intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án môn học - Xử lý khí Clo

Chia sẻ: Duong Dinh Nam | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST
Báo xấu
177
lượt xem 62
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Như Thanh Niên Online đã đưa tin, vụ rò rỉ khí Clo xảy ra ở chung cư tái định cư phường Bình Trưng Đông vào lúc rạng sáng làm người dân hoảng sợ. Sáu nạn nhân hít phải khí đã được chuyển đến Bệnh viện Q.2 cấp cứu trong tình trạng khó thở, tức ngực.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học - Xử lý khí Clo

  1. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC CHÖÔNG I : TOÅNG QUAN I.1 SÔ LÖÔÏC VEÀ QUAÙ TRÌNH ÑIEÄN PHAÂN NaOH-Cl2 : I.1.1 Coâng Ngheä Saûn Xuaát Xuùt: Saûn xuaát xuùt(NaOH) 31,5% ñöôïc saûn xuaát theo phöông phaùp ñieän phaân nöôùc muoái trong thuøng ñieän phaân coù maøng trao ñoåi ioân. Quaù trình ñieän phaân xaûy ra theo phöông trình 2NaCl + 2H2O -------> 2NaOH + Cl2 + H2 Quy trình saûn xuaát ñöôïc hình thaønh töø 5 coâng ñoaïn saûn xuaát chính laø: O 1. Coâng ñoaïn tinh cheá nöôùc muoái sô caáp F Muoái nguyeân lieäu töø kho chöùa ñöôïc ñöa vaøo thieát bò hoøa tan baèng baêng taûi. N .I Nöôùc muoái ñi töø döôøi leân qua coät muoái. Tieáp ñoù caùc ioân Ca2+, Mg2+, SO42- coù aûnh höôûng xaáu ñeán quaù trình ñieän phaân ñöôïc keát tuûa baèng Na2CO3, BaCl2, NaOH theo H phöông trình: N SO42- + BaCl2 -----------> BaSO4 + 2Cl- A X Ca2+ + 2Na+ + Na2CO3 -----------> CaCO3 G N 2+ ----------> Mg(OH)2 + 2Na+ Mg + NaOH O 2. Coâng ñoaïn ñieän phaân U Heä thoáng thuøng ñieän phaân hoaït ñoäng theo coâng ngheä maøng trao ñoåi ioân. Quaù R trình ñieän phaân xaûy ra theo phöông trình: IT 2NaCl + 2H2O ----------> 2NaOH + Cl2 + H2 O 3. Coâng ñoaïn xöû lyù nöôùc muoái thöù caáp vaø nöôùc muoái ngheøo M Trong quaù trình ñieän phaân ñoàng thôøi xaûy ra phaûn öùng phuï taïo ra saûn phaåm khoâng mong muoán nhö ClO-, ClO3-. Caùc ioân naøy toàn taïi trong nöôùc muoái ngheøo vaø coù haïi ñoái vôùi quaù trình taùi baõo hoøa nöôùc muoái, do ñoù caàn ñöôïc xöû lyù theo caùc böôùc sau ñaây: Duøng axit HCl phaân huûy ClO- , ClO3- thaønh Cl2 HCl + HClO ---------> Cl2 + H2O HCl + NaClO3 -----------> Cl2 + NaCl + H2O Taùch khí clo ra khoûi dung dòch nöôùc muoái baèng caùch giaûm aùp suaát rieâng phaàn treân beà maët dung dòch trong thaùp ñeäm laøm vieäc ôû aùp suaát chaân khoâng 4. Coâng ñoaïn ñieàu duïng xuùt 1
  2. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC NaOH sau khi ra khoûi thuøng ñieän phaân moät phaàn tuaàn hoaøn veà thuøng ñieän phaân, phaàn coøn laïi ñöôïc ñöa tôùi heä thoáng kho chöùa hoaëc heä thoáng phaân phoái söû duïng 5. Coâng ñoaïn ñieàu duïng khí clo, hydro Khí clo, hidro ra khoûi thuøng ñieän phaân seõ ñöôïc laøm nguoäi, ñieàu chænh aùp suaát thích hôïp baûo ñaûm cho heä thoáng luoân laøm vieäc ôû aùp suaát aâm ñoái vôùi clo vaø döông ñoái vôùi hydro. Quaït ñaåy vaän chuyeån khí clo ñeán vò trí coù nhu caàu söû duïng thuoäc caùc daây chuyeàn saûn xuaát saûn phaåm goác clo I.1.2 Coâng Ngheä Saûn Xuaát HCl: Axit HCl ñöôïc toång hôïp töø khí clo vaø hidro ñaõ laøm nguoäi, ôû ñieàu kieän aùp suaát döông . Quaù trình toång hôïp laø phaûn öùng giöõa khí clo vaø hydro xaûy ra trong thaùp hoãn O hôïp F N .I PHAÂN TÍCH CAÙC KHÍ OÂ NHIEÃM TÖØ QUAÙ TRÌNH ÑIEÄN PHAÂN : v Coù moät vaøi nguoàn gaây oâ nhieãm cho trong caùc quaù trình ñieän phaân. Do caùc ñieän H cöïc laøm vieäc ôû ñieàu kieän chaân khoâng thaáp, trong tröôøng hôïp khoâng giöõ ñöôïc ñieàu kieän N laøm vieäc thì coù theå gaây ra aùp suaát vaø daãn tôùi khí cho coù theå thoaùt ra ngoaøi khoâng khí. A Ngoaøi ra coøn coù moät löôïng nhoû clo bò thoaùt ra do laáy maãu vaø khi thay ñieän cöïc. Khí clo X cuõng coù theå bò thoaùt ra ngoaøi ôû choã caùc van, voøng ñeäm cuûa bôm vaø truïc cuûa maùy neùn. G Taïi khu vöïc cho clo vaøo bình hoaëc thuøng chöùa clo cuõng coù theå coù clo thoaùt ra vôùi löôïng N nhoû khi caáp clo hoaëc laáy ra O Khí HCl ñöôïc hình thaønh trong thaùp toång hôïp HCl töø H2 vaø Cl2 , khí naøy ñöôïc ñöa sang thaùp haáp thuï taïi ñaây axit HCl ñaëc ñöôïc taïo ra do quaù trình haáp thuï