ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI HCL

Phương pháp hấp thụ Nguyên tắc: Cơ sở của nguyên lý là dựa trên sự tương tác giữa chất cần hấp thụthường là khí hoặc hơi với chất hấp thụthường là chất lỏng hoặc dựa vào khả nănghoà tan

CHƯƠNG I:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ HCl

1. Đặc điểm lý hóa của HCl

Cấu trúc phân tử của HCl

- Công thức phân tử HCl (khí)

- Phân tử gam: 36,4606 g/mol

- Độ hòa tan trong nước ở 20 oC: 720g/L

- Điểm nóng chảy: -114,2oC

- Điểm sôi: -85,1oC

- Hòa tan trong nước, dung dịch NaOH, Ca(OH)2

- HCl là khí độc hại, chất ăn mòn

cao, tạo thành khói trắng khi tiếp xúc với hơi

ẩm Hơi trắng này là axít clohiđric được tạothành khi hydro clorua hòa tan trong nước

Hydro clorua cũng như axít clohiđric là các hóachất quan trọng trong công nghiệp hóa chất,khoa học, công nghệ.

nguyên tử đơn giản, bao gồm một nguyên tử

hydro và một nguyên tử clo kết hợp với nhauthông qua một liên kết đơn cộng hóa trị Donguyên tử clo có độ âm điện cao hơn so vớinguyên tử hiđrô nên liên kết cộng hóa trị này

là phân cực rõ ràng Do phân tử tổng thể có

âm δ- tại nguyên tử clo và điện tích dương δ+ tạinguyên tử hydro, nên phân tử hai nguyên tửhydro clorua là phân tử phân cực mạnh VÌ thế,

nó rất dễ dàng hòa tan trong nước cũng nhưtrong các dung môi phân cực khác

- Khi tiếp xúc với nước, nó nhanh chóng bị ionhóa, tạo thành các cation hydro (H3O+) và các

thuận nghịch sau:

- HCl + H2O  H3O+ + Cl

Dung dịch tạo thành được gọi là axít clohiđric

và nó là một axít mạnh Hằng số điện li axít

hay hằng số ion hóa Ka là rất lớn, nghĩa là HCl

bị điện li hay ion hóa toàn phần trong nước

- Kể cả khi không có mặt nước thì hydro cloruavẫn có thể có phản ứng như một axít Ví dụ,hydro clorua có thể hòa tan trong các dungmôi phân cực khác như mêtanol và có phảnứng như một chất xúc tác axít cho các phản

ứng hóa học khi điều kiện khan nước (anhiđrơ)

- Khói trắng của clorua hiđrôloric làm thay đổi

pH của giấy quỳ Màu đỏ chỉ ra rằng dung dịch

có tính axít

2. Nguồn gốc phát sinh khí HCl :

- HCl được sinh ra trong các quá trình:

- Quá trình điện phân muối ăn sản xuất xút

- Quá trình gia công chế biến có sử dụng Clo(quá trình Clo hóa)

- Các cơ sở gia công chế biến kim loại có tẩyrửa bằng HCl

- Quá trình thiêu đốt chất dẻo, giấy và rác thải

công nghiệp.

- Quá trình mạ điện

- Quá trình làm sạch các nồi đun nấu

- Quá trình sản xuất phân bón, dệt nhuộm vàchế biến thực phẩm

3. Ảnh hưởng của HCl đối với môi trường

và con người :

a. Đối với con người

Tiếp xúc với khí HCl gây ra ảnh hưởng đếnsức khỏe của con người ở nhiều dạng khácnhau bao gồm làm ngứa phổi, da và màngnhầy, làm tê liệt hóa các chức năng của hệthống thần kinh trung ương, ngoài ra còn cácvấn đề về hô hấp và tiêu hóa

Tiếp xúc nhiều hơi axit clohidric có thể bịnhiễm độc, gây ra bệnh viêm dạ dày, bệnhviêm phế quản kinh niên, bệnh viêm da vàgiảm thị giác

Do tác dụng kích thích cục bộ, HCl sẽ gâybỏng, sưng tấy, tụ máu trường hợp nặng có thểdẫn tới phổi bị mọng nước

Tiếp xúc khí HCl qua đường hô hấp lâungày có thể gây ra khàn giọng, phỏng và loétđường hô hấp, đau ngực và bệnh dị ứng phổi

Tiếp xúc với liều lượng cao gây ra nônmửa, dị ứng phổi và chết do nhiễm độc

Clorua hidro tạo thành axit clohidric cótính ăn mòn cao khi tiếp xúc với cơ thể Việchít thở bởi hơi khói gây ra ho, nghẹt thở, viêm

mũi, họng và phần phía trên của hệ hô hấp.Trong những trường hợp nghiêm trọng là phùphổi, tê liệt hệ tuần hoàn và tử vong Tiếp xúcvới da có thể gây mẩn đỏ, các thương tổn haybỏng nghiêm trọng Nó cũng có thể gây ra mùmắt trong những trường hợp nghiêm trọng.

