Thiết kế hệ thống xử lý khí thải từ lò hơi sử dụng dầu DO làm nhiên liệu đốt với năng suất 5 tấnh của nhà máy sản xuất mì gói

Tiếp đó là giai đoạn hấp, công đoạn này sử dụng hơi nước từ lò hơi để hấp chín mì, đây là giai đoạn quan trọng trong việc cần phải xử lý khí thải từ lò hơi tạo ra.. để đun sôi nước, tao

: TỔNG QUAN Khái quát

1.1.1 Quy trình cơ bản về sản xuất mì gói:

Hình 1 1 Quy trình cơ bản về sản xuất mì gói

Để sản xuất mì gói cần trải qua nhiều giai đoạn quan trọng Thứ nhất là khâu chuẩn bị nguyên liệu, tất cả nguyên liệu đều được chọn lọc và kiểm tra theo quy trình

Chuẩn bị nguyên liệu

Phối trộn

Cán bột, tạo sợi

Hấp Hơi nước từ lò hơi

Ướp gia vị

Tạo hình và chiên

Bổ sung các gói gia vị

Đóng gói

nghiêm ngặt trước khi nhập kho, đưa vào sản xuất Tiếp theo là giai đoạn phối trộn các loại nguyên liệu với nhau theo công thức thích hợp tùy với mỗi loại sản phẩm Sau đó

sẽ cán bột và tạo sợi nhờ các thiết bị hiện đại Tiếp đó là giai đoạn hấp, công đoạn này

sử dụng hơi nước từ lò hơi để hấp chín mì, đây là giai đoạn quan trọng trong việc cần phải xử lý khí thải từ lò hơi tạo ra Sau đó sợi mì đã được hấp chín sẽ được ướp gia vị, tạo hình và chiên giúp cho quá trình bảo quản lâu và tạo độ giòn cho sản phẩm Cuối cùng, các vắt mì sẽ được chuyển qua khâu thành phẩm bổ sung các gói gia vị và đóng gói

1.1.2 Lò hơi

Lò hơi (hay còn gọi là nồi hơi) công nghiệp là thiết bị sử dụng nhiên liệu như than

đá, dầu DO, FO, để đun sôi nước, tao thành hơi nước mang nhiệt để phục vụ cho các yêu cầu về nhiệt trong các lĩnh vực công nghiệp như: sấy, đun nấu, hơi để chạy tuabin máy phát điện,… Tùy theo nhu cầu sử dụng mà người ta tạo ra nguồn hơi có nhiệt độ

và áp suất phù hợp để đáp ứng cho các loại công nghệ khác nhau Điều đặc biệt ở lò hơi mà không thiết bị nào thay thế được là tạo ra nguồn năng lượng an toàn không gây cháy để vận hành các thiết bị hoặc động cơ nơi cần cấm lửa và cấm nguồn điện Lò hơi được sử dụng nhiều trong hầu hết các ngành công nghiệp, mỗi ngành đều có nhu cầu

sử dụng nhiệt ở mức độ và công suất khác nhau Đặc biệt các nhà máy thường sử dụng

lò hơi: Nhà máy sản xuất mì gói – mì ăn liền sử dụng lò hơi cho công đoạn hấp chín

mì bằng hơi Nhà máy chế biến thức ăn gia súc, nhà máy sản xuất bánh kẹo các nhà máy này sử dụng lò hơi để sấy các sản phẩm Một số nhà máy thì sử dụng lò hơi để đun nấu, thanh trùng như các nhà máy sản xuất nước giải khát, nhà máy nước mắm, sữa tươi

