BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN TRUYỀN NHIỆT TRUYỀN KHỐI chủ đề TÌM HIỂU THIẾT BỊ HẤP THỤ LOẠI đĩa

THIẾT BỊ HẤP THỤ - Trong tháp đĩa, chất lỏng đi từ trên xuống, còn khí đi từ dưới lên.. - So với tháp đệm thì tháp đĩa phức tạp hơn và được phân thành nhiều loại theo kết cấu của đĩa và

Chủ đề: TÌM HIỂU THIẾT BỊ

HẤP THỤ LOẠI ĐĨA

GVHD: ThS Bùi Thị Thảo NguyênNhóm thực hiện: Nhóm 04-L03

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN TRUYỀN NHIỆT TRUYỀN KHỐI

Ứng dụng thực tiễn của thiết bị hấp thụ loại tháp đĩa

Giới thiệu về thiết bị hấp thụ

Thiết bị hấp thụ loại tháp đĩa

01 02 03

NỘI

DUNG

CHÍNH

GIỚI THIỆU VỀ

THIẾT BỊ HẤP THỤ

01

HẤP THỤ LÀ GÌ ?

Quá trình hấp thụ là quá trình hút khí bằng chất lỏng Khí được hút gọi là chất bị hấp thụ, chất

lỏng dùng để hút gọi là dung môi (hay chất hấp thụ), khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ.

CHỌN LỌC DUNG MÔI

QUÁ TRÌNH HẤP THỤ

- Có tính hòa tan chọn lọc

- Độ nhớt của dung môi phải bé

- Nhiệt dung riêng bé

- Có nhiệt độ sôi khác nhiệt độ sôi của cấu tử hòa tan

ĐỘ HÒA TAN CỦA KHÍ TRONG LỎNG

- Là lượng khí hòa tan trong một đơn vị chất lỏng, được biểu thị bằng kg/kg; kg/m 3 ; g/l; lít khí hòa tan/lít chất lỏng.

- Phụ thuộc vào tính chất của khí và của chất lỏng, phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, áp suất riêng phần của khí trong hỗn hợp khí.

ĐỘ HÒA TAN CỦA KHÍ TRONG LỎNG

Muốn tính toán được quá trình hấp thụ cần phải biết độ hòa tan của khí vào trong lỏng hay nói một cách khác là phải biết mối quan hệ phụ thuộc giữa nồng độ khí ở trong hỗn hợp khí và trong lỏng

ĐỘ HÒA TAN CỦA

KHÍ TRONG LỎNG

PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG NỒNG ĐỘ

CỦA QUÁ TRÌNH HẤP THỤ

ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG DUNG MÔI

ĐẾN QUÁ TRÌNH HẤP THỤ

Để xem xét vai trò của dung môi trong hấp thụ, ta dựa vào phương trình truyền chất chung và phương trình đường nồng độ làm việc

G = k Y.F∆.Ytb

THIẾT BỊ HẤP THỤ

- Trong tháp đĩa, chất lỏng đi từ trên xuống, còn khí đi từ dưới lên

- Chúng tiếp xúc và trao đổi chất với nhau tại mỗi bậc (đĩa), khác với tháp đệm là hai pha lỏng và hơi tiếp xúc nhau liên tục trên toàn bộ tháp

- So với tháp đệm thì tháp đĩa phức tạp hơn và được phân thành nhiều loại theo kết cấu của đĩa và sự vận chuyển của chất lỏng qua

lỗ đĩa hoặc theo các ống chảy chuyền giữa các đĩa

- Tháp đĩa không có ống chảy chuyền: khí và lỏng chuyển động từ đĩa này sang đĩa khác trên cùng một lỗ, do đó không có hiện tượng giảm chiều cao chất lỏng trên đĩa như các loại tháp có ống chảy chuyền.

THIẾT BỊ HẤP THỤ

LOẠI THÁP ĐĨA

02

PHÂN LOẠI THÁP ĐĨA

Tháp đĩa có ống chảy chuyền: khí và lỏng chuyển động

riêng biệt nhau từ đĩa này sang đĩa khác Các loại tháp thường gặp trong sản xuất là: tháp chóp, tháp đĩa lỗ, tháp

xú páp hay tháp đĩa rãnh chữ S

PHÂN LOẠI THÁP ĐĨA

Hình 2.1: Tháp đĩa có ống chảy chuyền

PHÂN LOẠI THÁP ĐĨA

Tháp đĩa không có ống chảy chuyền: khí và lỏng cũng

chảy 1 lỗ trên đĩa, do đó không có hiện tượng giảm chiều cao chất lỏng trên đĩa như các loại tháp có ống chảy chuyền

Có nhiều loại tháp đĩa không có ống chảy chuyền nhưng chủ yếu có 2 loại: đĩa lỗ và đĩa rãnh