Theo kết quả nghiên cứu của Tổ chức Y tếthế giới (WHO), HCl có thể gây ảnh hưởng hệthống vị giác, mắt, da, mũi, mồm

- Bắt đầu ở nồng độ 0,1- 3,23 mg/m3 đã thấy cómùi, từ 2,83-12,8 mg/m3 thấy mùi rõ và từ 8,3-32,9 mg/m3 thấy mùi nặng

- Công nhân làm việc nồng độ 15 mg/m3 ở thời gian dài có thể bị hỏng răng và để bảo vệ sức khỏe công nhân nên duy trì nồng độ ở mức 2,9mg/m3

- Không gây ung thư

b. Đối với môi trường

- HCl làm cho cây cối chậm phát triển, với nồng

độ cao thì cây chết HCl có tác dụng làm giảm

độ mỡ bóng của lá cây, làm cho các tế bàobiểu bì của lá bị co lại

4. Một số ứng dụng của hiđrô clorua

- Sản xuất axít clohiđric

- Hiđrôclorinat hóa cao su

- Sản xuất các clorua vinyl và alkyl

- Trung gian hóa học trong các sản xuất hóachất khác

- Làm chất trợ chảy babit

- Xử lý bông

- Trong công nghiệp bán dẫn (loại

tinh khiết)

- Khắc các tinh thể bán dẫn

- Chuyển silic thành SiHCl3 để làm

tinh khiết silic

5. Các giới hạn nồng độ khí HCl trong môi trường

- Nồng độ tối đa cho phép của khí HCl trong

không khí xung quanh: TCVN 5938-2005

Thời gian trung bình 24 giờ: 60 gg/cm3

- Tiêu chuẩn của khí HCl đối với khí thải công nghiệp: TCVN 5939-2005

- Giới hạn A (áp dụng cho các nhà máy,

cơ sở đang hoạt động): 200 mg/Nm3

- Giới hạn B (áp dụng cho các nhà máy,

cơ sơ xây dựng mới): 50 mg/Nm3

- Đơn vị: mg/Nm3 ( Miligam trên mét khối khí thải chuẩn )

1. Phương pháp hấp thụ

Nguyên tắc: Cơ sở của nguyên lý là dựa

trên sự tương tác giữa chất cần hấp thụ(thường là khí hoặc hơi) với chất hấp thụ(thường là chất lỏng) hoặc dựa vào khả nănghoà tan khác nhau của các chất trong chấtlỏng để tách chất Tuỳ thuộc vào bản chất của

sự tương tác mà ta chia thành:

• Hấp thụ vật lý : Hấp thụ vật lý là quá trình dựatrên sự tương tác vật lý bao gồm sự khuếch

tán, hoà tan của các chất cần hấp thụ vàotrong lòng chất lỏng và sự phân bố của chúnggiữa các phân tử chất lỏng.

• Hấp thụ hoá học : Hấp thụ hoá học là quá trìnhluôn đi kèm với một hay nhiều phản ứng hoáhọc và bao gồm hai giai đoạn :giai đoạnkhuếch tán và giai đoạn xảy ra các phản ứnghoá học Như vậy sự hấp thụ hoá học khôngnhững phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán củachất khí vào trong chất lỏng mà còn phụ thuộcvào tốc độ chuyển hoá các chất- tốc độ phảnứng của các chất Trong hấp thụ hoá học, chấtđược hấp thụ có thể phản ứng ngay với cácphân tử của chính chất hấp thụ

Ưu điểm:

Rẻ tiền nhất là khi sử dụng nước làm dungmôi hấp thu, các khí độc hại như SO2, H2S, NH3,

HF, v.v có thể được xử lý rất tốt bằng phươngpháp này với dung môi nước và các dung môithích hợp