hôi HCl U baèng axit loaõng. Doøng khí ra khoûi thaùp haáp thuï ñöôïc tieáp tuïc ñi qua thieát bò phun ñeå thu R hoài phaàn hôi axit coøn laïi. IT Sau thaùp toång hôïp HCl, khí thaûi ra coøn chöùa hôi HCl chöa haáp thuï heát, moät O löôïng khí Cl2 coøn laïi cuøng vôùi khí hidro vaø hôi nöôùc. Tuy nhieân haøm löôïng khí Cl2 M töông ñoái nhoû neân khoâng ñaùng keå neân khí thaûi chính laø HCl vôùi haøm löôïng y d = 0,08 (phaàn khoái löôïng). Ta seõ löïa choïn phöông phaùp hôïp lyù thieát keá thaùp coù naêng 3 suaát 5000m /h ñeå xöû lyù löôïng khí thaûi HCl treân tröôùc khi thaûi ra ngoaøi moâi tröôøng I.2 GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ KHÍ THAÛI Cl2 - HCl: I.2.1 Nguoàn Goác: Trong khí quyển, khí Clo và HCl có nhiều ở vùng nhà máy hóa chất , các nhà máy sản xuất bột giặt , chất tẩy rửa Khi đốt than , giấy , chất dẻo và nhiên liệu rắn cũng tạo ra khí clo vaø HCl Khí thaûi töø caùc nhaø maùy gia coâng beà maët kim loaïi ñieån hình laø nhaø maùy maï keõm baèng phöông phaùp nhuùng noùng vôùi coâng suaát haøng traêm nghìn taán I.2.2 Ñaëc Ñieåm 2
  3. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC Dung dòch HCl ñöôïc taïo thaønh töø khí hydroclorua hoaø tan trong nöôùc Khi môû nuùt chai ñöïng HCl thöôøng boác ra khoùi traéng Khí HCl gaëp hôi nöôùc trong khoâng khí thöôøng ngöng tuï thaønh caùc gioït nhoû raát kích öùng I.2.3 Taùc Haïi : Gaây kích öùng , laøm hö haïi , toån thöông (boûng) caùc boä phaän cô theå tieáp xuùc , va chaïm gaây dính nhö : ñöôøng hoâ haáp, ñöôøng tieâu hoùa , maét , da, raêng … Theo keát quaû nghieân cöùu cuûa Toå chöùc Y teá theá giôùi(WHO), HCl coù theå gaây aûnh höôûng heä thoáng vò giaùc, maét, da, muõi, moàm - Baét ñaàu ôû noàng ñoä 0,1-3,23 mg/m3 ñaõ thaáy coù muøi; töø 2,83-12,8 mg/m3 thaáy muøi roõ vaø töø 8,3-32,9 mg/m3: thaáy muøi naëng O - Coâng nhaân laøm vieäc noàng ñoä 15 mg/m3ôû thôøi gian daøi coù theå bò hoûng raêng F vaø ñeå baûo veä söùc khoûe coâng nhaân neân duy trì noàng ñoä ôû möùc 2,9 mg/m3 N - Khoâng gaây ung thö .I Khi hít phaûi caùc hôi axit trong khoâng khí hoaëc caùc saûn phaåm cuûa hôi axit luoân H luoân boác ra khí HCl gaây kích öùng ñöôøng hoâ haáp khi taùc duïng vôùi kim loaïi vaø ñun noùng N caøng boác ra nhieàu khí HCl , coù theå gaây vieâm phoåi hoùa hoïc A HCl laøm cho caây coái chaäm phaùt trieån , vôùi noàng ñoä cao thì caây cheát X HCl coù taùc duïng laøm giaûm ñoä môõ boùng cuûa laù caây , laøm cho caùc teá baøo bieåu bì G cuûa laù bò co laïi N I.3 CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ CHUNG : O Ñoái vôùi khí thaûi coâng nghieäp , caùc cô sôû caàn xöû lyù taïi nguoàn , caùc phöông phaùp U caên baûn coù theå aùp duïng laø: R - Pha loaõng khí baèng oáng khoùi coù chieàu cao phuø hôïp IT - Thay ñoåi nhieân lieäu , nguyeân vaät lieäu thieát bò nhaèm giaûm oâ nhieãm O - Laép ñaët caùc heä thoáng xöû lyù oâ nhieãm (laéng , loïc , haáp thuï haáp phuï , phaân huûy M sinh hoïc…) I.3.1 Cô Sôû Lyù Thuyeát Cuûa Quaù Trình Xöû Lyù Khí Ñoäc Haïi : Goàm 3 phöông phaùp chính : - Haáp thuï caùc chaát khí ñoäc haïi baèng chaát loûng (nöôùc , dung dòch …) - Haáp phuï caùc chaát oâ nhieãm treân beà maët vaät lieäu raén ( than hoaït tính , than buøn than naâu , ñaát xoáp, phaân raùc….) - Bieán ñoåi hoùa hoïc caùc chaát oâ nhieãm baèng quaù trình thieâu ñoát ( ñoát chaùy sau ) hoaëc xöû lyù baèng chaát xuùc taùc ñoái vôùi khí thaûi I.3.2 Haáp Thuï Khí Baèng Chaát Loûng : Haáp thu laø quaù trình xaûy ra khi moät caáu töû cuûa pha khí khueách taùn vaøo pha loûng do söï tieáp xuùc giöõa hai pha khí vaø loûng. Neáu quaù trình xaûy ra ngöôïc laïi, nghóa laø caàn söï 3
