Đồ án xử lý khí thải

SỐ LIỆU ĐẦU BÀI Kích thước nhà: Nhà A: Nhà B: bA=20m bB=15m lA=80m lB=60m hA=10m hB=7m L1 = 50m; Hô=30m; u10=5 ms; Tkt=110oC; Txq=25oC Lưu lượng L = 25000 (m3h) Thông số khí thải nhà máy A: Nồng độ khí thải Thành phần Hàm lượng (mgm3) Clo 61 SO2 930 H2S 16 CO 3740 NO2 1320 Bụi: Hàm lượng bụi: 10 (gm3) Khối lượng riêng: 4000 (kgm3) Cỡ hạt (μm): Đường kính cỡ hạt δ (μm) 0_5 5_10 10_20 20_30 30_40 40_50 50_60 60_70 Phần trăm khối lượng 8 15 13 12 12 11 21 8 Khí quyển trung tính (cấp D). PHẦN I: ĐỀ XUẤT DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Xử lý số liệu: Tính toán nồng độ cho phép: Theo QCVN 19: 2009BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ Cmax=C×Kp×Kv Trong đó: + Cmax: Nồng độ tối đa cho phép đối với hạt bụi và các chất vô cơ trong khí thải công nghiệp. + C: Nồng độ của bụi và các chất vô cơ theo cột B của QCVN 19:2009BTNMT. + Hệ số lưu lượng nguồn thải Kp=0,9. Vì: 20000 < 25000 < 100000 m3h. Vì: Lưu lượng thải của nhà máy 25000 m3h (mục 2.3QCVN 192009) + Hệ số vùng, Kv=1 . Khu công nghiệp; đô thị loại V; vùng ngoại thành, ngoại đô thị loại II, III, IV có khoảng cách đến ranh giới nội thành, nội thị lớn hơn hoặc bằng 2 km; cơ sở sản xuất công nghiệp, chế biến, kinh doanh, dịch vụ và các hoạt động công nghiệp khác có khoảng cách đến ranh giới các khu vực này dưới 2 km. Bảng: Nồng độ tối đa cho phép đối với hạt bụi và các chất vô cơ trong khí thải công nghiệp TT Thông số C(mgNm3) cột b QCVN 192009 Kp Kv Cmax (mgNm3) 1 Bụi 200 0,9 1 180 2 〖Cl〗_2 10 0,9 1 9 3 SO2 500 0,9 1 450 4 H2S 7,5 0,9 1 6,75 5 CO 1000 0,9 1 900 6 NO2 850 0,9 1 765 Tính toán nồng độ đầu vào của khí thải: Theo số liệu đầu vào, nồng độ các chất vô cơ (C1) tại miệng khói có nhiệt độ là 110oC, nhưng nồng độ các chất vô cơ tối đa cho phép (Cmax) ở nhiệt độ 25oC . Vậy nên, trước khi so sánh nồng độ để xem bụi hoặc khí thải nào vượt tiêu chuẩn ta cần quy đổi C1(100oC)  C2 (25oC) Đây là trường hợp điều kiện đẳng áp với: Áp suất p1=p2= 760 mmHg t1= 110oC  T1= 383oF t2=25oC  T2=298oF Từ phương trình khí lý tưởng : PV=nRT C_2=C_1×T_1T_2 =C_1×383298 Trong đó: C1, T1: Nồng độ của các thành phần trong khí thải (mgm3) ở nhiệt độ tuyệt đối T1=383oF C2, T2 : Nồng độ của các thành phần trong khí thải (mgNm3) ở nhiệt độ tuyệt đối T2=298oF Bảng: Nồng độ cácthành phần trong khói thải ở 25oC TT Thông số Cmax ( mgNm3) C0 ( mg Nm3) Hiệu suất xử lý (%) 1 Bụi 180 10000 98,2 2 〖Cl〗_2 9 78,4 88,52 3 SO2 450 1195,27 62,35 4 H2S 6,75 20,56 67,17 5 CO 900 4806,78 81,28 6 NO2 765 1696,51 54,91 Nhận xét: Dựa vào bảng số liệu ta thấy những chỉ tiêu cần được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường là: Bụi, Cl, SO2, H2S, CO, NO2.

