Đ ÁN MÔN: K THU T X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. Nguy n ChíỒ Ỹ Ậ Ử Ả ễ
Hi uế
CH NG I:ƯƠ
GI I THI U T NG QUAN Ớ Ệ Ổ
VÀ CÁC PH NG PHÁP X LÝ KHÍ HCLƯƠ Ử
I.1 T NG QUAN V KHÍ HYDROCLORUAỔ Ề
I.1.1 Đ c đi m lý hóa c a khí Hydro clorua (HCl)ặ ể ủ
C u trúc phân t c a hydro cloruaấ ử ủ
−Công th c phân t HCl (khí)ứ ử
−Phân t gam: 36,4606 g/molử
−Đ hòa tan trong n c 20 ộ ướ ở oC: 720g/L
−Đi m nóng ch y: -114,2ể ả oC
−Đi m sôi: -85,1ểoC
−Hòa tan trong n c, dung d ch NaOH, Ca(OH)ướ ị 2
−HCl là khí đ c h i, ch t ăn mòn.ộ ạ ấ
H p ch t hóa h cợ ấ ọ hydro clorua H Cl , là m t ch t ộ ấ khí không màu,
đ c h i, có tính ăn mòn cao, t o thành khói tr ng khi ti p xúc v i h i m.ộ ạ ạ ắ ế ớ ơ ẩ
H i tr ng này là ơ ắ axít clohiđric đ c t o thành khi hydro clorua ượ ạ hòa tan
trong n cướ . Hydro clorua cũng nh axít clohiđric là các hóa ch t quan tr ngư ấ ọ
trong công nghi p hóa ch tệ ấ , khoa h cọ, công nghệ.
X LÝ KHÍ HCL B NG N CỬ Ằ ƯỚ
1
Đ ÁN MÔN: K THU T X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. Nguy n ChíỒ Ỹ Ậ Ử Ả ễ
Hi uế
Phân tử hydro clorua (HCl) là m t phân t hai nguyên t đ n gi n,ộ ử ử ơ ả
bao g m m t ồ ộ nguyên tử hydro và m t nguyên t ộ ử clo k t h p v i nhauế ợ ớ
thông qua m t ộliên k t đ nế ơ c ng hóa trộ ị. Do nguyên t clo có ửđ âm đi nộ ệ
cao h n so v i nguyên t hiđrô nên liên k t c ng hóa tr này là phân c c rõơ ớ ử ế ộ ị ự
ràng. Do phân t t ng th có ử ổ ể mômen l ng c cưỡ ự l n v i ớ ớ đi n tích m tệ ộ
ph nầ âm δ- t i nguyên t clo và đi n tích d ng δạ ử ệ ươ + t i nguyên t hydro,ạ ử
nên phân t hai nguyên t hydro clorua là ử ử phân t phân c cử ự m nh. VÌ th ,ạ ế
nó r t d dàng hòa tan trong n c cũng nh trong các ấ ễ ướ ư dung môi phân c cự
khác.
Khi ti p xúc v i n c, nó nhanh chóng b ion hóa, t o thành cácế ớ ướ ị ạ
cation hydro (H3O+) và các anion clorua (Cl-) thông qua ph n ng hóa h cả ứ ọ
thu n ngh ch sau:ậ ị
HCl + H2O → H3O+ + Cl−
Dung d ch t o thành đ c g i là ị ạ ượ ọ axít clohiđric và nó là m t ộaxít
m nhạ. H ng s đi n li axítằ ố ệ hay h ng s ion hóa Kằ ố a là r t l n, nghĩa là HClấ ớ
b đi n li hay ion hóa toàn ph n trong n c.ị ệ ầ ướ
K c khi không có m t n c thì hydro clorua v n có th có ph nể ả ặ ướ ẫ ể ả
ng nh m t axít. Ví d , hydro clorua có th hòa tan trong các dung môiứ ư ộ ụ ể
phân c c khác nh ự ư mêtanol và có ph n ng nh m t ả ứ ư ộ ch t xúc tácấ axít cho
các ph n ng hóa h c khi đi u ki n khan n c (anhiđr ) là mong mu n.ả ứ ọ ề ệ ướ ơ ố
HCl + CH3OH → CH3O+H2 + Cl−
HCl cung c p proton cho phân t mêtanol (CHấ ử 3OH)
Do b n ch t axít c a nó, hydroả ấ ủ clorua là m t ch t khí có tính ănộ ấ
mòn, c th là khi có s hi n di n c a h i m.ụ ể ự ệ ệ ủ ơ ẩ