  4. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC truyeàn vaät chaát töø pha loûng vaøo pha khí, ta coù quaù trình nhaû khí. Nguyeân lyù cuûa caû hai quaù trình laø gioáng nhau. Quaù trình haáp thu taùch boû moät hay nhieàu chaát oâ nhieãm ra khoûi doøng khí thaûi (pha khí) baèng caùch xöû lyù vôùi chaát loûng (pha loûng). Khi naøy hoãn hôïp khí ñöôïc cho tieáp xuùc vôùi chaát loûng nhaèm muïc ñích hoøa tan choïn löïa moät hay nhieàu caáu töû cuûa hoãn hôïp khí ñeå taïo neân moät dung dòch caùc caáu töû trong chaát loûng. - Khí ñöôïc haáp thuï goïi laø chaát bò haáp thuï - Chaát loûng duøng ñeå haáp thu goïi laø dung moâi (chaát haáp thuï) - Khí khoâng bò haáp thuï goïi laø khí trô. Nguyeân taéc: cho khí thaûi tieáp xuùc vôùi chaát loûng , caùc khí naøy hoaëc ñöôïc hoøa tan vaøo chaát loûng hoaëc ñöôïc bieán ñoåi thaønh phaàn Hieäu quaû cuûa haáp thuï phuï thuoäc vaøo : O ü Söï tieáp xuùc giöõa pha khí vaø pha loûng F ü Thôøi gian tieáp xuùc N ü Noàng ñoä moâi tröôøng haáp thuï .I ü Toác ñoä phaûn öùng giöõa chaát haáp thuï vaø khí thaûi H Phöông phaùp naøy ñöôïc söû duïng nhieàu trong khöû SOx trong khí thaûi do ñoát than, N daàu vaø töø loø naáu kimloaïi , khöû hôi H2SO4 töø coâng ngheä saûn xuaát hoùa chaát; khöû H2S töø A coâng ngheä xöû lyù khí thieân nhieân vaø loïc daàu ; khöû khí Cl2 töø saûn xuaát hoùa chaát;khöû NH3 X töø quaù trình maï kim loaïi vaø khöû caùc halogen,CO2, NO2 vaø buïi töø caùc quaù trình coâng G ngheä khaùc … N I.3.3 Haáp Phuï Khí Baèng Vaät Lieäu Raén : O Quaù trình haáp phuï phuø hôïp cho nhöõng tröôøng hôïp sau : U 1. Chaát khí oâ nhieãm khoâng chaùy ñöôïc hoaëc khoù chaùy R 2. Chaát khí caàn khöû laø coù giaù trò vaø caàn thu hoài IT 3. Chaát khí oâ nhieãm coù noàng ñoä thaáp trong khí thaûi maø caùc khí khöû khaùc khoâng O theå aùp duïng M Haáp phuï bao goàm 2 loaïi I.3.3.1 Haáp Phuï Vaät Lyù : Öu ñieåm : - Haáp phuï vaät lyù laø quaù trình thuaän nghòch vì vaäy ñeå thu hoài chaát bò haáp phuï coù giaù trò hoaëc hoaøn nguyeân chaát haáp phuï ñaõ baõo hoøa ñeå taùi söû duïng - Toàc ñoä haáp phuï dieãn ra raát nhanh Khuyeát ñieåm : - Löôïng khí bò haáp phuï vaät lyù giaûm ñi raát nhanh khi nhieät ñoä taêng vaø coù trò soá raát beù khi cao hôn nhieät ñoä cao hôn nhieät ñoä tôùi haïn cuûa chaát bò haáp phuï I.3.3.2 Haáp Phuï Hoùa Hoïc : Öu ñieåm : 4
  5. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC - Löôïng nhieät toûa ra lôùn hôn nhieàu so vôùi löôïng nhieät ñöôïc giaûi phoùng vì theá naêng löôïng caàn cho phaûn öùng caùc chaát aáy trong pha khí - Tính khoâng thuaän nghòch vì vaäy baûn chaát hoùa hoïc cuûa chaát khí thay ñoåi khi giaûi haáp Phaïm vi öùng duïng : taùi sinh hôi coàn töø kho chöùa röôïu , loïc saïch khí thaûi loø ñoát , khöû aåm trong khoâng khí , khöû khí ñoäc haïi vaø muøi trong khí thaûi , thu hoài caùc loaïi khí coù giaù trò laãn trong khoâng khí thaûi I.3.4 Xöû Lyù OÂ Nhieãm Baèng Quaù Trình Thieâu Ñoát-Ñoát Chaùy Sau : Löôïng khí thaûi lôùn noàng ñoä chaùy ñöôïc laïi raát beù , ñaëc bieät laø nhöõng chaát oâ nhieãm coù muøi khoù chòu Nguyeân lyù : ñoát chaùy tröïc tieáp caùc hôi khí ñoäc caàn xöû lyù ñeå taïo neân saûn phaåm O chaùy laø caùc loaïi khí khaùc F Öu ñieåm : N .I - Phaân huûy ñöôïc hoaøn toaøn caùc chaát oâ nhieãm chaùy ñöôïc khi thieát bò thieâu ñoát ñöôïc thieát keá vaø vaän haønh ñuùng quy caùch H - Thích öùng vôùi thay ñoåi noàng ñoä löu löôïng khí N - Hieäu quaû xöû lyù cao A - Khoâng caàn hoaøn nguyeân X - Taän duïng ñöôïc nhieät thaûi G Khuyeát ñieåm : N - Chi phí ñaàu tö vaø vaän haønh lôùn O - Phöùc taïp theâm vaàn ñeà oâ nhieãm khoâng khí do coù chöùa theâm nhöõng hôïp chaát U cuûa clorin, nitô vaø löu huyønh… ngoaøi caùc nguyeân toá C , H , O - Cung caáp theâm nhieân lieäu , chaát xuùc taùc gaây caûn trôû hoaït ñoäng thieát bò R IT I.4 LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ O Trong 3 phöông phaùp treân , ñeå xöû lyù löôïng khí HCl do nhaø maùy ñieän phaân M NaOH-CL2 thaûi ra phöông phaùp thöôøng ñöôïc söû duïng hôn caû laø haáp thuï vaø haáp phuï Haáp thuï hidro clorua baèng nöôùc ñöôïc thöïc hieän trong caùc thieát bò khaùc nhau . Hieäu quaû xöû lyù phuï thuoäc löôïng nöôùc töôùi . Trong thaùp ñeäm hieäu quaû coù theå ñaït 88%, thaùp ñóa 90-99%, thaùp dóa choùp 97,8% Ñeå haáp thuï hidro clorua ngöôøi ta thöôøng söû duïng nöôùc,dung dòch kieàm NaOH, Ca(OH)2 hoaëc Na2CO3 ñeå haáp thuï HCl cho pheùp taêng hieäu quaû xöû lyù vaø ñoàng thôøi trung hoøa nöôøc thaûi. Phöông phaùp cho pheùp taän duïng hidro clorua ñeå saûn xuaát caùc clorua kim loaïi: CaCl2 ,FeCl3 ,ZnCl2 ,BaCl2 ,NaCl.. Ñeå haáp phuï hydro clorua ngöôøi ta coù theå duøng oxit clorua saét vaø clorua oxit ñoàng trong hoãn hôïp vôùi oxit magieâ,sunfat vaø photphat ñoàng ,chì ,cadmi taïo thaønh caùc phöùc vôùi 2 phaân töû HCl vaø vaøi vaät lieäu polime höõu cô,zeolit…Caùc hôïp chaát haáp phuï naøy cho pheùp xöû lyù khí vôùi noàng ñoä HCl thaáp ñeán 1% theå tích trong khoaûng nhieät ñoä 5