Có thể được sử dụng kết hợp khi cần rửakhí làm sạch bụi, khi trong khí thải có chứa cảbụi lẫn các khí độc hại mà các chất khí có khảnăng hòa tan tốt trong nước rửa

Khuyết điểm:

Hiệu suất làm sạch không cao, hệ số làmgiảm khi nhiệt độ dòng khí tăng cao nên khôngthể dùng xử lý dòng khí thải có nhiệt độ

cao,quá trình hấp thụ là quá trình tỏa nhiệtnên khi thiết kế, xây dựng và vận hành hệthống thiết bị hấp thụ xử lý khí nhiều trườnghợp ta phải lắp đặt thêm thiết bị trao đổi nhiệttrong tháp hấp thụ để làm nguội thiết bị hiệuquả của quá trình xử lý như vậy thiết bị sẽ trởnên cồng kềnh, vận hành phức tạp.

Khi làm việc hiện tượng “sặc” rất dễ xảy

ra khi khống chế, điều chỉnh mật độ tưới củapha lỏng không tốt, đặc biệt khi dòng khí thải

có hàm lượng bụi lớn

Việc lựa chọn dung môi thích hợp sẽ rấtkhó khăn, khi chất khí cần xử lý không có khảnăng hòa tan trong nước, lựa chọn các dungmôi hữu cơ sẽ nảy sinh vấn đề: Các dung môinày có gây độc hại cho con người và môitrường hay không?

Việc lựa chọn dung môi thích hợp là bàitoán hóc búa mang tính kinh tế và kỹ thuật,giá thành dung môi quyết định lớn đến giáthành xử lý và hiệu quả xử lý Phải tái sinhdung môi (dòng chất thải thứ cấp) khi sử dụngdung môi đắt tiền hoặc chất thải gây ô nhiễmnguồn nước Hệ thống càng trở nên cồng kềnhphức tạp

2. Phương pháp hấp phụ

Nguyên lý:

- Hơi và khí độc khi đi qua lớp hấp phụ bị giữlại nhờ hiện tượng hấp phụ Nếu ta chọn cácchất hấp phụ chọn lọc thì có thể loại bỏ đượccác chất độc hại mà không ảnh hưởng đếnthành phần các khí không có hại khác.

- Có hai cách để áp dụng phương pháp hấp phụ xử lý chất thải công nghiệp:

o Sử dụng thiết bị hấp phụ định kỳ tức làtrên một tháp hấp phụ, ta nhồi chất hấpphụ vào và cho chất bị hấp phụ đi qua đó.Sau một thời gian khi chất hấp phụ no (đãbão hoà chất bị hấp phụ) thì quá trìnhdừng lại để tháo bỏ chất hấp phụ đã no vàđưa vào lượng chất hấp phụ mới vào

o Sử dụng thiết bị hấp phụ liên tục, trong đóchất hấp phụ được chuyển động ngượcdòng với chất bị hấp phụ Có hai kiểu hấpphụ:

- Hấp phụ vật lý :chất hấp phụ chỉ giữ lại cấu

tử ( do lực Van der Waals )

- Hấp phụ hoá học :chất hấp phụ hấp phụ cáccấu tử lên trên bề mặt chất rắn do đó chấthấp phụ là chất xúc tác làm xảy ra phản ứnghoá học

Ưu điểm:

- Làm sạch và thu hồi được khá nhiều chất ônhiễm thể hơi khí nếu chất này có giá trịkinh tế cao thì sau khi hoàn nguyên chất hấpphụ chúng sẽ được tái sử dụng trong côngnghệ sản xuất mà vẫn tận giảm được tác hại

gây ô nhiễm.

- Chất hấp phụ cũng khá dễ kiếm và rẻ tiền thông dụng nhất là than hoạt tính (than hoạttính hấp thu được nhiều chất hữu cơ)

Nhược điểm:

- Khi hoàn nguyên chất hấp phụ sẽ sinh rachất thải ô nhiễm thứ cấp (nếu chất ô nhiễmhoàn toàn là chất độc hại nguy hiểm cần thải

bỏ hoặc có giá trị kinh tế không cao thìkhông cần tái sử dụng) Trường hợp này chấtphụ có giá thành rẻ, dễ kiếm có thể thảo bỏ

nó đi

- Không hiệu quả khi dòng khí có chứa bụi vàchất ô nhiễm thể hơi khí vì bụi dễ gây tắcthiết bị và làm giảm hoạt tính hấp phụ củachất hấp phụ (lúc này nếu muốn sử dụng taphải lọc bụi trước khi cho dòng khí vào thiết

bị hấp phụ)