Khói tr ng c a clorua hiđrôloric làm thay đ i pH c a ắ ủ ổ ủ gi y quỳấ. Màu
đ ch ra r ng dung d ch có tính axít.ỏ ỉ ằ ị
X LÝ KHÍ HCL B NG N CỬ Ằ ƯỚ
2
Đ ÁN MÔN: K THU T X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. Nguy n ChíỒ Ỹ Ậ Ử Ả ễ
Hi uế
I.1.2 Ngu n g c phát sinh khí HCl : ồ ố HCl đ c sinh ra trong các quá trình:ượ
-Quá trình đi n phân mu i ăn s n xu t xút.ệ ố ả ấ
-Quá trình gia công ch bi n có s d ng Clo (quá trình Clo hóa).ế ế ử ụ
-Các c s gia công ch bi n kim lo i có t y r a b ng HCl.ơ ở ế ế ạ ẩ ử ằ
-Quá trình thiêu đ t ch t d o, gi y và rác th i công nghi p.ố ấ ẻ ấ ả ệ
-Quá trình m đi n.ạ ệ
-Quá trình làm s ch các n i đun n u.ạ ồ ấ
- Quá trình s n xu t phân bón, d t nhu m và ch bi n th c ph mả ấ ệ ộ ế ế ự ẩ
I.1.3 nh h ng cua HCl đôi v i môi tr ng va con ng i :Ả ươ ơ ươ ươ
a/ Đ i v i con ng iố ớ ườ
Ti p xúc v i khí HCl gây ra nh h ng đ n s c kh e c a conế ớ ả ưở ế ứ ỏ ủ
ng i nhi u d ng khác nhau bao g m làm ng a ph i, da và màng nh y,ườ ở ề ạ ồ ứ ổ ầ
làm tê li t hóa các ch c năng c a h th ng th n kinh trung ng, ngoài raệ ứ ủ ệ ố ầ ươ
còn các v n đ v hô h p và tiêu hóa.ấ ề ề ấ
Ti p xúc nhi u h i axit clohidric có th b nhi m đ c, gây ra b nhế ề ơ ể ị ễ ộ ệ
viêm d dày, b nh viêm ph qu n kinh niên, b nh viêm da và gi m thạ ệ ế ả ệ ả ị
giác.
Do tác d ng kích thích c c b , HCl s gây b ng, s ng t y, t máuụ ụ ộ ẽ ỏ ư ấ ụ
tr ng h p n ng có th d n t i ph i b m ng n c.ườ ợ ặ ể ẫ ớ ổ ị ọ ướ
X LÝ KHÍ HCL B NG N CỬ Ằ ƯỚ
3
Đ ÁN MÔN: K THU T X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. Nguy n ChíỒ Ỹ Ậ Ử Ả ễ
Hi uế
Ti p xúc khí HCl qua đ ng hô h p lâu ngày có th gây ra khànế ườ ấ ể
gi ng, ph ng và loét đ ng hô h p, đau ng c và b nh d ng ph i.ọ ỏ ườ ấ ự ệ ị ứ ổ
Ti p xúc v i li u l ng cao gây ra nôn m a, d ng ph i và ch t doế ớ ề ượ ử ị ứ ổ ế
nhi m đ c.ễ ộ
Clorua hidro t o thành axit clohidric có tính ăn mòn cao khi ti p xúcạ ế
v i c th . Vi c hít th b i h i khói gây ra ho, ngh t th , viêm mũi, h ngớ ơ ể ệ ở ở ơ ẹ ở ọ
và ph n phía trên c a h hô h p. Trong nh ng tr ng h p nghiêm tr ng làầ ủ ệ ấ ữ ườ ợ ọ
phù ph i, tê li t h tu n hoàn và t vong. Ti p xúc v i da có th gây m nổ ệ ệ ầ ử ế ớ ể ẩ
đ , các th ng t n hay b ng nghiêm tr ng. Nó cũng có th gây ra mù m tỏ ươ ổ ỏ ọ ể ắ
trong nh ng tr ng h p nghiêm tr ng.ữ ườ ợ ọ
Theo k t qu nghiên c u c a T ch c Y t th gi i (WHO), HCl cóế ả ứ ủ ổ ứ ế ế ớ
th gây nh h ng h th ng v giác, m t, da, mũi, m m.ể ả ưở ệ ố ị ắ ồ
−B t đ u n ng đ 0,1- 3,23 mg/mắ ầ ở ồ ộ 3 đã th y có mùi, t 2,83-12,8ấ ừ
mg/m3 th y mùi rõ và t 8,3-32,9 mg/mấ ừ 3 th y mùi n ng.ấ ặ
−Công nhân làm vi c n ng đ 15 mg/mệ ồ ộ 3 th i gian dài có th bở ờ ể ị
h ng răng và đ b o v s c kh e công nhân nên duy trì n ng đ m cỏ ể ả ệ ứ ỏ ồ ộ ở ứ
2,9 mg/m3.