PHÂN LOẠI THÁP ĐĨA

Hình 2.2: Tháp đĩa không có ống chảy chuyền

CẤU TẠO

- Tháp đĩa bao gồm một vỏ đứng hình trụ thẳng đứng, bên trong

đó có các tấm ngăn (đĩa) cách nhau một khoảng nhất định

- Trên mỗi đĩa hai pha chuyển động ngược hoặc cheo chiều: lỏng

đi từ trên xuống hoặc đi ngang; khí, hơi đi theo chiều từ dưới lên hoặc xuyên qua chất lỏng chảy ngang

THÁP ĐĨA CÓ ỐNG CHẢY CHUYỀN

- Trên đĩa có cấu tạo đặc biệt để lỏng đi từ đĩa trên xuống đĩa dưới theo đường riêng gọi là ống chảy chuyền, đĩa cuối cùng ống chảy chuyền ngập sâu trong khối chất lỏng đáy tháp tạo thành van thủy lực ngăn không cho khí (hơi hay lỏng)

đi theo ống lên đĩa trên.

- Pha khí (hơi hay lỏng) xuyên qua các lỗ, khe chóp, khe lưới, hay khe xupap sục vào pha lỏng trên đĩa Để phân phối đều chất lỏng người ta dùng tấm ngăn điều chỉnh chiều cao mức chất lỏng trên đĩa.

THÁP ĐĨA CÓ ỐNG CHẢY CHUYỀN

Hình 2.3: Tháp đĩa có ống chảy chuyền

7 Bộ phận tách ẩm

8 Đỉnh chóp

CHÚ THÍCH

NGUYÊN LÝ

HOẠT ĐỘNG

THÁP ĐĨA CHÓP

- Sự chuyển động của chất lỏng từ đĩa này qua đĩa khác nhờ ống chảy chuyền, khí đi từ dưới lên qua ống hơi rồi xuyên qua các rãnh của chóp và sục vào lớp chất lỏng trên đĩa

- Hiệu quả của quá trình sục khí phụ thuộc nhiều vào vận tốc khí

THÁP ĐĨA CHÓP

Hình 2.5: Tháp đĩa chóp

CHÚ THÍCH

1: Ống chảy chuyền 2: Ống hơi

3: Đĩa 4: Tháp tròn

THÁP ĐĨA LƯỚI (ĐĨA LỖ)

- Tháp đĩa lưới hình trụ, bên trong có nhiều đĩa, có nhiều lỗ tròn, hoặc rãnh.

- Chất lỏng chảy từ trên xuống qua các ống chảy chuyền.

- Khi đi từ dưới lên qua các lỗ hoặc rãnh trên đĩa.

- Tổng tiết diện của lỗ hay rãnh chiếm từ 8 ÷ 15 % tiết diện tháp.

THÁP ĐĨA LƯỚI (ĐĨA LỖ)

THÁP ĐĨA LƯỚI (ĐĨA LỖ)

Hình 2.6: Tháp đĩa lưới

THÁP ĐĨA XUPAP

- Tháp đĩa xupap là đĩa có lỗ nâng hạ để điều chỉnh độ đóng mở của lỗ trên đĩa, nên

nó có tính trung gian giữa đĩa chóp và lưới.

- Đĩa xupap được chia thành 2 dạng: bản chữ nhật và tròn:

- Xupap loại bản: có chiều rộng 25 mm, chiều dài 120 - 150 mm, đường kính lỗ đĩa

10 – 15 mm Xupap bản được nâng đều toàn bộ chỉ ở vận tốc cho phép (đủ lớn), còn

ở vận tốc bé chỉ có đầu nhẹ được nâng lên.

- Xupap tròn: có đường kính 50 mm, lỗ đĩa có đường kính 10 - 40 mm, độ dịch

chuyển lên xuống là 7 mm Trong quá trình làm việc được nâng lên đều đặn, nhiều hay ít phụ thuộc vào vận tốc khí lớn hay nhỏ

THÁP ĐĨA XUPAP

- Xupap làm việc đều hay không tùy thuộc vào vận tốc của khí và lỏng.

- Khi vận tốc bé thì xupap chỉ được nâng lên từng lúc một, khi qua lỏng ở dạng bong bóng.

- Nếu tăng vận tốc lên, thì các xupap nhẹ làm việc, còn các xupap nặng hơn vẫn chưa làm việc cho đến khi vận tốc khí đủ lớn.

- Nếu tiết diện tự do của đĩa căng lớn, xupap càng nặng, thì vận tốc cần thiết của khí để tháp làm việc đều đặn càng lớn.

THÁP ĐĨA XUPAP

THÁP ĐĨA SONG HÌNH CHỮ S

- Loại này được sử dụng nhiều trong công nghệ hóa chất và dầu khí Đĩa gồm nhiều tấm uốn hình chữ S ghép liền nhau tạo thành chóp rãnh.