Hình 1 2 Thiết bị lò hơi

1.1.3 Dầu diesel (DO)

Khi chưng cất sơ cấp dầu thô ta thu được phân đoạn sôi giữa 200oC và 320oC Phân đoạn này được gọi là gas oil hay dầu diesel Nhiên liệu diesel (Diesel fuel) có cùng một khoảng nhiệt độ chưng cất (200 ÷ 320oC) như dầu gas oil và dĩ nhiên chúng

là cùng một nhiên liệu nhưng được sử dụng cho động cơ nén – nổ (được gọi là động cơ diesel) vì thế chúng được gọi là nhiên liệu diesel Các động cơ diesel có rất nhiều dạng

và tốc độ, sử dụng một khoảng rất rộng các nhiên liệu từ các distillat của dầu thô đến các phân đoạn chưng cất dầu than đá và các dầu thực vật Nguyên lí cơ bản của động

cơ diesel là dựa trên nhiệt nén làm bốc cháy nhiên liệu Nhiên liệu được tiêm vào buồng nén mà ở đó không khí đã được nén tới 1 áp lực từ 41,5 – 45,5 kg/cm2 và đạt tới nhiệt độ ít nhất là 500oC Nhiệt độ này đủ để làm bốc cháy nhiên liệu và khí dãn nở làm tăng áp lực lên tới trên 70 kg/cm2 Áp lực này tác động lên piston và làm động cơ chuyển động Trong chu trình làm việc của động cơ diesel, nhiên liệu tự bốc cháy trong điều kiện nhiệt độ và áp suất tới hạn, không cần mồi lửa từ bugi

Dầu DO đúng tiêu chuẩn có các thông số như trong bảng 1.1

Bảng 1 1 Các thông số kỹ thuật của dầu DO

Các tiêu chuẩn chất lượng của nhiên

Đặc điểm khí thải từ lò hơi đốt dầu DO

Nhiệt từ các thiết bị công nghệ được tạo ra từ lò hơi sử dụng dung môi là hơi nước

và nhiên liệu được sử dụng từ nhiều loại khác nhau Khói thải của lò hơi được sinh ra chủ yếu từ quá trình đốt cháy nhiên liệu Quá trình đốt cháy sinh ra lượng nhiệt lớn, đi kèm theo đó là lượng khí bụi, các hợp chất khí độc hại như H2S, NOx, SO2, CO…Nhiệt độ của khí thải khi thoát ra khỏi lò hơi thường cao

Trong quá trình hoạt động của các hệ thống lò hơi đốt dầu DO sinh ra các chất khí

ô nhiễm đặc trưng như bụi, COx, NOx, SOx,

Tác động của SO 2 đến môi trường và con người

SO2 là loa ̣i chất ô nhiễm phổ biến nhất trong sản xuất công nghiê ̣p cũng như hoa ̣t

đô ̣ng sinh hoa ̣t của con người Nguồn phát thải SO2 chủ yếu từ các trung tâm nhiê ̣t điê ̣n, các loa ̣i lò nung, lò hơi khi đốt nhiên liê ̣u than, dầu và khí đốt có chứa lưu huỳnh hoặc các hợp chất lưu huỳnh

1.3.1 Tính đô ̣c ha ̣i

Khí SO2, SO3 gọi chung là SOx, là những khí thuô ̣c loa ̣i đô ̣c ha ̣i không chỉ với sức khỏ e con người, đô ̣ng thực vâ ̣t mà còn tác đô ̣ng lên các vâ ̣t liê ̣u xây dựng, các công trình kiến trúc, là mô ̣t trong những chất gây ô nhiễm môi trường Trong khí quyển, khí

SO2 khi gặp các chất oxy hóa dưới tác đô ̣ng của nhiê ̣t đô ̣, ánh sáng chúng chuyển thành SO3 nhở có oxy trong không khí Khi gă ̣p H2O, SO3 kết hợp với nước ta ̣o thành

H2SO4 Đây chính là nguyên nhân ta ̣o ra các cơn mưa axit ăn mòn các công trình, làm cho thực vâ ̣t, đô ̣ng vâ ̣t chết hoă ̣c châ ̣m phát triển, biến đất đai thành vùng hoang ma ̣c Khí SO2 gây ra các bê ̣nh viêm phổi, mắ t, da Nếu H2SO4 có trong nước mưa có nồng