  6. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC roäng.Phöông phaùp naøy ít ñöôïc söû duïng laø do chi phí phuïc hoài chaát haáp phuï lôùn,chaát haáp phuï thöôøng ñaét vaø hieám Töø vieäc phaân tích öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa töøng phöông phaùp treân vaø theo yeâu caàu cuûa ñoà aùn : naêng suaát cuaû thaùp laø 5000 m3/h ,khí ñaït tieâu chuaån loaïi B: noàng ñoä ñaàu ra 200 mg/l (TCVN 5939-1995), hieäu suaát xöû lyù cuûa thieát bò chính ñaït ñöôïc 90% , ta seõ choïn thieát bò xöû lyù duøng trong tröôøng hôïp naøy laø HAÁP THUÏ O F N .I H N A X G N O U R IT O M 6
  7. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC CHÖÔNG i i : HAÁP THUÏ VAØ CAÙC LÖÏA CHOÏN CHI TIEÁT II.1 TOÅNG QUAN VEÀ QUAÙ TRÌNH HAÁP THUÏ II.1.1 Cô Cheá Quaù Trình: Haáp thu laø quaù trình quan troïng ñeå xöû lyù khí vaø ñöôïc öùng duïng trong raát nhieàu quaù trình khaùc.Haáp thu treân cô sôû cuûa quaù trình truyeàn khoái ,ñöôïc moâ taû vaø tính toaùn döïa vaøo phaân chia 2 pha (caân baèng pha, khueách taùn). Cô cheá quaù trình coù theå chia thaønh 3 böôùc: + Khueách taùn caùc phaân töû chaát oâ nhieãm theå khí trong khoái khí thaûi ñeán beà maët O cuûa chaát loûng haáp thuï. Noàng ñoä phaân töû ôû phía chaát khí phuï thuoäc vaøo caû 2 hieän töôïng F khueách taùn: N .I Khueách taùn roái: coù taùc duïng laøm noàng ñoä phaân töû ñöôïc ñeàu ñaën trong khoái khí. H Khueách taùn phaân töû: laøm cho caùc phaân töû khí chuyeån ñoäng veà phía lôùp bieân N Trong pha loûng cuõng xaûy ra hieän töôïng töông töï nhö theá: A Khueách taùn roái: ñöôïc hình thaønh ñeå giöõ cho noàng ñoä ñöôïc ñeàu ñaën trong toaøn boä X khoái chaát loûng G Khueách taùn phaân töû: laøm dòch chuyeån caùc phaân töû ñeán lôùp bieân hoaëc töø lôùp bieân N ñi vaøo pha khí O + Thaâm nhaäp vaø hoøa tan chaát khí vaøo beà maët cuûa chaát haáp thuï + Khueách taùn chaát khí ñaõ hoøa tan treân beà maët nhaên caùch vaøo saâu trong loøng chaát U loûng haáp thuï. R IT Quaù trình haáp thuï phuï thuoäc vaøo söï töông taùc giöõa chaát haáp thuï vaø chaát bò haáp thuï trong pha khí. O II.1.2 Quaù Trình Trao Ñoåi Chaát: M Khi chaát oâ nhieãm töø khí thaûi vaøo chaát loûng haáp thuï caùc phaân töû ñöôïc trao ñoåi qua vuøng ranh giôùi goïi laø lôùp bieân (maøng, phim). Caùc phaân töû ñi qua lôùp bieân töø caû 2 phía, moät soá töø phía chaát khí, moät soá töø phía chaát loûng. Cöôøng ñoä trao ñoåi phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá taùc ñoäng leân heä thoáng nhö aùp suaát, nhieät ñoä, noàng ñoä vaø ñoä hoøa tan cuûa phaân töû. Cöôøng ñoä trao ñoåi seõ taêng neáu giöõa pha loûng vaø pha khí coù dieãn ra phaûn öùng hoùa hoïc hay caùc phaân töû khí khoâng heå quay trôû veà khoái khí khi coù taùc ñoäng cuûa caùc quaù trình vaät lyù. Quaù trình haáp thuï keøm theo söï toûa nhieät vaø laøm taêng nhieät ñoä cuûa heä thoáng. Khi pha khí phaân taùn vaøo pha loûng xaûy ra hieän töôïng daãn nhieät laøm naêng löôïng cuûa caáu töû pha khí bò giaûm. Hieän töôïng naøy xaûy ra laø do söï chuyeån ñoäng hoãn loaïn cuûa caùc phaân töû khí, laøm cho caùc phaân töû naøy bò xaùo troän töø ñoù daãn tôùi söï caân baèng naêng löôïng 7