SỐ LIỆU ĐẦU BÀI

- Khối lượng riêng: 4000 (kg/m3)

Bảng: Nồng độ tối đa cho phép đối với hạt bụi và các chất vô cơ trong khí thải công nghiệp

Tính toán nồng độ đầu vào của khí thải:

Theo số liệu đầu vào, nồng độ các chất vô cơ (C1) tại miệng khói có nhiệt độ

là 110oC, nhưng nồng độ các chất vô cơ tối đa cho phép (Cmax) ở nhiệt độ 25oC Vậy nên, trước khi so sánh nồng độ để xem bụi hoặc khí thải nào vượt tiêu chuẩn

C1, T1: Nồng độ của các thành phần trong khí thải (mg/m3) ở nhiệt độ

tuyệt đối T1=383oF

C2, T2 : Nồng độ của các thành phần trong khí thải (mg/Nm3) ở nhiệt độ

tuyệt đối T2=298oF Bảng: Nồng độ cácthành phần trong khói thải ở 25oC

TT Thông số Cmax ( mg/Nm3) C0 ( mg/ Nm3) Hiệu suất xử lý (%)

- Nhận xét: Dựa vào bảng số liệu ta thấy những chỉ tiêu cần được xử lý trước khi

thải ra ngoài môi trường là: Bụi, Cl, SO2, H2S, CO, NO2

2 Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý khí thải cho nhà máy A:

Khí thải chứa bụi

Khí đạt yêu cầu thải

ra ngoài môi trường

- Bụi và khí được thu gom thông qua các chụp hút bố trí trên các máy công

cụ, các chụp hút được nối vào hệ thống ống dẫn Khi đó vận tốc dòng khí giảm đột ngột, làm cho hạt bụi rơi xuống dưới tác dụng của trọng lực và bị giữ lại trong buồng lắng Nhờ tác dụng của lực hấp dẫn làm cho các hạt bụi lắng xuống khi đi qua thiết bị Các hạt bụi này sẽ rơi vào bình chứa hoặc được đưa ra ngoài bằng vít tải hay băng tải Hỗn hợp khí chưa sử lý hết bụi được đưa sang Xyclon Không khí vào Xyclon sẽ chảy xoáy theo đường xoắn ốc dọc bề mặt trong của vỏ hình trụ Xuống tới phần phễu, dòng khí sẽ chuyển động ngược lên trên theo đường xoắn

ốc và qua ống tâm thoát ra ngoài Hạt bụi trong dòng không khí chảy xoáy sẽ bị cuốn theo dòng khí vào chuyển động xoáy Lực ly tâm gây tác động làm hạt bụi sẽ rời xa tâm quay và tiến về vỏ ngoài Xyclon Đồng thời, hạt bụi sẽ chịu tác động của sức cản không khí theo chiều ngược với hướng chuyển động, kết quả là hạt bụi dịch chuyển dần về vỏ ngoài của Xyclon, va chạm với nó, sẽ mất động năng

và rơi xuống phễu thu Ở đó, hạt bụi đi qua thiết bị xả đi ra ngoài Hỗn hợp khí chưa xử lý hết bụi lại tiếp tục được đưa sang thiết bị lọc bụi túi vải để loại bỏ bụi

ra khỏi dòng khí thải sao cho đạt QCVN 19:2009/BTNMT.

- Hỗn hợp khí còn lại được đưa sang tháp hấp thụ bằng dung dịch NaO , dung dịch được bơm từ thùng chứa lên tháp Dung dịch này sau khi hấp thụ ở đáy tháp được đưa ra bồn chứa Tại đây, dung dịch lỏng này sẽ được xử lý sao cho nồng độ của nước thải đạt được nồng độ cho phép để có thể thải ra môi trường.

3.Tính toán lan truyền chất ô nhiễm không khí.

a Xác định nguồn thải là nguồn cao hay nguồn thấp.

- Do nguồn thải là ống khói của nhà máy A nên đây là nguồn điểm.

