Dựa vào thành phần, tính chất nước thải phát sinh sau quá trình sản xuất công nghiệp và sự tương đồng trong việc áp dụng phương pháp xử lý. Vì thế, có thể phân loại nước thải sản xuất công nghiệp thành các nhóm sau: Nước thải ngành dệt nhuộm, thuộc da, in ấn. Nước thải ngành xi mạ. Nước thải ngành cao su. Nước thải ngành giấy. Nước thải ngành chế biến thực phẩm (bánh, kẹo, nước giải khát, …) Ngành sản xuất bánh, kẹo, bia, nước giải khát, thức ăn đóng hộp, … Ngành chế biến thủy, hải sản. Ngành chế biến hạt: hạt điều, café, … Nước thải ngành chăn nuôi. Nước thải hệ thống xử lý tập trung, khu công nghiệp.
Trang 1ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH
HẤP PHỤ ĐỂ XỬ LÝ & THU HỒI HƠI
LÊ ANH TUẤN
LỚP CNMT 2008
CHUYÊN ĐỀ BÁO CÁO
Trang 2MỤC ĐÍCH BÁO CÁO:
Trình bày một công nghệ xử lý chất thải sử dụng các quá trình hóa lý:
“ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH HẤP PHỤ ĐỂ XỬ LÝ & THU HỒI HƠI DUNG MÔI
TRONG KHÍ THẢI BẰNG THAN HOẠT TÍNH”
NỘI DUNG BÁO CÁO:
GIỚI THIỆU VỀ DUNG MÔI & ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ DUNG MÔI PHỔ BIẾN
CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP PHÁT THẢI DUNG MÔI
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ & TÁI SINH DUNG MÔI
GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ & THU HỒI DUNG MÔI TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN GỖ
Trang 3LỚP CNMT 2008
GIỚI THIỆU VỀ DUNG MÔI:
Dung môi là sản phẩm quan trọng của ngành tổng hợp hữu cơ cơ bản
và hóa dầu Tính chất đặc trưng của dung môi là khả năng hòa tan nhờ sự solvat hóa
Dung môi thông thường là các hợp chất của hydro cacbon béo,
hydrocacbon thơm, dẫn xuất halogen, nitro hydrocacbon, alcol, acid cacboncylic, ester, ete, ceton, sufonit…
Dung môi hình thành từ quá trình tổng hợp từ các nguyên liệu như than
đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên… Các nhóm chất hữu cơ sử dụng cho tong hợp dung môi là: Parafin, Olefin, hợp chất thơm, acetylene, khí tổng hợp
Trang 4PHÂN LOẠI DUNG MÔI:
Dựa vào nhiệt độ sôi chia thành 3 nhóm:
• Dung môi có nhiệt độ sôi thấp ( t<100oC),
• Dung môi có nhiệt độ sôi trung bình ( t= 100-150oC)
• Và dung môi có nhiệt độ sôi cao (t>150oC)
Dựa vào mức độ bay hơi người ta chia thành 3 loại:
• Dung môi dễ bay hơi,
• Dung môi bay hơi trung bình
• Và dung môi khó bay hơi
Dựa vào độ nhớt chia ra:
• Dung môi ít nhớt ( <2CP),
• Dung môi có độ nhớt trung bình ( 2-10CP)
• Và dung môi có độ nhớt cao (>10CP, 20oC).
Ngoài ra dựa trê sự tương tác giữa cation và anion, Parker chia
Trang 5LỚP CNMT 2008
ỨNG DỤNG CỦA DUNG MÔI:
Trong công nghiệp hóa học : dung môi được dùng làm môi trường phản ứng, đo quang phổ, đo sắc ký khí và hấp phụ, chuẩn độ trong môi trường không nước, chiết tách, kết tinh.