  8. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC giöõa hai pha. Nhôø coù chuyeån ñoäng naøy maø söï khaùc bieät cuïc boä veà noàng ñoä chaát khí trong hoãn hôïp seõ ñöôïc giaûm daàn ngay caû khi khoâng coù söï can thieäp cuûa ngoaïi löïc nhö quaáy, laéc. Maët khaùc toång theå tích cuûa heä thoáng trong quaù trình haáp thuï cuõng bò giaûm do theå tích pha khí giaûm. Theo Nguyeân lyù Le Chartelier: ñoä hoøa tan cuûa khí trong chaát loûng taêng neáu taêng aùp suaát vaø giaûm nhieät ñoä cuûa quaù trình. Trong thöïc teá coù 2 hieän töôïng haáp thuï: Haáp thuï ñaúng nhieät: ñöôïc tieán haønh vôùi söï giaûi nhieät pha loûng baèng thieát bò truyeàn nhieät boá trí trong thaùp haáp thuï. Neáu noàng ñoä ban ñaàu khoâng lôùn hoaëc khi löu löôïng chaát loûng lôùn thì söï thay ñoåi nhieät ñoä cuûa chaát loûng khoâng ñaùng keå. Haáp thuï ñaúng aùp: dieãn ra khi khoâng coù söï trao ñoåi vôùi moâi tröôøng beân ngoaøi, O khi naøy cô caáu thieát bò ñöôïc ñôn giaûn hoùa nhöng ñieàu kieän caân baèng khoâng toát F Coù 2 phöông phaùp haáp thuï : N .I Haáp thuï vaät lyù: ñöôïc döïa treân söï hoøa tan cuûa caáu töû pha khí trong pha loûng Haáp thuï hoùa hoïc: coù phaûn öùng hoùa hoïc giöõa chaát bò haáp thuï vaø chaát haáp thuï. H Khi naøy hieäu noàng ñoä ôû beà maët phaân chia pha taêng, vaän toác haáp thuï hoùa hoïc taêng hôn N khi haáp thuï vaät lyù. Vaän toác phaûn öùng hoùa hoïc caøng taêng, vaän toác haáp thuï hoùa hoïc caøng A taêng. X G II.2 CAÙC LOAÏI THAÙP HAÁP THUÏ N Thieát bò haáp thuï coù chöùc naêng taïo ra beà maët tieáp xuùc giöõa hai pha khí vaø loûng caøng O lôùn caøng toát. Coù nhieàu daïng thaùp haáp thu: U 1. Thaùp phun: R Laø thaùp coù cô caáu phun chaát loûng baèng cô hoïc hay baèng aùp suaát trong ñoù chaát IT loûng ñöôïc phun thaønh nhöõng gioït nhoû trong theå tích roãng cuûa thieát bò vaø cho doøng khí ñi qua. Thaùp phun ñöôc söû duïng khi yeâu caàu trôû löïc beù vaø khí coù chöùa haït raén. O 2. Thaùp suûi boït: M Khí ñöôïc cho qua taám ñuïc loã beân treân coù chöùa lôùp nöôùc moûng . 3. Thaùp suïc khí: Khí ñöôïc phaân taùn döôùi daïng caùc bong boùng ñi qua lôùp chaát loûng. Quaù trình phaân taùn khí coù theå thöïc hieän baèng caùch cho khí ñi qua taám xoáp, taám ñuïc loã hoaëc baèng caùch khuaáy cô hoïc. 4. Thaùp ñeäm: Chaát loûng ñöôïc töôùi treân lôùp ñeäm roãng vaø chaûy xuoáng döôùi taïo ra beà maët öôùt cuûa lôùp ñeäm ñeå doøng khí tieáp xuùc khi ñi töø döôùi leân. Thaùp ñeäm thöôøng ñöôïc söû duïng khi naêng suaát nhoû, moâi tröôøng aên moøn, tæ leä loûng : khí lôùn, khí khoâng chöùa buïi vaø haáp thuï khoâng taïo ra caën laéng. 5. Thaùp ñóa: 8
  9. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC Cho pheùp vaän toác khí lôùn neân ñöôøng kính thaùp töông ñoái nhoû, kinh teá hôn nhöõng thaùp khaùc. Ñöôïc söû duïng khi naêng suaát lôùn, löu löôïng loûng nhoû vaø moâi tröôøng khoâng aên moøn. Thaùp haáp thuï phaûi thoaû maõn nhöõng yeâu caàu sau: hieäu quaû vaø coù khaû naêng cho khí ñi qua, trôû löïc thaáp (
  10. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC Ca(OCl)2 + 4HCl = CaCl 2 + 4HClO Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O Öu ñieåm : a. Reû nhaát , taùc chaát deã kieám b. Khoâng caàn choáng aên moøn thieàt bò kó löôõng vì moâi tröôøng kieàm Nhöôïc ñieåm a. Hieäu quaû xöû lyù khoâng cao , deã bò ñoùng caën gaây taùch ngheõn ñöôøng oáng b. Duøng dung dòch NaOH vaø Na2CO3 hieäu quaû taêng ñeán 98% II.5.2 Haáp Thuï Baèng Phöông Phaùp Axit Phöông phaùp naøy ñöôïc söû duïng nhieàu khi trong khí thaûi ngoaøi clo vaø hidro clorua O coøn chöùa nhieàu khí suafua dioxit F Öu ñieåm : N .I a. Phöông phaùp axit cho khaû naêng haáp thuï ñoàng thôøi clo vaø sunfua dioxit H Nhöôïc ñieåm : N b. Vaän haønh toán keùm do keøm theo xöû lyù theâm hidro sunfua A X II.5.3 Haáp Thuï Khí HCl Baèng Nöôùc : G Öu ñieåm : N a. HCl tan nhieàu trong nöôùc(1 theå tích nöôùc coù theå hoøa tan 500 theå O tích khí HCl) U b. Nöôùc laø dung moâi reû tieàn, deã söû duïng,deã kieám vaø khoâng gaây ñoäc R haïi IT Nhöôïc ñieåm: Taïo söông muø caùc gioït axit loûng maø vieäc thu hoài laïi ñaït hieäu quaû O khoâng cao M II.6 LÖÏA CHOÏN THIEÁT BÒ Töø nhöõng ñieàu phaân tích ôû treân,ta seõ löïa choïn thaùp haáp thuï laø thaùp ñeäm vì naêng suaát thaùp khoaûng 5000m3/ngaøy töông ñoái nhoû hôn nöõa HCl laø moät moâi tröôøng aên moøn cao , quaù trình ñieän phaân cuõng khoâng phaùt sinh nhieàu buïi Duøng dung moâi haáp thuï laø nöôùc do nhöõng öu ñieåm ñaõ ñöôïc phaân tích ôû treân CHÖÔNG I I I : ÑEÀ XUAÁT VAØ THUYEÁT MINH COÂNG NGHEÄ 10