- Hiệu quả hấp phụ kém nếu nhiệt độ của khíthải khá cao (tương tự như hấp thụ) Với cácchất khí bị hấp phụ có khả năng bắt cháycao việc thực hiện nhả hấp phụ bằng dòngkhí có nhiệt độ cao cũng sẽ vấp phải nguy cơcháy tháp hấp phụ

3. Phương pháp đốt

Ưu điểm:

- Nhưng khí có khả năng bắt cháy cao và nhiệttrị cao có thể xử lý băng phương pháp đốt

Thông thường những hợp chất hữu cơ nhất làcác hydrocacbon chưa no như olephin hoặcmạch vòng ( dãy thơm - acromatic) la nhữngchất có khả năng bắt cháy lớn khi đốt.

- Phương pháp đốt trực tiếp là giải pháp thỏađáng khi xử lý không chứa nhiều chất ônhiễm vô cơ như Sulfur, Chlorine và Fluorine.Trong những trường hợp khí thải có nhiệt độcao có thể không cần phải gia nhiệt khi đưavào đốt Khí thải của công nghệ chế biến hạtđiều có tính chất này

- Phương pháp đốt hoàn toàn phù hợp với việc

xử lý các khí độc hại không cần thu hồi hoặckhả năng thu hồi thấp, khí thu hồi không cógiá trị kinh tế lớn

- Có thể tận dụng nhiệt năng trong quá trình

bị đốt cho hiệu quả cao

4. Xử lý bụi:

- Để xử lí aerosol (bụi, khói, sương) người ta sửdụng phương pháp khô, ướt và tĩnh điện.Trong thiết bị khô bụi được lắng bởi trọng

lực, lực quán tính và lực li tâm hoặc được lọcqua vách ngăn xốp Trong thiết bị ướt, sựtiếp xúc giữa khí bụi và nước được thực hiện.Nhờ đó, bụi được lắng trên các giọt lỏng, trên

bề mặt bọt khí hay trên các màng chất lỏng.Trong thiết bị lọc tĩnh điện các aerosol đượctích điện và lắng trên điện cực

- Trên cơ sở phân loại các phương pháp xử lý bụi, ta có thể chia các thiết bị xử lý bụi làm những dạng sau :

- Hấp thụ khí HCl bằng nước được thực hiện trong các thiết bị khác nhau Trong tháp

đệm, hiệu quả có thể đạt 88%, tháp đĩa 99%, tháp đĩa chóp 97,8%

90 Khi tiếp xúc với nước, nó nhanh chóng bịion hóa, tạo thành các cation hydro (H3O+)

và các anion clorua (Cl-) thông qua phản

ứng hóa học thuận nghịch sau:

- HCl + H2O  H3O+ + Cl

Nhược điểm cơ bản của phương pháp này tạo sương mù các giọt axit lỏng, mà việc thu hồi nó không đạt hiệu quả cao

- Sử dụng dung dịch kiềm NaOH, Ca(OH)2 để hấp thụ HCl cho phép tăng hiệu quả xử lý và đồng thời trung hòa nước thải Phương pháp cho phép tận dụng hydro clorua để sản xuất các clorua kim loại: CaCl2,NaCl, BaCl2

2. Hấp phụ HCl

- Để hấp phụ khí HCl người ta có thể dùngoxiclorua sắt và clorua oxit đồng trong hỗnhợp với oxit magie, sunfat và photphatđồng, Các hợp chất hấp phụ này cho phép

xử lý khí với nồng độ HCl thấp đến 1% thểtích trong khoảng nhiệt độ rộng

- Tuy nhiên phương pháp này ít được sử dụng

do chi phí phục hồi chất hấp phụ lớn, chấthấp phụ thường đắt và hiếm hay nhiều cấu

tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịchcác cấu tử trong chất lỏng

- Khí được hấp thụ gọi là chất bị hấp thụ

- Chất lỏng dùng để hấp thu được gọi là dungmôi (chất hấp thụ)

- Khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ.

Sơ đồ lọc khí độc hại trong hỗn hợp khí kiểu hấp thụ

1-Cửa thoát khí vào khí quyển;

- Cơ sở của nguyên lý: Dựa trên sự tương

tác giữa chất cần hấp thụ (thường là khí hoặc

-hơi) với chất hấp thụ (thường là chất lỏng)hoặc dựa vào sự hòa tan khác nhau của cácchất trong chất lỏng đẻ tách chất.