- Ta có: 20oC < ∆ t = t k −¿t xq = 110 – 25 = 85oC < 100oC Nguồn thải là nguồn nóng

- Chiều rộng: b = 15m < 2,5 × HB = 2,5 × 7 = 17,5m → Khu dân cư B là khu dân

cư hẹp

- Chiều dài: l = 60m < 10 × HB = 10 × 7 = 70m → khu dân cư B là khu dân cưngắn

→ Khu dân cư B là khu dân cư hẹp và ngắn

Gió thổi A → B Khoảng cách từ nhà A đến khu dân cư B: x1(m)

Ta có: x1 = 50m < 10 × HA = 100m → nhóm nhà

Ta có : Hgh = 0,36 × (bz + x1) + H nh '

(Công thức 4.3 trang 149, GS, TS Trần Ngọc Chấn)Trong đó :

 Hgh : Chiều cao giới hạn của nguồn điểm (m)

 bz: Khoảng cách từ mặt sau (mặt làm chuẩn) của nhà đến nguồn thải (m)

Trong đó:

 D: Đường kính miệng ống khói, m D = 1,5m

 w: Vận tốc ban đầu của luồng khói tại miệng ống khói, m/s

L

π × D2

4 Với: L: lưu lượng nguồn thải m3/s

L = 250003600 = 6,94 m3/s

Suy ra: w =

6,94

π ×1,52

4 = 3,93 m/s

Suy ra: u(z) = 5 ×(3010)0,12 = 5,7 m/s

 Tkhói: Nhiệt độ tuyệt đối của khói tại miệng ống khói, K

 ∆ T: Chênh lệch nhiệt độ giữa khói và không khí xung quanh, độ C hoặc K

→ ∆ h = 1,5 ×(3,935,7 )1,4 ×(1+ 85

110+273) = 1,09 m

Ta có: Hhq = Hống + ∆ h = 35 + 1,09 = 31,09 m

Do: Hhq > Hgh → Đây là nguồn thải cao

b Tính toán khuếch tán chất ô nhiễm từ nguồn thải cao (khuếch tán từ nhà máy Ađến khu dân cư B)

 Sự khuếch tán bụi:

- Theo Gauss cơ sở ta có :

C = 2× π ×u × σ M

y ×σ z × exp ( −y2

2× δ2y)× exp ( −z2

2× δ z2)(Công thức 3.26 trang 78, GS, TS Trần Ngọc Chấn)

Trong đó:

 C: Nồng độ chất ô nhiễm tại nơi tiếp nhận, g/m3

 M: Lượng phát thải chất ô nhiễm tại nguồn điểm liên tục, g/s

 L = 6,94 (m3/s) ; Cbụi = 0,18 (g/m3) => M = L ×Cbụi = 1,25 g/s

 u: Tốc độ gió, m/s Ta có : HB = 9m => u9 = 4,79 m/s

 σ y: Tra ở hình 3.9 trang 83 GS,TS.Trần Ngọc Chấn

 σ z: Tra ở hình 3.10 trang 84 GS,TS.Trần Ngọc Chấn

 y: Tọa độ của điểm tính toán theo phương vuông góc với hướng gió, chiều ngang,m

 z: Tọa độ của điểm tính toán theo phương vuông góc với hướng gió, chiều cao, m

- Sự khuyếch tán bụi từ nhà A đến vách tường đầu trên mái nhà B

C = 2× π ×u × σ M

y ×σ z × exp ( −y2

2× δ2y)× exp ( −z2

2× δ z2)Với:

 Khoảng cách từ nguồn thải tới điểm tính toán

 Khoảng cách từ nguồn thải tới điểm tính toán

 Sự khuyến tán khí thải từ nhà A sang nhà B

- Tính Cmax của khí thải trên mặt đất (theo Gauss biến dạng)

Ta có: σ z , max = H

√2 = 31,09

√2 = 21,98Theo hình 3.10 trang 84 GS,TS Trần Ngọc Chấn ta có: x = 600m

→ Điểm Cmax không rơi vào nhà B

- Theo Gauss biến dạng ta có:

 C: Nồng độ chất ô nhiễm tại nơi tiếp nhận, g/m3

 M: Lượng phát thải chất ô nhiễm tại nguồn điểm liên tục, g/s

 u: Tốc độ gió, m/s Ta có : HB = 7m => u9 = 4,79 m/s

 σ y: Tra ở hình 3.9 trang 83 GS,TS Trần Ngọc Chấn

 σ z: Tra ở hình 3.10 trang 84 GS,TS Trần Ngọc Chấn

 H: Chiều cao hiệu quả của nguồn thải, m H = 31,09 m

 y: Tọa độ của điểm tính toán theo phương vuông góc với hướng gió, chiềungang, m

 z: Tọa độ của điểm tính toán theo phương vuông góc với hướng gió, chiềucao, m.

+ Sự khuyếch tán khí Clo từ nguồn thải A đến nhà B

 Sự khuyếch tán khí Clo từ nguồn thải đến đầu nhà B phía trên mái nhà

Hiệusuất xử

lý bụi,khíthải(%)

Nồng độ bụi, khíkhuếch tán đến nhà B

(μmg/m3) QCVN05(μm)g/m3)

QCVN06(μm)g/m3)

lý bụi của nhà máy.

Tại điểm cuối trên mái nhà B: Cbụi = 100 μmg/m3 = 1 × 10-4 g/m3

Theo Gauss cơ sở ta có:

2.1 Tính toán buồng lắng bụi.

a Các thông số đầu vào.

Lưu lượng m3/s 6,94

Khối lượng riêng của bụi kg/m3 4000

Độ nhớt của không khí ở 00C kg/m.s 17,17.10-6

- Thành phần bụi.

Cỡ hạt

(µm) 0 – 5 5 – 10 10 – 20 20 – 30 30 – 40 40 – 50 50 – 60 60 – 70

- Hiệu suất xử lý bụi: η = 99,78 (%)

Từ đặc điểm bụi và hiệu suất xử lý ta chọn hệ thống xử lý bụi gồm có: buồng lắng,cyclon, lọc túi vải

b Tính toán kích buồng lắng bụi.

Kích thước buồng lắng bụi:

387+110×(273+110273 )3 / 2= 2,22 ×10-5 Pa.s

 ρb: Khối lượng riêng của bụi, ρb = 4000kg/m3

có L = 6250 m3/h

Ta có: kích thước mỗi buồng lắng: B.l = 7,075 m2

Theo định luật stokes ta có: B L > 2

H.B > 6 B.l = 7,075

Chọn l = 4 m thì B = 1,769 Vậy chọn chiều rộng của buồng lắng B = 2m

Chọn vận tốc trong buồng lắng là 1 m/s ( < 3m/s ) Thì chiều cao buồng lắng là:

H = B ×u L = 6,942× 1 = 3,47m

Vậy chọn chiều cao buồng lắng là: H = 3,5 m

Kiểm tra lại δ min:

δ min = √ (ρ b−18 × μm × L ρ)× g × B ×l

Với:

 δmin: đường kính nhỏ nhất của hạt bụi mà buồng lắng có thể giữ lại được

 ρ b:trọng lượng riêng của bụi ( kg/m3)

 µ: hệ số nhớt động lực của khí thải ở 110oC

µ= µo × 387

387+t ×(273+t273 )3 /2 = 17,17× 10-6× 387

1,293: Khối lượng khí ở 0oC, 760 mmHg, kg/m3

t : Nhiệt độ khí thải.oC

 g: gia tốc trọng trường (m/s2)

 B: chiều rộng của buồng lắng bụi B = 2m

 l: chiều dài của buồng lắng bụi l = 4m

 δ min = √ 18 ×2,22 ×10−5×1,736

( 4000−0,922)× 9,8× 2× 4 = 47,04 ×10−6 mNhư vậy các hạt bụi có đường kính δ ≥ 50 ×10−6 đều bị lắng hết xuống đáy buồng lắng

 Tiết diện đứng của buồng lắng bụi:

+ l : Chiều dài buồng lắng (m) + B: Chiều rộng buồng lắng (m)

 Hiệu quả lắng bụi của buồng lắng:

ST

Tổng cộng

2 Lượng bụi Gi trên 1m3 khí thải (g/m3) 0,8 1,5 1,3 1,2 1,2 1,1 2,1 0,8 10

T

a Các thông số đầu vào.

Khối lượng riêng của bụi kg/m3 4000

b Kích thước xyclon.

Chọn 2 cyclon mắc song song với nhau: lưu lượng của mỗi xyclon sẽ là 12500 m3/h

- Diện tích tiết diện ngang của xyclon là:

F = N × ω L

q = 6,942× 3 = 1,157 m2Trong đó:

- Đường kính của xyclon : D = 1,2 m

- Đường kính ngoài của ống ra d1 = 0,5 ×D = 0,6 m

- Đường kính trong của cửa thoát bụi là : d2 = 0,3 × D = 0,36 m

- Đường kính thùng chứa bụi : d3 = D = 1,2 m

- Chiều cao cửa vào : a = 0,5 × D = 0,6 m

- Chiều cao ống tâm có mặt bích: h1 = 0,5 ×D = 0,6 m

- Chiều cao phần hình trụ: h2 = 1,5 ×D = 1,8 m

- Chiều cao phần hình nón: h3 = 2,5 × D = 3 m

- Chiều cao bên ngoài ống trung tâm: h4 = 0,5 × D = 0,6 m

- Chiều cao thùng chứa bụi: h5 = 0,5 × D = 0,6 m

- Chiều cao tổng cộng của xyclon: H = h2 + h3 + h4 + h5 = 6 m

- Chiều rộng cửa vào: b = 0,2 × D = 0,24 m

- Chiều dài cửa ống vào: l = 0,5 × D = 0,6 m

c Xác định đường kính giới hạn của hạt bụi.

- Đường kính giới hạn của hạt bụi:

d0 = √ 4,5× μm × L

π3× ρ b ×(r22−r12)× n2× l × ln(r2

r1)

Trong đó:

L: Lưu lượng khí thải đối với 1 xyclon: L = 3,47 m3/s

μm : hệ số nhớt động của bụi ở 1100 C: μm1100 = 2,22 ×10-5 (kg/m.s)

ρ b: Khối lượng riêng của bụi, ρ b = 4000 ( kg/m3)

v e = N × a ×b L = 2× 0,6 ×0,246,9 4 = 24,097 m/sl: Chiều cao làm việc của xyclon: l = H – a = 1,8 – 0,6 = 1,2 m

Với: H: Chiều cao thân hình trụ của xyclon (m) a: Chiều cao cửa vào (m)

1 Phân cấp cỡ hạt ban đầu (%klg) 16,2 1 29,67 23,77 17,49 10,97 1,89 0 0 100

η = 100008,51 × 100% = 85,1 % < Hiệu suất xử lý cần đạt được là :99,78 % → phải xử lý tiếp bằng túi lọc vải.

- Tính tổn thất áp suất của 1 Xyclon: Theo Shepherd và Lapple

 Tổn thất áp suất của 2 Xyclon: 2∆ P = 4459,52 (kg/ms2).

2.3 Tính toán lọc túi vải.

Thông số đầu vào:

- Lưu lượng khí thải đi vào: Q = 25000 m3/h = 6,94 m3/s

- Khối lượng riêng của bụi: ρ b = 4000 kg/m3

- Khối lượng riêng của khí ở 110oC: ρ k = 0,922 kg/m3

- Nồng độ bụi vào thiết bị: Cb = 1490 (mg/m3)

Nhiệt độ khí đầu vào là 110oC nên ta chọn vật liệu lọc của thiết bị là nitron (do độ bềnnhiệt khi tác động lâu dài 120oC và tức thời 150oC, khá bền hóa học đối với axit, chấtkiềm và chất oxi hóa…)

- Thiết bị lọc túi vải có hệ thống rung lắc cơ học.