  11. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC III.1 YEÀU CAÀU THIEÁT KEÁ: III.1.1 Ñaàu ñeà caùc soá lieäu cho Caùc soá lieäu ban ñaàu cho thieát keá nhö sau: - Naêng suaát 5000 m3/h - Ñaït tieâu chuaån khí thaûi loaïi B - Hieäu suaát xöû lyù cuûa thieát bò chính 90% Caùc soá lieäu töï choïn: - Nhieät ñoä pha khí HCl: 300C - Nhieät ñoä cuûa nöôùc : 300C - Aùp suaát khí quyeån : 1at O III.1.2 Yeâu caàu thieát keá: F Thieát keá heä thoáng xöû lyù khí thaûi HCl töø nhaø maùy ñieän phaân NaOH-Cl2 N .I III.2 QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ : H N khí Oáng Phaùt A Boàn cao vò X khoùi thaûi G N O Khí Scubô Thaùp haáp U loïc buïi thuï R IT Nöùôc thaûi O Xaû buïi Buïi M Boàn chöùa Bôm Coâng Beå trung hoøa trình HCl Nöôùc Beå chöùa XLNT III.3 THUYEÁT MINH QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ : Khí thaûi HCl töø quaù trình ñieän phaân ñi vaøo Scubô ñeå loïc boû buïi. Sau ñoù ñöôïc ñöa qua thaùp haáp thuï. Nöôùc töø beå chöùa ñöôïc bôm leân boàn cao vò ñeå chaûy vaøo thaùp haáp 11
  12. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC thuï.Nöôùc ñöôïc ñöa vaøo thaùp haáp thuï qua boä phaän phaân phoái loûng phaûi thaám öôùt toaøn boä vaät cheâm tieáp xuùc vôùi khí thaûi HCl ñi töø döôùi leân .Taïi lôùp vaät lieäu ñeäm trong thaùp seõ xaûy ra quaù trình haáp thuï khí thaûi HCl vaøo trong dung moâi laø nöôùc.Do hieäu suaát haáp thuï cuûa thaùp haáp thuï chæ ñaït ñeán 90% neân khoaûng10% löôïng khí thaûi seõ thoaùt ra ngoaøi qua quaït huùt ñi vaøo oáng khoùi thaûi ra khí quyeån vôùi tieâu chuaån thaûi ñöôïc cho pheùp.90% khí thaûi HCl ñöôïc haáp thuï vaøo nöôùc thaønh dung dòch axit clohidric.Daãn dung dòch qua beå trung hoøa cho hoaøn löu trôû laïi thaùp haáp thuï, phaàn coøn laïi cho qua heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa nhaø maùy. O F N .I H N A X G N O U R IT O M 12
  13. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC CHÖÔNG IV : TÍNH TOAÙN COÂNG NGHEÄ VAØ THIEÁT BÒ PHUÏ TRÔÏ Caùc thoâng soá choïn: - Nhieät ñoä pha khí HCl: 300C - Nhieät ñoä cuûa nöôùc : 300C - Aùp suaát khí quyeån : 1at IV.1 TÍNH CAÙC THOÂNG SOÁ ÑAÀU VAØO, ÑAÀU RA: O Löu löôïng khoái löôïng cuûa hoãn hôïp khí ôû ñaàu vaøo thieát bò F Gñ =V0 . r0 N .I M (1 - yd ) MA r0= yd + B H 22,4 22,4 N yd 0,08 A MA 36,5 X = 0,0646 (KmolHCl/Kmolhh khí) yd = = 0,08 1 - 0,08 yd 1 - yd + G + 36,5 29 MA MB N O 36,5 29 r0 = .0,0646 + (1 - 0,0646) = 1,3163( Kg / m3 ) U 22,4 22,4 R 5000 IT Gñ = .1,3163 = 1,8282( Kg / s ) 3600 O Löu löôïng cuûa caáu töû phaân taùn: M( GAñ = Gd . y d = 1,8282.0,08 = 0,1463( Kg / s ) ) GBñ = Gd . 1 - yd = 1,8282.(1 - 0,08) = 1,6819( Kg / s ) Khoái löôïng HCl ñöôïc haáp thuï bôûi nöôùc: M = GAñ . 0,9 = 0,1463.0,9 = 0,1316 (Kg/s) Khoái löôïng HCl coøn laïi trong hoãn hôïp khí ñaàu ra: GAc = GAñ – M = 0,1463 – 0,1316 = 0,0146(Kg/s) Toång löôïng khí ñaàu ra: GBc = GBñ + GAc = 1,6819 + 0,0146 = 1,6965(Kg/s) Noàng ñoä phaàn khoái löôïng HCl ôû ñaàu vaøo: G 0,1463 Yd = Ad = = 0,0870( KgHCl / Kgkk ) GBd 1,6819 13
  14. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC Noàng ñoä phaàn khoái löôïng HCl ôû ñaàu ra: G 0,0146 Yc = Ac = = 0,0087( KgHCl / Kgkk ) GBd 1,6819 IV.2 XAÙC ÑÒNH LÖU LÖÔÏNG KHOÁI LÖÔÏNG PHA LOÛNG Löu löôïng pha loûng(nöôùc) ñöôïc tính baèng phöông phaùp ñoà thò.Treân ñoà thò ta döïng ñöôøng caân baèng vaø ñöôøng laøm vieäc cuûa quaù trình haáp thuï IV.2.1 PHÖÔNG TRÌNH ÑÖÔØNG CAÂN BAÈNG: Ñöôøng caân baèng döïng ñöôïc nhôø vaøo phöông trình Henry: H y * = m.x* = . x* P O MH X F Y* = A . . (*) M B p M A + X (1 - H ) N .I MC P MA , MB , MC : laàn löôït laø khoái löôïng phaân töû cuûa khí HCl,khoâng khí,nöôùc H H: haèng soá Henry(tra baûng IX.1 trong[1]) N P: aùp suaát tuyeät ñoái trong thieát bò A X Noàng ñoä toái ña HCl trong chaát loûng coù theå xaùc ñònh töø phöông trình(*): G Ôû ñieàu kieän 300C haèng soá Henry tra baûng IX.1[1] H=2200mmHg N 36,5 2200 X max Ycb = Yd = 0,0870 = O . . æ 2200 ö 29 760 36,5 + X max ç1 - ÷ U 18 760 ø è RÞ X max = 0,0463 (KgHCl/KgH2O) IT Cho X thay ñoåi trong khoaûng töø 0 ñeán 0,05 vôùi böôùc nhaûy 0,005: ta döïng ñöôøng O caân baèng M Xeùt ñeán söï thay ñoåi nhieät ñoä giöõa ñaàu vaøo vaø ñaàu ra cuûa khí HCl, ta xeùt ñeán hieäu öùng nhieät: · Löôïng naêng löôïng maø chaát loûng ñoù haáp thuï: L.c.(tc-tñ ) Trong ñoù: L: löu löôïng chaát loûng(kg/s) c: nhieät dung rieâng cuûa nöôùc c=4,19KJ/Kg.K tñ, tc : nhieät ñoä ñaàu vaø cuoái cuûa nöôùc æ ö · Löôïng khí hoøa tan trong loûng: L.q ç X c - X d ÷ ç ÷ è ø q: hieäu öùng nhieät haáp thuï cuûa HCl trong nöôùc(KJ/Kg) q=f(t0x) : tra baûng thay ñoåi theo nhieät ñoä · Phöông trình caân baèng nhieät löôïng: 14