- Nguyên tắc: Cho khí thải tiếp xúc với chất

lỏng, các khí này hoặc được hòa tan vào chấtlỏng hoặc được biến đổi thành phần

- Hiệu quả hấp thụ phụ thuộc vào:

• Sự tiếp xúc giửa pha khí và pha lỏng

• Thời gian tiếp xúc

Như đã đề cập ở chương I:

- Hấp thụ bằng H2O: tạo sương mù các giọt axitlỏng, mà việc thu hồi nó không đạt hiệu quảcao

- Phương pháp hấp thụ: ít được sử dụng do chiphí phục hồi chất hấp phụ lớn, chất hấp phụthường đắt và hiếm

 Sử dụng dung dịch kiềm NaOH, để hấpthụ HCl cho phép tăng hiệu quả xử lý và đồng

thời trung hòa nước thải.

Lựa chọn phương pháp hấp thụ Vì:phương pháp này có thể thu hồi cấu tử có giátrị từ hỗn hợp khí để xử lý các tạp chất độchại.Cụ thể ở đây là cấu tử Cl" có mặt trong khíHCL được tách ra và đem đi xử lý

2. Sơ lược về phương pháp hấp phụ và phương pháp hấp thụ

a. Sơ lược về phương pháp hấp thụ:

- Hấp thụ là quá trình lôi cuốn khí và hỗn hợpkhí bởi chất lỏng.Cấu tử được tách ra từ hỗnhợp gọi là cấu tử mục tiêu hay cấu tử chính

- Hấp thụ là quá trình khi một cấu tử của phakhí khuếch tán vào pha lỏng do sự tiếp xúcgiữa hai pha khí và lỏng Nếu quá trình xảy

ra ngược lại, nghĩa là cần sự truyền vật chất

từ pha lỏng vào pha khí, ta có quá trình nhảkhí Nguyên lý của hai quá trình là giốngnhau

- Quá trình hấp thu tách một hay nhiều chất ônhiễm ra khỏi dòng khí thải (pha khí) bằngcách xử lý với chất lỏng (pha lỏng) Khi nàyhỗn hợp khí sẽ được cho tiếp xúc với chấtlỏng nhằm mục đích hòa tan chọn lựa một

Quá trình hấp thụ được chia làm 2 loại chính:

- Hấp thụ vật lý: Là quá trình dựa trên sự

tương tác vật lý bao gồm sự khuếch tán, hòa

tan của các chất hấp thụ vào trong lòng chấtlỏng và sự phân bố chúng giữa các chất lỏng.

- Hấp thụ hóa học: là quá trình luôn di kèm

với một hay nhiều phản ứng hóa học và bao gồm 2 giai đoạn: giai đoạn khuếch tán và giai đoạn xảy ra các phản ứng hóa học Như vậy sự hấp thụ hóa học không những phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán của chất khí vào trong chất lỏng mà còn phụ thuộc vào tốc độ chuyển hóa các chất-tốc độ phản ứng của các chất Trong hấp thụ hóa học, chất được hấp thụ có thể phản ứng ngay với các phân tử của chính chất hấp thụ

Khuyết điểm:

Hiệu suất làm sạch không cao, hệ số làmgiảm khi nhiệt độ khi dòng khí tăng cao nênkhông thể dùng khi xử lý dòng khí thải có nhiệt

độ cao Quá trình hấp thụ là quá trình tỏa nhiệtnên khi thiết kế, xây dựng và vận hành hệthống thiết bị hấp thụ xử lý khí nhiều trườnghợp ta phải lắp đặt thêm thiết bị trao đổi nhiệt

trong tháp hấp thụ để làm nguội thiết bị, hiệuquả của quá trình xử lý khí như vậy thiết bị trởnên cồng kềnh, vận hành phức tạp.