- Diện tích 1 túi vải:

Trong đó:

 Q: Lưu lượng khí vào thiết bị (m3/h)

 v: Cường độ lọc (m3/m2.h), v = 15 – 200 m3/m2.h, tùy thuộc vàokhí, vải lọc, pha phân tán nhiệt độ và được xác định bằng thựcnghiệm Chọn v = 100 m3/m2.h

 η : Hiệu suất của thiết bị, lấy η = 95%

- Số túi lọc:

n= S

S túi=

263,162,749 =95,73 túiChọn số túi lọc: n = 100 túi, chia làm 4 đơn nguyên, mỗi đơn nguyên có 25 túi đượcchia thành 5 túi hàng dọc và 5 túi hàng ngang

Chọn khoảng cách:

 Giữa các túi: d1 = 0,1 m

 Giữa các hàng: d2 = 0,1 m

 Giữa túi vải ngoài cùng đến mặt trong của thiết bị: d3 = 0,1 m

 Chọn độ dày của đế thiết bị: δ = 0,003 m

- Chiều dài của 1 đơn nguyên:

- Chiều cao bộ phận chấn động trên túi vải: H2 = 0,3 m

- Chiều cao thu hồi bụi: H3 = 0 – 1,5 m Chọn H3 = 1 m

- Chiều cao của thiết bị: H = H1 + H2 + H3 = 3,5 + 0,3 + 1 = 4,8 m

 Tính toán trở lục của thiết bị:

Mà (C A)net = 0,026 m/s

→ Vậy chọn phương pháp hoàn nguyên rung cơ học

Thời gian rung lắc 1 túi lọc khoảng 1 phút nên quá trình rung lắc của cả chu trình làmviệc khoảng 10 phút

Như vậy hiệu suất xử lý bụi tổng cộng qua 3 thiết bị buồng lắng, xyclon, túi vải là:

η=5,078+3,432+1,4155

10000 ×100 %=99,26 %Hiệu suất xử lý bụi cần đạt tới là 99,78 %, lượng bụi còn lại sễ được xử lý cùng với quátrình xử lý khí thông qua tháp đệm

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ

 Thông số đầu vào.

Nồng độ SO2 đầu vào mg/m3 930

kmol

h )

Đối với khí SO2

 Lượng mol khí SO2 đầu vào:

 Lượng mol của cấu tử trơ là:

 Đối với khí SO2

Sản lượng mol SO2 được hấp thụ là:

( kmol kmol hhk)

 Nồng độ phần mol tương đối của SO2 là:

Y c SO2

= y c SO2

1− y c

SO2= 1,709.10−41−1,709 10−4=1,709× 10

−4

( kmol kmol hhk)

 Nồng độ phần mol của Cl2 trong hỗn hợp khí đầu ra là:

 Nồng độ phần mol tương đối của Cl2 là:

p : là hằng số cân bằng

o Với: ψ là Hệ số Henry (Tra bảng IX.1- Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất- tập 2 )

o P là áp suất, mmHg ( P = 1 atm = 760 mmHg )

 Nhiệt độ làm việc trong tháp là 50oC

 x :nồng độ mol khí ở pha lỏng

 y cb : nồng độ mol khí ở pha khí ở trạng thái cân bằng

m = ψ ρ = 0,0653.10

6

760 =85,92 (ψ SO2(50o C)= 0,0653 106)

)

 y cb=890,79 x

Ta thấy y ≈ Y nên ta có: Y= 890,79X

- Phương trình đường cân bằng của SO2 : Y = 85,92 X

c Xây dựng đường làm việc

 Đối với khí SO2

- X max SO2là giao điểm của đường Y đ SO2= 4,564 ×10−4 với đường cân bằng Y = 85,92X

- Ta có: 4,564 ×10−4=85,92 Xmax SO2

→ X max SO2 = 5,3119.10-6 (kmolSO2/kmol dung dịch)

- Nồng độ ban đầu X đ SO2=0 (coi ban đầu trong pha lỏng nồng độ chất đang xét khôngcó) Y SO đ 2−Y SO c 2=L

→Sản lượng mol tối thiểu:

(L tr)min = 53,747.Gtr =53,747.795,645= 42763,532 (kmol/h)

- Sản lượng mol thực tế: (Lấy hệ số thừa dư là 1,2)

L trơ SO2=1,2.(L tr)min=1,2 42763,532=51316,24(kmol h )

−4−1,709× 10−4)=4,267.10−6

(kmol SO2kmol dd )

= 3,029.10-8 (kmolCl2/kmol dung dịch)

- Nồng độ ban đầu X Cl đ 2=0 (coi ban đầu trong pha lỏng nồng độ chất đang xét không

→Sản lượng mol tối thiểu:

d Tính toán dung dịch NaOH cần dùng

 Đối với SO2

- Các phản ứng xảy ra trong tháp :

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 +H2O (1)Na2SO3 + SO2+ H2O→ 2NaHSO3 (2)SO2 + NaHSO3+ Na2SO3 +H2O → 3 NaHSO3 (3)

 Đối với Cl2

- Các phản ứng xảy ra trong tháp:

Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O (5)

- Từ phương trình (1) ta tính được mNaOH cần để hấp thụ SO2.

- Khối lượng riêng của dung dịch NaOH 10% ở 25 0C là:

- Hấp thụ SO2 và Cl2 bằng dung dịch NaOH 10 % khối lượng.

- Nhiệt độ làm việc của tháp hấp thụ là 500C

Bảng 6: Khối lượng riêng của dung dịch NaOH 10% (kg/m3) theo nhiệt độ (ở áp suất

khí quyển)-200C 00C 200C 400C 600C 800C 1000C 1200CDd

ω dp : là vận tốc đảo pha được xác định bằng công thức : y = 1,2× e−4 x

- Vật liệu đệm ( Bảng IX.8 – Trang 193 – Số tay quá trính và thiết bị công nghệ hóa chất T2)

 Chọn vật liệu đệm là vòng xứ Raschig đổ lộn xộn có các thông số:

Khối lượng phân tử lỏng

0,1(kg NaOH) 40(kg NaOH /kmol NaOH )+

0,9 (kg H2O) 18(kg H2O/kmol H2O)

- Gy : Sản lượng trung bình pha khí:

μm0o C : 11,6 10-6 (Pa.s); C =306 (Tra bảng I.113, trang 115, sổ tay quá trình tập 1)

 Chọn ω = 0,8 ω dp nên vận tốc làm việc của tháp là ω= 0,8×2,778 = 2,2224 (m/s)

- Thay vào phương trình (*) suy ra : D= √0,785× 2,22246,94 = 1,994 ( m)

 Chọn D= 2m

- Diện tích tiết diện của tháp: F =π × D2

4 = 3,14 (m2)

f Chiều cao của tháp hấp thụ.

 Xác định số đơn vị truyền khối tổng quát của pha khí NOy

- Vì đường cân bằng là đường thẳng nên ta tính NOy theo cách sau:

1(2,778+0,9)0,4=0,988

Ta có: Chiều cao của lớp đệm là:

− 5

×71 1,27 10−5 + (1−3,1365.10

−4

−1,506 10−5)× 29 1,98 10−5

(tra bảng IX.7 trang 189_ Sổ tay QTTBCN tập 2_NXB Hà Nội )

Để đảm bảo phân phối khí đều trong tháp ta sử dụng đĩa đực lỗ với bề dầy 5mm lỗ

d=√4.0,1049π 2,5 =√4.0,1049π 2,5 =0,2312 m

và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2) thì chiều dài đoạn ống nối là 140 mm

d=√4.0,1049π 1,5 =√4.0,1049π 1,5 =0,298 m

và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2) thì chiều dài đoạn ống nối là 140 mm

j Nắp và đáy tháp.

tấm thép b = 12 mm

công nghệ hóa chất Tập 2, các thông số của đáy và nắp như sau:

k Lưới đỡ đệm

trên có hàn các lỗ tay để có thể dễ dàng cầm nắm khi tháo lắp, dùng đỡ đệm có

thông số của lưới ứng với đường kính tháp 2,3 m như sau:

l Đĩa phân phối.