  15. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC ( ) L.c.(tc-tñ )= L.q X c - X d ( ) q Þ tc= tñ + X c - X d c v Ñoái vôùi khoaûng thöù nhaát: 0 + 0,005 X d = 0, C c = 0,005, C tb = = 0,0025 2 Nhieät ñoä chaát loûng tc töông öùng vôùi noàng ñoä C c ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình caân baèng nhieät löôïng: ( ) 1,925.103 q tc= tñ + X c - X d = 30 + (0,005 - 0) = 32,30 C 4,19 c Nhieät ñoä trung bình cuûa chaát loûng trong khoaûng thay ñoåi noàng ñoä treân laø: O t +t 30 + 32,3 ttb= d c = = 31,150 C F 2 2 N ñoái vôùi nhieät ñoä naøy haèng soá Henry laø H=2230 mmHg .I Töø coâng thöùc (*) ta tính ñöôïc noàng ñoä caân baèng: H 36,5 2230 0,005 Ycb = = 0,0091KgHCl / Kgkk . . N 29 760 36,5 + 0,005.(1 - 2230 ) A 18 760 X Tính töông töï cho caùc khoaûng tieáp theo ta ñöôïc baûng soá lieäu sau: G N Nhieät ñoä chaát haáp thuï (0C) Noàng ñoä HCl O STT U Xd H q.103 R Xc X tb Y IT (KJ/Kg) tñ tc ttb mmHg 1 0 0,005 0,0025 1,925 30 32,3 31,1 2230 0,0091 O 2 0,005 0,01 0,0075 1,922 32,3 34,6 33,4 2238 0,0185 M 3 0,01 0,015 0,0125 1,919 34,6 36,9 35,7 2250 0,028 4 0,015 0,02 0,0175 1,916 36,9 39,2 38 2260 0,0376 5 0,02 0,025 0,0225 1,912 39,2 41,4 40,3 2270 0,0475 6 0,025 0,03 0,0275 1,91 41,4 43,7 42,6 2275 0,0574 7 0,03 0,035 0,0325 1,906 43,7 46 44,9 2280 0,0675 8 0,035 0,04 0,0375 1,903 46 48,3 47,1 2284 0,0777 9 0,04 0,045 0,0425 1,9 48,3 50,5 49,4 2289 0,0881 10 0,045 0,05 0,0475 1,898 50,5 52,8 51,7 2293 0,0985 IV.2.2 Phöông Trình Ñöôøng Laøm Vieäc: Daïng ñöôøng laøm vieäc ñi qua 2 ñieåm: 15
  16. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC A( X d , Yc ) A(0;0,0087) · B ( X c , Yd ) Yd = 0,087 , ñieåm B laø giao ñieåm cuûa ñöôøng caân baèng vaø ñuôøng · laøm vieäc . Vì vaäy ta döïng ñöôïc ñöôøng laøm vieäc cuûa quaù trình haáp thuï töông öùng vôùi löu löôïng chaát haáp thuï toái thieåu (mmin). Yd = 0,087 döïa vaøo ñöôøng caân baèng xaùc ñònh ñöôïc X * = 0,0396 KgHCl / KgH 2O Yd - Yc 0,087 - 0,0087 mmin = tga min = = = 1,9773KgH 2O / KgKK 0,0396 - 0 X * - Xd Löôïng nöôùc thöïc teá ñöôïc laáy töø 10-30% lôùn hôn löu löôïng nöôùc toái thieåu: m = (1,1 - 1,3)mmin m = 1, 2.1,9773 = 2,3728 KgHCl/KgH2O Phöông trình ñöôøng laøm vieäc coù daïng: O F Y = 2,3728 X + 0,0087 N Noàng ñoä HCl trong pha loûng ôû ñaàu ra: .I Yd = 0,087 döïa vaøo phöông trình ñöôøng laøm vieäc Þ X c = 0,033 H Löu löôïng nöôùc haáp thuï: N Lñ = m.GBñ = 2,3728.1,6819 = 3,9908 Kg/s A Löu löôïng pha loûng ôû ñaàu vaøo: 4 Kg/s X Löu löôïng pha loûng ôû ñaàu ra: G Lc =Lñ +M = 3,9908 + 0,1316 = 4,1224 Kg/s N Nhieät ñoä chaát loûng ôû ñaàu ra: O 1903 (0,033 - 0,03) + 43,7 = 45,060 C tc = U 4,19 R IT O M 16
  17. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC ÑÖÔØNG CAÂN BAÈNG-ÑÖÔØNG LAØM VIEÄC 0,1200 0,1000 y = 2,3727x + 0,0087 B Y,Kmol HCl/Kmol kk 2 R =1 0,0800 y = 1,9876x + 0,0083 2 R = 0,9997 0,0600 O F 0,0400 Ñöôø ng caâ n baè ng N .I 0,0200 Ñöôø ng laø m vieä c H A N 0,0000 A Linear (Ñöôø ng caâ n 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 X baè ng) X,Kmol HCl/kmol nöôùc G Linear (Ñöôø ng laø m N vieä c) O U IV.3 TÍNH THAÙP HAÁP THUÏ R Choïn vaät lieäu ñeäm:(Baûng IX.8 Ñaëc tröng cuûa ñeäm[1]) IT Ñeäm voøng rasig xeáp ngaãu nhieân ñeäm baèng söù : O · Kích thöôùc: 30x30x3,5 mm M · Beà maët töï do rieâng s = 165m2/m3 · Theå tích töï do vñ= 0,76m3/m3 · Soá ñeäm trong 1 m3: 25.103 · Khoái löôïng rieâng xoáp: rñ = 570 kg/m3 IV.3.1 Vaän Toác Doøng Khí Ñi Trong Thaùp : Vaän toác doøng khí ñi trong thaùp: wk = wg .n wg: vaän toác tôùi haïn töông öùng vôùi ñieåm nghòch ñaûo, nghóa laø chuyeån töø cheá ñoä chaûy maøng sang daïng nhö söông, xaùc ñònh theo coâng thöùc: é w g 2 .s d .r k æ m ö0,16 ù r L .ç x ÷ ú = A - 1,75.( tb )1 / 4 .( k )1 / 8 lg ê çm ÷ ê g .vd .rl è n ø ú rl 3 Gtb ë û 17
  18. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC · mn : ñoä nhôùt cuûa nöôùc ôû 200C µnöôùc = 1 .10-3 N.s/m2 (baûng 1.1[2]) · µx : ñoä nhôùt pha loûng theo nhieät ñoä trung bình ttb= (30+45,06)/2=37,530C (baûng 1.1[2])Þµx= 0,6918.10-3 N.s/m2 · rl :Khoái löôïng rieâng trung bình cuûa chaát loûng ôû 300C,Kg/m3 1 rxtb = (r xd + r xc ) 2 3 rxñ=1000 (kg/m ) 0,016 1 - 0,016 x 1 =å c = Þ rxc= 784 (kg/m3) + r xc r x 1134 780 M b .X c 18.0,033 O xc = = = 0,016( KmolHCl / Kmolhhkhi ) 18.0,033 + 36,5 M B .X c + M A F N · Ltb: löu löôïng trung bình cuûa chaát haáp thuï, Kg/s .I Ltb=0,5(Lñ+Lc)=0,5(3,9908+4,1224)=4,0516(Kg/s) H · Löu löôïng trung bình cuûa pha khí: N G + Gc 1,8282 + 1,6965 Gcp = d = = 1,7624( Kg / s ) A 2 2 · Khoái löôïng rieâng trung bình cuûa pha khí: X r y = 0,5.(r d + r c ) G Trong ñoù: N rñ . rc : khoái löôïng rieâng cuûa khí ôû ñaàu vaøo vaø ñaàu ra O M M r c = A yc + B (1 - yc ) U 22, 4 22,4 R IT M B .Yc 29.0,0087 yc = = = 0,0069( kmolHCl / Kmolkhongkhi ) O M B .Yc + M A 29.0,0087 + 36,5 M 36,5 29 rc = 0,0069 + (1 - 0,0069) = 1, 2969( Kg / m 3 ) 22, 4 22,4 Khoái löôïng rieâng trung bình cuûa pha khí: r y = 0,5.(1,3163 + 1,2969) = 1,3066( Kg / m 3 ) Giaù trò A=0,022 khi haáp thuï [1] · Vaän toác tôùi haïn: é w 2 g .165.1,3066 æ 0,6918.10 - 3 ö 0,16 ù 0 , 25 0 ,125 æ 4,0516 ö æ 1,3066 ö ç ÷ ú = 0,022 - 1,75ç lg ê ÷ .ç ÷ ç ÷ -3 2 ê 9,81.0,76 .784 è 1.10 è 1,7624 ø è 784 ø øú ë û Þ wg = 1,37 m/s 18
  19. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC Heä soá n ñöôïc choïn theo baûng phuï thuoäc muïc tieâu quaù trình vaø cheá ñoä thuûy ñoäng cuûa thaùp (xem phuï luïc) Choïn cheá ñoä xoaùy roái vì noù ñaûm baûo cöôøng ñoä quaù trình cao vaø trôû löïc thaáp hôn so vôùi cheá ñoä ñaûo doøng Choïn n=0,9 Vaän toác doøng khí ñi trong thaùp: wk= 0,9.1,37 =1,24 (m/s) IV.3.2 Xaùc Ñònh Ñöôøng Kính Thaùp Haáp Thuï : Ñöôøng kính thaùp ñöôïc xaùc ñònh töø phöông trình löu löôïng theo pha lieân tuïc: Gtb d= 0,785.wk .r y O Trong ñoù: F Gtb: löu löôïng trung bình cuûa pha khí Kg/s N .I ry: khoái löôïng rieâng trung bình pha khí Kg/s wk: vaän toác khí qua tieát dieän thaùp m/s H N 1,7624 dk = = 1,18(m) A 0,785.1,24 .1,3066 X Choïn ñöôøng kính laø 1,2m-ñöôøng kính trong thaân hình truï reøn baèng theùp khoâng G ræ(Baûng XIII.6 [1] ) N Vaän toác laøm vieäc chính xaùc laø: Gcp O 1,7624 wk = = = 1,19(m / s ) 0,785.d k .r y 0,785.1,2 2 .1,3066 2 U R wk 1,19 = 0,87 < 1 vaãn ñaûm baûo cheá ñoä xoaùy roái = IT wg 1,37 Vaäy vaän toác doøng khí ñi trong thaùp laø wk=1,19m/s O M IV.4 TÍNH CHIEÀU CAO LÔÙP ÑEÄM: Chieàu cao lôùp ñeâm trong thaùp haáp thuï (H) thöôøng ñöôïc xaùc ñònh theo soá ñôn vò truyeàn khoái( m y ) vaø chieàu cao töông ñuông moät ñôn vò truyeàn khoái(h0) H = m y .h0 IV.4.1 Tính Soá Baäc Truyeàn Khoái: Soá ñôn vò truyeàn khoái xaùc ñònh theo coâng thöùc: Yd dY òY -Y my = cb Yc Duøng phöông phaùp tích phaân ñoà thò ñeå tính soá ñôn vò truyeàn khoái Ta laäp baûng soá lieäu sau : 19
  20. TAØI LIEÄU CHÆ MANG TÍNH CHAÁT THAM KHAÛO ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC 1 STT Y -Y* Y -Y* Y* X Y 1 0 0,0087 0 0,0087 114,94 2 0,005 0,0206 0,0091 0,0115 87,23 3 0,01 0,0324 0,0185 0,0139 71,80 4 0,015 0,0443 0,028 0,0163 61,39 5 0,02 0,0562 0,0376 0,0186 53,90 6 0,025 0,0680 0,0475 0,0205 48,74 7 0,03 0,0799 0,0572 0,0227 44,09 O 8 0,033 0,0870 0,0675 0,0195 51,28 F N .I 1 Töø baûng soá lieäu treân ta döïng ñoà thò ( Y , ) Y -Y* H N A 140 X 120 G N 100 O 1/(Y *) 80 -Y U 60 R IT 40 O 20 M 0 Yd Yc 0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 Y Soá baäc truyeàn khoái ñöôïc xaùc ñònh baèng dieän tích ñöôïc giôùi haïn bôûi truïc x, ñöôøng 1 cong , 2 ñuôøng thaúng song song vôùi truïc tung x= Yc = 0,0087 , x= Yd = 0,087 Y -Y* Chia nhoû dieän tích ñöôïc giôùi haïn treân thaønh nhieàu dieän tích nhoû, toång caùc dieän tích nhoû ñoù chính laø soá baäc truyeàn khoái cuûa quaù trình. Soá baäc truyeàn khoái cuûa quaù trình laø 5,12. Choïn soá baäc truyeàn khoái laø 5,5 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2