Khi làm việc hiện tượng “sặc” rất dễ xảy

ra khi khống chế, điều chỉnh mật độ tưới củapha lỏng không tốt, đặc biệt khi dòng khí thải

có hàm lượng bụi lớn

Việc lựa chọn dung môi thích hợp sẽ rấtkhó khăn, khi chất khí can được xử lý không cókhả năng hòa tan trong nước, lựa chọn dungmôi hữu cơ sẽ nảy sinh vấn đề: Các dung môinày có gây độc hại cho con người và môitrường hay không? Việc lựa chọn dung môithích hợp là bài toán hóc búa mang tính kinh tế

và kỹ thuật Giá thành dung môi quyết định lớnđến giá thành xử lý và hiệu quả xử lý

Phải tái sinh dung môi (dòng chất thải thứcấp) khi xử dụng dung môi đắt tiền hoặc chấtthải gây ô nhiễm nguồn nước Hệ thống càngtrở nên cồng kềnh và phức tạp

Cơ chế quá trình:

Hấp thụ là quá trình quan trọng để xử lýkhí và được ứng dụng nhiều trong các quá trìnhkhác Hấp thụ trên cơ sở của quá trình truyềnkhối được mô tả và tính toán dựa vào phânchia 2 pha (can bằng pha và khuếch tán)

Cơ chế quá trình có thể chia làm 3 bước:

- Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể

khí trong khối khí thải đến bề mặt của chấtlỏng hấp thụ Nồng độ phân tử ở phía chất khí

phụ thuộc vào cả 2 hiện tượng khuếch tán:

o Khuếch tán rối: Có tác dụng làm

nồng độ phân tử được đều đặn trong khối khí

o Khuếch tán phân tử: Làm cho các

phân tử khí chuyển động về phía lớp biên

Trong pha lỏng cũng xảy ra hiện tượng như vậy:

o Khuếch tán rối: được hình thành để

giữ cho nồng độ được đều đặn trong toàn

- Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt

ngăn cách vào sâu trong lòng chất lỏng hấp thụ

- Quá trình hấp thụ phụ thuộc vào sự tươngtác giữa chất hấp thụ và chất bị hấp thụtrong pha khí

Quá trình trao đổi:

- Khi chất khí ô nhiễm từ khí thải vào chất lỏnghấp thụ các phân tử được trao đổi qua vùngranh giới gọi là lớp biên (màng, phim).Cácphân tử đi qua lớp biên từ 2 phía, một số từ0phía chất khí, một số từ phiá chất lỏng

- Cường độ trao đổi phụ thuộc vào các yếu tốtác động lên hệ thống như áp suất, nhiệt độ,

nồng độ và độ hòa tan của các phân tử.Cường độ trao đổi sẽ tăng nếu giữa pha lỏng

và pha khí xảy ra phản ứng hóa học, hay cácphân tử khí không thể quay trở về khối khí,khi có tác động của các quá trình vật lý

- Quá trình hấp thụ kèm theo sự tảo nhiệt và

sự tăng nhiệt độ của hệ thống

- Khi pha khí phân tán vào pha lỏng xảy rahiện tượng dẫn nhiệt làm năng lượng của cấu

tử pha khí bị giảm Hiện tượng này xảy ra là

do sự chuyển động hỗn loạn của các phân tửkhí, làm cho các phân tử này bị xáo trộn từ

đó dẫn tới sự can bằng năng lượng giữa 2pha Nhờ có sự chuyển động này mà sự khácbiệt cục bộ về nồng độ chất khí trong hỗnhợp sẽ được giảm dần ngay cả khi không có

sự can thiệp của ngoại lực như: quay, lắc

- Mặt khác, tổng thể tích của hệ thống trongquá trình hấp thụ cũng giảm do thể tích phakhí giảm

- Hấp thụ đẳng nhiệt: được tiến hành với sự

giải nhiệt pha lỏng bằng thiết bị truyền nhiệt

bố trí trong tháp hấp thụ Nếu nồng độ banđầu không lớn hoặc lưu lượng chất lỏng lớnthì sự thay đổi nhiệt độ của chất lỏng khôngđáng kể

- Hấp thụ đẳng áp: diễn ra khi không có sự

trao đổi với bên ngoài, khi này cơ cấu thiết bịđược đơn giản hóa nhưng điều kiện can bằngkhông tốt

- Tháp hấp thụ phải thỏa mãn những yêu cầusau: Hiệu quả và có khả năng cho khí đi qua,trở lực thấp (<3000pa), kết cấu đơn giản vàvận hành thuận tiện, khối lượng nhỏ vàkhông bị tắc nghẽn do cặn sinh ra trong quátrình hấp thụ.

- Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấpthụ của mỗi khí bị giảm xuống Khí hấp thụhóa học trong tháp xuất hiện đối lưu bề mặt,nghĩa là trên bề mặt phân chia pha xuất hiệndòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quá trìnhtruyền khối

lý trong tháp Chất lỏng theo màng chuyểnđộng từ trên xuống dưới và khí đi từ dưới lêntrên, ít khi sử dụng chế độ chảy cùng chiều(chế độ này chỉ sử dụng khi tốc độ của dòngkhí thải cao trên 15-20 m/s)

- Với thiết bị màng ống và tấm màng, người tathường áp dụng cho dòng khí thải có tốc độtrung bình từ 4-5 m/s

Ưu điểm: Tạo được diện tích tiếp xúc phalớn và có khả năng tách, thoát nhiệt tốt đồng

thời với quá trình hấp thụ.

• Thiết bị màng đĩa quay:

- Nguyên lý hoạt động:Dòng khí đi qua hệthống gồm nhiều tấm đục lỗ hay lưới bằngkim loại Những tấm lưới này luôn được thấmướt bằng một chất lỏng thích hợp.Thiết bịnày có cấu tạo giống như thiết bị đĩa quaytrong xử lý bụi.Chất lỏng được phân bố đềutrên các tầng đĩa, chuyển động từ trên xuống

và được quay tròn liên tục trong suốt quátrình xử lý

- Ưu điểm: Sức cản thủy lực nhỏ, có thể làmviệc với mức tiêu hao chất hấp thụ thấp.Chophép vận tốc khí lớn nên đường kính tháptương đối nhỏ, kinh tế hơn những tháp

khác.Được sử dụng khi năng suất lớn, lưulượng lỏng nhỏ và môi trường không ăn mòn.

Thiết bị màng đĩa quay

Tháp hấp thu loai đêm:

Nguyên lý hoạt động:Trong tháp người ta

nhồi các vật thể nhựa, sành, sứ, lò so kim loại,vụn than cốc để làm tăng diện tích tiếp xúchai pha.Khi vận hành khí thải được đưa từ dướilên còn chất lỏng được đưa từ trên xuống.Trong đó, màng chất lỏng trong chuyển động

từ đơn nguyên từ vật liệu này sang vật liệukhác thì màng cũ được phá vỡ và màng mớiđược hình thành Việc phá vỡ là do sự chuyểnđộng ngược chiều của dòng khí

Ưu điểm: Có thể làm việc với tốc độ dòngkhí lớn mà không bị tắc nghẽn Tháp đệmthường được sử dụng khi năng suất nhỏ, môitrường ăn mòn, tỷ lệ lỏng: khí lớn, khí khôngchứa bụi và hấp thụ không tạo ra cặn lắng

Nhược điểm: Khó thoát nhiệt trong quátrình hấp thụ

Chất khí đi vào

Chất khí đi ra

Bộ phận phân phối Chất lỏng đi vào

• Tháp hấp thu sủi bot:

- Nguyên lý hoạt động: Chất khí từ dưới đilên xuyên qua các khe lỗ, khe chóp, khe lưới sụcvào chất lỏng chảy từ trên xuống.Để phân phốiđều chất lỏng người ta dùng tấm ngăn điều chỉnhchiều cao mức chất lỏng

- Thường được sử dụng trong trường hợptải lượng cao, áp suất khí thải lớn, và quá trìnhhấp thụ có sự tỏa nhiệt, cần được làm lạnh

- Các kiểu tháp hấp thụ sủi bọt chính baogồm: Sủi bọt qua lưới, sủi bọt qua đãi chụp xen

Cấu tạo thiết bị sủi bọt

∗ Tháp phun:

- Nguyên lý hoạt động:Chất lỏng được phun thành dạng bụi mù sương từ trên xuống, khí đi từ dưới lênnhằm tăng diện tích tiếp xúc để nồng độ thực tế của chất cần hấp thụ của pha khí giảm dần theo chiều từ dưới đi lên và nồng độ chất bị hấp thụ trong pha lỏng được tăng dần theo chiều từ trên xuống Quá trình này có lợi cho việc tăng hiệu quả

xử lý

- Là tháp có cơ cấu phun chất lỏng bằng cơ học hay bằng áp suất trong đó chất lỏng được phun thành những giọt nhỏ trong thể tích rỗng của thiết bị và cho dòng khí đi qua.Tháp phun được sử dụng khi yêu cầu trở lực bé và khí có chứa hạt rắn

Chất lỏng đi vào