đô ̣ cao làm bỏng da người hoă ̣c làm mu ̣c nát quần áo

1.3.2 Đối vơ ́ i con người

SOx và hợp chất của SO2 là những chất có tính kích thích, ở nồng đô ̣ nhất đi ̣nh có thể gây co giật cơ trơn của khí quản Ở nồng đô ̣ lớn hơn sẽ gây tăng tiết di ̣ch niêm ma ̣c khí quản Khi tiếp xúc với mắ t chúng có thể thành axit

SOx có thể thâm nhâ ̣p vào cơ thể người qua các cơ quan hô hấp hoă ̣c các cơ quan tiêu

hó a sau khi được hòa tan trong nước bo ̣t Và cuối cùng chúng có thể thâm nhâ ̣p vào hê ̣ tuầ n hoàn Khi tiếp xúc với bu ̣i, SOx có thể ta ̣o ra các ha ̣t axit nhỏ, các ha ̣t này có thể

có thể xâm nhâ ̣p vào các huyết ma ̣ch nếu kích thước của chúng nhỏ hơn 2 - 3µm

SO2 có thể xâm nhập vào cơ thể của người qua da và gây ra các chuyển đổi hóa học, kết quả của nó là hàm lượng kiềm trong máu giảm, ammoniac bị thoát qua đường tiểu

và có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt Hầu hết dân cư sống quanh khu vực nhà máy có nồng độ SO2, SO3 cao đều mắc bệnh đường hô hấp Nếu hít phải SO2 ở nồng độ cao có thể gây tử vong

Bảng 1 2 Đô ̣c tính của SO 2

Triê ̣u chứng

Theo Henderson – Haggard

Chết nhanh trong 30’ – 1h

Nguy hiểm sau khi hít thở 30’ – 1h

Kích ứng đường hô hấp, ho

Giớ i ha ̣n đô ̣c tính

Giớ i ha ̣n ngửi thấy mùi

1.3.3 Đối vơ ́ i thực vâ ̣t

SOx bị oxy hóa ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit sulfuric

là tác nhân chính gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển thực vật Khi tiếp xúc với môi trường có chứa hàm lượng SO2 từ 1 - 2ppm trong vài giờ có thể gây tổn thương lá cây Đối với các loại thực vật nhạy cảm như nấm, địa y, hàm lượng 0,15 - 0,30 ppm có thể gây độc tính cấp

1.3.4 Đối vơ ́ i công trình xây dựng

Sự có mặt của SOx trong không khí ẩm tạo thành axit là tác nhân gây ăn mò n kim loại, bê-tông và các công tr.nh kiến trúc SOx làm hư hỏng, làm thay đổi tính năng vật liệu, làm thay đổi màu sắc vật liệu xây dựng như đá vôi, đá hoa, đá cẩm thạch; phá hoại các tác phẩm điêu khắc, tượng đài Sắt, thép và các kim loại khác ở trong môi trường khí ẩm, nóng và bị nhiễm SOx thì bị han gỉ rất nhanh SOx cũng làm hư hỏng và giảm tuổi thọ các sản phẩm vải, nylon, tơ nhân tạo, đồ bằng da và giấy

Các phương pháp xử lý SO 2

1.4.1 Phương pháp hấp thụ

Nguyên tắc cơ bản của việc hấp thụ khí là tạo ra một sự tiếp xúc giữa dòng khí chứa các chất ô nhiễm và các hạt dung dịch hấp thụ thường được phun ra với kích thước nhỏ và mật độ lớn Các chất ô nhiễm được tách ra bằng việc hòa tan trong chất lỏng hấp thụ hoặc phản ứng hóa học giữa chất ô nhiễm và dung dịch hấp thụ

-Nhược điểm: do độ hòa tan của khí SO2 trong nước quá thấp nên thường phải dùng một lượng nước rất lớn và thiết bị hấp thụ phải có thể tích rất lớn

Hình 1 3 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 bằng hơi nước

1-tháp hấp thụ; 2-tháp giải thoát khí SO 2 ; 3-thiết bị ngưng tụ; 4,5-thiết bị trao đổi

nhiệt; 6-bơm

- Xử lý SO2 bằng vôi là phương pháp được áp dụng rất rộng rãi trong công nghiệp

vớ i hiệu quả xử lý cao, nguyên liệu rẻ tiền và có sẵn ở mọi nơi

- Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình xử lý như sau:

CaCO3 + SO2  CaCO3 + CO2

CaO + SO2  CaSO3

2CaSO3 + O2  2CaSO4

Hình 1 4 Sơ đồ hệ thống xử lý SO 2 bằng sữa vôi

1-tháp hấp thu, 2- bộ phận tách tinh thể, 3-bộ lọc chân không,

4,5- máy bơm, 6-thùng trộn sữa vôi

- Hiệu quả hấp thụ SO2 bằng sữa vôi đạt 98% Sức cản khí động của hệ thống không vượt quá 20 mm H2O

- Nguyên liệu vôi được sử dụng một cách hoàn toàn, cụ thể là cặn bùn từ hệ thống xử

lý thải ra có thể được sử dụng làm chất kết dính trong xây dựng sau khi chuyển sunfit thành sunfat trong lò nung

Ưu điểm: Công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu không lớn, có thể chế tạo thiết

bị bằng vật liệu thông thường, không cần đến vật liệu chống axit và không chiếm nhiều diện tích xây dựng

Nhược điểm: Đóng cặn ở thiết bị do tạo thành CaSO4 và CaSO3 gây tắc nghẽn các đường ống và ăn mòn thiết bị

- SO2 được hấp thụ bởi oxit – hydroxit magiê, tạo thành tinh thể ngậm nước sunfit magiê Trong thiết bị hấp thụ xảy ra các phản ứng sau:

MgO + SO2  MgSO3

MgO + H2O  Mg(OH)2

MgSO3 + H2O + SO2  Mg(HSO3)2

Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2  2MgSO3 + 2H2O

- Độ hòa tan của sunfit magiê trong nước bị giới hạn, nên lượng dư ở dạng MgSO3.6H2O và MgSO3.3H2O rơi xuống thành cặn lắng

- Xử lí khí SO2 bằng kẽm oxit (ZnO) cũng tương tự như phương pháp oxit magiê tức

là dùng phản ứng giữa SO2 với kẽm oxit để thu các muối sunfit và bisunfit, sau đó dùng nhiệt để phân ly thành SO2 và ZnO

- Trong phương pháp này, chất hấp thụ là kẽm Phản ứng hấp thụ như sau:

SO2 + ZnO + 2,5H2O  ZnSO3.2,5 H2O

+ Khi nồng độ SO2 lớn

2SO2 + ZnO + H2O  Zn(HSO3)2

 Sunfit kẽm tạo thành không tan trong nước được tách ra bằng xyclon nước và sấy khô Tái sinh ZnO bằng cách nung sunfit ở 350oC

ZnSO3.2,5H2O  SO2 + ZnO + 2,5H2O

- SO2 được chế biến tiếp tục còn ZnO quay lại hấp thụ

- Ưu điểm của phương pháp: là ứng dụng chất hấp thụ hóa học không bay hơi có khả năng hấp thụ lớn Phương pháp có thể được ứng dụng để loại các SO2 ra khỏi khí với bất kì nồng độ nào Có nhiều phương án khác nhau Nếu dùng soda để hấp thụ ta thu được sunfit và bisunfit natri

Na2SO3 + SO2 + H2O  2NaHSO3

- Khí tham gia phản ứng với sunfit và bisunfit làm tăng nồng độ bisunfit

SO2 + NaHCO3 + Na2SO3 + H2O  3NaHSO3

- Dung dịch hình thành tác dụng với kẽm tạo thành sunfit kẽm

NaHSO3 + ZnO  ZnSO3 + NaOH

1.4.2 Phương pháp hấp phụ

- Quá trình hấp phụ được sử dụng rộng rãi để khử ẩm trong không khí loại bỏ những chất gây mùi, hơi dung môi, những chất màu, những ion hòa tan trong nước Có hai phương thức hấp phụ:

+ Hấp phụ vật lý: Các phần tử khí bị giữ lại trên bề mặt chất hấp phụ nhờ lực liên kết giữa các phần tử Quá trình này có toả nhiệt, độ nhiệt toả ra phụ thuộc vào cường độ lực liên kết phân tử

+ Hấp phụ hoá học: Khí bị hấp phụ do có phản ứng hóa học với vật liệu hấp phụ, lực liên kết phân tử trong trường hợp này mạnh hơn ở hấp phụ vật lý Do vậy lượng nhiệt toả ra lớn hơn, và cần năng lượng nhiều hơn

 Phương pháp hấp thụ bằng các amin thơm

- Để hấp thụ SO2 trong khí thải của luyện kim màu (nồng độ SO2 khoảng 1-2% thể tích) người ta sử dụng dung dịch C6H3(CH3)NH2, tỉ lệ C6H3(CH3)2NH2 : nước = 1:1)

C6H3(CH3)2NH2 không trộn lẫn với nước nhưng khi liên kết với SO2 thành (C6H3(CH3)2NH2)2.SO2 tan trong nước

- Quá trình hấp thụ bằng huyền phù CaCO3, diễn ra theo các giai đoạn Ưu điểm của phương pháp này là: Quy trình công nghệ đơn giản, chi phí hoạt động thấp, chất hấp thụ dễ tìm và rẻ, có khả năng xử lí khí mà không cần làm nguội và xử lí sơ bộ

- Quá trình hấp thụ được thực hiện trong nhiều tháp khác nhau: tháp đệm, tháp chảy màng, tháp đĩa, tháp phun, tháp sủi bọt và tháp tầng sôi

- Các quá trình xử lí khí SO2 bằng chất hấp thụ theo phương pháp ướt có nhược điểm

là nhiệt độ của khí thải bị hạ thấp, độ ẩm lại tăng cao gây han rỉ thiết bị máy móc,hệ thống cồng Để khắc phục yếu điểm trên và do nhu cầu hoàn nguyên vật liệu hấp phụ

và làm sạch khí thải khỏi bụi của vật liệu hấp phụ người ta đã kết hợp giữa quá trình khô và ướt ngày càng trở nên thiết thực

 Hấp phụ khí SO2 bằng than hoạt tính

 Xử lí khí SO2 bằng than hoạt tính có tưới nước - Quá trình LURGI

 Xử lí SO2 bằng nhôm oxit kiềm hóa

 Xử lí khí SO2 bằng mangan oxit (MnO)

 Xử lí SO2 bằng vôi và dolomit trộn vào than nghiền

: ĐỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

 Tính toán lưu lượng

Nhiệt độ nước: 25 °C; ts = 132,9 °C ( Bảng 41, trang 37, [7])

Nhiệt độ hóa hơi: rhh = 2171 ( Bảng 1.251, trang 315,[1] )

Nhiệt dung riêng của nước: CN= 4200×10-3 (J/kg.K)

Hiệu suất làm việc: H = 90%



= 357,1 (k g/h)

Bảng 2 2 Thành phần và lượng của các nguyên tố

Lượng nguyên tố = GDO × %m 308,2 1,1 37,5 1,1 1,8 1,1 6,4 Phương trình phản ứng:

C + O2  CO2

25,7  25,7  25,7

2H + 1

2O2  H2O 37,5  9,4  18,8

N + O2  NO2

0,08  0,08  0,08

S + O2  SO2

0,06  0,06  0,06

Bảng 2 3 Thành phần số mol, khối lượng khí thải và thể tích khí thải

Thành phần n (kmol/h) mthải (kg/h) Vthải (m3/h)

Giả sử Oxy dư 25%: 𝑉𝑂2= 844,8 × 1,25 = 1056 (m3/h)

Mà Oxy chiếm 21% trọng không khí nên:

QKT = Vthải + Vkk = 844,8 + 5028,6 =5873,4 (m3/h)

Giả sử nhà máy A nằm trong khu công nghiệp B hoạt động kể từ ngày 29/10/2013 nên

so sánh nồng độ khí thải phát sinh với cột B QCVN 19:2009/BTNMT

Theo QCVN 19: 2009/BTNMT, nồng độ tối đa cho phép của SO2 được tính theo công thức sau:

2.2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ

Nguồn khói thải từ lò hơi có các thông số sau:

- Lưu lượng khí thải: G = 5873,4 (m3/h)

- Nồng độ khí SO2 vào tháp: Cv= 647 (mg/m3)

- Nồng độ khí ra khỏi tháp: Cr= 500 (mg/m3)

Xử lý SO2 bằng tháp hấp thụ

- Nhiệt độ làm việc của tháp: t = 40oC

- Áp suất của thiết bị: P = 1 atm = 105 Pa

Tháp hấp thụ được chọn là tháp đệm vì: Hiệu quả xử lý cao; Chế tạo, vận hành đơn giản, Giá thành thiết bị chấp nhận được

Vật liệu đệm là vòng sứ với ưu điểm là chịu được môi trường ăn mòn tốt và chịu đuợc nhiệt độ cao Ngoài ra còn có tác dụng kết dính bụi và kim loại nặng trong khí thải vào dung dịch hấp thu sau đó được tách ra ở dạng cặn của bể lắng

2.2.2 Quy trình công nghệ đề xuất

Tháp hấp phụ

 Thuyết minh công nghệ:

Dòng khí thải từ lò hơi sẽ được thu về hệ thống xử lý Tại đây dòng khí và bụi được đưa vào tháp giải nhiệt khí nhờ các cánh quạt thổi khí giúp làm giảm nhiệt lượng của dòng khí thải Sau đó dòng khí sẽ được đưa vào cyclon dưới tác dụng của lực ly tâm các hạt bụi có kích thước lớn sẽ va chạm vào thân thiết bị và mất quán tính rơi xuống đáy cyclon định kỳ được thu ra ngoài Dòng khí sau khi đã sạch bụi và làm mát sẽ đưa qua tháp hấp thụ, sử dụng dung dịch Ca(OH)2 để xử lý SO2 Tại tháp hấp thụ, dung dịch Ca(OH)2 được bơm liên tục từ đỉnh tháp xuống các lớp mâm tiếp xúc, khí thải chứa SO2 được dẫn từ dưới đi lên quá trình tiếp xúc giữa pha khí và pha nước giúp quá trình hấp thụ được diễn ra dễ dàng Khí đi ra khỏi tháp hấp thụ sẽ được tách ẩm làm khô dòng khí nhờ tháp hấp phụ Sau đó khí sẽ được đẩy vào ống khói và thải ra ngoài môi trường là không khí sạch đạt QCVN 19:2009/BTNMT

: Đường nước, nước thải

 Thuyết minh công nghệ:

Khói thải sau khi thải ra khỏi lò hơi được dẫn qua tháp rửa bụi nhờ hệ thống giàn phun nước từ tháp rửa bụi làm giảm đáng kể nhiệt lượng của dòng khí thải, bụi và nước (bùn