Trong lĩnh vực sản xuất , dung môi dùng để:
Tẩy rửa các tạp chất không mong muốn trên bề mặt sản phẩm máy móc, thiết bị mà không làm ảnh hưởng đến sản phẩm, không phản ứng hóa học với sản phẩm và có độ bay hơi cao.
Tách các hydro cacbon thơm ra khỏi sản phẩm dầu mỏ, trích mỡ và chất béo thiên nhiên.
Làm sạch và tái sinh các chất hấp phụ khí và hơi
Điều chế thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ (nông nghiệp)
Tổng hợp, trích thu lại uran, các nguyên tố hiếm và phân tán trong quặng.
Dùng để hòa tan các thành phần của sơn, chất bảo quản, chất chống ăn mòn trong ngành sơn phủ bề mặt.
Bào chế thuốc, thuốc kháng sinh, sát trùng… (dược phẩm)
Tách dầu mỡ và làm sạch chi tiết máy (cơ khí)
Trang 6TÁC HẠI CỦA DUNG MÔI ĐỐI VỚI CON NGƯỜI:
Dung môi xâm nhập vào cơ thể con người dưới dạng hơi trong không khí, chúng trực tiếp đi vào mắt, mũi, họng, qua da… gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương gây ra các triệu chứng: nhức đầu, choáng ván, buồn nôn, viêm da, khô da, ngứa, giảm trí nhớ… Nếu tiếp xúc thường xuyên sẽ gây khô da mãn tính, ảnh hưởng đến thận, phổi, gan…
Đối với Acetone nếu tiếp xúc thường xuyên trong 3 giờ ở nồng độ 300 ppm sẽ gây kích thích mắt Đối với benzene là một dung môi độc có thể gây ung thư máu, phá hủy gen nếu dung môi xâm nhập vào máu
Trang 7LỚP CNMT 2008
ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ DUNG MÔI PHỔ BIẾN
Trang 9LỚP CNMT 2008
MỘT SỐ NGÀNH CÔNG NGHIỆP PHÁT THẢI DUNG MÔI
NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN GỖ
Trang 10Trong quá trình xử lý và chế biến gỗ, ngoài các sản phẩm chất thải rắn sinh ra từ các công đoạn: khai thác, sơ chế, tạo phôi, định hình sản phẩm và nước thải từ giai đoạn ngâm tẩm, luộc gỗ, sơn phủ thì khí thải từ quá trình chế biến gỗ là cần quan tâm hơn cả Bởi vì trong khí thải từ giai đoạn sấy luộc và sấy sơn phủ bề mặt chứa một lượng lớn hơi dung môi rất cao, nhiệt độ…Nếu hỗn hợp khí thải này không được xử lý thì sẽ gây ra tác động đến môi trường xung quanh rất lớn.
Đa số các hơi dung môi ở đây là: MEK, MIBK ( methyl isobutyl ketone), butanol, acetone… Chúng chiếm thành phần rất nhiều trong hóa chất xử lý bề mặt gỗ như vẹcni, sơn lót ván, sơn men bong màu xám ôliu, chất pha loãng sơn Nitroxenlulose, sơn phủ chống thấm…
Tác động đến môi trường không khí
Trang 11LỚP CNMT 2008
MỘT SỐ NGÀNH CÔNG NGHIỆP PHÁT THẢI DUNG MÔI
NGÀNH CÔNG NGHIỆP DỆT NHUỘM
Trang 12Một số lượng lớn nước thải phát sinh ra từ các công đoạn: giặt, nhuộm, tẩy trắng… với mức
độ ô nhiễm cao, chủ yếu là màu, hóa chất độc hại.