−Không gây ung thư
b/ Đ i v i môi tr ng:ố ớ ườ
HCl làm cho cây c i ch m phát tri n, v i n ng đ cao thì cây ch t.ố ậ ể ớ ồ ộ ế
HCl có tác d ng làm gi m đ m bóng c a lá cây, làm cho các t bào bi uụ ả ộ ỡ ủ ế ể
bì c a lá b co l i.ủ ị ạ
I.1.4 ng d ngỨ ụ :
M t s ng d ng c a hiđrô clorua là:ộ ố ứ ụ ủ
•S n xu t axít clohiđric. ả ấ
•Hiđrôclorinat hóa cao su.
•S n xu t các clorua vinyl và alkyl. ả ấ
•Trung gian hóa h c trong các s n xu t hóa ch t khác ọ ả ấ ấ
X LÝ KHÍ HCL B NG N CỬ Ằ ƯỚ
4
Đ ÁN MÔN: K THU T X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. Nguy n ChíỒ Ỹ Ậ Ử Ả ễ
Hi uế
•Làm ch t tr ch y babit ấ ợ ả
•X lý bông ử
•Trong công nghi p bán d n (lo i tinh khi t) ệ ẫ ạ ế
oKh c các tinh th bán d n.ắ ể ẫ
oChuy n ểsilic thành SiHCl3 đ làm tinh khi t silic.ể ế
I.1.5 Các gi i h n n ng đ khí HCl trong môi tr ng.ớ ạ ồ ộ ườ
N ng đ t i đa cho phép ồ ộ ố c a khí HCl trong không khí xungủ
quanh: TCVN 5938-2005
Th i gian trung bình 24 gi : 60 µg/cmờ ờ 3
Tiêu chu n c a khí HCl đ i v i khí th i công nghi p: TCVNẩ ủ ố ớ ả ệ
5939-2005
•Gi i h n A (áp d ng cho các nhà máy, c s đang ho tớ ạ ụ ơ ở ạ
đ ng): 200 mg/Nmộ3
•Gi i h n B (áp d ng cho các nhà máy, c s xây d ngớ ạ ụ ơ ơ ự
m i): 50 mg/Nmớ3
Đ n v : mg/Nm3 ( Miligam trên mét kh i khí th i chu n )ơ ị ố ả ẩ
I.2
C
Á
C
P
H
Ư
Ơ
N
G
P
H
Á
P
X
Ử
L
Ý
KH
Í
T
H
Ả
I
:
I.2.1.
P
h
ư
ơ
n
g
ph
á
p
h
ấ
p
t
hu
:
N
g
u
y
ê
n
t
ắ
c : C ơ s ở của nguyên lý là d a ự trên s ự tưnơg tác
gi a ữ ch t ấ c n ầ h p ấ th ụ(thưnờg là khí ho cặ hơi) với ch tấ h pấ thụ
(thưnờg là ch tấ lỏng) ho cặ dựa vào khả năng hoà tan khác nhau của các
ch t ấ trong ch tấ lỏng để tách chất. Tuỳ thuộc vào b nả ch t cấ ủa sự
tưnơg tác mà ta chia thành:
•H pấ thụ v tậ lý : Hấp thụ v tậ lý là quá trình dựa trên sự
tương tác vật lý bao gồm s ựkhu chế tán, hoà tan của các chất c nầ h pấ
thụ vào trong lòng ch tấ lỏng và sự phân b cố ủa chúng giữa các phân tử
chất lỏng.
•H pấ thụ hoá học : H pấ thụ hoá học là quá trình luôn đi kèm
với một hay nhi uề phản ứng hoá học và bao gồm hai giai đo nạ :giai
đo nạ khu chế tán và giai đo nạ x yả ra các ph n ả ứng hoá học. Nh ư vậy
X LÝ KHÍ HCL B NG N CỬ Ằ ƯỚ
5