dung môi chuyển động ngược chiều nhau liên tục.
Do ngược dòng nên sự chênh lệch giữa nồng độ công tác và nồng độ cân bằng theo chiều cao hoặc chiều dài thùng trích ly luôn được điều hoà.
E L
Trang 5KỸ THUẬT TRÍCH LY
Cho dung môi vào nước thải và trộn đều đến
khi đạt được trạng thái cân bằng.
Sau đó qua lắng, do sự chênh lệch về trọng
lượng riêng nên sẽ phân thành hai lớp và
tách ra bằng phương pháp cơ học.
18
KỸ THUẬT TRÍCH LY
Nếu dung môi có
tỷ trọng < tỷ trọng của nước thải
Dẫn nước thải theo hướng từ trên xuống – dung môi từ dưới
lên.
Nếu dung môi có
tỷ trọng > tỷ trọng của nước thải
Dẫn nước thải theo hướng từ dưới lên – dung môi từ trên xuống
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY
1 BẬC LIÊN TỤC
Nước thải và dung môi chuyển động ngược dòng liên tục
D.môi
N.thải
Nứơc sau trích ly
Dung môi sau trích ly
19 June 2010
SƠ ĐỒ TRÍCH LY NHIỀU BẬC NGƯỢC DÒNG
1
2
1: Bể lắng 2: Bể hoàn
nguyên
Nước sạch
Dung môi
Nước thải
Trang 6NỒNG ĐỘ CỦA CHẤT BẨN TRONG NƯỚC SAU KHI TRÍCH LY NHIỀU BẬC GIÁN ĐOẠN
C C
K b
= + ×
W b
n Q
=
×
Nồng độ ban đầu của chất bẩn, g/l Nồng độ trong
nước thải sau n
Hệ số phân bố Tỷ số giữa Wdung môi và
Wnước (lưu lượng đơn
vị của dungmôi đối với mỗi bậc trích ly, l/l
Tổng thể tích dung môi tiêu hao cho trích ly, m 3
Lưu lượng nước thải, m 3
19 June 2010
CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH TRÍCH
LY LIÊN TỤC MỘT BẬC
C 0 Q = CQ + C d W
C = (1 - Kb)C 0
Nếu biết nồng độ chất bẩn trong nước sau trích ly, b là đại lượng cần tìm, được xác định:
Nồng độ chất bẩn
trong dung môi
0 0
C C b
KC
−
=
19 June 2010
CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH TRÍCH
LY LIÊN TỤC NHIỀU BẬC
C (i-1) Q + C d(i+1) W = C i Q + C d(i) W
( )i1 (i m)
i
C Q C
B
− + +
Nếu có số bậc trích ly là n, tại bậc i nào đó ta có:
Tại mỗi bậc trích ly đạt trạng thái cân bằng:
C d /C = K và đặt W/Q = b ; Q + WK = B
Trang 7CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH TRÍCH
LY LIÊN TỤC NHIỀU BẬC
( )0 1
1 1
C bK C
bK +
−
=
−
Nồng độ chất bẩn trong nước sau khi ra khỏi
bậc n cuối cùng:
Số bậc trích ly cần để giảm nồng độ từ C 0
xuống C (hay C n) :
( )
0
lg
C bK C C n
bK
=
Hệ số trích ly
26
VÍ DỤ
Tính n, biết nồng độ ban đầu của phenol là 1,2 g/l và cần giảm xuống còn 0,2 g/l.
Dung môi trích ly là benzen có K = 2,4 Lượng tiêu hao đơn vị dung môi b = 0,5l/l
lg 1, 2 0, 5 2, 4 1 0, 2 lg 0, 2
1 3, 3
lg 0, 5 2, 4
n × − + −
×
Chọn n = 4