Khí thải phát sinh từ quá trình: nấu, hấp, in, nhuộm… chủ yếu là chất hữu cơ dễ bay hơi, dung môi Tại công đoạn nhuộm hóa chất sử dụng là các chất có tính oxy hóa cao, hợp hất dễ bay hơi, chất làm trắng, thuốc nhuộm, mực in, chất chống cháy…
Tác động đến môi trường không khí
Trang 13• Phương pháp trao đổi ion
CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁI SINH DUNG MÔI
Trang 15LỚP CNMT 2008
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ & THU HỒI HƠI DUNG MÔI TRONG TRONG KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP
Trang 16MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XỬ LÝ & THU HỒI DUNG MÔI
Trang 17LỚP CNMT 2008
Mô hình hấp phụ
Mô hình gồm:
• Bình chứa dung môi bay hơi
• Thiết bị đo lưu lượng ( lưu lượng hút) kết hợp máy hút chân không
• Tháp hấp phụ: gồm 2 vỏ, vỏ bên trong chứa than hoạt tính có đường kính 40mm, ống này có 2 van ở đáy và ở đỉnh, lượng than có thể chứa tối đa cao 80 cm, vỏ ngoài dùng để cho dòng khi gia nhiệt
đi qua khi tái sinh.
• Đường ống dẫn , van…
• Dung môi thí nghiệm: MEK, Acetone
• Than hoạt tính: Loại than sản xuất tại Việt Nam
Kích thước: 1mm x 2mm ( 30%), 2mmx3mm(50%), 3mmx4mm (20%); kích thước trung bình than hoạt tính: 1.9mmx 2.9mm.
Trang 18Thông số vận hành:
Thí nghiệm được tiến hành ở các cột than khác nhau: 20cm, 40cm, 60cm, 80cm
Khối lượng riêng của than xác định bằng thực nghiệm: =522g/l
Lưu lượng hút cũng khác nhau: 200l/h, 400l/h, 600l/h, 800l/h và 1000l/h
Nhiệt độ thí nghiệm ở nhiệt độ phòng T = 32-33 o C
Trang 19LỚP CNMT 2008
Mô hình nhả hấp
• Tháp hấp phụ đồng thời là tháp nhả hấp
• Hộp điện trở gia nhiệt: gồm 2 điện trở 1,5 k, có 1 van
dẫn khí vào và 1 van dẫn khí ra.
• Thiết bị thổi khí nén qua điện trở gia nhiệt
• Thiết bị ngưng tụ: ống xoắn dẫn hơi dung môi ngưng
tụ bên trong bình thủy tinh chứa chất tải nhiệt là nước
• Bình chứa dung môi lỏng, thiết bị làm mát bằng nước
• Ống dẫn, van, nhiệt kế…
• Vải, bông thủy tinh cách nhiệt giữa tháp hấp phụ và
môi trường xung quanh
Trang 20Vận hành hệ thống:
Theo dõi nhiệt độ trên đỉnh tháp cho đến khi hơi dung môi bắt đầu ngưng tụ
Theo dõi nhiệt độ tại đáy tháp, tránh cháy lớp than
Thí nghiệm kết thúc bằng việc dùng bơm hút để hút lượng dung môi còn bám trên thành ông, ghi thời gian nhả hấp, nhiệt độ nhả hấp, lượng dung môi thu được.
Trang 21LỚP CNMT 2008
Kết quả thí nghiệm
Đối với MEK
Trang 22Thí nghiệm xác định được hấp phụ hiệu quả ở vận tốc hấp phụ là 5.29m/ph
Trang 23Hiệu quả nhả hấp đạt hiệu quả cao ở cột than H = 60cm
Nhiệt độ kiểm soát quá trình ngưng tụ từ 70oC đến 73oC
Trang 24Kết quả thí nghiệm
Đối với ACETONE
Trang 25Thí nghiệm xác định được hấp phụ hiệu quả ở vận tốc hấp phụ là 10.58m/ph
Trang 26Hiệu quả nhả hấp đạt hiệu quả cao ở cột than H = 60cm
Trang 27LỚP CNMT 2008
Nhận xét chung về quy trình thí nghiệm thu hồi dung môi
Trang 28Nhận xét chung về quy trình thí nghiệm thu hồi dung môi