Khí

thải

Tháp rửa bụi

Bể nước Bùn thải

Tháp hấp thụ

Ca(OH)2

Ống khói

Nguồn tiếp nhận QCVN 19:2009/BTNMT, cột B

Huyền phù

thải) sẽ được dẫn ra ngoài để xử lý Dòng khí thải nhờ lực ly tâm từ quạt hút được đưa vào tháp hấp thụ Tại tháp hấp thụ dung dịch Ca(OH)2 được bơm liên tục từ đỉnh tháp xuống các lớp mâm tiếp xúc, khí thải chứa SO2 được dẫn từ dưới đi lên quá trình tiếp xúc giữa pha khí và pha nước giúp quá trình hấp thụ được diễn ra dễ dàng Khí đi ra khỏi tháp hấp thụ là không khí sạch đạt QCVN 19:2009/BTNMT được đẩy vào ống khói và thải ra ngoài

 Chọn phương pháp xử lý SO2:

 Hấp thụ khí SO2 bằng Ca(OH)2 (sữa vôi) vì:

- Là loại dung dịch rẻ tiền dễ kiếm

- Tính ăn mòn thiết bị yếu ít gây nguy hại cho thiết bị xử lý

- Dung dịch này ngoài nhiệm vụ hấp thụ các acid SO2, CO2, còn có tác dụng làm nguội khí thải đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn về nhiệt độ khí thải đầu ra của ống khói

- Hiệu quả hấp thụ SO2 bằng sữa vôi đạt 98% Sức cản khí động của hệ thống không vượt quá 20 mm H2O

 Không chọn hệ thống tháp rửa bụi vì cần có thêm hệ thống xử lý nước thải để

xử lý lượng bùn thải từ tháp rửa khí, giá thành cao khi xây dựng thêm hệ thống Cần một lượng nước lớn để rửa và làm mát khí thải Khi nước tiếp xúc trực tiếp với khí thải

sẽ tạo thành axit dễ làm hư và ăn mòn thiết bị

Do đó, chọn phương án 1 để xử lý SO2

: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ

Lưu lượng khí thải: Gv= 5873,4 m3/h

Nồng độ SO2 ban đầu: Cv= 647 mg/m3

Chọn nhiệt độ của dung môi hấp thu là: t = 44°C = 313K

Dung dịch sử dụng trong quá trình hấp thụ là Ca(OH)2 5%

Áp suất chọn làm việc: 3atm

Nồng độ SO2 ra là: Cr= 500mg/m3

Khối lượng mol khí thải: 𝑀𝑆𝑂2 = 64 (kg/kmol)

Khối lượng mol dung môi: Mdm= 18 (kg/kmol)

Ta có: logP*SO2 = 3.58 + 1.871 log  SO2 + 2.24 10-2T - 1960

T Trong đó :

P*SO2:áp suất riêng phần SO2 cân bằng (Pa)



P P

Y.10-3 0,01 0,06 0,14 0,26 0,4 0,58 0,79 1,02 1.129 1.58

 Đường làm việc

- Nồng độ dung môi vào: Xv=0

- Nồng độ SO2 cực đại Xmax:

Dựa vào đồ thị phương trình đường cân bằng: Y*= 829,84X2 + 0,1402X- 0,00001

Từ đó ta được Xmax= 0,00047 (kmol SO2/kmol DM)

- Lượng dung môi tối thiểu:

Đường làm việc của tháp đi qua 2 điểm có tọa độ: (Xv, Yr) và (Xr, Yv):

(0; 0,00019) và (0,00037; 0,00024)

Ta có đồ thị đường cân bằng và đường làm việc:

- Hiệu suất của quá trình hấp thụ:

− Khối lượng riêng của đệm: 𝜌đ = 520 𝑘𝑔 𝑚⁄ 3

− Khối lượng riêng xốp: d = 520 kg/m3

 , m/s được xác định theo công thức:

1 0,16

'2

1

8 3

Khối lượng riêng trung bình đối với pha lỏng:xtb= 992 kg/m3

Thay số vào (*) ta được:

8 3