- Ở vận tốc khí nhỏ, chất lỏng chảy qua rãnh chiếm phần không gian của hơi, tháp làm việc kém ổn định.

- Nếu tăng vận tốc khí quá lớn, thì chất lỏng bị chấn động, nên tháp làm việc cũng kém bền vững.

- Nên tháp đĩa S chỉ làm việc ổn định ở giới hạn rất hẹp của vận tốc khí, lưu lượng lỏng càng lớn, khả năng kém bền vững càng cao.

THÁP ĐĨA SONG

HÌNH CHỮ S

THÁP ĐĨA SONG HÌNH CHỮ S

Hình 2.8: Tháp đĩa hình chữ S

THÁP ĐĨA KHÔNG CÓ ỐNG CHẢY CHUYỀN

- Tháp có cấu tạo hình trụ, bên trong đặt các đĩa cách nhau một khoảng cách nhất định Trong tháp, hai pha lỏng và khí chuyển động ngược chiều nhau

- Đĩa được cấu tạo bởi các ngăn và tấm phẳng, trên đĩa có nhiều lỗ tròn được

bố trí đều Lỗ có đường kính từ 2-8mm phụ thuộc vào chất lỏng Tiết diện tự

do của đĩa được lấy bằng 10 – 30% diện tích đĩa, tùy thuộc vào chất lỏng sạch (10%) hay bẩn (30%).

THÁP ĐĨA KHÔNG CÓ ỐNG CHẢY CHUYỀN

Hình 2.4: Tháp đĩa không có ống chảy chuyền

7 Bộ phận tách ẩm

8 Đỉnh chóp

NGUYÊN LÝ

HOẠT ĐỘNG

THÁP ĐĨA KHÔNG CÓ ỐNG CHẢY CHUYỀN

- Khí và lỏng cùng chảy qua một lỗ trên đĩa, vì vậy không có hiện tượng giảm chiều cao chất lỏng trên đĩa như trong các tháp có ống chảy chuyền, và tất cả bề mặt đĩa đều làm việc, nên hiệu quả của đĩa cao hơn, nên những năm gần đây loại tháp này được sử dụng rộng rãi

- Tháp không có ống chảy chuyền có nhiều loại khác nhau

THÁP ĐĨA KHÔNG CÓ ỐNG CHẢY CHUYỀN

Chế độ làm việc theo có 4 chế độ thủy động:

THÁP ĐĨA KHÔNG CÓ ỐNG CHẢY CHUYỀN

Hình 2.9: Tháp đĩa không có ống chảy chuyền

ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA

THIẾT BỊ HẤP

THỤ

THÁP ĐĨA CÓ ỐNG CHẢY CHUYỀN

ƯU ĐIỂM KHUYẾT ĐIỂM

Cấu tạo đơn giản.

Công nghệ tiên tiến, hiệu quả làm việc cao.

Tiêu thụ năng lượng thấp và chi phí vận

Tháp đĩa lỗ có đường kính D>2,4m ít được sử dụng vì đường kính chất lỏng không đều Tháp đĩa S làm việc kém bền vững khi lưu lượng lỏng quá lớn.

THÁP ĐĨA KHÔNG CÓ ỐNG CHẢY CHUYỀN

ƯU ĐIỂM KHUYẾT ĐIỂM

Cấu tạo đơn giản

Trở lực tháp tương đối thấp, hiệu suất tách

Ở chế độ sóng, khi vận tốc khí tăng cao sẽ xuất hiện các tia khí gây chấn động, tăng trở lực.

ỨNG DỤNG THỰC TIỄN CỦA

THIẾT BỊ HẤP THỤ

LOẠI THÁP ĐĨA

03

XỬ LÝ KHÍ THẢI

LÒ HƠI

- Các lò hơi sử dụng than đá và dầu FO làm chất đốt Điều này đã phát sinh một số loại khí thải như bụi, … gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường xung quanh

- Để xử lý khí thải lò hơi một cách hiệu quả, phương pháp hữu hiệu nhất thường dùng là sử dụng tháp hấp thụ Với nguồn khí thải này đầu tiên phải xử lý qua túi lọc bụi làm sạch trước khi cho qua tháp hấp thụ

XỬ LÝ KHÍ THẢI

LÒ HƠI

Hình 3.1: Xử lý khí thải trong lò hơi

XỬ LÝ KHÍ THẢI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

Các khí thải từ đây chủ yếu là bụi than, SO x , CO x , NO x do oxy đốt cháy các nhiên liệu Sau khi xử lí lần lượt các khí trên thì phần khí sau xử lí sẽ được đi qua ống khói nhờ quạt hút.

XỬ LÝ KHÍ THẢI

NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

Hình 3.2: Tháp xử lí khí thải trong nhà máy nhiệt điện

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE