Đồ án: Nhà máy sản xuất cột thép Huyndai – Đông Anh

L I C M N Ờ Ả Ơ

Đ u tiên, em xin đ c g i l ầ ượ ử ờ ả ơ ế i c m n chân thành và sâu s c đ n ắ

th y giáo, ng b môn Máy và Thi t B Công ầ TS. Vũ Đình Ti nế –Tr ưở ộ ế ị

Nghi p Hóa Ch t – D u Khí – Tr ấ ệ ầ ườ ầ ng Đ i H c Bách Khoa Hà N i. Th y ạ ọ ộ

đã ch b o t n tình và t o m i đi u ki n t ỉ ả ậ ệ ố ẹ ư ư t đ p nh t cho em cũng nh đ a ề ạ ấ ọ

i khuyên đúng đ n nh t trong su t quá trình h c t p và làm đ ra nh ng l ữ ờ ọ ậ ắ ấ ố ồ

án t ố t nghi p c a em. ệ ủ

Em xin đ i c m n sâu s c đ n toàn th các th y cô trong c g i l ượ ử ờ ả ơ ế ể ắ ầ

t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí – Tr b môn Máy và Thi ộ ế ệ ấ ầ ị ườ ạ ng Đ i

H c Bách Khoa Hà N i, các th y cô đã d y d chúng em t n tình và ch ầ ạ ậ ọ ộ ỗ ỉ

i tr ng, các th y cô b o cho chúng em trong su t quá trình em h c t p t ả ọ ậ ạ ườ ố ầ

đã ch p cánh, d t lên nh ng c m c a chúng em. Các th y cô luôn là ữ ệ ắ ướ ơ ủ ầ

nh ng t m g ng sáng nh t cho chúng em noi theo và ph n đ u. ữ ấ ươ ấ ấ ấ

t B Công Tôi xin chân thành c m n t p th l p Máy và Thi ơ ể ớ ả ậ ế ị

i đã đoàn k t th ng yêu Nghi p Hóa Ch t – D u Khí – K49. M i ng ầ ệ ấ ọ ườ ế ươ

nhau, cùng nhau v ượ t qua nh ng khó khăn nh t trong h c t p cũng nh ấ ọ ậ ữ ư

trong cu c s ng. ộ ố

Cu i cùng con xin đ c g i l i c m n sâu s c đ n b m và gia ố ượ ử ờ ả ơ ố ẹ ế ắ

đình, b m và gia đình luôn là đi m t a v ng ch c nh t, là ngu n an ể ố ẹ ự ữ ắ ấ ồ ủ i

1

đ ng viên l n lao nh t cho con trong su t cu c đ i này. ộ ộ ờ ấ ớ ố

ộ

Hà N i, tháng 5 năm 2009 Sinh viên

ề ị

Lê Th Huy n Trang L p M&TBCNHC – DK– K49

ng ĐH Bách Khoa HN ớ Tr ườ

M C L C

Ụ

Ụ

NG I: GI

Ệ

Ả

Ớ

I THI U NHÀ MÁY S N XU T C T THÉP HUYNDAI – ĐÔNG Ấ Ộ

ớ

ệ

ệ ả

ơ

ẽ

ạ ẽ ạ

ồ

ả

ủ

ướ

ả NG PHÁP X LÝ N

Ả

Ổ

Ứ

Ử

c th i trong nhà máy. ƯỚ

ẩ

ấ

Ự

Ử

ậ

ỹ

ệ

ấ

ỹ

ắ

ướ ệ ử

ỹ ơ ồ NG IV: TÍNH TOÁN CÔNG NGH

CH ƯƠ ANH 7 ....................................................................................................................................... 7 i thi u chung ............................................................................................................ 1. Gi 9 ......................................................................... 2. Quá trình công ngh s n xu t c t thép ấ ộ 2.1 Giai đo n gia công c khí 9 ........................................................................................ ạ 2.2 Giai đo n m k m 9 .................................................................................................. ạ 11 ....................................................................................... 2.3 Quá trình m nhúng k m 12 ............................... 3. Ngu n th i và vai trò c a vi c x lý n ệ ử C TH I CH A KIM CH NG II: T NG QUAN V PH Ề ƯƠ ƯƠ 15 LO I N NG ........................................................................................................................ Ạ Ặ 15 ..................................................................................... 1. Ph ng pháp k t t a hóa h c ươ ọ ế ủ 2. Ph ng pháp trao đ i ion 17 ............................................................................................ ươ ổ ng pháp đi n hóa 3. Ph 19 ................................................................................................. ươ ệ 20 .................................................................................................... ng pháp trích ly 4. Ph ươ 5. Ph ng pháp màng 21 ...................................................................................................... ươ 5.1 Th m th u ng 21 .................................................................................................. c ấ ượ ẩ 5.2 Siêu l cọ 22 ................................................................................................................... 22 5.3 Th m tách và đi n th m tách ................................................................................ ệ ẩ 6. Ph ng pháp sinh h c 22 ................................................................................................. ọ ươ 23 7. Ph ................................................................................................. ng pháp h p ph ươ ụ NG III: PHÂN TÍCH L A CH N PH 28 ................................. CH NG ÁN X LÝ ƯƠ ƯƠ Ọ 28 ................................................................... c th i 1. K thu t x lý Zn2+ có trong n ỹ ả ướ ậ ử 30 c th i .............................................................. 2. K thu t x lý ion Fe2+ có trong n ậ ử ả ướ ỹ 2.1 V i Clo 30 ................................................................................................................... ớ 30 2.2. V i H2O2 .............................................................................................................. ớ 2.3 V i O3 31 .................................................................................................................... ớ 32 ............................................................................................................ 3. K thu t keo t ụ 3.1 Khái ni m chung 32 .................................................................................................... 33 ............................................................................. 3.2 Phân tích l a ch n ch t keo t ụ ọ ự 3.3 C ch c a quá trình đông t 36 ................................................................................ ơ ế ủ ụ 36 ............................................................................................................ 4. K thu t l ng ậ ắ 36 4.1. C u t o vùng l ng ................................................................................................ ấ ạ 37 4.2. C ch quá trình l ng .......................................................................................... ắ ơ ế 5. K thu t x lý n 37 ......................................................................... c th i ch a crôm ứ ả ậ ử 6. S đ công ngh x lý chung 40 .................................................................................... 41 ...................................................................... CH Ệ ƯƠ

2

1. H th ng x lý n

ộ

ướ

ệ ố

c th i c a ngu n m t và hai ồ

Ế

t b đông keo t

t di n ngang c a l p m ng hay không gian l ng ỏ

ủ ớ

ế

ắ

ệ ắ Ị

41 ...................................................... ử ả ủ 41 1.2 Tính toán công ngh ệ ............................................................................................. 48 CH NG V: TÍNH TOÁN THI T B ............................................................................. ƯƠ Ị ................................................................................................................... 1. B l ng cát 48 ể ắ 51 ................................................................................................................. 2. B đi u hòa ể ề 3. Thi t b trung hòa 52 ........................................................................................................ ế ị t b 3.1 Th tích thi 52 ..................................................................................................... ế ị ể 53 ........................................................................................................ 3.2 C c u khu y ấ ơ ấ 64 3.3. Tính toán lăn ..................................................................................................... ổ 3.3. Tính toán thân thùng khu yấ 68 ................................................................................. 3.4. Đáy thùng 69 ............................................................................................................. 70 ................................................................................................................. 3.5. Chân đỡ 3.6. N i tr c 71 ................................................................................................................. ố ụ 4. Thi t b oxy hóa ion s t II 71 ........................................................................................... ắ ế ị c thi 4.1 Kích th 71 ................................................................................................ t b ế ị ướ 73 4.2. Tính toán tr c khu y ........................................................................................... ấ ụ 83 4.3. Tính toán lăn .................................................................................................... ổ 86 4.4. Tính toán thân thùng khu yấ .................................................................................. 87 .............................................................................................................. 4.5. Đáy thùng 88 4.6. Chân đỡ ................................................................................................................ 89 4.7. N i tr c ................................................................................................................ ố ụ 89 .................................................................................................... 5. Thi ụ ế ị 89 t bế ị .................................................................................................. 5.1. Dung tích thi 5.2. Tính toán c c u khu y 90 ........................................................................................ ơ ấ ấ 93 5.3.Tính toán tr cụ ........................................................................................................ 102 lăn .................................................................................................. 5.4. Tính toán ổ 105 5.5. Tính toán thân thùng khu yấ ............................................................................... 107 5.6. Đáy thùng ............................................................................................................ 108 6. B l ng ...................................................................................................................... ể ắ 108 ......................... 6.1. Di n tích ti ệ 108 6.2. Th tích vùng l ng ............................................................................................ ể 110 NG VI. THI T B PH TR CH ............................................................................... Ế ƯƠ Ụ Ợ t b pha tr n NaOH 10% 1.Thi 110 .................................................................................... ộ ế ị 110 t b pha tr n polymer .......................................................................................... 2. Thi ộ ế ị 111 .................................................................................................................. 3. Ch n b m ơ ọ 111 4. Ch n qu t ................................................................................................................. ạ ọ 113 K T LU N ........................................................................................................................ Ậ Ế 116 ............................................................................................................................... Ph l cụ ụ

3

ủ

ơ ồ ả

ả

Hình I.1: S đ công ngh s n xu t chung c a nhà máy 12 .................................................. ấ ệ ả 27 ................................................ c th i công nghi p Hình II.1. B ng tiêu chu n ngu n n ệ ồ ướ ẩ Hình III.1 Hóa ch t s d ng là NaOH 29 ............................................................................... ấ ử ụ 29 ................................... Hình III.2 Hóa ch t là Ca(OH)2 Hình III.3 Hóa ch t là Na2CO3 ấ

ấ

ụ

ệ

ướ

ộ

ạ

ụ

ể

ộ

ấ

ụ

ể ấ ạ

ấ

ụ ụ

ủ

32 ............................................................................................ Hình III.4 M t s ng s c khí ộ ố ố .................................................................................... 36 Hình III.5 C ch quá trình đông t ụ ơ ế Hình III.6 S đ công ngh chung x lý n 40 ......................................................... c th i. ả ơ ồ ử Hình IV.1 Đ tan c a kim lo i ph thu c vào pH 45 ............................................................ ộ ủ 48 .......................................................................................................... Hình V.1 B l ng cát ể ắ Hình V.2 B đi u hòa 52 .......................................................................................................... ể ề Hình V.3 c c u khu y ki u mái chèo 54 ............................................................................... ấ ơ ấ 54 .................................................................... Hình V.4 V n t c chuy n đ ng c a v t th ể ủ ậ ể ậ ố Hình V.5 Đi m đ t l c P 55 ................................................................................................... ặ ự ể HìnhV.7 C u t o con lăn 65 ..................................................................................................... ấ ạ Hình V.8 Chân đỡ 71 ................................................................................................................ 71 ................................................................................................... Hình V.9 N i tr c đàn h i ồ ố ụ Hình V.10 C u t o cánh khu y tua bin 73 .............................................................................. ấ ạ ấ Hình V.11 Bi u đ momen c a c c u khu y .................................................................. 77 ủ ơ ấ ồ ể ng kính c a tr c khu y Hình V.12 Chuy n v h 79 ............................................................ ấ ủ ị ướ 83 ................................................................................................... HìnhV.13 C u t o con lăn 89 Hình V. 14 Chân đỡ ............................................................................................................ Hình V. 15 N i tr c 89 ............................................................................................................ ố ụ 91 Hình V.16 C c u khu y chân v t ...................................................................................... ị ơ ấ 94 Hình V.17 Bi u đ l c và momen tác d ng lên tr c khu y ............................................. ụ ấ ồ ự ể 98 ng kính c a tr c khu y Hình V.18 Chuy n v h ........................................................... ể ấ ị ướ Hình V.19 C u t o con lăn 102 ............................................................................................... ấ ạ 111 ......................................................................................................... c Hình VI.1 B m n ướ ơ 112 .................................................................................................... Hình VI. 2 Qu t th i khí ổ

ạ

4

DANH M C CÁC HÌNH V Ụ Ẽ

L I NÓI Đ U

Ờ

Ầ

V n đ ô nhi m môi tr ề ễ ấ ườ ỉ ủ ng là v n đ muôn th a không ch c a ủ ề ấ

riêng ai, riêng qu c gia nào. Ngày nay v i t c đ phát tri n nhanh chóng ớ ố ể ố ộ

v ượ ậ ủ t b c c a n n khoa h c công ngh tiên ti n, v n đ v ô nhi m môi ệ ề ề ề ế ễ ấ ọ

tr ng l i càng tr nên c p thi ườ ạ ấ ở ế t và vô cùng quan tr ng trong đ i s ng con ọ ờ ố

ng i.ườ

N c ta đang trên đà h i nh p qu c t , càng ngày càng có nhi u nhà ố ế ướ ậ ộ ề

máy, c s s n xu t, xí nghi p công nghi p, ti u th công nghi p l n và ơ ở ả ệ ớ ủ ệ ệ ể ấ

, song đây l i là m i lo nh phát sinh. Đi u đó t o ti n đ phát tri n kinh t ạ ề ề ề ể ỏ ế ạ ố

ng i to l n v v n đ ch t phác th i, các xí nghi p này chính là nguyên ả ề ấ ề ệ ạ ấ ớ

nhân nh h ả ưở ng tr c ti p đ n s c kh e con ng ế ứ ự ế ỏ ườ ế ọ i n u không chú tr ng

ng. đ n vi c x lý ngu n th i ra môi tr ế ệ ử ả ồ ườ

H u h t các c s s n xu t này s th i ra kh i l ơ ở ả ẽ ả ố ượ ế ầ ấ ạ ng l n các lo i ớ

n c th i, trong đó có r t nhi u lo i n ướ ạ ướ ề ả ấ ế c th i vô cùng đ c h i. N u ả ạ ộ

không gi i quy t t ả ế ố ấ t v n đ thoát n ề ướ c và x lý n ử ướ ễ c th i, s gây ô nhi m ả ẽ

ng x u đ n s c kh e con ng l n và nh h ớ ả ưở ế ứ ấ ỏ ườ i cũng nh gây nh h ư ả ưở ng

m nh đ n m i n n kinh t qu c dân. ọ ề ế ạ ế ố

Nhà máy s n xu t c t thép Huyndai – Đông Anh Hà N i là m t trong ấ ộ ả ộ ộ

nh ng c s s n xu t l n thu c Nhà máy s n xu t thi t b đi n Đông Anh ơ ở ả ấ ớ ữ ả ấ ộ ế ị ệ

thu c T ng công ty đi n l c Vi ệ ự ổ ộ ệ ẩ t Nam, là nhà máy s n xu t mà s n ph m ả ấ ả

ớ chính là c t thép, v i công su t 18.000 t n s n ph m trên m t năm. V i ấ ấ ả ẩ ộ ớ ộ

nguyên li u chính là thép góc, thép t m, và m t kh i l ng l n các hóa ố ượ ệ ấ ộ ớ

ch t s d ng cho quá trình m (ví d nh k m Zn là 1150 t n/năm; axit ụ ấ ử ụ ư ẽ ạ ấ

3 99,7% 18,036 t n/năm

sunphuric H2SO4 98% 252 t n/năm; oxit Crom CrO ấ ấ

5

c th i ra môi tr …). Do v y ngu n n ậ ồ ướ ả ườ ng bao g m m t l ồ ộ ượ ấ ớ ng r t l n

hóa ch t ch a ion kim lo i n ng( Fe, Zn, Cr…). Vì v y vi c x lý chúng là ệ ử ạ ặ ứ ấ ậ

vô cùng quan tr ng.ọ

Trong b n đ án này, đ ng d n t n tình c a th y giáo TS. ả ồ c s h ượ ự ướ ẫ ậ ủ ấ

t B Công Vũ Đình Ti nế cùng các th y cô trong b môn Máy và Thi ầ ộ ế ị

ng Đ i H c Bách Khoa Hà N i, em đã Nghi p Hóa Ch t – D u Khí – tr ấ ệ ầ ườ ạ ọ ộ

trình bày s l c v các bi n pháp x lý n c th i ch a kim lo i n ng nói ơ ượ ề ử ệ ướ ạ ặ ứ ả

chung, đã đ a ra đ c ph ng án x lý n c th i cũng nh vi c thi ư ượ ươ ử ướ ư ệ ả ế ế t k

c th i c a nhà máy. Tuy nhiên do th i gian và trình đ h th ng x lý n ệ ố ử ướ ả ủ ờ ộ

có h n cũng nh ki n th c th c t ư ế ự ế ứ ạ ẫ còn nhi u h n ch nên ch c ch n v n ế ề ạ ắ ắ

còn r t nhi u thi u sót, em kính mong nh n đ ậ ượ ự c s góp ý c a các th y đ ủ ề ế ấ ầ ể

b n đ án c a em hoàn thi n h n. ả ủ ệ ồ ơ

ạ ớ Em xin chân thành c m n các th y cô cùng toàn th các b n l p ả ơ ể ầ

Máy và Thi ế ề t B Công Nghi p Hóa Ch t D u Khí K49 đã t o m i đi u ệ ấ ầ ạ ọ ị

ki n t t nh t cho em hoàn thành b n đ án này. ệ ố ấ ả ồ

Hà N i, tháng 5 năm 2009 ộ

Sinh viên th c hi n ệ ự

6

Lê Th Huy n Trang ề ị

Ch

ng I: Gi

i thi u chung

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

ươ

ớ

ệ

CH

NG I: GI

ƯƠ

Ớ

Ấ Ộ I THI U NHÀ MÁY S N XU T C T

Ả

Ệ

THÉP HUYNDAI – ĐÔNG ANH

1. Gi i thi u chung ớ ệ

Công ty c khí Đông Anh Hà N i đ c xây d ng t năm 1979 do ộ ượ ơ ự ừ

Liên Xô vi n tr giúp đ xây d ng mang tên đ u tiên là Nhà máy thi ự ệ ầ ỡ ợ ế ị t b

đi n Đông Anh. ệ

T đó đ n nay các m t hàng truy n th ng là s n xu t máy bi n áp, s i cáp ừ ế ề ế ặ ấ ả ợ ố

nhôm, các thi ế ị ệ ố t b đi n khác, c t thép…Trên di n tích 11ha v i h th ng ớ ệ ệ ộ

nhà x ng máy móc thi ưở ế ị t b khá m nh và đ y đ , nhà máy đã s n xu t ra ủ ấ ầ ạ ả

nhi u m t hàng ph c v đ c l c cho các ngành công nghi p, đ c bi t là ụ ắ ự ụ ệ ề ặ ặ ệ

công ngh p đi n c a Qu c Gia. ệ ủ ệ ố

Ngày nay khi n n kinh t qu c dân đang trên đà phát tri n, th tr ề ế ị ườ ng ể ố

ng cao, đ c bi t là các m t hàng đòi h i các s n ph m ph i đ t ch t l ẩ ả ạ ấ ượ ả ỏ ặ ệ ặ

xu t kh u. S n ph m c t thép ph c v cho m ng l i truy n t ụ ụ ẩ ả ẩ ấ ạ ộ ướ ề ả i đi n đòi ệ

ng cao. Đ có đ ng cao, ph i đ u t xây h i ch t l ỏ ấ ượ ể ượ ả c s n ph m ch t l ẩ ấ ượ ả ầ ư

d ng h th ng s n xu t có công ngh và thi ấ ự ệ ố ệ ả ế ị ệ ề t b hi n đ i trên dây chuy n ạ

s n xu t khép kín. Trong b i c nh thi u th n v n đ u t ả ố ả ầ ư ế ấ ố ố ệ cho công ngh và

thi t b hi n đ i, Nhà máy ch t o thi t b đi n Đông Anh đã ch n đ i tác ế ị ệ ế ạ ạ ế ị ệ ố ọ

là Công ty Công ngh p n ng Huyndai (Hàn Qu c) liên doanh thành l p nhà ệ ặ ậ ố

máy s n xu t c t thép xu t kh u ngay trong m t b ng c a nhà máy liên ặ ằ ấ ộ ủ ả ấ ẩ

doanh. S n ph m c a nhà máy ch y u là c t thép xu t kh u. ủ ế ủ ẩ ả ấ ẩ ộ

Hi n nay ngành đi n l c Vi t nam cũng nh các n ệ ự ệ ệ ư ướ ự c trong khu v c

đ c ch nh ph đ u t xây d ng và phát tri n m ng l ượ ủ ầ ư ỉ ự ể ạ ướ ề i đi n r t nhi u, ệ ấ

7

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

nhu

Ch

ng I: Gi

i thi u chung

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

ươ

ớ

ệ

c u v c t thép ngày càng tăng. Vi c tri n khai d án c t thép đ t tiêu ệ ầ ề ộ ự ể ạ ộ

chu n xu t kh u t o đi u ki n cho công ty liên doanh có c h i đ phát ơ ộ ể ẩ ạ ề ệ ẩ ấ

8

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

tri n c v ph ng di n kĩ thu t công ngh và trình đ qu n lí kinh doanh. ể ả ề ươ ệ ệ ậ ả ộ

Ch

ng I. Gi

i thi u chung

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

ươ

ớ

ệ

D án này không nh ng đã mang l i ích kinh t ữ ự i l ạ ợ ế cho xã h i mà còn ộ

qu c dân b ng các kho n thu doanh thu gia tăng thu nh p cho n n kinh t ậ ề ế ế ằ ả ố

và các kho n thu doanh thu và thu l i t c, gi i quy t công ăn vi c làm ế ợ ứ ế ả ả ế ệ

cho s l ng lao đ ng l n, mà còn góp ph n thúc đ y s n xu t tiêu th ố ượ ầ ẩ ấ ả ớ ộ ụ

hàng hóa cho nh ng c s s n xu t nguyên v t li u nh các nhà máy hóa ơ ở ả ậ ệ ư ữ ấ

ch t và các nhà máy s n xu t thép cũng nh các ngành liên quan. ư ả ấ ấ

2. Quá trình công ngh s n xu t c t thép ấ ộ ệ ả

Quá trình s n xu t g m hai giai đo n chính ấ ồ ả ạ

• Giai đo n gia công c khí ạ ơ

• Giai đo n m s n ph m ạ ả ạ ẩ

2.1 Giai đo n gia công c khí ạ ơ

Nguyên li u là thép bóc và thép t m đ c gia công trên hai dây ệ ấ ượ

• Dây chuy n thép góc ch y u là đ t d p c t rãnh và khoan l

chuy n khác nhau: ề

• Dây chuy n thép t m ch y u là c t b ng máy c t th y l c ủ ự

ộ ậ ắ ủ ế ề . ỗ

ắ ằ ủ ế ề ắ ấ

đ ng b ng l a, khoan và đ t d p chi ti t. c t t ắ ự ộ ộ ậ ử ằ ế

Các chi ti t c t đi n sau khi gia công đ ế ộ ệ ượ ạ c ki m tra v kĩ thu t, đ t ề ể ậ

yêu c u l p ráp m i đ ầ ắ ớ ượ ờ c chuy n ra ngoài và l p ráp th . Sau đó tháo r i ử ể ắ

các chi ti t phân lo i và chuy n sang dây chuy n m k m. ế ạ ẽ ề ể ạ

Quá trình gia công c khí t o hình s n ph m không s d ng n ử ụ ẩ ạ ả ơ ướ c

c. nên không có ch t th i ra ngu n n ấ ồ ướ ả

2.2 Giai đo n m k m ạ ạ ẽ

Công ngh m k m đ ệ ạ ẽ ượ ự c l a ch n theo ph ọ ươ ẽ ng pháp nhúng k m

9

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

nóng, đ c th c hi n theo hai b c : ượ ự ệ ướ

Ch

ng I. Gi

i thi u chung

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

ươ

ớ

ệ

2.2.1 B c 1 ướ : X lý s ch b m t ạ ề ặ ử

X lý b m t là vi c sau khi l p th , các chi ti t s t thép đ c tháo ề ặ ử ử ệ ắ ế ắ ượ

r i phân lo i và đ a vào các b làm s ch b m t. Làm s ch b m t tr ờ ề ặ ướ c ề ặ ư ể ạ ạ ạ

ng đ n ch t l khi m đóng vai trò r t quan tr ng, nh h ấ ạ ả ọ ưở ấ ượ ế ầ ng m . Đ u ạ

2SO4),

tiên các chi ti t s t thép đ c nhúng vào b ch a axit sunphuaric (H ế ắ ượ ể ứ

3. B ch a axit ch a 24 t n ấ

có t t c 3 b ch a th tích m i b là 51,3 m ấ ả ể ứ ỗ ể ể ể ứ ứ

n c + 10 t n axit sunphuric 98%. Nh v y n ng đ axit có trong b t 25- ướ ư ậ ể ừ ấ ồ ộ

– 5 oC. Kho ng 35

28%. Nhi ệ ộ t đ dung d ch axit ch a trong b kho ng 55 ứ ể ả ị ả

ề ặ đ n 40 ngày axit sunphuric s t y s ch các r s t (oxit s t) trên b m t ạ ế ẽ ẩ ỉ ắ ắ

thép. Sau m t th i gian s d ng n ng đ axit gi m xu ng còn 8% Sau đó ử ụ ả ộ ờ ồ ộ ố

3.

các chi ti c chuy n sang b r a b ng n c l nh th tích là 51,3 m t đ ế ượ ể ử ằ ể ướ ạ ể

B r a b ng n c có nhi m v r a s ch axit bám trên b m t chi ti t. ể ử ằ ướ ụ ử ạ ề ặ ệ ế

Sau đó các chi ti t đ ế ượ ẽ c nhúng qua b ch a dung d ch Clorua k m ứ ể ị

ZnCl2 và Clorua amon NH4Cl g i là dung d ch tr dung. B ch a dung d ch ể ứ ọ ợ ị ị

3. Dung d ch tr dung có tác d ng là tăng đ th m ộ ấ

tr dung th tích 51,3 m ể ợ ụ ợ ị

t c a kim lo i nóng ch y trên b m t chi ti t . ướ ủ ề ặ ả ạ ế

2+, Zn2+ và môi tr

Sau b ướ c này ch t th i ch y u là Fe ả ủ ế ấ ườ ế ng axit y u

2+ = 500ppm, Zn2+ = 50ppm, PH = 2 – 3.

thành ph n bao g m: Fe ầ ồ

2.2.2. .B c 2: Nhúng trong dung d ch m nóng ch y ả ướ ạ ị

c làm s ch b m t các chi ti Sau khi k t thúc b ế ướ ề ặ ạ t đ ế ượ ể c chuy n

sang l p m s n ph m. ạ ả ẩ ớ

Các chi ti c chuy n sang nhúng trong b ch a kim lo i nóng t đ ế ượ ứ ể ể ạ

ch y. Thành ph n các kim lo i có ch a trong b nh sau: ạ ể ư ứ ầ ả

- L p trên cùng là nhôm, kh i l ố ượ ớ ng ch a trong b là 5 kg, chi m t ể ứ ế ỷ ệ l

0,002% kh i l ng. ố ượ

- L p gi a là k m hàm l ng 99,995%, kh i l ng ch a trong b là 272 ữ ẽ ớ ượ ố ượ ứ ể

10

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

93,3 % v kh i l ng. t n chi m t ấ ế l ỷ ệ ố ượ ề

Ch

ng I. Gi

i thi u chung

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

ươ

ớ

ệ

- L p d i đáy là chì hàm l ng 99,95%, kh i l ng ch a trong b là 20 ớ ướ ượ ố ượ ứ ể

ng. t n, chi m t ấ ế l ỷ ệ 6,7% v kh i l ề ố ượ

Kh i l ng t ng c ng các kim lo i ch a trong b m là 292 t n. ố ượ ể ạ ứ ấ ạ ộ ổ

2+, Zn2+, axit

2SO4 = 8%, Fe2+ = 1.5%, Zn2+ = 0.6%.

Sau giai đo n này ch t th i ra môi tr ấ ạ ả ườ ng ch y u là Fe ủ ế

sunphuric loãng, có thành ph n: Hầ

2.3 Quá trình m nhúng k m ẽ ạ

ế Khi nhúng s n ph m s t vào k m nóng ch y x y ra quá trình khu ch ẽ ả ẩ ả ắ ả

ề ặ ả tán c a k m v i l p b m t s t s t o thành l p kim lo i trên b m t s n ề ặ ắ ẽ ạ ủ ẽ ớ ớ ạ ớ

t đ nóng ch y, th i gian nhúng và thành ph m ph thu c nhi u vào nhi ộ ụ ề ẩ ệ ộ ả ờ

ph n hóa h c c a k m nóng ch y. ọ ủ ẽ ầ ả

– 5oC. Chì

Nhi t đ c a b k m nóng ch y là 445 ph n đáy lò do ệ ộ ủ ể ẽ ả ở ầ

có t tr ng cao nên có tác d ng b o v đáy n i lò m . L ng nhôm trong ỷ ọ ạ ượ ụ ệ ả ồ

b có tác d ng làm tăng tính bóng cho b m t s n ph m. ể ề ặ ả ụ ẩ

Sau m t th i gian nhúng nh t đ nh, s n ph m đ c làm ngu i và ấ ị ả ẩ ộ ờ ượ ộ

chuy n sang b ch a Crom. Oxyt nhôm có tác d ng ngăn ng a s oxi hóa ể ứ ừ ự ụ ể

3 ch aứ

c. B ch a crom v i th tích 56m c a nhôm khi ti p xúc v i n ủ ớ ướ ế ứ ể ể ớ

crom hàm l ng 99,5%. L ng crom ch a trong b chi m t 0,1 – ượ ượ ứ ể ế l ỷ ệ

0,15% kh i l ng dung d ch. Quá trình nhúng s n ph m qua b m t n ố ượ ề ặ ướ c ả ẩ ị

crom gây tràn, n ướ c th i ch a crom đ ứ ả ượ c thu gom v b ch a th tích ề ể ứ ể

75m3. Kh i l ng n c crom là 30 t n/10 tháng, cu i cùng các chi ti ố ượ ướ ấ ố ế ắ t s t

+

thép đ c r a s ch b ng n c l nh. ượ ử ạ ằ ướ ạ

S n ph m th i sau công đo n này ch y u là Crom và hàm l ng H ủ ế ả ẩ ả ạ ượ

6+ = 0.02%, PH = 3 – 4.

11

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

cao, hay môi tr ng axit. Có thành ph n là Cr ườ ầ

Ch

ng I. Gi

i thi u chung

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

ươ

ớ

ệ

S đ công ngh s n xu t chung c a nhà máy ơ ồ ệ ả ủ ấ

Hình I.1: S đ công ngh s n xu t chung c a nhà máy ệ ả ơ ồ ủ ấ

3. Ngu n th i và vai trò c a vi c x lý n c th i trong nhà máy. ệ ử ủ ồ ả ướ ả

Có 3 ngu n n c th i khi nhà máy ho t đ ng : ồ ướ ạ ộ ả

 Ngu n th i m t: Axit th i t ả ừ ể ẩ ạ b t y s ch c t thép b ng axit ộ ả ằ ồ ộ

- L u l

sunphuric, th i gián đo n: ả ạ

3/ tháng

2SO4 = 8%, Fe2+ = 1.5% , Zn2+ = 0,6%

- Thành ph n : Hầ

ng 70 m ư ượ

c khi  Ngu n th i hai: N c th i liên t c do r a c t thép tr ả ử ộ ướ ụ ả ồ ướ

-

đ a vào m : ạ ư

3/ ngày

-

L u l ng 150m ư ượ

2+ = 500ppm, Zn2+ = 50ppm, PH= 2- 3

Thành ph n Fe ầ

- L u l

 Ngu n th i ba: N c th i có ch a Crom, th i gián đo n: ướ ứ ả ả ạ ả ồ

3/ 10 tháng

12

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

ng 30m ư ượ

ng I. Gi

i thi u chung

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

ươ

ớ

ệ

- Thành ph n: Cr

Ch 6+ = 0,02%, PH = 3 – 4

ầ

T tính ch t chung c a ngu n th i trên ta th y trong n ồ ủ ừ ấ ả ấ ướ c th i có ả

2+ và Zn2+ khá cao(Fe là 500ppm, Zn 50ppm, pH 2, 3, trong khi

hàm l ng Fe ượ

tiêu chu n Vi t Nam là Zn 2ppm, Fe 5ppm, PH 5,5 - 9. Mà n u trong n ẩ ệ ế ướ c

có nhi u kim lo i lo i này thì nh h ng r t l n đ n ch t l ng n c và ề ạ ạ ả ưở ấ ớ ấ ượ ế ướ

nh h ng tr c ti p đ n đ i s ng sinh ho t c a con ng i nh gây ra các ả ưở ạ ủ ờ ố ự ế ế ườ ư

b nh viêm loét da, d dày, đ ệ ạ ườ ng hô h p, gây ung th máu… Chúng có kh ư ấ ả

năng tích t ụ trong các đ ng v t s ng nh tôm cua cá c…Gián ti p tác ư ậ ố ế ộ ố

i. Ngoài ra các kim lo i n ng khi có n ng đ đ ng đ n s c kh e con ng ộ ế ứ ỏ ườ ạ ặ ồ ộ

cao có th tác đ ng đ n g c sunfat trong enzim, làm vô hi u hoá các enzim ế ệ ể ộ ố

ho c phong to màng t bào, ngoài ra chúng còn có xu h ả ặ ế ướ ế ủ ng t o k t t a ạ

v i các mu i ho c làm xúc tác cho m t s quá trình phân hu các protein có ớ ộ ố ặ ố ỷ

các nhóm axit cacboxyl (-COOH) và nhóm amin (- NH2) là nh ng nhóm d ữ ễ

ế ớ liên k t v i các kim lo i n ng. Ngoài ra các kim lo i này còn liên k t v i ạ ặ ế ớ ạ

các màng t bào gây ế bào, ngăn c n quá trình v n chuy n ch t qua màng t ậ ể ả ấ ế

nh h ng t i quá trình trao đ i ch t c a t bào, đây chính là m t trong các ả ưở ớ ấ ủ ế ổ ộ

nguyên nhân gây ra b nh ung th và m t s b nh khác. ộ ố ệ ư ệ

nh h Ả ưở ỏ ng c a kim lo i trong ngu n th i c a nhà máy đ n s c kh e ế ứ ả ủ ủ ạ ồ

con ng i:ườ

Crom:

Crom khi n ng đ n m ngoài kho ng cho phép đi vào c th con ở ồ ơ ể ộ ằ ả

ng ườ ẽ i s gây ra nh ng tác h i : ữ ạ

i nhi m đ c s ộ ị ở ồ n ng đ th p thì ng ộ ấ ườ ộ ẽ ễ o Khi b nhi m đ c crom ễ

c m th y có v kim lo i, n l nh, đau c . ơ ả ạ ớ ạ ấ ị

c tích lũy trong gan th n, gây t n th ượ ậ ổ ươ ng gan th n và làm ậ o Crom đ

13

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

ng các c quan khác. t n th ổ ươ ơ

Ch

ng I. Gi

i thi u chung

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

ươ

ớ

ệ

K m:ẽ

ấ ủ ẽ ả ợ ưở ậ ng đ n các đ ng v t ế ộ o K m và các h p ch t c a chúng ít nh h

thân nhi t n đ nh mà ch nh h ệ ổ ỉ ả ị ưở ế ng đ n các đ ng v t bi n ộ ế ậ

nhi vong cho ệ t. N ng đ k m trong k m sunfat là 0,4 mg/l gây t ẽ ộ ẽ ồ ử

cá gai trong 7 ngày. Ngoài ra có th gây bu n nôn, nôn, phát ban, ể ồ

c và loét d dày. s kh n ự ử ướ ạ

i h n cho phép. ộ ớ ạ o N ng đ gi ồ

N c u ng: 1 -15 mg/l theo tiêu chu n t ng n c. ướ ố ẩ ừ ướ

N c t i ru ng: 5 mg/l ướ ướ ộ

S t:ắ

o Nhi m đ c ễ

ộ s tắ gây viêm đa kh p d ng th p, ung th , táo bón, ạ ư ấ ớ

b nh đái đ ệ ườ ủ ng, suy tim, b nh viêm gan, cao huy t áp, m t ng … ế ệ ấ

o Đ i v i ng ố ớ

ườ i và đ ng v t có thân nhi ậ ộ ệ ổ ộ t n đ nh, s t ít gây đ c ắ ị

c có m u vàng và tuy nhiên khi n ng đ s t cao s làm cho n ộ ắ ẽ ồ ướ ầ

mùi tanh khó ch u. ị

ng Fe là ớ ộ ế ậ ệ t: Th b ng đ c khi hàm l ộ ộ ỏ ị ượ o V i đ ng v t bi n nhi

890mg/kg th tr ng, v i chu t là t 984 – 1986mg/kg th tr ng. ể ọ ớ ộ ừ ể ọ

i h n cho phép. ộ ớ ạ o N ng đ gi ồ

N c u ng : 0,2 – 1,5 mg/l tuỳ thu c tiêu chu n t ng n c. ướ ố ẩ ừ ộ ướ

N c th i: 2- 10 mg/l. ướ ả

c th i lo i này có ý nghĩa r t quan tr ng trong Vì v y vi c x lý n ệ ử ậ ướ ả ạ ấ ọ

14

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

đ i s ng. ờ ố

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

CH

NG II: T NG QUAN V PH

ƯƠ

Ề ƯƠ

Ổ

Ử NG PHÁP X LÝ

N

C TH I CH A KIM LO I N NG

ƯỚ

Ạ Ặ

Ứ

Ả

1. Ph ươ ng pháp k t t a hóa h c ọ ế ủ

1. C s ph ng pháp ơ ở ươ

ng pháp d a trên tính ch t v t lý và hóa h c c a n C s c a ph ơ ở ủ ươ ọ ủ ướ c ấ ậ ự

ấ ộ th i đ ti n hành các ph n ng oxy hóa kh - k t t a, tách các ch t đ c ả ể ế ế ủ ả ứ ử

h i có trong n c th i, sau đó l ng, l c, trung hòa đ n tiêu chu n cho ạ ướ ế ả ắ ẩ ọ

phép tr c khi x th i. ướ ả ả

Trong n c th i, ion kim lo i n ng th ng t n t ướ ạ ặ ả ườ i d ồ ạ ướ ạ i nhi u d ng ề

khác nhau, có h p ch t d k t t a, nh ng cũng có h p ch t khó k t t a và ấ ễ ế ủ ế ủ ư ấ ợ ợ

có tính đ c h i cao. Khi đó, c n chuy n chúng v d ng ít đ c h n nh quá ể ề ạ ạ ầ ộ ờ ơ ộ

trình oxy hóa kh . Quá trình này tiêu t n m t l ng l n các tác nhân hóa ộ ượ ử ố ớ

c dùng trong nh ng tr h c, do đó quá trình oxy hóa hóa h c ch đ ọ ỉ ượ ọ ữ ườ ng

h p khi các t p ch t gây nhi m b n trong n ợ ễ ấ ạ ẩ ướ ằ c th i không th tách b ng ể ả

nh ng ph ữ ươ ủ ng pháp khác, ví d nh kh xyanua hay h p ch t hòa tan c a ụ ư ử ấ ợ

asen.

Đ làm s ch n i ta có th s d ng các ch t oxy hóa nh ể ạ ướ c th i, ng ả ườ ể ử ụ ấ ư

clo d ng khí và hóa l ng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, ở ạ ỏ

pemanganat kali, bicromat kali, peoxythydro(H2O2), oxy c a không khí, ozon, ủ

pyroluzit(MnO2),…

1. Quá trình oxy hóa kh :ử

Quá trình oxy hóa kh đ ử ượ ử ụ ạ c s d ng nh m chuy n các ion kim lo i ể ằ

trong n c th i v tr ng thái d k t t a ho c ít đ c h n. ướ ả ề ạ ễ ế ủ ộ ơ ặ

C ch : ơ ế

15

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

n Mem+ + R = m Men+ + R’

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

ố Mem+ : kim lo i có hóa tr +m ạ

ị R: tác nhân khử

R’: ch t m i(n u có) Men+ : kim lo i có hóa tr +n ạ ị ớ ế ấ

2. Quá trình k t t a: ế ủ

Các ion kim lo i trong n c d b k t t a d i d ng các ch t không ạ ướ ễ ị ế ủ ướ ạ ấ

ế ủ tan nh hydroxyt, mu i cacbonat, mu i sunfit,…Sau đó, các d ng k t t a ố ư ạ ố

2, Na2CO3, Na2S,…

này tách ra kh i n c nh vào quá trình l ng, l c. Các hóa ch t đ c s ỏ ướ ấ ượ ử ắ ờ ọ

d ng trong quá trình k t t a bao g m NaOH, Ca(OH) ụ ế ủ ồ

2.

trong đó ph bi n nh t là Ca(OH) ổ ế ấ

Quá trình k t t a kim lo i trong n ế ủ ạ ướ ề c ph thu c r t nhi u vào đi u ộ ấ ụ ề

ki n môi tr t là pH. M i lo i hóa ch t s d ng cũng nh kim ệ ườ ng, đ c bi ặ ệ ấ ử ụ ư ạ ỗ

lo i trong n ạ ướ ế ủ c đ u có kho ng pH k t t a khác nhau. Ph n ng k t t a ế ủ ả ứ ề ả

kim lo i nói chung đ c mô t nh sau: ạ ượ ả ư

Me+n + X-m = MemXn ↓

2+, Ni2+, Zn2+, Cr3+,…

Me+n : các cation kim lo i trong n ạ ướ c nh Cu ư

-, S2-, SO4

2-, PO4

3-,…

X-m: các anion hóa ch t đ a vào nh OH ấ ư ư

Hi n nay, x lý kim lo i n ng trong n c b ng ph ng pháp oxy ạ ặ ử ệ ướ ằ ươ

hóa kh - k t t a đ c s d ng khá ph bi n n ế ủ ượ ử ụ ổ ế ở ướ ử c ta đ x lý n ể ử ướ ả c th i

c a các ngành công nghi p c khí, gia công kim lo i, m đi n, ch t o và ủ ạ ệ ế ạ ệ ạ ơ

l p ráp ô tô, xe máy,…M t s c s s n xu t nh công ty khóa Minh Khai, ắ ộ ố ơ ở ả ư ấ

công ty c khí d ng c xu t kh u, nhà máy ô tô Toyota và moto Honda, nhà ụ ấ ụ ẩ ơ

máy liên doanh Vidamco,…cũng đang s d ng ph ử ụ ươ ể ử ng pháp này đ x lý

n ướ c th i ch a kim lo i. ứ ả ạ

3. u nh Ư ượ c đi m ể

 u đi m: Ư ể

c th i c a nhà máy Đ n gi n, r ti n, v t li u d ki m, x lý n ậ ệ ễ ế ẻ ề ử ả ơ ướ ả ủ

có quy mô l n, có kh năng x lý nhi u kim lo i đ ng th i. ử ạ ồ ề ả ớ ờ

16

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

 Nh ượ c đi m: ể

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

Ph i x lý k t t a khi n ng đ k t t a trong n ộ ế ủ ả ử ế ủ ồ ướ ạ c th i cao, t o ả

nhi u bùn th i vì v y ph i t n thêm chi phí x lý bùn, vì khi đó bùn ả ố ử ề ậ ả

th i chính là ch t th i nguy h i. ấ ả ả ạ

2. Ph ng pháp trao đ i ion ươ ổ

D a trên nguyên t c c a ph ắ ủ ự ươ ự ng pháp trao đ i ion dùng ionit là nh a ổ

có g c hydrocarbon và các nhóm h u c t ng h p các ch t cao phân t ữ ơ ổ ấ ợ ử ố

ch c trao đ i ion. Quá trình trao đ i ion ti n hành trong các c t anonit và ứ ế ổ ổ ộ

cationit .

Ph ng pháp trao đ i ion đ ươ ổ ượ ứ c ng d ng đ làm s ch n ể ụ ạ ướ c ho c n ặ ướ c

th i kh i các kim lo i nh Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, V, Mn…cũng nh ư ạ ả ỏ ư

các h p ch t c a asen, photpho, xyanua và ch t phóng x . ạ ấ ủ ấ ợ

Ph ươ ng pháp này cho phép thu h i các ch t có giá tr và đ t đ ồ ạ ượ c ấ ị

m c đ làm s ch cao. Vì v y, nó là m t ph ng pháp đ ứ ộ ạ ậ ộ ươ ượ ứ ộ c ng d ng r ng ụ

c và n rãi đ tách mu i trong x lý n ố ử ể ướ ướ c th i. ả

ấ B n ch t c a quá trình trao đ i ion là các ion trên b m t c a ch t ề ặ ủ ấ ủ ả ổ

ớ r n trao đ i v i các ion có cùng đi n tích trong dung d ch khi ti p xúc v i ắ ổ ớ ệ ế ị

nhau. Các ch t này g i là các ionit (ch t trao đ i ion), chúng hoàn toàn ấ ấ ọ ổ

không tan trong n ng t dung d ch ướ c. Các ch t có kh năng hút các ion d ả ấ ươ ừ ị

đi n ly g i là các cationit, chúng mang tính axit. Các ch t có kh năng hút ệ ấ ả ọ

các ion âm g i là anionit và chúng mang tính ki m. N u nh ionit nào đó ư ề ế ọ

trao đ i c cation và anion thì ng i ta g i chúng là các ionit l ng tính. ổ ả ườ ọ ưỡ

ồ Các ch t trao đ i ion có th là các ch t vô c ho c h u c có ngu n ặ ữ ơ ể ấ ấ ổ ơ

nhiên hay t ng h p nhân t o. g c t ố ự ạ ổ ợ

• Nhóm các ch t trao đ i ion vô c t nhiên: zeolite, kim lo i khoáng ơ ự ấ ổ ạ

17

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

ch t, đ t sét, fenspat, ch t mica khác nhau,… ấ ấ ấ

t nghi p

ng pháp x lý n

ng II. Ph

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ướ

ử

c th i ươ ả • Nhóm các ch t trao đ i ion vô c t ng h p: silicagen, pecmutit(ch t ấ

ơ ổ ấ ổ ợ

c), các oxyt khó tan, và hydroxyt c a m t s kim lo i nh làm m m n ề ướ ộ ố ủ ạ ư

nhôm, crom,…

• Nhóm các ch t trao đ i ion h u c t ữ ơ ự ấ ổ ấ nhiên: axit humic c a đ t(ch t ủ ấ

mùn), than đá,…

• Nhóm các ch t trao đ i ion h u c t ng h p: nh a có b m t riêng ữ ơ ổ ề ặ ự ấ ổ ợ

. l n, chúng là các h p ch t cao phân t ợ ớ ấ ử

Quá trình trao đ i ion x y ra nh sau: ư ả ổ

- Trao đ i cation: ổ

n R-H + Bn+ = RnB + nH+

n+ là các kim lo i n ng nh Cu

2+, Ni2+, …

Trong x lý kim lo i n ng thì B ạ ặ ử ạ ặ ư

- Trao đ i anion: ổ

n R-OH + Bn- = RnB + nOH-

2O7

2-. MoO4

2-,…

n- có th là Cr ể

Trong x lý kim lo i n ng thì B ạ ặ ử

Sau khi trao đ i ion, ng i ta th ng tái sinh l i ionit và thu h i các c u t ổ ườ ườ ạ ấ ử ồ

có giá tr . Các cationit th ng đ c tái sinh b ng axit sunfuric v i n ng đ ị ườ ượ ớ ồ ằ ộ

n m trong kho ng 1,0-1,5%. Các anionit đ ằ ả ượ ớ ồ c tái sinh b ng ki m v i n ng ề ằ

đ kho ng 2,0-4,0%. ộ ả

 u đi m: Ư ể

ng pháp trao đ i ion có th đ t hi u su t x X lý n ử ướ c th i b ng ph ả ằ ươ ể ạ ấ ử ệ ổ

lý r t cao (kho ng 99%), có th tái sinh ch t trao đ i ion và thu h i kim ể ả ấ ấ ồ ổ

lo i quý có giá tr và kinh t ạ ị ế ậ ỏ , v n hành đ n gi n, không gian x lý nh , ử ả ơ

thích h p v i n ợ ớ ướ ả c th i ch a nhi u kim lo i, không t o ra các ch t th i ứ ề ả ạ ạ ấ

th c p. ứ ấ

18

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

 Nh ượ c đi m: ể

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

ớ Giá thành x lý cao, không thích h p v i nhà máy có quy mô l n v i ợ ử ớ ớ

ng n c th i nhi u. l ượ ướ ề ả

3. Ph ng pháp đi n hóa ươ ệ

D a trên c s c a quá trình oxy hóa kh đ tách kim lo i trên các ơ ở ủ ử ể ự ạ

đi n c c nhúng trong n c th i ch a kim lo i n ng khi cho dòng đi n 1 ự ệ ướ ạ ặ ứ ệ ả

chi u chay qua, b ng ph ng pháp này tách các ion kim lo i ra kh i n ề ằ ươ ỏ ướ c, ạ

không ph i b xung hóa ch t, song thích h p v i n ả ổ ớ ướ ấ ợ c th i có n ng đ kim ồ ả ộ

lo i cao (>1g/l) chi phí đi n năng khá l n. ệ ạ ớ

Nguyên t c:ắ

Cho dòng đi n m t chi u đi qua hai c c c a đi n c c, quá trình oxy ệ ự ự ủ ề ệ ộ

hóa và kh s x y ra trên anot và catot. ử ẽ ả

Quá trình kh các cation x y ra t i các anot, t i đây ion kim lo i b kh ử ả ạ ạ ạ ị ử

thành ion ít đ c h n ho c t o thành kim lo i bám vào đi n c c: ệ ự ộ ơ ặ ạ ạ

Me+n + me= Me+(n-m)

m: hóa tr c a kim lo i. ị ủ ạ

n: s đi n t làm thay đ i hóa tr (n>m). ố ệ ử ổ ị

Đây là ph ươ ạ ng pháp ti n hành quá trình oxy hóa kh đ tách kim lo i ử ể ế

trên các đi n c c nhúng trong n c th i khi cho dòng đi n m t chi u qua. ệ ự ướ ề ệ ả ộ

Các thi ế ị ệ ạ t b đi n phân có th làm vi c theo ch đ liên t c ho c gián đo n. ế ộ ụ ệ ể ặ

Hi u su t c a quá trình ph thu c vào nhi u y u t ấ ủ ế ố ụ ề ệ ộ ọ , trong đó quan tr ng

2 ho c A/cm

2): là t

• M t đ dòng đi n (đ n v tính là A/m ệ

nh t là: ấ

ậ ộ ơ ị ặ ỷ ố ữ s gi a

ng đ dòng đi n và b m t đi n c c. c ườ ệ ự ề ặ ệ ộ

• Đi n áp c a thùng đi n phân (đ n v tính là V): bao g m đi n th ủ ệ ệ ệ ơ ồ ị ế

19

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

phân c c, đ s t áp, h s s d ng h u ích đi n áp,… ệ ố ử ụ ộ ụ ữ ự ệ

t nghi p

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

ng II. Ph ệ Ch • Hi u su t theo dòng (đ n v tính là %): l

ng đi n c n thi t theo lý ệ ấ ơ ị ượ ệ ầ ế

thuy t và đi n l ng chi phí th c t ệ ượ ế . ự ế

3O4), chì dioxit, mangan dioxit

Anot th ng đ c làm t các v t li u không hòa tan khác nhau có ườ ượ ừ ậ ệ

tính ch t đi n phân nh : graphit, macnetit (Fe ư ệ ấ

và ruteni dioxit,…ph lên n n titan. ủ ề

Catot đ c làm b ng molipden, h p kim c a vonfram v i s t hay ượ ớ ắ ủ ằ ợ

niken, than chì (graphit), thép không g và các kim lo i khác đ ạ ỉ ượ ủ ớ c ph l p

molipden, vonfram hay h p ch t c a chúng. ấ ủ ợ

Quá trình kh x y ra t , t i đây ion kim lo i b ử ả ạ i catot là s nh n đi n t ự ậ ệ ử ạ ạ ị

kh t o thành ion ít đ c h n ho c t o thành kim lo i bám vào đi n c c. ệ ự ộ ơ ặ ạ ử ạ ạ

 u đi m: Ư ể

Có th x lý đ ể ử ượ c dòng th i có n ng đ kim lo i cao, không s ộ ả ạ ồ ử

d ng hóa ch t, d s d ng và thu h i đ ễ ử ụ ụ ồ ượ ấ c các kim lo i có giá tr . ị ạ

 Nh ượ c đi m: ể

Tiêu hao đi n năng l n, chi phí x lý cao ớ ử ệ

4. Ph ng pháp trích ly ươ

X lý n ử ướ c th i ch a Urani, n ứ ả ướ c th i công nghi p m và gia công ệ ả ạ

kim lo i có ch a hàm l ng kim lo i cao h n 1000mg/l. Quá trình trích ly ứ ạ ượ ạ ơ

đ ng pháp trích ly hóa h c đ ượ c qua x lý, hi u qu trích ly S d ng ph ả ử ụ ử ệ ươ ọ ể

pha n c sang pha tách kim lo i n ng ra kh i n ạ ặ ỏ ướ c, ion kim lo i chuy n t ạ ể ừ ướ

ữ dung môi nh s liên k t ion kim lo i v i ch t trích ly trong dung môi h u ạ ớ ờ ự ế ấ

c, kim lo i đ c chuy n t pha n c sang pha dung c không tan trong n ơ ướ ạ ượ ể ừ ướ

c tách ra kh i n c. môi h u c và đ ữ ơ ượ ỏ ướ

Me+n + nR-X = Rn-Me + nX-

Me+n: cation kim lo iạ

20

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

R-X: ch t trích ly ấ

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

Hi u qu c a quá trình trích ly ph thu c vào nhi u y u t ả ủ ế ố ụ ề ệ ộ ủ : pH c a

dung d ch, t th tích gi a các pha, b n ch t c a ion kim lo i cũng nh l ị ỷ ệ ể ấ ủ ữ ạ ả ư

b n ch t c a ch t trích ly. ả ấ ủ ấ

Ph ng pháp trích ly đ c áp d ng nhi u trong đ t kho ng 80% và sau ươ ượ ụ ề ả ạ

đó có th hoàn nguyên l i ch t trích ly và thu h i kim lo i. ể ạ ạ ấ ồ

 Nh ượ c đi m: ể

c do các dung môi h u c b tan Có th làm nhi m b n ngu n n ễ ể ẩ ồ ướ ữ ơ ị

c, nên ph ng pháp này v n còn h n ch s m t ph n trong n ầ ộ ướ ươ ế ử ạ ẫ

d ng.ụ

5. Ph ng pháp màng ươ

Ph ng pháp tách b ng màng là m t ph ươ ằ ộ ươ ệ ng pháp hi n đ i trong vi c ệ ạ

gi c th i công nghi p, đ c bi t là n c th i ngành ả i quy t v n đ n ế ấ ề ướ ệ ả ặ ệ ướ ả

công nghi p c khí. V t li u làm màng có th là ch t r n, ch t h u c ậ ệ ấ ữ ấ ắ ể ệ ơ ơ

tr ng n do dung môi và cũng có th là ch t l ng. Hi n nay t n t ươ ấ ỏ ồ ạ ể ệ ở ộ i m t

ng pháp tách màng nh sau: s ph ố ươ ư

5.1 Th m th u ng c ẩ ấ ượ

T i áp su t cao, các phân t dung môi xuyên qua đ ấ ạ ử ượ ấ c màng bán th m,

ch t hòa tan không qua đ c màng s l i và làm còn đ i v i phân t ố ớ ử ấ ượ ẽ ở ạ

n ng đ dung d ch ngày càng đ m đ c. ồ ặ ậ ộ ị

c s d ng là: xenlulo Các lo i màng bán th m thông d ng nh t đ ấ ấ ượ ụ ạ ử ụ

axetat và các polyamit th m. ơ

t b dung trong ph M t s thi ộ ố ế ị ươ ấ ng pháp này là: máy l c ép v i các t m ọ ớ

l c song song, l c ng, l c màng bán th m x p thành cu n, màng ọ ọ ố ế ấ ọ ộ ở ạ d ng

21

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

s tr ng r ng. ơ ố ỗ

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

5.2 Siêu l cọ

Dùng đ tách các phân t hóa h c có kích th ể ử ọ ướ ả c nh d u, các ch t th i ư ầ ấ

c song h u c …Nguyên t c cũng gi ng nh ph ắ ữ ơ ư ố ươ ng pháp th m th u ng ẩ ấ ượ

hi n t ng phân c c trong siêu l c l n h n th m th u ng c. ệ ượ ọ ớ ự ấ ẩ ơ ượ

5.3 Th m tách và đi n th m tách ệ ẩ ẩ

Là quá trình phân tách các ch t r n b ng s d ng s khu ch tán không ấ ắ ử ụ ự ế ằ

ng pháp đi n th m tách đ b ng nhau qua m t l p màng. Ph ằ ộ ớ ươ ệ ẩ ượ ệ c th c hi n ự

ộ b ng cách đ t các màng có tính ch n l c đ i v i các cation và anion m t ọ ọ ằ ố ớ ặ

cách luân phiên nhau theo chi u c a dòng đi n. ề ủ ệ

 Nh ượ c đi m: ể

ấ ắ Đòi h i k năng v n hành và b o qu n cao, đ ng th i giá thành r t đ t ỏ ỹ ậ ả ả ờ ồ

nên ch phù h p v i nh ng c s s n xu t l n v i công ngh s n xu t cao. ơ ở ả ấ ớ ệ ả ữ ấ ợ ớ ớ ỉ

Do v y, đ i v i đi u ki n kinh t c ta thì ph ng pháp này ch a kh ố ớ ề ệ ậ n ế ướ ươ ư ả

thi.

6. Ph ươ ng pháp sinh h c ọ

D a trên nguyên t c m t s loài th c v t ,vi sinh v t trong n ộ ố ự ự ắ ậ ậ ướ ử c s

ng trong quá trình phát tri n sinh kh i nh d ng kim lo i nh ch t vi l ụ ư ấ ạ ượ ể ố ư

bèo tây, bèo t ong, t o, … v i ph ng pháp này n ổ ả ớ ươ ướ c th i có n ng đ kim ồ ả ộ

lo i n ng nh h n 60mg/l và b sung đ ch t dinh d ng ,N,P và các ạ ặ ỏ ơ ủ ấ ổ ưỡ

nguyên t vi l ố ượ ng c n thi ầ ế ậ t khác cho s phát tri n c a các loài th c v t ể ự ủ ự

ng pháp này c n di n tích l n và n nh nong t o, ….. ph ả ư ươ ệ ầ ớ ướ ẫ c th i có l n ả

nhi u kim lo i thì hi u qu x lý kém. ả ử ệ ề ạ

C s c a ph ng pháp này là hi n t ơ ở ủ ươ ệ ượ ự ng nhi u loài sinh v t (th c ề ậ

v t th y sinh, t o, n m, vi khu n,...) có kh năng gi ậ ủ ả ấ ẩ ả l ữ ạ ặ i trên b m t ho c ề ặ

thu nh n vào bên trong các t ậ ế ồ bào c a c th chúng các kim lo i n ng t n ủ ơ ể ạ ặ

t i trong đ t và n c (hi n t ạ ấ ướ ệ ượ ng h p thu sinh h c - biosorption). ọ ấ

22

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Các ph ng pháp sinh h c đ x lý kim lo i n ng bao g m: ươ ọ ể ử ạ ặ ồ

t nghi p

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

ng II. Ph ệ Ch • S d ng các vi sinh v t k khí và hi u khí

ậ ỵ ử ụ ế

• S d ng th c v t th y sinh ự ậ ử ụ ủ

• S d ng các v t li u sinh h c ọ ậ ệ ử ụ

ậ Tuy nhiên, mu n hi u qu x lý đ t cao nh t thì ph i ti n hành phân l p ả ế ả ử ệ ấ ạ ố

và l a ch n k l ng ch ng lo i vi sinh v t dùng đ x lý. ỹ ưỡ ự ọ ể ử ủ ạ ậ

 u đi m: Ư ể

Dùng bèo và t o có th tách đ ả ể ượ c các kim lo i n ng ra kh i n ạ ặ ỏ ướ ả c th i

v i m c đ làm s ch t ớ ứ ộ ạ ươ ng đ i cao. ố

 Nh ượ c đi m: ể

N u n ế ướ ẽ ấ c th i có l n nhi u kim lo i n ng thì hi u su t x lý s th p ấ ử ạ ặ ệ ề ả ẫ

ng và h n. M t b ng c n thi ơ ặ ằ ầ ế t cho yêu c u x lý l n. Quá trình sinh tr ớ ầ ử ưở

ế phát tri n c a sinh v t nói chung ph c t p và ph thu c vào r t nhi u y u ứ ạ ể ủ ụ ề ậ ấ ộ

đ ng th i cũng ph i có đ th i gian m i có th tri n khai vào th c t t ố ồ ể ể ủ ờ . ự ế ả ờ ớ

7. Ph ng pháp h p ph ươ ấ ụ

H p ph trong môi tr ng n ụ ấ ườ ướ ộ c là quá trình tăng n ng đ c a m t ộ ủ ồ

ch t tan (ch t b h p ph ) trên b m t c a m t ch t r n (ch t h p ph ). ề ặ ủ ấ ị ấ ấ ấ ấ ắ ụ ụ ấ ộ

Khi ch t h p ph đã bão hòa, ng ụ ấ ấ ườ i ta ti n hành nh h p ph . Vi c nh ả ấ ụ ệ ế ả

h p ph bao g m 2 m c đích: ồ ấ ụ ụ

• Tái sinh v t li u h p ph ậ ệ ấ ụ

quý hi m • Thu h i các c u t ồ ấ ử ế

H p ph là m t trong nh ng ph ng pháp làm s ch n c th i đ c áp ữ ụ ấ ộ ươ ạ ướ ả ượ

d ng ph bi n hi n nay, có ý nghĩa r t l n trong khoa h c k thu t, trong ụ ổ ế ấ ớ ệ ậ ọ ỹ

23

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

s n xu t ph c v đ i s ng. ả ụ ụ ờ ố ấ

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

i ta đã ti n hành dùng than ho t tính đ Trong lĩnh v c công nghi p ự ệ : ng ườ ế ạ ể

t y màu cho đ ẩ ườ ấ ng kính, dùng caolanh đ t y s ch d u m và các h p ch t ể ẩ ạ ầ ỡ ợ

h u c . ữ ơ

các Trong lĩnh v c nông nghi p ự ệ : nh ng ng d ng c a ch t h p ph là gi ủ ấ ấ ứ ữ ụ ụ ữ

+ đ gi

ion K+, NH4 ch t dinh d ể ữ ấ ưỡ ng trong đ t cho cây. ấ

Trong ngành k thu t ng pháp h p ph đ t y s ch dung ậ : áp d ng ph ụ ỹ ươ ụ ể ẩ ấ ạ

hi m và đ c bi t trong ph ng pháp s c ký. d ch, tách nguyên t ị ố ế ặ ệ ươ ắ

Trong công ngh môi tr ng ệ ườ : dùng ch t h p ph còn có th thu h i các kim ấ ấ ụ ể ồ

lo i quý hi m khi làm s ch n c và không khí. Các ch t h p ph th ế ạ ạ ướ ấ ấ ụ ườ ng

dùng đ tách kim lo i n ng trong n c th i ngành c khí là oxit nhôm, than ạ ặ ể ướ ả ơ

ho t tính, mùn c a,…Có th ti n hành h p ph trên nh ng h th ng thi ệ ố ể ế ữ ụ ư ạ ấ ế t

c chi u. Khi ch t h p ph đã bão hòa, b khác nhau, xuôi chi u hay ng ị ề ượ ấ ấ ụ ề

ng ườ ạ i ta ti n hành nh h p ph (tái sinh) v i kim lo i nh zeolit, than ho t ả ấ ụ ư ế ạ ớ

ạ tính, oxyt nhôm và có th đ a vào lò đ t đ thu h i kim lo i đ i v i m t ạ ố ớ ố ể ể ư ồ

c a, than bùn…Trong nh ng năm g n đây đã có nhi u công trình nghiên ầ ư ữ ề

c u kh năng h p ph c a các ch t h p ph v i kim lo i n ng nh crom, ấ ấ ứ ạ ặ ụ ớ ụ ủ ư ấ ả

niken, đ ng,…ồ

So v i các ph ng pháp đã trình bày ớ ươ ở trên, ta nh n th y ph ậ ấ ươ ế ng pháp k t

ậ t a có u đi m r t l n là có kh năng x lý kim lo i, đ n gi n, r ti n, v t ủ ẻ ề ấ ớ ử ư ể ả ả ạ ơ

li u d ki m, x lý n c th i c a nhà máy có quy mô l n, có kh năng x ễ ế ử ệ ướ ả ủ ả ớ ử

lý nhi u kim lo i đ ng th i ờ ạ ồ ề

Ph ng pháp thông d ng là ph ươ ụ ươ ớ ng pháp k t t a hóa h c k t h p v i ế ợ ế ủ ọ

đông keo t .ụ

Ph ng pháp k t t a hóa h c là ph ng pháp d a trên nguyên t c là ươ ế ủ ọ ươ ự ắ

m t giá tr đ hòa tan c a kim lo i trong dung d ch ph thu c vào đ pH . ộ ụ ủ ạ ộ ộ ị ở ộ ị

t quá n ng đ bão hòa pH nh t đ nh c a dung d ch ,n ng đ kim lo i v ị ấ ị ạ ượ ủ ồ ộ ồ ộ

24

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

pH= 7 hay môi tr đ n k t t a. r t ít kim lo i k t t a ế ạ ế ủ ở ế ủ ấ ườ ầ ng axit mà ph n

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

giá tr pH ki m y u ho c ki m. Đ đi u ch nh pH ,các ch t th l n ớ ở ể ề ề ề ế ặ ấ ỉ ị ườ ng

dùng s a vôi, sô đa và sút. ữ

Đ i v i kim lo i t o thành hydroxit l ng tính nh Crom, k m , ố ớ ạ ạ ưỡ ư ẽ

ế (nh ng hidro \xit này tan c trong axit và ki m ) thì th c hi n quá trình k t ự ữ ề ệ ả

pH không cao, thông th ng pH này gi m sau khi k t t a. t a ủ ở ườ ế ủ ả

Thông th ng giá tr pH gi m sau khi k t t a nguyên nhân do: ườ ế ủ ả ị

ề - Trong quá trình k t t a t o thành các hydroxyt kim lo i hay mu i ki m ế ủ ạ ạ ố

khó tan, hàm l ng ion hydroxyt gi m(OH-). ượ ả

- H p th các ch t trung hòa vào các bông c n hydroxyt kim lo i có b ụ ấ ấ ạ ặ ề

2

- Nêu trong dung d ch có m t h p ch t Fe

2+ thì Fe2+ s b oxy hóa b i O

m t l n. ặ ớ

ặ ợ ấ ị ẽ ị ở

+ theo ph n ng:

tan trong n c t o thành ion hydro H ướ ạ ả ứ

Nh v y đ i v i ph ng pháp k t a pH đóng vai trò r t quan tr ng. ố ớ ư ậ ươ ế ủ ấ ọ

Khi x lý n ử ướ c th i ch a kim lo i n ng c n tr n tác nhân trung hòa và ầ ạ ặ ứ ả ọ

đi u ch nh ề ỉ ở pH thích h p. N c th i ch a kim lo i n ng c n x lý t ứ ạ ặ ướ ử ả ầ ợ ạ i

c và gi m l ngu n đ thu h i kim lo i t o c h i cho tu n hoàn n ạ ạ ơ ộ ể ầ ồ ồ ướ ả ượ ng

25

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

kim lo i trong dòng th i tr c khi đ a vào tr m x lý t p trung. ả ướ ạ ử ư ạ ậ

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

26

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

c th i công nghi p Tiêu chu n ngu n n ẩ ồ ướ ệ ả

t nghi p

ng II. Ph

ng pháp x lý n

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ươ

ử

ướ

c th i ả

27

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Hình II.1. B ng tiêu chu n ngu n n ồ ướ ả ẩ c th i công nghi p ệ ả

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

CH

NG III: PHÂN TÍCH L A CH N PH

NG ÁN X LÝ

ƯƠ

Ọ

Ự

ƯƠ

Ử

Do đ c tính dòng th i v ch t th i và bi n pháp x lý ch t th i nh ả ả ề ấ ử ệ ặ ả ấ ư

nhau c a hai ngu n th i m t và hai nên ta k t h p hai ngu n th i m t và ế ợ ủ ả ả ồ ộ ộ ồ

hai l i còn ngu n th i 3 x lý riêng đ x lý nh m ti t b và ạ ể ử ử ả ằ ồ ế t ki m thi ệ ế ị

hóa ch t, h p kinh t và h p quy mô nhà máy. Nh đã trình bày trên ấ ợ ế ư ợ ở

thành ph n các ch t th i trong ngu n m t và hai c a nhà máy là ủ ấ ầ ả ộ ồ

- L u l

 Ngu n th i m t: ả ồ ộ

3/ tháng

2SO4 = 8%, Fe2+ = 1.5% , Zn2+ = 0,6%

- Thành ph n : Hầ

ng 70 m ư ượ

-

 Ngu n th i hai: ả ồ

3/ ngày

-

L u l ng 150m ư ượ

2+ = 500ppm, Zn2+ = 50ppm, pH= 2- 3

Thành ph n Fe ầ

2+, Zn2+, Cr6+,H2SO4 loãng, các ch t này có nh h

Theo nh tính ch t c a dòng th i này ta th y n c th i có ch a các ấ ủ ư ấ ả ướ ứ ả

kim lo i: Fe ạ ả ấ ưở ế ng x u đ n ấ

i n u không x lý chúng. đ i s ng con ng ờ ố ườ ế ử

1. K thu t x lý Zn

2+ có trong n

c th i ậ ử ỹ ướ ả

Có n ng đ l n h n l ng n c th i cho phép theo tiêu chu n B tiêu ộ ớ ơ ượ ồ ướ ả ẩ

chu n Vi ẩ ệ t Nam nh b ng 1.2. ư ả

Vì v y ta ph i x lý ch t này có trong n c th i, nh đã trình b y ả ử ậ ấ ướ ả ở ư ả

2+ có trong n

trên ta ch n ph ng án x lý là dùng ph ng pháp trung hòa, nghĩa là ta ọ ươ ử ươ

c th i. Ta có các dùng các ch t hóa h c đ làm k t t a ion Zn ọ ể ế ủ ấ ướ ả

2SO3, Ca(OH)2. NaOH và Na2CO3 là hai ch t có kh

ch t th là NaOH, Na ử ấ ấ ả

28

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

năng tan m nh trong n ạ ướ c, có th s d ng nh là dung d ch có m c đ ư ể ử ụ ứ ị ộ

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

ph n ng cao. Các mu i canxi có m c đ hòa tan nh , trong nhi u tr ứ ộ ả ứ ề ố ỏ ườ ng

5 – 20%. h p có th s d ng nh ch t b t m n hay huy n phù t ư ấ ộ ợ ể ử ụ ề ị ừ

Trong các tác nhân trên thì tác nhân trung hòa dùng NaOH là t ố ấ t nh t,

vì ph n ng x y ra nhanh h n ti t ki m th i gian và h p kinh t ả ứ ả ơ ế ệ ợ ờ . ế

2 và Na2CO3 thì có đ th sau:

Hình III.1 Hóa ch t s d ng là NaOH ấ ử ụ

2

V i hóa ch t s d ng là Ca(OH) ấ ử ụ ớ ồ ị

2CO3

29

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Hình III.2 Hóa ch t là Ca(OH) Hình III.3 Hóa ch t là Na ấ ấ

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

2+ thì môi tr

ng có pH = 10 là t Theo đ th ta th y đ k t t a Zn ấ ể ế ủ ồ ị ườ ố i

2+ t

u. Vì v y ta thêm NaOH vào nâng pH đ k t t a Zn ư ể ế ủ ậ ố t nh t. ấ

2+ có trong n

2+ là

2. K thu t x lý ion Fe ậ ử ỹ ướ c th i ả

2+ ta ph i đ a Fe

2+ về

3+ b ng cách th c hi n ph n ng oxy hóa, các tác nhân oxy hóa là

d ng hòa tan, mu n x lý Fe Mu i c a Fe ố ủ ở ạ ố ử ả ư

d ng Fe ạ ả ứ ự ệ ằ

H2O2, Clo, O3…

2.1 V i Clo ớ

Clo có th đ c s d ng nh m t ch t ôxy hoá đ chuy n hoá s t 2+ ể ượ ử ụ ư ộ ể ể ắ ấ

thành s t 3+. Kh trùng n c b ng clo thì quá trình ôxi hoá s di n ra ử ắ ướ ẽ ễ ằ

nhanh h n. Clo có th đ c đ a vào n c d ể ượ ư ơ ướ ướ ạ ờ i d ng l ng hay khí. Do th i ỏ

gian x y ra ph n ng nhanh h n, nên không c n thi ả ứ ẩ ầ ơ ế ể ứ ớ t ph i có b ch a l n ả

2O2

ph c v cho làm thoáng. ụ ụ

2.2. V i Hớ

2O2 và

Công ngh Fenton x lý n c th i th c ch t là dùng t h p H ử ệ ướ ự ả ấ ổ ợ

2+ làm tác nhân ôxy hóa r t hi u qu đ phân h y các h p ch t ấ

mu i s t Fe ố ắ ả ể ủ ệ ấ ợ

là ch t b n trong n c th i. S dĩ t c các ấ ẩ ướ ả ở ổ ợ h p này có kh năng x lý đ ả ử ượ

ch t b n b i chính t ấ ẩ ở ừ ệ h tác nhân Fenton bao g m hydrogen peroxide và các ồ

o có

ion s t hóa tr hai ph n ng v i nhau sinh ra các g c t do hydroxyl HO ả ứ ố ự ắ ớ ị

2+ b ôxy ị

kh năng ôxy hóa r t m nh v i th ôxy hóa b ng 2,8V, còn ion Fe ế ấ ạ ả ằ ớ

2+ m t đi s đ

o và ôxy hóa các

hóa thành ion Fe3+. Nh ng ion Fe c tái sinh l ư ẽ ượ ấ ạ ả i nh ph n ờ

3+ và H2O2 d . C ch t o ra g c hydroxyl HO ế ạ

ứ ng gi a Fe ữ ư ơ ố

ch t b n trong n ấ ẩ ướ c th i: ả

o

* Fe2++ H2O2 ﾀ Fe3+ + HOo + OH-

Fe3+ + H2O2 ﾀ Fe2+ + H+ + HO2

...

30

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

HOo + R-X ﾀ R* + H2O

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

R* + Fe2+ ﾀ Fe3+ + R-X

R* + Fe3+ ﾀ Fe2+ + s n ph m ả ẩ

R* + R* ﾀ s n ph m (dimer) ẩ ả

Ph ng trình ph n ng Fenton t ng c ng có d ng ươ ả ứ ạ ộ ổ

H2O2 + Fe2+ + RH ﾀ H2O + Fe3+ + s n ph m ẩ ả

* R–X + H2O2 OH o → s n ph m ả ẩ + H2O

Xúc tác d th (ch a Fe) ị ể ứ

Qua nhi u nghiên c u đã cho th y đ ứ ề ấ ượ c kh năng x lý các ch t ô ử ấ ả

nhi m trong n c th i c a h tác nhân Fenton đ c bi t là n ễ ướ ả ủ ệ ặ ệ ướ c th i có ả

ọ ch a các ch t h u c khó phân h y ho c không th phân h y sinh h c, ấ ữ ủ ủ ứ ể ặ ơ

nh ng ch t đ c h i, nguy hi m và nh ng ch t h u c mang màu r t ph ấ ữ ấ ộ ữ ữ ể ạ ấ ơ ổ

ệ bi n trong ngành s n xu t thu c b o v th c v t ho c công nghi p d t ả ệ ự ệ ế ấ ả ặ ậ ố

nhu m (Dowling K.C, Lemlay A.T 1995; Roc B.A, Lemlay A.T 1997; Lin ộ

ớ S.H, Peng C.F 1995; Lin S.H, Chen M.L 1997). M t khác, m t u đi m l n ộ ư ể ặ

và c b n khi s d ng tác nhân Fenton đ phân h y các ch t ô nhi m trên ử ụ ơ ả ủ ể ễ ấ

là quá trình th c hi n nhi ng, áp su t th ng, không c n gia ệ ở ự t đ th ệ ộ ườ ấ ườ ầ

nhi t và thi t b cao áp nh trong ph ệ ế ị ư ươ ể ng pháp CWAO. Đây chính là đi m

m nh làm cho công ngh Fenton x lý n c th i đ ử ệ ạ ướ ả ượ ề c quan tâm r t nhi u ấ

3

hi n nay và m ra nhi u tri n v ng cho ngành môi tr ng c ta. ể ề ệ ở ọ ườ n ở ướ

2.3 V i Oớ

Khí Ôzon trong n c có kh năng hòa c a ozon trong n ướ ủ ả ướ ơ c cao h n

9 l n so v i oxy đ ng th i v i kh năng t k t h p đ tr l i thành oxy ờ ớ ầ ả ồ ớ ự ế ợ ể ở ạ

nên khi s c khí ozon l ng oxy trong n c hòa tan tăng lên đ m b o cho ự ượ ướ ả ả

các ch t h u c và vô c không tan l l ng trong n ấ ữ ơ ơ ơ ử ướ ẽ c s ph n ng nhanh ả ứ

chóng v i ozon và gây nhi u v i ph n ng kháng khu n. T ng t v i Clo ả ứ ễ ẩ ớ ớ ươ ự ớ

31

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

ch t l ng n c có tác d ng quan tr ng đ n nhu c u ozon và tính n đ nh ấ ượ ướ ụ ế ầ ọ ổ ị

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

trong n t là s t hòa tan. So v i các ch t khác, x lý n ướ c đ c bi ặ ệ ử ắ ấ ớ ướ ằ c b ng

ozon an toàn h n, thân thi n v i môi tr ệ ơ ớ ườ ắ ng h n tuy nhiên giá thành đ t ơ

h n.ơ

Trong tr ng h p này ta dùng oxy trong không khí làm tác nhân oxy ườ ợ

hóa, đ n gi n mà h p kinh t ả ợ ơ . ế

Thi ế ị ụ t b s c khí có d ng nh hình v : ẽ ạ ư

Hình III.4 M t s ng s c khí ộ ố ố ụ

3. K thu t keo t ậ ỹ ụ

3.1 Khái ni m chung ệ

Do Zn(OH)2 và Fe(OH)3 hình thành d ng keo nh l ở ạ ỏ ơ ử ấ l ng nên r t

khó t l ng. Quá trình l ng ch có th tách đ c các h t r n ự ắ ể ắ ỉ ượ ạ ắ huy n phù ề

nh ng không th tách đ d ng keo và hòa tan vì ư ể ượ c các ch t gây b n ấ ẩ ở ạ

chúng là nh ng h t r n có kích th ạ ắ ữ ướ ộ c quá nh . Đ tách các h t r n đó m t ạ ắ ể ỏ

cách hi u qu b ng ph c c a chúng nh ả ằ ệ ươ ng pháp l ng, c n tăng kích th ầ ắ ướ ủ ờ

s tác đ ng t ự ộ ươ ạ ng h gi a các h t phân tán liên k t thành t p h p các h t, ỗ ữ ế ậ ạ ợ

ắ nh m tăng v n t c l ng c a chúng. Vi c kh các h t keo r n b ng l ng ậ ố ắ ủ ử ệ ằ ạ ằ ắ

ng đòi h i tr c h t c n trung hòa đi n tích c a chúng, th đ n là tr ng l ọ ượ ỏ ướ ế ầ ứ ế ủ ệ

32

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

liên k t chúng v i nhau. Quá trình trung hòa đi n tích th ng g i là quá ế ệ ớ ườ ọ

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

trình đông t (coagulation) còn quá trình t o thành các h t bông l n g i là ụ ạ ạ ọ ớ

quá trình keo t (flocculation). ụ

Trong t nhiên tùy theo ngu n g c xu t x cũng nh b n ch t hóa ự ấ ứ ư ả ấ ố ồ

ng. Khi th cân h c, các h t c n l ọ ạ ặ ơ ử l ng đ u mang đi n tích âm ho c d ệ ặ ươ ề ế

b ng đi n đ ng c a n ằ ủ ướ ệ ộ ẽ ế c b phá v , các thành ph n mang đi n tích s k t ầ ệ ỡ ị

và đi n t , t o thành h p ho c dính k t v i nhau b ng l c liên k t phân t ợ ế ớ ự ế ặ ằ ử ệ ừ ạ

m t t h p các phân t , nguyên t ho c các ion t do. Các t h p trên đ ộ ổ ợ ử ử ặ ự ổ ợ ượ c

i ta chia chúng ra g i là các h t bông keo (flocs). Theo thành ph n ng ọ ạ ẩ ườ

thành hai lo i keo: keo k n c và keo háo n c là lo i h p th các phân t ị ướ ạ ướ ạ ấ ụ ử

n c nh vi khu n, viruts….. trong đó keo k n ướ ị ướ ư ẩ ủ ế c đóng vai trò ch y u

trong công ngh x lý n ệ ử ướ c th i. ả

3.2 Phân tích l a ch n ch t keo t ự ấ ọ ụ

Nh ng h t r n l l ng mang đi n tích âm trong n c s hút các ion ạ ắ ơ ử ữ ệ ướ ẽ

trái d u. M t s các ion trái d u đó b hút ch t vào h t r n đ n m c chúng ị ộ ố ạ ắ ứ ế ấ ấ ặ

chuy n đ ng cùng h t r n, do đó t o thành m t m t tr ạ ắ ặ ượ ể ạ ộ ộ ớ t. Xung quanh l p

ấ ion trái d u bên trong này là l p ion bên ngoài mà h u h t các ion trái d u, ế ấ ầ ớ

nh ng chúng b hút bám vào m t cách l ng l o và có th d dàng b tr ể ễ ị ượ t ư ẻ ỏ ộ ị

ệ ra. Khi các h t r n mang đi n tích âm chuy n đ ng qua ch t l ng thì đi n ạ ắ ấ ỏ ể ệ ộ

V

tích âm đó b gi m b i các ion mang đi n tích d ng l p bên trong. Hi u s ị ả ệ ở ươ ệ ố ớ

đi n năng gi a các l p c đ nh và l p chuy n đ ng g i là đi n th Zenta( ớ ớ ố ị ữ ể ệ ế ệ ọ ộ

) hay th đi n đ ng. Khác v i th nhi ế ệ ế ộ ớ ệ ộ ế ữ t đ ng (E là hi u s đi n th gi a ệ ố ệ

ớ b m t h t và ch t l ng). Th zenta ph thu c vào E và chi u dày hai l p, ề ặ ạ ấ ỏ ụ ế ề ộ

ở ệ giá tr c a nó s xác đ nh l c tĩnh đi n đ y c a các h t và l c c n tr vi c ệ ẩ ủ ự ả ị ủ ự ẽ ạ ị

dính kêt gi a các h t r n v i nhau. ạ ắ ữ ớ

hình và thêm vào N u nh đi n tích âm th c là đi n tích đ y nh ự ư ệ ư ở ế ệ ẩ

đó t ấ ả t c các h t còn có l c hút tĩnh đi n – l c Vanderwaals – do c u trúc ệ ự ự ạ ấ

phân t c a các h t. T ng c a các lo i h t mang đi n tích này là đi n tích ử ủ ạ ạ ủ ệ ệ ạ ổ

33

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

đ y th c hay là m t hàng rào năng l ộ ẩ ự ượ ế ớ ng c n tr các h t r n liên k t v i ạ ắ ả ở

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

nhau. Nh v y m c tiêu c a đông t ụ ư ậ ủ ụ ả là gi m th năng zenta – t c là gi m ứ ế ả

chi u cao hàng rào năng l ng này t i giá tr t ề ượ ớ ị ớ ạ ạ ắ i h n, sao cho các h t r n

không đ y l n nhau b ng cách thêm ion có đi n tích d ẩ ẫ ệ ằ ươ ng. Nh v y trong ư ậ

đông t di n ra quá trình phá v n đ nh tr ng thái keo c a cá h t nh trung ụ ễ ỡ ổ ủ ạ ạ ờ ị

hòa đi n tích. Hi u qu đông t ệ ệ ả ụ ấ ph thu c vào hóa tr c a các ion trái d u ị ủ ụ ộ

càng v i đi n tích c a h t. Hóa tr c a ion càng l n thì hi u qu đông t ớ ị ủ ủ ệ ệ ạ ả ớ ụ

cao.

Quá trình th y phân các ch t đông t ủ ấ ụ ả và t o thành các bông keo x y ạ

+

+

+

3

2

+

+

Me

Me OH (

)

�

H +

+

2

HOH + +

+

Me OH (

)

HOH

Me OH (

)

�

+

H +

+

+

H +

3

) Me OH ( + + Me

) Me OH ( � + Me OH (

)

3 3

HOH

H

HOH �

3

ra theo các giai đo n sau: ạ

Li u l ng các ch t bông nay ph thu c vào n ng đ các ch t r n trong ề ượ ấ ắ ụ ấ ộ ồ ộ

n ướ c th i. ả

Các hóa ch t cho phép các ch t keo ho c kh i ch t k t h p đ ấ ấ ế ợ ượ ớ c v i ấ ặ ố

nhau đó g i là ch t đông t và đ c chia thành hai lo i ch t đông t vô c ấ ọ ụ ượ ạ ấ ụ ơ

và ch t đông t ấ h u c . ụ ữ ơ

• Các ch t đông t ấ

vô c th ụ ơ ườ ắ ng dùng là các mu i nhôm, s t ố

ho c các h n h p c a chúng. Vi c l a ch n ch t đông t ph ợ ủ ệ ự ặ ấ ỗ ọ ụ ụ

ạ thu c vào các tính ch t hóa lí, chi phí, n ng đ c a các t p ộ ủ ấ ộ ồ

ch t trong n c, pH và thành ph n mu i trong n c. Trong ấ ướ ầ ố ướ

th c t ng i ta th ng s d ng các ch t đông t ự ế ườ ườ ử ụ ấ ụ vô c nh ơ ư

sau: Al2(SO4)3. 18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2. 12H2O,

NH4Al(SO4)2. 12H2O.

• Các ch t đông t ấ

ng dùng là các polyme làm trung h u c th ụ ữ ơ ườ

hòa th zenta và cũng có ho t đ ng hút dính và liên k t chéo. ạ ộ ế ế

34

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Ch t đông t h u c hòa tan trong n ấ ụ ữ ơ ướ ể c có r t nhi u đi m ề ấ

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

ho t đ ng và t i nh ng đi m ho t đ ng này, các ch t r n l ạ ộ ạ ấ ắ ơ ạ ộ ữ ể

c kéo l l ng s đ ử ẽ ượ ạ ớ i và liên k t chéo v i nhau và k t h p v i ế ợ ế ớ

nhau t o thành các kh i r t l n v i t c đ l ng xu ng cao. Nói ớ ố ộ ắ ố ấ ớ ạ ố

chung các kh i ch t này đ ố ấ ượ ạ ớ c t o thành theo cách này là l n,

ộ b n v ng và không d b phá h y. H n n a chúng còn có m t ủ ề ễ ị ữ ữ ơ

u đi m n a là kh năng kh n c t ư ử ướ ố ữ ể ả ấ t trong bùn. Các ch t

đông t ụ ữ ạ h u c polyme đ u thu c m t trong ba lo i: Lo i ộ ề ạ ộ ơ

mang ion âm, lo i mang ion d ng, hay lo i không mang ion. ạ ươ ạ

Có r t nhi u lo i ch t đông t lo i này tuy nhiên trên th ề ấ ạ ấ ụ ạ ị

tr ng ch y u là polyacrylamid. ườ ủ ế

Theo kinh nghi m thì các kh i ch t đ c t o ra b i các ch t đông t ấ ượ ạ ệ ấ ở ố ụ

vô c không b n v ng, nh ng ch c n thêm m t l ỉ ầ ộ ượ ư ữ ề ơ ấ ng nh nh t các ch t ấ ỏ

đông t ụ ữ ơ ạ h u c polyme, các kh i ch t s k t h p v i nhau qua chu i m ch ấ ẽ ế ợ ố ỗ ớ

dài các phân t ử ủ c a ch t đông t ấ ụ ữ ố h u c polymer đ hình thành các kh i ể ơ

ng đ c ti p xúc rõ ràng v ng ch c. M t khác Polyacrylamid th ữ ặ ắ ườ ượ ế ở ọ m i

c th i, polyacrylamid liên k t các h t l l ng tích d ng PH trong dòng n ạ ướ ạ ơ ử ế ả

đi n l i v i nhau b ng l c t ệ ạ ớ ự ươ ằ ự ng tác Van dec Van. Do là đi n nên hút c c ệ

nhanh, h t to r t nhanh nên l ng nhanh. ấ ạ ắ

Do v y trong tr ng h p này ta ch n ch t đông t là polyacrylamid ậ ườ ấ ợ ọ ụ

35

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

ng là kho ng 1: 5 mg/l. v i li u l ớ ề ượ ả

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

3.3 C ch c a quá trình đông t ơ ế ủ ụ

Hình III.5 C ch quá trình đông t ơ ế ụ

Quá trình đông t x y ra theo 3 giai đo n là: ụ ả ạ

• H t l l ng ti p xúc v i phân t polyme t o thành kh i các h t ạ ơ ử ế ớ ử ạ ạ ố

• H t l ạ ơ ử l ng không tan ti p xúc các h t polyme t o thành chu i h t ỗ ạ ạ ế ạ

• Các h t ti p xúc v i nhau theo m t chu i h n t p, không quy t c. ỗ ỗ ạ ạ ế ắ ớ ộ

4. K thu t l ng ậ ắ ỹ

Sau khi ti n hành keo t ta th y các ch t t o thành d ng keo l ế ụ ấ ạ ấ ở ạ ơ

l ng nên ta ti n hành quá trình l ng ử ế ắ

4.1. C u t o vùng l ng ấ ạ ắ

- Vùng phân ph i n c ố ướ

36

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

- Vùng l ng ắ

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

- Vùng t p trung và ch a c n ứ ặ ậ

Đ c đi m c a lo i b này là vùng l ng đ ạ ể ủ ể ặ ắ ượ ề ớ c chia thành nhi u l p

ả m ng v i không gian nh h p, nh các t m ho c ng đ t nghiêng. Kho ng ỏ ẹ ặ ố ặ ấ ớ ỏ ờ

cách gi a các t m b ng 5 – 15 cm. Dùng các t m ph ng ho c hình sóng thì ữ ằ ấ ẳ ấ ặ

ả ti n l p ráp và qu n lí h n. Dùng các ng thì ch c ch n h n và đ m b o ệ ắ ả ắ ắ ả ơ ơ ố

kích th c đ ng đ u h n, và t c đ dòng ch y có th tăng h n, nh ng l ướ ư ề ể ả ồ ơ ố ơ ộ ạ i

ng công tác t y r a. chóng b c n h n và tăng kh i l ơ ị ặ ố ượ ẩ ử

4.2. C ch quá trình l ng ơ ế ắ

Khi c i t o b l ng thông th ể ắ ả ạ ườ ề ớ ng b ng thành b l ng v i nhi u l p ể ắ ằ ớ

m ng thì năng su t tăng g p 2 – 4 l n. ấ ấ ầ ỏ

Nguyên t c chuy n đ ng: ể ắ ộ

Có các lo i chuy n đ ng t ng đ i gi a dòng ch y v i h ể ạ ộ ươ ớ ướ ữ ả ố ắ ng l ng

 Lo i 1: s đ chuy n đ ng ng

c n:ặ

c dòng trong đó dòng n ơ ồ ể ạ ộ ượ ướ c

chuy n đ ng ng ng l ng – tr t c a c n. ể ộ ượ c chi u v i h ề ớ ướ ắ ượ ủ ặ

 Lo i 2: s đ dòng ch y ngang, trong đó dòng n ả ơ ồ ạ ướ ể c chuy n

đ ng theo ph ộ ươ ng ngang, song song v i chi u d c b và vuông ớ ọ ể ề

góc v i h ng l ng c a các h t c n. ớ ướ ạ ặ ủ ắ

 Lo i 3: s đ chuy n đ ng cùng chi u trong đó c n l ng ắ ơ ồ ể ề ạ ặ ộ

c. chuy n đ ng theo h ộ ể ướ ng cùng chi u v i dòng n ề ớ ướ

Lo i có c u t o h p lí nh t là lo i b l ng nhi u l p m ng theo s ạ ể ắ ấ ạ ề ớ ạ ấ ợ ỏ ơ

c dòng ch y ngang có thi t b phân ph i theo t dòng n c. đ ng ồ ượ ả ế ị ố l ỷ ệ ướ

5. K thu t x lý n ậ ử ỹ ướ c th i ch a crôm ứ ả

Trong các nhà máy hóa ch t nhà máy c khí ch t o t o ra n ế ạ ạ ấ ơ ướ ả c th i

ch a crom n ng đ cho phép c a crom hóa tr 6 trong n c th i là 0.1mg/l ủ ứ ồ ộ ị ướ ả

37

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

crom hóa tr 3 là 0.05mg/l. ị

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

C s c a ph ng pháp hóa h c x lý crom là ph n ng kh đ ơ ở ủ ươ ả ứ ử ể ử ọ

6+ thành Cr3+

bi n Cr ế ở ạ ể d ng hydroxit k t t a. Nh ng ch t kh có th là ế ủ ử ữ ấ

4 khí sunphuro SO2 ,

2 …

natrisunfua Na2S, natrisunfit Na2SO3 ,s t sunphat FeSO ắ

khói ch a SOứ

Đ u tiên n c th i đ c đi u hòa l u l ng và n ng đ . Sau đó ầ ướ ả ượ ư ượ ề ồ ộ

ki m tra th y thi u pH >4 thì ph i axit hóa sao cho pH 2:4 tr ế ể ấ ả ướ ự c khi th c

6+ đ xác đ nh

hi n ph n ng kh , đ ng th i cũng ph i xác đ nh n ng đ Cr ử ồ ả ứ ệ ả ồ ờ ộ ị ể ị

ng ch t kh c n thi t l ượ ử ầ ấ ế

Ch t kh th ng đ ử ườ ấ ượ c chu n b d ẩ ị ướ ạ i d ng dung d ch 10% và cho ị

ng. L vào b ph n ng nh thi ả ứ ể ờ ế ị t b đ nh l ị ượ ượ ả ng dung d ch cho vào ph i ị

6+ thành Cr3+. Th i gian khu y tr n ờ

đ đ ph n ng hoàn toàn Cr ủ ể ả ứ ộ ở ể ả b ph n ấ

ng th ng d i 30 phút. Sau đó n u ph n ng đã k t thúc thì ti p t c cho ứ ườ ướ ế ụ ả ứ ế ế

vôi s a vào. Vôi s a đ c chu n b n ng đ 25% theo ho t tính CaO và cho ữ ượ ữ ị ồ ạ ẩ ộ

vào v i l ớ ượ ố ng sao cho pH= 9 ti p t c khu y tr n 30 phút n a thì và cu i ấ ế ụ ữ ộ

cùng cho n c sang b l ng th i gian l ng th ng không quá 2h. ướ ể ắ ắ ờ ườ

6+ thành Cr3+ b ng Na

2SO3 đ t hi u su t trong kho ng 90% ,sau

N c th i ch a crôm đ c x lý b ng ph ướ ứ ả ượ ử ằ ươ ng pháp kh hóa h c đ ử ọ ể

chuy n Cr ể ằ ệ ả ấ ạ

đó đ c đ a vào x lý ti p trong h th ng x lý n c th i đ đ t đ ượ ệ ố ử ử ư ế ướ ả ể ạ ượ c

tiêu chu n th i cho phép (<0.1mg/l). ẩ ả

6+ thành Cr3+ b ng Na

2SO3 đ t hi u su t trong kho ng 90%, sau

N c th i ch a crôm đ c x lý b ng ph ướ ứ ả ượ ử ằ ươ ng pháp kh hóa h c đ ử ọ ể

chuy n Cr ể ằ ệ ấ ả ạ

đó đ c đ a vào x lý ti p trong h th ng x lý n c th i đ đ t đ ượ ệ ố ử ử ư ế ướ ả ể ạ ượ c

tiêu chu n th i cho phép (<0.1mg/l). ẩ ả

Trong các nhà máy hóa ch t nhà máy c khí ch t o t o ra n ế ạ ạ ấ ơ ướ ả c th i

ch a crom n ng đ cho phép c a crom hóa tr 6 trong n c th i là 0.1mg/l ủ ứ ộ ồ ị ướ ả

38

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

crom hóa tr 3 là 0.05mg/l. ị

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

C s c a ph ng pháp hóa h c x lý crom là ph n ng kh đ ơ ở ủ ươ ả ứ ử ể ử ọ

6+ thành Cr3+

bi n Cr ế ở ạ ể d ng hydroxit k t t a. Nh ng ch t kh có th là ế ủ ữ ử ấ

4 khí sunphuro SO2,

2 …

natrisunfua Na2S, natrisunfit Na2SO3, s t sunphat FeSO ắ

khói ch a SOứ

Đ u tiên n c th i đ c đi u hòa l u l ng và n ng đ . Sau đó ầ ướ ả ượ ư ượ ề ộ ồ

c khi ki m tra th y thi u pH >4 thì ph i axit hóa sao cho pH = 2 - 4 tr ả ế ể ấ ướ

6+ đ xácể

th c hi n ph n ng kh , đ ng th i cũng ph i xác đ nh n ng đ Cr ờ ử ồ ả ứ ự ệ ả ồ ộ ị

ng ch t kh c n thi t. đ nh l ị ượ ử ầ ấ ế

Ch t kh th ng đ ử ườ ấ ượ c chu n b d ẩ ị ướ ạ i d ng dung d ch 10% và cho ị

ng. L vào b ph n ng nh thi ả ứ ể ờ ế ị t b đ nh l ị ượ ượ ả ng dung d ch cho vào ph i ị

6+ thành Cr3+. Th i gian khu y tr n ờ

đ đ ph n ng hoàn toàn Cr ủ ể ả ứ ộ ở ể ả b ph n ấ

ng th ng d i 30 phút. Sau đó n u ph n ng đã k t thúc thì ti p t c cho ứ ườ ướ ế ụ ả ứ ế ế

vôi s a vào. Vôi s a đ c chu n b n ng đ 25% theo ho t tính CaO và cho ữ ượ ữ ị ồ ạ ẩ ộ

vào v i l ớ ượ ố ng sao cho pH = 9 ti p t c khu y tr n 30 phút n a thì và cu i ấ ế ụ ữ ộ

39

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

cùng cho n c sang b l ng th i gian l ng th ng không quá 2h. ướ ể ắ ắ ờ ườ

t nghi p

ng III. Phân tích l a ch n ph

ng án x lý

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ự

ọ

ươ

ử

6. S đ công ngh x lý chung ơ ồ ệ ử

40

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Hình III.6 S đ công ngh chung x lý n ơ ồ ử ệ ướ c th i. ả

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ng IV. Tính toán công ngh ệ

CH

NG IV: TÍNH TOÁN CÔNG NGH

ƯƠ

Ệ

1. H th ng x lý n ệ ố ử ướ c th i c a ngu n m t và hai ồ ả ủ ộ

1.2 Tính toán công ngh ệ

Ta có l u l ng c a ngu n th i: ư ượ ủ ả ồ

Q1= 150 (m3/ngày) =150x103/24 = 6250 (l/h)

Q2 = 70 (m3/tháng) =70x103/24x30 = 97.222(l/h)

=

=

3 4,166667 10 (

x

3 m h /

)

4,166667( /

l h

)

30 10 30 24

x

x

- Q3 = 30(m3/10 tháng) =

Do đ c tính dòng th i v ch t th i và bi n pháp x lý ch t th i nh ả ả ề ấ ử ệ ặ ấ ả ư

nhau c a hai ngu n th i m t và hai nên ta k t h p hai ngu n th i l i đ ế ợ ả ạ ể ủ ả ồ ộ ồ

và quy mô nhà máy. x lý nh m ti ử ằ ế t ki m thi ệ ế ị t b và hóa ch t, h p kinh t ấ ợ ế

L u l ng n c th i ngu n m t và hai: ư ượ ướ ả ộ ồ

Q12 =Q1+Q2 = 150 + 70/30 = 152,33( m3/ngày)

= 6,3472( m3/h) = 6347,22(l/h)

• Fe3+ ngu n m t là 500ppm = 500 mg/l v i l u l

Thành ph n các ch t trong n ấ ầ ướ c th i: ả

3/ngày

ng là 150m ớ ư ượ ồ ộ

• Fe3+ ngu n hai là 1,5%=1.5x1000/100 (g/l) v i l u l

hay 6250 l/h

ng là ư ồ ớ ượ

70m3/tháng hay 97,22l/h

2+ là:

+

+

C

2

2

+ xQ C 1

xQ 2

1

Fe

Fe

2

Khi tr n hai dòng này ta có n ng đ c a Fe ộ ủ ộ ồ

C + = 2Fe

Q 12

(I.1.1)

3

x 500 10

+ 6250 97, 22

x

x 1,5 1000 100

-

C + = 2Fe

=

0, 4925713(

g l / )

6347, 22

41

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

(I.1.2)

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ng IV. Tính toán công ngh ệ

+

C

2

Fe

=

=

3 x 8,8 10 (

mol

l / )

+

2

m

0, 493 56

Fe

• Zn2+ c a ngu n m t là 50 ppm = 50(mg/l) v i l u l

- Nên C[Fe2+] =

• Zn2+ c a ngu n hai là 0,6% v i l u l

ng 6250 l/h ớ ư ượ ủ ồ ộ

ng là 97,22 l/h ớ ư ượ ủ ồ

2+ là:

+

+

C

2

2

xQ 2

1

Zn

Zn

2

Do đó khi tr n hai ngu n này thì ta có n ng đ c a ion Zn ộ ủ ồ ộ ồ

C + = 2Zn

+ xQ C 1 Q 12

(I.1.3)

3

+

10

x

6250 150 97, 222

x

x 0, 6 1000 100

-

C + = 2Zn

=

0, 04932605(

g l / )

6347, 22

(I.1.4)

+

C

2

Nên có

Zn

=

=

=

+

4 x 7,5 10 (

mol

l / )

2

n Zn

+

2

m

0, 049 65

Zn

• H+ c a ngu n m t có pH= 2 – 3

-

ủ ộ ồ

V i pH = 2 ớ

210- (mol/l)

Mà pH = - log(H+) nên có [H+] =

C + = 10-2 (g/l) v i l u l

H

2SO4 trong ngu n hai là 8% v i l u l

Hay ng là 6250 l/h ớ ư ượ

• V i Hớ

ng là 97,22 l/h ớ ư ượ ồ

x

97, 22

C

xV

x 8 1000 100

=

=

=

Nên ta có :

n

79,36(

mol h

/

)

H SO 2 4

H SO 2 4 M

98

H SO 2 4

(I.1.4)

M t khác ta l i có ặ ạ

(cid:0) H2SO4 2H+ + (SO4)2-

+

n m . H H

+ =

=

1, 63(

g l / )

79.36 158.72 (mol/h)

V

x 158, 72 1 97, 22

42

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Suy ra C2 = (I.1.5)

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ng IV. Tính toán công ngh ệ

2

C + = 1

H

(I.1.6)

+ C xQ C xQ 1 2 Q 12 x

x

=

3 9,871834 10 (

x

g l / )

+ 0.01 6250 1, 63 97, 22 6347, 22

- =

+ là C[H+]= 9,87 10-3(mol/l)

Nên có n ng đ mol c a H ủ ộ ồ

+])

Mà ta l i có pH = - log ([H ạ

Nên pH = -log (9,87x10-3) ; 2

V y t ng thành ph n ch t th i ngu n m t và hai: ấ ậ ổ ầ ả ộ ồ

3

4

- - Fe2+ 8,8 10x Zn2+ 7,5 10x PH 2

Thành ph nầ N ng đ ộ ồ (mol/l)

Đ u tiên ta ti n hành trung hòa n c th i b ng NaOH ế ầ ướ ả ằ

1.2.1 L ng NaOH c n thi t đ trung hòa n ượ ầ ế ể ướ c th i ả

Thành ph n n ầ ướ c th i: ả

2

=

+

10

= 6347, 22 63, 47(

x

mol h

/

)

C xQ 12 H

- n[ H+ ] = (I.1.7)

3

=

+

x 8,8 10

= 6347, 22 56,86(

x

mol h

/

)

2

C xQ 12

Fe

- n[Fe2+] = (I.1.8)

4

=

x 7,5 10

x

6347, 22 4, 76(

mol h

/

)

- n[Zn2+] = (I.1.9)

Ta có các ph ng trình ph n ng có th x y ra nh sau: ươ ả ứ ể ả ư

H+ + OH+ (cid:219) H2O (1)

Zn

(OH

2)

- Zn2+ + 2OH- (cid:219) Zn(OH)2 (cid:0) có T = 7,1x10 18 (2)

15

=

10

Fe

(

OH

)

2

- Fe2+ + 2OH- (cid:219) Fe(OH)2 có T (3)

15

=

10

Zn

(OH

Fe

(

OH

)

2)

2

- - = 7,1x10 18 < T nên Zn2+ ph n ng tr c. Ta th y Tấ ả ứ ướ

Theo ph ươ ng trình ph n ng ta có: ả ứ

(cid:219) H+ + OH+ H2O [1]

43

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

63,47 63,47 (mol/h)

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ng IV. Tính toán công ngh ệ

4.76

(cid:219) (cid:0) Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 [2]

9,52 (mol/h)

Fe2+ + 2OH- (cid:219) Fe(OH)2 [3]

(mol/h) 56,86 113,72

T ng s mol ph n ng là : ả ứ ổ ố

nNaOH = n[OH-][1] + n[OH-][2] + n[OH-][3]

= 63,47+ 9,52+113,72=186,71 (mol/h) (I.1.10)

L ng NaOH c n thi ượ ầ ế t cho ph n ng là : ả ứ

mNaOH = nNaOH x MNaOH = 186,71 x 40 = 7468,4 (g/h) (I.1.11)

-] = 10 4-

Ta th y sau ph n ng pH =10 nên [OH ta có: ả ứ ấ

410- x40=0,004(g/h)

m1=

L ng NaOH đ a vào ph n ng là: ượ ả ứ ư

mNaOH = mNaOH + m1= 7468,4+0,004=7468,4004 (g/h) (I.1.12)

Ta th y l ng NaOH cho vào ph n ng ấ ượ ả ứ ở ạ d ng l ng là t ỏ ố t nh t, do ấ

v y n ng đ NaOH cho vào ph n ng là 10% ậ ả ứ ộ ồ

r

NaOH

Do đó ta có th tích NaOH đ a vào ph n ng là : ả ứ ư ể

V= Q’= m: =7468,4004: 110.9=67,34( l/h) (I.1.13)

r =110.9(g/l))

(Kh i l ng riêng c a NaOH 10% [tra b ng I.22 – I] ố ượ ủ ả

44

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Khi đó theo đ th : ồ ị

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ng IV. Tính toán công ngh ệ

Hình IV.1 Đ tan c a kim lo i ph thu c vào pH ủ ụ ạ ộ ộ

2+ còn l

2+] = 0.2 (mol/l)

Ta có l ng Zn i sau ph n ng là : [Zn ượ ạ ả ứ

Nh v y l u l ng n c sau khi ra kh i thi t b trung hòa là: ư ậ ư ượ ướ ỏ ế ị

Q’12 = Q12+ Q’ = 6347,22+67,34=6414,56 (l/h) (I.1.14)

2

1.2.2. L ng oxy c n thi t đ đ a vào kh ion Fe 3+ ượ ầ ế ể ư ử

Sau đó dung d ch đ c đ a sang b s c khí đ làm k t t a Fe(OH) ị ượ ư ế ủ ể ụ ể

Khi đó ta có ph ng trình ph n ng: ươ ả ứ

(cid:0) 4Fe2+ + O2 + 2H2O +8OH- (cid:0) 4Fe(OH)3

56, 465 14,12 (mol/h)

L ng oxy c n thi ượ ầ ế t cho ph n ng là: ả ứ

m 2O = 14,12x32 = 451,84g/h) (I.1.15)

Ta l i th y trong không khí có 21% là oxy vì v y l ng không khí ạ ậ ượ ấ

=

x451,84

2151, 62 /

g h

)

c n thi ầ ế t cho ph n ng là: ả ứ

100 21

m 2O = (I.1.16)

45

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

L ng không khí th c t đ a vào là: ượ ự ế ư

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ng IV. Tính toán công ngh ệ

mO2= 2,5 x 2151,62 = 5379,05(g/h) (I.1.17)

M t khác ta có c ch ph n ng là : ơ ế ả ứ ặ

Fe2+ + 2OH  Fe(OH)2

2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O  2 Fe(OH)3↓

d

m

+

2

Ta có ph ng trình đ ng h c ph n ng: ươ ả ứ ộ ọ

2

Fe

= -

+ 9

(291.10

12 a 133.10 .

.

+ 2

P m ). O 2

Fe

OH

d

t

- -

Trong đó:

- aOH-= 2,698x10-9 (theo ph l c)

t: th i gian ph n ng (s) ả ứ ờ

aOH-: ho t đ c a ion OH ạ ộ ủ ụ ụ

2OP : áp su t c a oxi trong không khí:

2OP = 0,21atm

m + : n ng đ kh i l

ấ ủ

2+ (mol)

2Fe

ng mol c a Fe ố ượ ộ ồ ủ

+

dm

2

.

Fe

=-

Ta có :

+

(291.

- + e

e 9 133. 12.2, 698.

e

9.0, 21).

m t .

2

Fe

d

t

+

dm

2

Fe

=-

2, 035992. 4. .

e t dt

.

+

m

2

Fe

-

m

t

Fec

+

dm

2

Fe

= -

( 2, 035992. 4). .

t dt

e

.

� �

+

m

2

m

0

Fed

Fe

.

2

+

m

2 Fe c

=-

ln

2, 035992. 4.

e

.

+

m

t 2

2 Fe d

(I.1.18)

Mà ta có hi u su t chuy n hóa là U= 90% ([3]) ể ệ ấ

.

.

+

Nghĩa là

2 Fe c .

+ 2 Fe c .

+ 2 Fe d

+ 2 Fe d

46

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

m m = = 90% 10% U=1- nên có m m

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

ng IV. Tính toán công ngh ệ

2

= -

=

ln 0, 01

2, 035992. 4.

e

= t

s 212, 6934( ) 3,545(

ph

= ) 0, 0591( ) h

�

= 4

Thay vào ph ng trình ta có ươ

t 2

ln 0, 01.2 2, 035992.10

-

V y th i gian ph n ng là t = 3,545(ph) ả ứ ậ ờ

t b là 15ph (theo kinh nghi m) Th i gian l u trong thi ư ờ ế ị ệ

Nh v y sau khi ti n hành ph n ng oxy hóa thì thành ph n các ion có ả ứ ư ậ ế ầ

trong d ch l ị

c th i đ c đ a sang thi t b keo t đ làm đông Sau khi s c khí, n ụ ướ ả ượ ư ế ị ụ ể

các h t l l ng. ạ ơ ử

1.2.3. N ng đ pha r n trong ch t l ng ấ ỏ ắ ộ ồ

Ta có thành ph n ch t r n đi vào thi t b đông t là: ấ ắ ầ ế ị ụ

Zn(OH)2: 4,73712903(mol) m2= 468,975(g)

Fe(OH)3: 56,39283(mol) m3= 6034,033(g)

5

=

mi

ionm

= � � 6512,008(g)

1

Nên ta có t ng n ng đ pha r n là : ồ ắ ổ ộ

ion

ion

m r

=

Ta có n ng đ ph n trăm th tích: ầ ể ộ ồ

� � m r =

=

M

%

= 100% 6, 78%

V

Q T .

6512, 008 3 997, 08.10 x 6414,56 15

h = 1,8.10-3 (Ns/m2)

Khi thêm polimer ta có đ nh t c a dung d ch huy n phù loãng ớ ủ ề ộ ị

1.2.4. Th i gian chuy n hóa trong quá trình đông t ể ờ ụ

Ta th y ch t đông t cho thêm vào li u l ng kho ng 1 – 5 mg/l. ấ ấ ụ ề ượ

1 5 ph

ả t = - ng polimer mang vào là 3mg/l. Th i gian l u . v y ch n l ậ ọ ượ ư ờ

47

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Th i gian ti n hành ph n ng keo t 10 – 15 ph. ả ứ ế ờ ụ kho ng t ả ừ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

CH

ƯƠ

NG V: TÍNH TOÁN THI T B Ị

Ế

1. B l ng cát ể ắ

B l ng cát dùng đ tách cát và các ch t vô c không tan cũng nh ể ắ ể ấ ơ ư

m nh kim lo i ra kh i n ỏ ướ ạ ả c th i. ả

Hình V.1 B l ng cát ể ắ

D i tác d ng c a tr ng tr ng các ph n t r n có t ướ ụ ủ ọ ườ ầ ử ắ ỷ ọ ơ tr ng l n h n ớ

t tr ng c a n c s đ ỷ ọ ủ ướ ẽ ượ ắ ể c l ng xu ng đáy b trong quá trình chuy n ể ố

c tính toán v i v n t c dòng ch y trong đó đ đ ng. B l ng cát ph i đ ộ ể ắ ả ượ ớ ậ ố ả ủ

h u c nh không l ng đ l n đ các ph n t ớ ầ ử ữ ơ ể ắ ỏ ượ c và đ nh đ cát và các ỏ ể ủ

i đ t p ch t r n vô c gi ạ ấ ắ l ơ ữ ạ ượ c trong b ể

Thông th ng đ c tính toán đ gi l i các h t cát có đ ng kính > ườ ượ ể ữ ạ ạ ườ

= 0.25 mm thì v n t c dòng ch y là 0.15 <= v<= 0.3 m/s ậ ố ả

Theo nguyên t c chuy n đ ng phân ra b l ng cát ngang, b l ng cát ể ắ ể ắ ể ắ ộ

48

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

đ ng , b l ng cát dòng ch y theo ph ứ ể ắ ả ươ ể ắ ng ti p tuy n. Tuy nhiên b l ng ế ế

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

cát ngang đ ượ ử ụ ầ c s d ng r ng rãi nh t. bao g m ph n công tác và ph n ầ ấ ộ ồ

l ng.ắ

Có dòng n ướ c chuy n đ ng d c theo chi u dài b là b l ng ngang ề ể ắ ể ể ọ ộ

có m t b ng hình ch nh t . ữ ậ ặ ằ

T c đ c a các h t cát trong n ố ộ ủ ạ ướ c th i: ả

Q F

( II.1.1 ) [ct – [7]] Uo = [m3/m2ngày]

Trong đó :

3/ngày )= 0,052893 m3/s

Q: l u l ng n c th i = 152,33 (m ư ượ ướ ả

2

2

=

(

m

)

3, 677(

m

)

F: di n tích m t n ặ ướ ệ c hình ch nh t ữ ậ

kxQ U

x 1,3 0, 052893 0, 0187

o

F= =

Trong đó :

Uo: đ l n h t th y l c c n gi ng kính h t cát là 0,2mm thì ủ ự ầ ộ ớ ạ ữ ch n đ ọ ườ ạ

o = 18,7(mm/s) = 0,0187 (m/s)

tra b ng ta có U ả

k= 1,3 khi Uo= 18,7(mm/s)

k v . L = H U

o

T s chi u dài và chi u sâu c a b : ủ ể ỷ ố ề ề

Trong đó

L: chi u dài ph n ch nh t c a b (m) ữ ậ ủ ể ề ầ

H: chi u cao ph n công tác c a b (m) ủ ể ề ầ

v: v n t c chuy n đ ng c a n c trong b v i v= 0,2 m/s ậ ố ủ ướ ể ộ ể ớ

Uo= 0,0178(m/s)

ng c a dòng ch y r i c c b k: h s kinh nghi m tính đ n nh h ệ ế ả ệ ố ưở ả ố ụ ộ ủ

49

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

trong b làm c n tr t c đ l ng c a h t k = 1,3 ở ố ộ ắ ủ ạ ể ả

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

=

=

14, 6067415

L H

x 0, 2 1,3 0, 0178

Ch n H= 0,5 m nên L= 0,5x14,6067415 = 7,3034(m) ch n L= 7,5(m) ọ ọ

=

=

0, 49(

m

)

Chi u r ng b : ể ề ộ

F L

3, 677 7,5

B=

q

=

q

=

o ,45

cot

g

1

Chia làm hai ngăn, m i ngăn có chi u r ng = 0,49m ch n B= 0,5(m) ề ộ ỗ ọ

Ch n góc t i ọ ớ

2/3

Chi u r ng máng đo theo t tính theo công th c: ề ộ l ỷ ệ ứ

k

3/2

=

b

x

x

)

-

B v . max

1 ( 1

Q

k

B v . . 2.

g

m

2/3

-

3/2

=

=

b

x

x

)

0,173(

m

)

-

x 0,5 0, 2 0, 052893

1 0, 4 ( 1 0, 4

0,5 0, 2 x x x 2 9,8

0,352

-

Trong đó :

m: h s l u l ng c a c a tràn ph thu c góc t i m = 0,352 ệ ố ư ượ ủ ử ụ ộ ớ

k h s đi u hòa: k = 0,4 ệ ố ề

b = 0,173(m) ch n b = 1,8m ọ

Đ chênh đáy: ộ

2/3 =

D = P

0,194(

m

)

2/3 = 2/3

- -

Q k x B v . 1

k k

0, 052893 0, 4 0, 4 x 2/3 x 0,5 0, 2

1 0, 4

PD

- -

=0,2(m) Ch n ọ

ng cát gi Đ xác đ nh kích th ị ể ướ c ph n l ng c n ,c n ph i bi ặ ầ ắ ả ầ t l ế ượ ứ ạ l i

trong b trong m t đ n v th i gian. ộ ơ ị ờ ể

Cát đ c x kh i b b ng nhi u cách : x th công b ng máy hút cát ượ ỏ ể ằ ả ủ ề ả ằ

50

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

ho c nh thi t b nâng th y l c … đ a vào sân ph i khô và v n chuy n đi. ặ ờ ế ị ủ ự ư ể ậ ơ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

2. B đi u hòa ể ề

ấ ủ Ch n hình d ng b t kì mi n là phù h p v i quy ho ch s d ng đ t c a ử ụ ễ ạ ấ ạ ọ ớ ợ

nhà máy x lý ử

Chi u sâu 1,5-2m ch n H =1,6m ề ọ

t . Q d k

n

Th tích : ể

ln

k

1

n

Vd = (m3) -

Trong đó :

kn = 1,4 h s d p t t dao đ ng. ệ ố ậ ắ ộ

d

t = 1h th i gian th i đ t bi n ế

Q = 6,34722 (m3/h) l u l ư ượ ng dòng ch y ả

3

=

5, 06658(

m

)

ả ộ ờ

ln

x 6,34722 1 1, 4 1, 4 1

Vd = -

1(

m

)

5, 06658 xp 1,5

51

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

(cid:0) Mà Vd = Hxp xr2 nên r = Thi t b có đ ng kính là d = 2m ế ị ườ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Hình V.2 B đi u hòa ể ề

3. Thi t b trung hòa ế ị

3.1 Th tích thi ể t b ế ị

Ch n th i gian l u 15ph c a n ủ ướ ư ờ ọ c th i trong b ế ả

3

t=

=

=

V

xQ

0, 25 6,3472 1,59(

x

m

)

Ta có th tích thi ể t b ế ị

(II.3.1) [tr 171 – [7]]

Đáy thi ế ị t b hình elip ta có v i ớ

2

d = 1000 mm, ht = 25mm, và h = 250mm [ tra b ng XIII.10 – [1]] ả

nên có ht + h = 275 mm = 0,275 m, di n tích ti t di n là F = 1,16 m ệ ế ệ

Ta có th tích ph n đáy này là: ể ầ

V1 = (ht + h)xF = 0,275x1,16 = 0,319(m3) (II.3.2)

Mà V = V1+ V2

2 = 1,59 – 0,319 = 1,271(m3)

V y có V ậ

2

3

p=

=

V

xHxR

1, 271(

m

)

Ch n lo i thi t b hình tròn ta có: ạ ọ ế ị

(II.3.3)

=

=

0, 45(

m

)

Ch n H = 1,2m ta có ọ

V p x 2

1, 271 p 2 x

R= (II.3.3)

2

3

+

p 2 1, 2 x

x

0,5

= 0,319 2, 2(

m

)

Ch n R = 0,5(m) ọ

Th tích thi t b lúc này là V= 2x ể ế ị

t =

=

=

=

h 0,35( )

21(

ph

)

Khi y ta có th i gian l u: ư ấ ờ

V Q

2, 2 6,3472

(II.3.4)

V n t c dòng ch y trong th t b là ả ậ ố ế ị

52

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

v = 10 mm/s = 10x10-3x3600 = 36(m/s) [trang 61 – [7]]

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

2

=

=

0,176(

m

)

Nên ta có di n tích ti ệ ế t di n là: ệ

Q v

6, 414 36

2

=

=

0,168

2 rp

F = (II.3.5)

F p 2

0,176 p 2

Mà có F = =0,176(m2) nên r = (mm)

V y có đ ng kính ng th i ra là r = 168 mm ậ ườ ả ố

3.2 C c u khu y ấ ơ ấ

Ch n c câu khu y c a thi ủ ấ ơ ọ ế ị ơ t b này là c c u mái chèo vì nó đ n ơ ấ

gi n, c u t o g m hai cánh g n vào tr c, m t ph ng c a nó. ắ ấ ạ ủ ụ ả ẳ ặ ồ

a

ớ Cánh có th n m trong cùng m t ph ng v i tr c ho c nghiêng v i ớ ụ ể ằ ặ ẳ ặ

a

ph ng ngang m t góc ươ ộ ọ có tác d ng làm cho ch t l ng chuy n đ ng d c ấ ỏ ụ ể ộ

o,45o, 60o trong tr

tr c. Góc th ng h p này ta ụ ườ ị ằ ườ ợ

ng có giá tr b ng 30 a ch n c c u cánh th ng hay = 0o ọ ơ ấ ẳ

Ta có kích th c hình h c c a cánh khu y lo i này là ướ ọ ủ ấ ạ

Đ ng kính c c u khu y d = (0,5 : 0,7) D [ trang 5 – [7]] ơ ấ ườ ấ

V i D là đ ng kính thùng khu y, có D = 1m ớ ườ ấ

Nên có d = 0,5 – 0,7m Ch n d = 0,5 m ọ

Kho ng cách t đáy thùng đ n c c u khu y là h = (0,008:1).d = 0,004: 0,5 ả ừ ế ơ ấ ấ

ch n h = 0,075m ọ

53

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

V n t c cánh khu y là v = 1,5:2 (m/s) ch n v = 1,7 m/s ậ ố ấ ọ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Hình V.3 c c u khu y ki u mái chèo ơ ấ ể ấ

3.2.1 Tính b n c c u khu y ề ơ ấ ấ

L c tác d ng lên c c u khu y ch y u g m hai ph n: ủ ế ơ ấ ụ ự ấ ầ ồ

- L c tác d ng lên mái chèo ụ ự

- Công su t c n thi ấ ẩ ế ủ t c a cánh khu y ấ

L c tác d ng lên mái chèo đ ụ ự ượ c xác đ nh theo đ nh lu t Newton ị ậ ị

P = r xFxv2 (II.3.6) [trang 11 – [9]]

Trong đó :

r : kh i l

4 r = 0,018(Ns/m4)

P: s c c n c a ch t l ng ch ng l i chuy n đ ng c a v t th (N) ứ ả ủ ấ ỏ ố ạ ủ ậ ể ể ộ

ố ượ ng riêng c a ch t l ng ch y Ns/m ấ ỏ ủ ả

V: t c đ chuy n đ ng c a v t th m/s v = 1,7(m/s) ủ ậ ố ộ ể ể ộ

Hình V.4 V n t c chuy n đ ng c a v t th ủ ậ ậ ố ể ộ ể

ớ F: di n tích hình chi u c a v t th lên m t ph ng th ng góc v i ế ủ ậ ể ệ ẳ ẳ ặ

2

ph ươ ng chuy n đ ng m ể ộ

F= r.b

Trong đó

r: chi u dài cánh khu y r = 0,25 m ề ấ

54

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

b: b dày cánh khu y b = 0,015 (m) ề ấ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Nên F = 0,015 x 0,25= 0,00375(m)

V y ta có ậ

P = 0,018x 0,00375x1,7 = 1,15x10-3( N)

Xác đ nh đi m đ t l c P: ể ặ ự ị

Hình V.5 Đi m đ t l c P ể ặ ự

Đi m này trên đ ể ở ườ ữ ậ ng tr c đ i x ng n m ngang c a hình ch nh t ụ ố ứ ủ ằ

cách tr c quay m t kho ng: ụ ả ộ

XO = ¾x R = ¾x0,25 = 0,1875 (m)

Công su t c n thi t cho mái chèo tính theo ph ng trình Newton ấ ầ ế ươ

o và

chính là công trong 1 đ n v th i gian c a l c P đ t cách tr c 1 đo n x ủ ự ị ờ ụ ặ ạ ơ

chuy n đ ng v i t c đ : ớ ố ộ ể ộ

Vo = w .xo (II.3.7)

w

w =

Trong đó:

np 30

: T c đ góc ố ộ

min = 1,5(v/s) [ b ng 2.2 –[4]]

p

=

s 0,157(1/ )

n: s vòng quay c a c c u khu y n ủ ơ ấ ấ ố ả

x 1,5 30

nên có w =

55

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

v y có t c đ v ậ ố ộ o = 0,157x0,2625 =0,0412 (m/s)

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Công su t tiêu hao trên cánh là : ấ

4

x 1, 61 10

0, 0412

8

=

=

6,5 10 ( w)

k

x

oPv 102

x 102

- - NC = (II.3.8)

đc = 0,01 – 0,43(kW)

đc = 0,25(kW)

Ta có công su t đ ng c là N [b ng 2.2 –[4]] ấ ộ ơ ả

Ch n Nọ

=

n

S vòng quay thích h p c a c c u khu y: ợ ủ ơ ấ ấ ố

v 20. th d

k

(II.3.9)

Trong đó:

th = 1,7 (m/s)

Vth : v n t c đ u cánh thích h p v ậ ố ầ ợ

k = 0,5 m

Dk : đ ườ ng kính c c u khu y d ơ ấ ấ

=

=

n

68( /

v ph

)

x 20 1, 7 0,5

V y có : ậ

Có n = 68 > nmin = 1,5(v/s) ( th a mãn) ỏ

3.2.2 Đ ng kính c a c c u khu y ủ ơ ấ ườ ấ

Ch n v t li u làm cánh khu y là thép 45 tôi c i thi n đ t đ r n là ạ ộ ắ ệ ệ ậ ấ ả ọ

180…350

3

x

=

=

1910,83(

Nm

)

Ta có mô mem xo n:ắ

N C . dc w

x x 0, 25 10 1, 2 0,157

Mx= (II.3.10) [ct 5.8- [4]]

Trong đó

x= 1,2

Cx: h s chú ý đ n dao đ ng l c c n và l y t 1.1 đ n 1.6 ch n C ự ả ệ ố ấ ừ ế ộ ế ọ

w

Nđc: công su t đ ng c N ấ ộ ơ đc= 0,25 KW=250 W

56

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

: V n t c góc c a tr c ậ ố ủ ụ w = 0,157(1/s)

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

M

x

S b đ ng kính tr c: ơ ộ ườ ụ

16. pt .

cp

d= 3 (m) (II.3.11) [ct 5.1- [4]]

t

cp

Trong đó

2)

s

cp

t = 0,4 ch s

ch

ch

: ng su t c t cho phép (N/mm ấ ắ ứ

s = 330 N/mm2 =330 [b2-[14]]

cp

t = 0,4 ch

s = 0,4x330 =132(N/mm2)

x

=

30,895(

mm

)

: gi i h n ch y c a v t li u ớ ạ ả ủ ậ ệ

p

x 16 1910,83 1000 .330

d= 3

Ch n s đ ng kính tr c d = 35 (mm) = 0,035(m) ọ ơ ườ ụ

3.2.3. Ki m tra đ c ng c a tr c t i các ti t di n nguy hi m ộ ứ ụ ạ ủ ể ế ể ệ

i< fcp

Đi m nguy hi m là ch g n cánh khu y: F [ct 5.2- ỗ ắ ể ể ấ

[4]]

Fi: đ võng c a tr c t i ti t di n nguy hi m. ụ ạ ế ủ ộ ệ ể

c

k

Fcp: đ võng cho phép t t di n nguy hi m t ng ng. ộ i ti ạ ế ể ệ ươ ứ

D d- 2

f=d =(4 – 6) 10-3 m v i ti t di n c c u khu y thì có f = ớ ế ệ ơ ấ ấ

Trong đó

k = 0,5 m

dk: đ ườ ng kính c c u khu y d ơ ấ ấ

c = 1 m

Dc đ ng kính thùng D ườ

=

0, 25

1 0,5 2

- V y f = m ậ

Ta có l c h ự ướ ấ ng kính b ng l c tác d ng lên m t cánh c a c c u khu y ủ ơ ấ ự ụ ằ ộ

(có đi m đ t l c n m cách đ c xác đ nh ặ ự ể ằ ườ ng tr c khu y m t đo n r ấ ạ F đ ụ ộ ượ ị

57

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

b i công th c ứ ở

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

x

M r N .

C

F

Fc = Fr = (II.3.12) [ct 5 – 9a [4]]

Trong đó :

C =

Nc :S cánh c a c c u khu y v i c c u khu y mái chèo thì có N ủ ơ ấ ớ ơ ấ ấ ấ ố

2 cánh

rF = kho ng cách đi m đ t l c F ố ớ ơ ấ ặ ự r đ n tr c quay m. Đ i v i c c u ụ ế ể ả

F = 3/8.dk = 3/8. 0,5 =0,1875(m)

khu y mái chèo này thì có r ấ

=

=

5095,55(

N

)

V y có ậ

1910,83 x 0,1875 2

M x r N F

c

Fr =

ề L c chi u tr c v i các cánh khu y v n chuy n ch t l ng theo chi u ụ ớ ấ ỏ ự ể ề ấ ậ

.

z

tr c có th xác đ nh theo công th c: ị ứ ụ ể

p 2 r � � d k . v � � 4 � �

Fa1 = 2. (II.3.13) [ct 5 – 10 [4]]

N F 1a

Thay Vz =

2

r

3 2 N A

V y cóậ

Fa1 = (II.3.14) [5.11- [4]]

Trong đó:

ấ ỏ ụ ụ ề

Fa1 : l c chi u tr c gây ra do s c c n ch t l ng theo chi u tr c, N ứ ả ự ề 3 r =997,08kg/m3 r : kh i l ng riêng c a môi tr ủ ng khu y kg/m ấ ố ượ ườ

[12]

Vz: v n t c ch t l ng theo chi u tr c m/s v= 1,7 m/s ậ ố ấ ỏ ụ ề

2

N: công su t khu y W, N= 0,71 kw hay = 710w ấ ấ

2

2

p

2

=

0,196(

m

)

A : di n tích ti ệ ế t di n quay c a c c u khu y m ủ ơ ấ ệ ấ

kdp 4

0,5 4

58

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Có A = =

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

2

=

3 2 997, 08 7 10 0,395 x x

x

x

735, 01

Thay vào ta có

Fa1 = (N)

3.2.4. ki m tra tr c theo đi u ki n b n ề ụ ệ ể ề

Mômen u n t i B có giá tr c c đ i: ố ạ ị ự ạ

l M . x N r . C F

(II.3.15) [ct 5.20 – [4]] MuB = Fr .l =

Trong đó

x = 1910,83 (N/m2)

L: chi u dài tr c khu y l = 1,2 m ụ ề ấ

Momen xo n Mắ

C = 2

NC: s cánh khu y N ấ ố

rF: = 3/8.dk = 3/8x 0,5= 0,1875(m)

=

6114, 7

Thay s vào ta có : ố

1, 2 1910,83 2 0,1875

x x

MuB = (N/m2)

Giá tr c a ph n l c t i các đ A và B là : ả ự ạ ị ủ ổ ỡ

l a

FrA = Fr.( ) (II.3.16) [ct 5.21a – [4]]

Trong đó

= - mà có dtl = 35mm 5 10

a d

tl

a: kho ng cách gi a hai g i đ th ng t ố ỡ ườ ữ ả l ỷ ệ

Nên ch n a = 250 mm ọ

=

15286, 65(

N

)

Thay s vào ta có : ố

1, 2 0, 25

Fra = 5095,55

Giá tr c a ph n l c t i B: ả ự ạ ị ủ

FrB = FrA + Fr = 15286,65 +5095,55= 20382,2(N) (II.3.17) [ct 5.21b – [4]]

59

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Khi y giá tr c a momen u n n i l c ộ ự ị ủ ấ ố

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

l a

Mu = Fr . .x1 = 5095,55x3x0,4/3=2023,82(N) (II.3.18) [ct 5.22a - [4]]

2

x

s

s

=

+ t 3

tdB =

ng su t t i B: Ứ ấ ạ

2 xB

uB

16 3 p d

4 3

M 2 t 1

2 � � M + � � uB M � � x

� � 1 � �

0.5 � � � �

(II.3.19) [ct 5- 23 –[4]]

s

t ,tB

tB

Trong đó:

: ng su t u n và ng su t c t t i B ấ ắ ạ ấ ố ứ ứ

MuB, Mx : momen u n và mômen xo n lúc làm vi c t i B ệ ạ ắ ố

16

6

s

=

71, 69.10

tdB

Thay vào ta có:

x xp

x 3 1910,83 2 0, 03

4 6114, 7 3 1910,83

� � �

2 � � �

� + 1 � � �

0.5 � � � �

s

< s

= (N/m2)

tdB

cp

1

- Đi u ki n đ ki m tra: [Ct 5.30 – [4]] ể ể ề ệ

2

s

Trong đó:

cp

1

d

s

cp

- = 1

. k u 1 b .

n

1

B

- : ng su t cho phép m i. N/m ấ ỏ ứ s - (II.3.20) -

s -

1u

1u

V i ớ

2

s - =600 N/mm2 = 6 .108 N/m2

d = 0,9

: gi i h n b n m i N/m ớ ạ ề ỏ

[B 5.2 –[4]] Kd: H s l n K ệ ố ớ

-1 = 2

b

B

B

n-1: H s b n m i và l y b ng 2 – 3 ch n n ệ ố ề ấ ằ ỏ ọ

b = 1,1 – 1, ch nọ

B

b = 1,1

: H s tác d ng b c, đ i v i ti t di n đ l y ố ớ ế ệ ố ụ ậ ệ ổ ỡ ấ

8

s

=

2, 45.10

cp

- = 1

Thay s vào ta có: ố

8 6.10 0,9 x x 2 1,1

8

s

=

< s

=

0, 7169 10

x

8 x 2, 45 10

(N/m2)

tdB

cp

1

60

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

- ( th a mãn) ỏ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

3.2.5. Tính tr c theo đ c ng ụ ộ ứ

Khi tính tr c theo đ c ng chính là ki m tra xem chuy n v h ng kính ộ ứ ị ướ ụ ể ể

i các ti c a tr c (đ võng) c a tr c t ủ ụ ạ ụ ủ ộ ế ề t di n nghuy hi m có th a mãn b n ệ ể ỏ

hay không.

Ta xét chuy n v h ng kính c a tr c khu y: ị ướ ể ủ ụ ấ

2

= -

aX

f 1

1

uBM NJ 6

1

� -� 1 � �

�� � X 1 �� � a � � � � (II.3.21)

£ X1 £ a (Đo n tr c AB): Đ võng c a tr c trong đo n 0 ụ ủ ạ ộ ụ ạ

[CT5.35b –[4] ]

trong đó:

MuB =6114,7 (N/m2) : Mô men u n t i B ố ạ

a = 250 (mm) = 0,25m : Kho ng cách gi a hai ữ ả đ ổ ỡ

3

3

p

=

p =

=

E = 2.105 N/m2

J

3 1325,36 (mm )

1

d . 64

.30 64

=1325,36.10-6(m3) (II.3.22)

2

2

x

=

f

.

.

0, 024

Đ võng c c đ i t i x ự ạ ạ 1= a/ 3 = 250/3 = 83,33(mm)=0,0833 (m) ộ

max

6

3 27

uBM a . E J .

3 27

6114, 7 0, 4 5 2.10 1325,36.10

x

1

� � �

� = � �

� � �

� = � �

- (m) (II.3.23)

fmax = 0,024 (m)

2

1

=

Đ võng t t di n c a tr c có m c c c u khu y: ộ i ti ạ ế ắ ơ ấ ệ ủ ụ ấ

f

1

2

k

M l . uB E J . 3.

a + + l

J J

3 l � � 1 � � l � �

1

2

� 1 � � �

� � � � � � � � � �

2

=

+

- (II.3.24) [ 5.38a – [4]]

1

0,135(

m

)

kf 2

5

6

3

6114, 7.1, 2 3.2.10 .1325,36.10

0, 25 1, 2

3 0, 03 0, 035

-� 1, 2 0, 25 � 1, 2 �

3 � � �

� � �

� + 1 � � �

� � = � � � � �

- -

Ki m tra tr c theo c ng: ụ ứ ể

61

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

V i tác d ng có c c u khu y: ơ ấ ụ ấ ớ

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

t nghi p KdD - 2

1, 2 0, 25 2

- [f] = = = 0,475 (m) (II.3.25)

F2k = 0,135 < [f]= 0,475 (th a mãn) ỏ

Đ võng c a tr c t i các tr c: ụ ạ ủ ộ ổ ụ

AS 2

BS 2

fôA = + fA ; fôB = + fB (II.3.26) [ct 5.39 – [4]]

ng kính do ch t o c a A và B: SA ; SB: Kho ngả d ch chuy n theo h ị ể ướ ế ạ ủ ổ

SA = SB = S = (1‚ 5) .10-4 dt1 (II.3.27)

và B: fA v à fB – Bi n d ng đàn h i c a ạ ồ ủ ổ ế

fA = fB = f = (4‚ 7). 10-4

S A +fA = 2

51 2

‚ (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:222) fô = .10-4.dt1 + (4‚ 7) .10-4.dt1 ł Ł

)

(

‚ ø Ø

(

+

74

‚ = .10-4.35 » 0,014 (mm)

)œ

51 2

Œ ß º

(cid:222) Đ võng t ng c a tr c t ổ ụ ạ ủ ộ i tác d ng m c c c u khu y ấ ắ ơ ấ ụ

+

+

1

l.2 a

2.1200 250

� 1 � �

� � �

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) fK = fô + f2k = 0,014 +0,135 = 0,233(m) ł Ł

fk = 0,233(m) < [f] = 0,4(m) (th a mãn) ỏ

3.2.6. Tính toán tr c theo n đ nh ngang ụ ổ ị

Tính toán tr c theo n đ nh ngang là xác đ nh kích th c c a tr c sao ụ ổ ị ị ướ ủ ụ

1 c a nó th a mãn v i yêu c u v n đ nh ớ

cho v n t c t ậ ố ớ ạ ứ ấ w i h n th nh t ề ổ ủ ầ ỏ ị

1 =

K m

w (II.3.28) [ct5.45 – [4]]

Trong đó:

1: T n s dao đ ng riêng c a tr c ( s

-1)

w ầ ố ủ ụ ộ

62

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

m: kh i l ố ượ ng dao đ ng (kg) ộ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

m = mk + ml + 0,24mt (II.3.29) [ct5.46 – [4]]

Trong đó:

0,24 - H s k đ n ph n kh i l ng tr c tham gia vào dao đ ng. ệ ố ể ế ố ượ ầ ụ ộ

(Rút ra t gi thi t b k p ch t t đ B và t ừ ả ế ị ẹ i ặ ạ ổ ỡ ả ọ i tr ng t p trung ậ ở ầ ụ đ u tr c

do ). t ự

mk: kh i l ng c c u khu y. ố ượ ơ ấ ấ

mk = mck = r .V= r .b.A (II.3.30)

Trong đó:

r : kh i l ng riêng c a thép r =7850(kg/m3) ố ượ ủ

b: b dày c c u khu y b = 0,015(m) ơ ấ ề ấ

2)

A: di n tích ti t di n c c u khu y A= 0,196(m ệ ế ệ ơ ấ ấ

mk = 7850x0,015x0,196= 5,5125 (kg)

m1: Kh i l ố ượ ng ch t l ng cùng dao đ ng theo v i t c đ (f), l ộ ớ ố ấ ỏ ộ ượ ng

ch t l ng cùng dao đ ng có th xác đ nh nh gi thi ấ ỏ ờ ả ể ộ ị ế ằ ấ t r ng th tích ch t ể

ơ ấ l ng cùng dao đ ng chính là th tích t o nên b i m t cánh c a c c u ỏ ủ ể ạ ộ ở ộ

2

2 k

=

r

khu y khi quay ấ

m 1

b d . 4

0, 015.0,5 4

0, 035 0,5

� � �

2 � � �

� -� 1080 1 � �

� (II.3.31) [CT 5.47 – [4]] � � �

� � 1 � �

2 � � � d = t � � � d � � � � k

-

m1 = 10,075(kg)

2

2

p +

+

+

+

7850.

0, 04

p 0, 095

p 1,1

0, 025

mt: kh i l ố ượ ng c a tr c khu y: ụ ủ ấ

0, 027 4

2 0, 03 4

0, 035 4

2 0, 033 4

p � � �

� � �

2

2

+

p +

+

7850.

0, 4

p 0, 025

0, 09

2 0, 031 4

0, 03 4

0, 027 4

p � � �

� � �

mt = r .Vt =

63

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

=12,09(kg)

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Cu i cùng có kh i l ng dao đ ng là: ố ượ ố ộ

m = mk + ml + 0,24mt = 5,5125 + 10,075 + 0,24x12,09= 18,49 (kg)

K: Đ c ng c a tr c t ộ ứ ụ ạ ủ i ch m c cánh khu y ấ ỗ ắ

=

=

=

k

21869,31

Đ c ng k c a tr c t i ch đ t c c u khu y xác đ nh theo công th c ộ ứ ụ ạ ủ ỗ ặ ơ ấ ứ ấ ị

F r f

5095, 55 0, 233

k

(II.3.32) [ct5.58 – [4]]

=

=

=

34,39 (1/ s)

V y t n s dao đ ng riêng c a tr c là: ậ ầ ố ụ ủ ộ

w 1

k m

21869,31 18, 49

(II.3.33)

p

W =

7,12 (v/ s)

V n t c góc c a tr c: ậ ố ủ ụ

np . = 30

.68 = 30

(II.3.34) [ct 5. 24 – [4]]

Tr c d o làm vi c n đ nh ngang do: ệ ổ ụ ẻ ị

=

=

0, 2

w

7,12 34, 39

W < 0,7 (th a mãn đi u ki n n đ nh ngang) ệ ổ ề ỏ ị

3.3. Tính toán lăn ổ

3.3.1. Ch n ọ ổ

Đ ng kính tr c t i A là d = 35 mm ta ch n 7307, v i đ ng kính ụ ạ ườ ọ ổ ớ ườ

2 = 30 mm ta ch n

tr c t o B d 7306 đ u là đũa côn theo b ng P2.11 – ụ ạ ọ ổ ề ổ ả

64

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

[12]

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

HìnhV.7 C u t o con lăn ấ ạ

a

Kí hi u : 7307 v i thông s kích th c nh b ng sau: ệ ổ ớ ố ướ ư ả

d D1 d1 B R r1 D C1 T Kí hi uệ

KT(mm) 35 65,5 56,3 21 22,7 2,5 0,8 12o 80 18

5

i: V i kh năng t ả ớ ả

Kh năng t i đ ng: C= 48,1 KN ả ả ộ

0=35,3 KN

Kh năng t i tĩnh: C ả ả

a

Kí hi u : 7306 v i thông s kích th c nh b ng sau: ệ ổ ớ ố ướ ư ả

d D D1 d1 B C1 r r1 T Kí hi uệ

KT(mm) 30 72 58 50,6 19 17 20,7 2,0 0,8 13,5o

5

i: V i kh năng t ả ớ ả

Kh năng t i đ ng: C= 40 KN ả ả ộ

0=29,9 KN

65

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Kh năng t i tĩnh: C ả ả

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

3.3.2. Ki m tra b n ể ề ổ

Ta ki m tra b n ề ổ ể theo kh năng t ả ả ọ i tr ng đ ng c a ộ . ủ ổ

c: Xác đ nh t ị ả ọ i tr ng đ ng quy ộ ướ

Q= (X.V.Fr+Y.Fa).kt.kd (II.3.35) [ct11.3-[12]]

Trong đó:

r = 5095,55(N)

ng tâm, F Fr :T i tr ng h ả ọ ướ

Fa:T i tr ng d c tr c, ả ọ ụ ọ

a=Fs+Q

i tr ng d c tr c: F Xác đ nh t ị ả ọ ụ ọ

Trong đó:

Fs: L c d c tr c do sinh ra ự ọ ụ ổ

Fs=0,83x e xFr=0,83.0,02.5059,55 = 8398,85

Do đó :

Fa =Q+ Fs= 3335 + 8398,85 = 11733,85(N)

V: H s k đ n vòng nào quay, vòng trong quay ệ ố ể ế

nên V=1 [Trang 214 – [12]]

kt:H s nh h ệ ố ả ưở ng c a nhi ủ ệ ộ t=1 t đ , k

d=1

kd:H s k đ n đ c tính c a t i tr ng. Tra b ng 11.3-[12] có: k ệ ố ể ế ủ ả ọ ặ ả

X,Y:H s t i tr ng h ng tâm, t ệ ố ả ọ ướ ả ọ i tr ng d c tr c. ọ ụ

X=tga =tg 120=0.2125 [B11.4 – [12]]

Y=1

(cid:222) Q=(0,2125x1x0+1x3335)x1x1=3335 N

Kh năng t i tr ng đ ng tác d ng lên là: ả ả ọ ụ ộ ổ

C=Q. m L [11.17-[ 12]]

66

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Trong đó:

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

m: b c c a đ ng cong m i, Theo trang 221- [ 12] ậ ủ ườ ỏ

đũa ta có m=10 v i ớ ổ

L: tu i th c a , tri u vòng. ọ ủ ổ ổ ệ

L=60.n.Lh/106

h= 40000 gi

Lh: Th i gian s d ng, L ử ụ ờ .ờ

n: s vòng quay c c u n=48.57 (vòng/phút) ơ ấ ố

=

=

C

3335

x 10

116,57

34001,5

�

(cid:222) L=60x48,57x40000/106=116.,57 tri u vòng ệ

(N)

C= 34KN < 118KN

V y bi đ m b o kh năng t i đ ng v i th i gian s d ng là 40000 gi ậ ổ ả ả ả ả ộ ử ụ ớ ờ . ờ

s

=

d

Đi u ki n s c b n d p c a vòng đàn h i: ệ ứ ề ậ ủ ề ồ

.

T k 2 Z D d l . . o 3

c

(II.3.36) [ct trang 69 – [13]]

Trong đó:

T: momen xo n T = 31.5Nm ắ

Z, D0, l3, l0, dc, là các giá tr thông s tra b ng 16 – 10a và 16 – 10b ta có: ố ả ị

D0 L3 L1 dc T L2 Z Thông số

mm mm mm mm mm (Nm)

63 15 20 10 31.5 10 4 Giá trị

L0 = l1+l2/2 = 20+10/2 = 25(mm)

x

s

=

=

20

d

3 31,5 10 2 1, 2 x 4 63 10 15

x x x

x

s

d

Thay s vào ta có: ố

67

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Ch n vòng đàn h i là vòng cao su có [ ] = 2 – 4 MPa( th a mãn) ồ ọ ỏ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

3

x

=

=

37,5(

MPa

)

s = u

s < [ u

Đi u ki n b n c a ch t: ề ủ ề ệ ố

.

0,1.

x x 1, 2 31,5 10 25 3 x x 0,1 10 63 4

x

k T l . . 0 3 d D Z . c

o

] = 60 – 80 MPa

(th a mãn) ỏ

3.3. Tính toán thân thùng khu yấ

Thùng khu y là v m ng hình tr hàn th ng đ ng. Ch n v t li u làm ụ ậ ệ ỏ ỏ ứ ấ ẳ ọ

k = 380.106 N/m2. (B ng XII.4 – [13] )

s v là thép CT3 ỏ ả

1 = 1.10-5m ; C2 = 0 ); r

Ch n t c đ g C = 0,03 mm/năm ( C = 1000 ọ ố ộ ỉ

kg/m3; Pmt = 106 N/m2 ; t0 = 250C ; D = 1 m ; H = 1,2 m.

Áp su t thu tĩnh trong ph n d i c a thân thi t b : ầ ướ ủ ấ ỷ ế ị

PL = r .g. H = 1000 x 9,81 x 1,2 = 1300,94 (N/m2) (II.3.37)

Áp su t tính toán trong thi t b là: ấ ế ị

P = PL + Pmt = 0,013.106 + 1.106 = 1,013.106 N/m2 (II.3.38)

i h n b n xác đ nh theo Ứ ng su t cho phép c a thép CT3 theo gi ủ ấ ớ ạ ề ị

h t b thu c nhóm lo i II - công th c (XIII.1 và b ng XIII.3 – [13] ) v i thi ả ứ ớ ế ị ạ ộ

d

8

[

d

]

=

h

=

=

2 (N/m 10.46,10,1

)

k

= 1,0 b ng (XIII.2 – [9] ) ả

6 10.380 6,2

1 n 1

(II.3.39)

d

[

]

d

=

h

=

=

0,1

8 10

2 (N/m

)

c

ng su t cho phép thép CT3 gi i h n ch y: Ứ ấ ớ ạ ả

6 10.240 5,1

1 n 1

(II.3.40) [ct XIII.2 và b ng XIII.3 – [12]] ả

T đó có giá tr nh là giá tr ng su t cho phép đ tính toán: [ s ] = ị ứ ừ ể ấ ỏ ị

c], ta l y giá tr bé h n trong hai k t qu v a tính đ

[s c đ tính toán ti p : ả ừ ế ấ ơ ị ượ ể ế

]

[

d

j

=

=

>

95,0

150

50

h

6 10.160 011772

6 10.

,1

k P 1

68

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Vì (II.3.41)

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ệ Ch

ươ

t b ế ị

h = 0,95. (Hàn d c, hàn b ng tay, h quang, hàn giáp n i hai

t nghi p ố Nên có: j

ằ ọ ồ ố

h=0,95 ).

j m t; h s b n hàn ệ ố ề ặ

6

=

+

=

+

=

S

C

0, 03 0, 0333 (m)

Ta có chi u dày thân thùng làm vi c ch u áp su t trong ề ệ ấ ị

6

D t [ s 2.

.P t ] f .

1 1, 013.10 x x 2 160.10 0,95

x

k

h

(II.3.42) [ct5.100 – [4]]

L y S = 10 (mm) ấ

Ki m tra ng su t c a thành theo áp su t th (dùng n ấ ủ ử ứ ể ấ ướ ấ c): áp su t

thu l c khi th đ c xác đ nh nh sau và theo b ng (XIII.5 – [12]) ỷ ự ử ượ ư ả ị

P0 = Pth + P1 = (1+0,3 + 0,03) .106 = 1,33.106 (N/m2) (II.3.43)

thân thi Xác đ nh ng su t ị ứ ấ ở ế ị t b theo áp su t th tính toán ấ ử

6

Dùng công th c (XIII.26-B) v i C ớ 3 = 0,8.10-3 ứ

(

(

)

d

=

+ . 1 P � � � � 0 =

+ (

0, 01 0,0008 (

x 1,33.10 � � )

D � � t 2.

) S C 3 ) f .

2

x

0, 01 0, 0008 x0,95

S C 3

h

- - (II.3.44) - -

6

s

8

d =

<

=

=

8 0, 75.10

8 2.10 (N/m )

d = 0,75.108 (N/m2).

C 1, 2

240.10 1, 2

(II.3.45)

Do đó thùng đ b n. ủ ề

3.4. Đáy thùng

Các v t li u và thông s nh thân thùng. Chi u dày c a đáy nón làm ậ ệ ư ủ ề ố

vi c d ệ ướ i áp su t trong xác đ nh theo công th c: ị ứ ấ

P

=

+

S

.

C

j .2

s .

D a cos

P

cp

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (II.3.46) [ct 5.114 – [4]] (cid:247) (cid:231) - ł Ł

Trong đó:

D : đ ườ ng kính đáy l n D = 1(m) ớ

69

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

a a đ nh = 600 : N a góc ử ở ỉ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

P : Áp su t tính toán (l y b ng áp su t làm vi c) ệ ấ ằ ấ ấ

cp = 146.106 N/m2.

P = 1,013.106 N/m2 ; C = 1,8.10-3; s

6

Chi u d y đáy nón là: ề ầ

1, 013.10

3

3

=

+

=

S

1,8.10

9,3.10 (m)

6

6

0

- -

x 2 0,95 146.10

x

1, 013.10

1 cos 60

� � �

� � �

-

L y S = 10 (mm) ấ

Ki m tra ng su t c a đáy theo áp su t th (dùng n ấ ủ ử ứ ể ấ ướ ấ c): áp su t

thu l c khi th đ c xác đ nh nh sau và theo b ng (XIII.5 – [12]) ỷ ự ử ượ ư ả ị

P0 = Pth + P1 = (1+0,3 + 0,06) .106 = 1,36.106 (N/m2) (II.3.47)

thân thi Xác đ nh ng su t ị ứ ấ ở ế ị t b theo áp su t th tính toán ấ ử

6

Dùng công th c (XIII.26-B) v i C ớ 3 = 1,8.10-3 ứ

(

(

)

P 0

d

=

+ . 1 � � � � =

) f

+ (

0, 01 0, 0018 (

x 1,36.10 � � )

D � � t 2.

S C 3 ) .

2

x

0, 01 0, 0018 x0,95

S C 3

h

- - (II.3.48) - -

d

=

=

8 8 (N/m 10.2

)

d = 8,7.107 (N/m2).

s < C 2,1

6 10.240 2,1

(II.3.49)

Do đó đáy thùng đ b n. ủ ề

3.5. Chân đỡ

Dùng chân đ c c u khu y, chân đ đ c hàn vào đáy các thi ỡ ơ ấ ỡ ượ ấ ế ị ở t b

đáy thi v trí không có t p trung ng su t ( ví d nh trán góc l ị ụ ư ứ ậ ấ n ượ ở ế ị t b )

70

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

s chân đ t ố ỡ ố i thi u là 3 và có hình dáng nh hình v . ẽ ư ể

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Hình V.8 Chân đỡ

3.6. N i tr c ố ụ

ế Dùng n i tr c đàn h i có c u t o đ n gi n, d ch t o, d thay th , ễ ế ạ ố ụ ấ ạ ễ ả ơ ồ

làm vi c tin c y, do đó nó đ ậ ệ ượ c dùng r ng rãi. ộ

Hình V.9 N i tr c đàn h i ồ ố ụ

4. Thi t b oxy hóa ion s t II ế ị ắ

4.1 Kích th c thi ướ t b ế ị

Ta có th tích thi ể t b : ế ị

V = T.Q (II.4.1)

Trong đó:

71

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

T: ch n th i gian l u 25ph = 0,42(h) ư ọ ờ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

6, 41456 m3/h

Q: l u l ng dòng ch y Q = ư ượ ả

Nh v y th tích thi ư ậ ể t b : ế ị

V= 6,41456x0,42 = 2,694 (m3)

Chia thi t b thành hai ph n ph n côn đáy và ph n tr ta có : ế ị ụ ầ ầ ầ

oC

Ph n côn đáy c a thi t b là d ng đáy nón có g , b ng thép góc đáy ủ ầ ế ị ờ ằ ạ

b ng 90 ằ

Ta có kích th c thi t b ph n đáy là : [ b ng XIII.22 – [2]] ướ ế ị ả ầ

Dt H V 10-3 R1 S h Ft Thông số R d

m3 mm mm mm mm mm m2 mm

Kích 1000 562 150 1.399 206 806 4 40

th cướ

B ng s li u thông s c a c c u khu y ố ủ ơ ấ ố ệ ả ấ

2 = 206x10-3 m3

V y có th tích ph n đáy côn là : V ể ầ ậ

Th tích ph n tr là : ụ ể ầ

V1 = V – V2 = 2,694 – 206 x10-3 = 2,488(m3)(II.4.2)

t b là H =1,5m Ch n chi u cao thi ề ọ ế ị

2

=

=

1, 66(

m

)

Thì có di n tích ti ệ ế t di n là : ệ

V 1 H

2, 488 1,5

2.rp

F= (II.4.3)

=

=

0,51(

m

)

Mà F = 2. = 1,66(m2)

F p 2.

1, 66 p 2.

Nên có r = (II.4.4)

Ch n r = 0.5 m nên Dt = 1000 mm ọ

1 = 0,52 x 2p x1,5=2,36(m3)

72

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Th tích V ể

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

t b lúc này là : Nh v y th tích c a thi ể ư ậ ủ ế ị

V = V1 + V2 = 206x10-3 + 2,36 = 2,566(m3) (II.4.5)

4.2. Tính toán tr c khu y ấ ụ

Trong tr ườ ng h p có s c khí ta ch n c c u khu y ki u tua bin ọ ơ ấ ụ ể ấ ợ

k = 400= 0,4m

Ta có kích th c hình h c c b n c a cánh khu y là: [H2.6 – [4]] ướ ọ ơ ả ủ ấ

Có dk = D/3 = 1000/3 = 333,3 mm Ch n dọ

A= dk/4 =0,1m , b = dk/5=0,08 m, do = (2/3 – ¾ ) dk = 0,3m

Hình V.10 C u t o cánh khu y tua bin ấ ạ ấ

Ta có đ ng c thích h p dùng trong tr ng h p này v i đ ng kính ộ ơ ợ ườ ớ ườ ợ

c c u khu y là d = 400 mm ta có các thông s : ố ơ ấ ấ

S vòng quay n = 4,5 vg/s Công su t N = 10,5 kW [tra b ng 2.6 – [4]] ố ấ ả

đc = 11 kW, v n t c quay là 1455 vg/ph. N

đb = 1500 vg/ph

Nh v y ch n đ ng c cho c c u khu y là đ ng c 4A132M4Y3 ư ậ ơ ấ ấ ộ ọ ơ ộ ơ

v i công su t là N ớ ấ ậ ố

Nh v y s vòng quay thích h p c a đ u cánh là ợ ủ ầ ư ậ ố

73

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

n’k = nk.p .d / 30 = 4,5 x 0,4 x p /30 = 0,1885 (m/s) (II.4.6)

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Ch n v t li u làm cánh khu y là thép 45 tôi c i thi n đ t đ r n là 180… ạ ộ ắ ậ ệ ệ ả ấ ọ

350

Ta có bi u đ mômen tác d ng lên tr c khu y ấ ụ ụ ể ồ

x

=

=

28085,11(

Nm

)

Ta có mô men xo n:ắ

N C . dc w

3 x x 11 10 1, 2 0, 47

Mx= (II.4.7) [ct 5.8 –[4]]

Trong đó

x=

Cx: h s chú ý đ n dao đ ng l c c n và l y t 1.1 đ n 1.6 ch n C ự ả ệ ố ấ ừ ế ộ ế ọ

1.2

p

w

=

0, 47

Nđc: công su t đ ng c N ấ ộ ơ đc= 11 KW=11000 W

np 30

4,5 30

: V n t c góc c a tr c = (1/s) ậ ố ủ ụ w =

M

x

Ch n s b đ ng kính tr c: ọ ơ ộ ườ ụ

16. pt .

cp

(II.4.8) [ct 5.1 – [4]] d= 3 (mm)

t

cp

Trong đó

2)

t

s

cp

: ng su t c t cho phép (N/mm ấ ắ ứ

s

ch

ch

= 0,4 ch

s = 330 N/mm2 [B2 – [14]]

cp

t = 0,4 ch

s = 0,4x330 =132(N/mm2)

x

x

=

75, 68(

mm

)

: gi i h n ch y c a v t li u ớ ạ ả ủ ậ ệ

p

16 28085,11 1000 .330

d= 3 (II.4.9)

Ch n s đ ng kính tr c d = 76 (mm) = 0,076(m) ọ ơ ườ ụ

4.2.1. Ki m tra đ c ng c a tr c t i các ti t di n nguy hi m ộ ứ ụ ạ ủ ể ế ệ ể

74

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Đi m nguy hi m là ch g n cánh khu y : ỗ ắ ể ể ấ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Fi< fcp (II.4.10) [ct 5.2 – [4]]

Fi: đ võng c a tr c t i ti t di n nguy hi m ụ ạ ế ủ ộ ệ ể

c

k

Fcp: đ võng cho phép t t di n nguy hi m t ng ng. ộ i ti ạ ế ệ ể ươ ứ

D d- 2

f=d =(4 – 6) 10-3 m v i ti t di n c c u khu y thì có f = ớ ế ệ ơ ấ ấ

Trong đó

k = 0.4 m

dk: đ ườ ng kính c c u khu y d ơ ấ ấ

c = 1 m

Dc đ ng kính thùng D ườ

= m 0,3

1 0, 4 2

- V y f = ậ

Ta có l c h ự ướ ủ ơ ấ ng kính b ng l c tác d ng lên m t cánh c a c c u ụ ự ằ ộ

khu y có đi m đ t l c n m cách đ c xác ặ ự ằ ể ấ ườ ng tr c khu y m t đo n r ấ ạ F đ ụ ộ ượ

x

đ nh b i công th c ứ ị ở

M r N .

C

F

(II.4.11) [ct 5 – 9a [4]] Fc = Fr =

Trong đó :

C = 6

Nc: S cánh c a c c u khu y v i c c u khu y tua bin thì có N ủ ơ ấ ớ ơ ấ ấ ấ ố

cánh

F = 3/8xdk = 3/8x 0,4

rF = kho ng cách đi m đ t l c F ặ ự r đ n tr c quay. ế ụ ể ả

Đ i v i c c u khu y tua bin này thì có r ấ ố ớ ơ ấ

=0,15(m)

=

=

164240, 41(

N

)

V y có ậ

x 8 28085,11 x 3 0, 076 6

x

M 8. x d N 3 k

c

Fr = (II.4.12)

ề L c chi u tr c v i các cánh khu y v n chuy n ch t l ng theo chi u ụ ớ ấ ỏ ự ể ề ậ ấ

75

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

tr c có th xác đ nh theo công th c: ị ứ ụ ể

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

.

z

p 2 r � � d k . v � � 4 � �

Fa1 = 2. (II.4.13) [ct 5.10-[4]]

N F 1a

Thay vz =

2

r

3 2 N A

V y cóậ

Fa1 = (II.4.14) [5.11- [4]]

Trong đó:

r : kh i l

3 r = 997,08(kg/m3)

Fa1 : l c chi u tr c gây ra do s c c n ch t l ng theo chi u tr c, N ứ ả ấ ỏ ụ ự ụ ề ề

ố ượ ng riêng c a môi tr ủ ườ ng khu y kg/m ấ

Vz: v n t c ch t l ng theo chi u tr c m/s v= 1,7 m/s ậ ố ấ ỏ ụ ề

2

N: công su t khu y W N= 0,24 – 8 kW ch n N = 5kW [B2.6 – [4]] ấ ấ ọ

2

2

p

2

=

0.13(

m

)

A : di n tích ti ệ ế t di n quay c a c c u khu y m ủ ơ ấ ệ ấ

kdp 4

0, 4 4

Có A = = (II.4.15)

=

3 3 2 997, 08 5 10 0,13 109, 03

x x

x

x

Thay vào ta có

Fa1 = (N) (II.4.16)

4.2.2. ki m tra tr c theo đi u ki n b n: ụ ể ệ ề ề

76

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Ta có bi u đ momen tác d ng lên tr c khu y: ụ ụ ể ấ ồ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Hình V.11 Bi u đ momen c a c c u khu y ấ ủ ơ ấ ể ồ

Mômen u n t i B có giá tr c c đ i: ố ạ ị ự ạ

MuB = Fr .l (II.4.17) [ct 5.20 – [4]]

Trong đó

L: chi u dài tr c khu y l = 1,2 m ụ ề ấ

MuB = 164240,41x1,2 = 197088,49(N)

Giá tr c a ph n l c t i các đ A và B là : ả ự ạ ị ủ ổ ỡ

l a

FrA = Fr.( ) (II.4.18) [ct 5.21a – [4]]

Trong đó

= - mà dtl 5 10

a d

tl

ng t a: kho ng cách gi a hai g i đ đ th ữ ố ỡ ỡ ườ ả l ỷ ệ

=76mm nên ch n a = 400mm ọ

=

= 164240, 41 3 492721, 23(

x

N

)

Thay s vào ta có : ố

1, 2 0.4

Fra = 164240,41x (II.4.19)

77

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Giá tr c a ph n l c t i B: ả ự ạ ị ủ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

FrB = FrA + Fr = 1386543.24 + 72793.52 = 1459336.76(N) (II.4.20)

Khi y giá tr c a momen u n n i l c ộ ự ị ủ ấ ố

l a

Mu = Fr . .x1 = 164240,41x3x0,4/3=65696,16(N) (II.4.21) [ct 5.22a - [4]]

2

x

s

s

=

+ t 3

tdB =

ng su t t i B: Ứ ấ ạ

2 xB

uB

16 3 p d

4 3

M 2 t 1

2 � � M + � � uB M � � x

� � 1 � �

0.5 � � � �

(II.4.22) [ct 5- 23 –[4]]

s

t ,tB

tB

Trong đó:

: ng su t u n và ng su t c t t i B ấ ắ ạ ấ ố ứ ứ

MuB, Mx : momen u n và mômen xo n lúc làm vi c t i B ệ ạ ắ ố

16

6

s

=

26, 62.10

tdB

Thay vào ta có:

2

x xp

x 3 28085,11 0, 076

4 197088, 49 28085,11 3

� � �

2 � � �

� + 1 � � �

0.5 � � � �

s

< s

= (N/m2)

tdB

cp

1

- Đi u ki n đ ki m tra: [Ct 5.30 – [4]] ể ể ề ệ

s

Trong đó:

2

cp

1

s

- : ng su t cho phép m i. N/m ứ ấ ỏ

d

s

n

. k u 1 b .

-

cp

1

B

- = 1

- (II.4.23)

s -

1u

1u

V i ớ

2

s - =600 N/mm2 = 6 .108 N/m2

d = 0,9

: gi i h n b n m i N/m ớ ạ ề ỏ

[B 5.2 –[4]] Kd: H s l n K ệ ố ớ

-1 = 2

b

B

B

n-1: H s b n m i và l y b ng 2 – 3 ch n n ệ ố ề ấ ằ ỏ ọ

b = 1,1 – 1, ch nọ

B

b = 1,1

78

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

: H s tác d ng b c, đ i v i ti t di n đ l y ố ớ ế ệ ố ụ ậ ệ ổ ỡ ấ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

8

s

=

2, 45.10

1

cp

- =

Thay s vào ta có: ố

8 6.10 0,9 x x 2 1,1

s

=

< s

=

8 0, 2662 10

x

8 x 2, 45 10

(N/m2)

tdB

cp

1

- ( th a mãn) ỏ

ng kính 4.2.3. Ki m tra đ chuy n v theo h ộ ể ể ị ướ

Khi tính tr c theo đ c ng chính là ki m tra xem chuy n v h ng kính ộ ứ ị ướ ụ ể ể

i các ti c a tr c (đ võng) c a tr c t ủ ụ ạ ụ ủ ộ ế ề t di n nghuy hi m có th a mãn b n ể ệ ỏ

hay không.

Ta xét chuy n v h ng kính c a tr c khu y: ị ướ ể ụ ủ ấ

Hình V.12 Chuy n v h ể ị ướ ng kính c a tr c khu y ấ ụ ủ

2

= -

aX

f 1

1

uBM NJ 6

1

� -� 1 � �

�� � X 1 �� � a � � � � (II.4.24) [CT5.35b –[4] ]

79

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

£ X1 £ a (Đo n tr c AB): Đ võng c a tr c trong đo n 0 ụ ủ ạ ộ ụ ạ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

trong đó:

MuB =197088,49 (N/m2) : Mô men u n t i B ố ạ

a = 400 (mm) = 0,4m : Kho ng cách gi a hai ữ ả đ ổ ỡ

3

3

p

=

p =

=

E = 2.105 N/m2

J

3 16836,97(mm )

1

d . 64

.70 64

=16836,97.10-6(m3) (II.3.22)

2

2

x

=

f

.

.

0, 6

Đ võng c c đ i t i x ự ạ ạ 1= a/ 3 = 400/3 = 133,33(mm)=0,0133 (m) ộ

max

5

6

3 27

uBM a . E J .

3 27

197088, 49 0, 4 2.10 16836,97.10

x

1

� � �

� = � �

� � �

� = � �

- (m) (II.3.23)

fmax = 0,6 (m)

2

1

=

Đ võng t t di n c a tr c có m c c c u khu y: ộ i ti ạ ế ắ ơ ấ ệ ủ ụ ấ

f

1

2

k

. M l uB E J . 3.

a + + l

J J

3 l � � 1 � � l � �

1

2

� 1 � � �

� � � � � � � � � �

2

3

=

+

- (II.4.25) [ 5.38a – [4]]

1

0, 4(

m

)

kf 2

5

6

197088, 49.1, 2 3.2.10 .16836,97.10

0, 4 1, 2

0, 07 3 0, 075

-� 1, 2 0, 4 � 1, 2 �

3 � � �

� � �

� + 1 � � �

� � = � � � � �

- -

Ki m tra tr c theo c ng: ụ ứ ể

V i tác d ng có c c u khu y: ơ ấ ụ ấ ớ

KdD - 2

1, 2 0, 4 2

- [f] = = = 0,4(m) (II.4.26)

F2k = 0,4 = < [f]= 0,4 (th a mãn) ỏ

Đ võng c a tr c t i các tr c: ụ ạ ủ ộ ổ ụ

AS 2

BS 2

fôA = + fA ; fôB = + fB (II.4.27) [ct 5.39 – [4]]

ng kính do ch t o c a A và SA ; SB : Kho ngả d ch chuy n theo h ị ể ướ ế ạ ủ ổ

80

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

B:

ng V. Tính toán thi

t nghi p

Đ án t ồ

ệ Ch

ươ

t b ế ị

ố SA = SB = S = (1‚ 5) .10-4 dt1

(II.4.28)

và B: fA v à fB – Bi n d ng đàn h i c a ạ ồ ủ ổ ế

fA = fB = f = (4‚ 7).10-4

S A +fA = 2

51 2

‚ (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:222) fô = .10-4.dt1 + (4‚ 7) .10-4.dt1 ł Ł

)

(

‚ ø Ø

(

+

74

‚ = .10-4.75 » 0,0375 (mm)

)œ

51 2

Œ ß º

(cid:222) Đ võng t ng c a tr c t ổ ụ ạ ủ ộ i tác d ng m c c c u khu y ấ ắ ơ ấ ụ

+

+

1

l.2 a

2.1200 400

� 1 � �

� � �

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) fK = fô + f2k = 0,0375 +0,4 = 0,6(m) ł Ł

fk = 0,6(m) < fmax = 0,6(m) (th a mãn) ỏ

4.2.4. Ki m tra tr c theo n đ nh ngang ụ ể ổ ị

Tính toán tr c theo n đ nh ngang là xác đ nh kích th c c a tr c sao ụ ổ ị ị ướ ủ ụ

1 c a nó th a mãn v i yêu c u v n đ nh ớ

cho v n t c t ậ ố ớ ạ ứ ấ w i h n th nh t ề ổ ủ ầ ỏ ị

1 =

K m

w (II.4.29) [ct5.45 – [4]]

Trong đó:

1: T n s dao đ ng riêng c a tr c ( s

-1)

w ầ ố ủ ụ ộ

m: kh i l ố ượ ng dao đ ng (kg) ộ

m = mk + ml + 0,24mt (II.4.30) [ct5.46 – [4]]

V i:ớ

0,24 - H s k đ n ph n kh i l ng tr c tham gia vào dao đ ng. ệ ố ể ế ố ượ ầ ụ ộ

(Rút ra t gi thi t b k p ch t t đ B và t ừ ả ế ị ẹ i ặ ạ ổ ỡ ả ọ i tr ng t p trung ậ ở ầ ụ đ u tr c

do ). t ự

81

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

mk: kh i l ng c c u khu y. ố ượ ơ ấ ấ

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ệ Ch

ươ

t b ế ị

t nghi p ố mk = mck = r

.V= r .b.A (II.4.31)

Trong đó:

r : kh i l ng riêng c a thép r =7850(kg/m3) ố ượ ủ

b: b dày c c u khu y b = 0,015(m) ơ ấ ề ấ

2)

A: di n tích ti t di n c c u khu y A= 0,13(m ệ ế ệ ơ ấ ấ

mk = 7850x0,015x0,13= 15,3 (kg)

m1: Kh i l ố ượ ng ch t l ng cùng dao đ ng theo v i t c đ (f), l ộ ớ ố ấ ỏ ộ ượ ng

ch t l ng cùng dao đ ng có th xác đ nh nh gi thi ấ ỏ ờ ả ể ộ ị ế ằ ấ t r ng th tích ch t ể

ơ ấ l ng cùng dao đ ng chính là th tích t o nên b i m t cánh c a c c u ỏ ủ ể ạ ộ ộ ở

2

2 k

=

r

khu y khi quay ấ

m 1

b d . 4

0, 015.0, 4 4

0, 075 0, 4

� � �

2 � � �

� -� 1080 1 � �

� (II.4.32) [CT 5.47 – [4]] � � �

� � 1 � �

2 � � � d = t � � � d � � � � k

-

m1 = 6,25(kg)

2

2

2

2

p +

+

+

+

7850.

0, 04

p 0, 095

p 1,1

0, 025

mt: kh i l ố ượ ng c a tr c khu y: ụ ủ ấ

0, 067 4

0, 07 4

0, 075 4

0, 073 4

p � � �

� � �

2

2

+

p +

+

7850.

0, 4

p 0, 025

0, 09

2 0, 071 4

0, 07 4

0, 067 4

p � � �

� � �

mt = r .Vt =

= 58,6(kg)

Cu i cùng có kh i l ng dao đ ng là: ố ượ ố ộ

m = mk + ml + 0,24mt = 15,3 + 6,25 + 0,24x58,6= 35,61 (kg)

K : Đ c ng c a tr c t ộ ứ ụ ạ ủ i ch m c cánh khu y ấ ỗ ắ

=

=

=

k

273734, 02

Đ c ng k c a tr c t i ch đ t c c u khu y xác đ nh theo công th c ộ ứ ụ ạ ủ ỗ ặ ơ ấ ứ ấ ị

F r f

164240, 41 0, 6

k

82

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

(II.4.33) [ct5.58 – [4]]

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

=

=

=

87, 67 (1/ s)

V y t n s dao đ ng riêng c a tr c là: ậ ầ ố ụ ủ ộ

w 1

k m

273734, 02 35, 61

(II.4.34)

p

W =

7,12 (v/ s)

V n t c góc c a tr c: ậ ố ủ ụ

np . = 30

.68 = 30

(II.4.35) [ct 5. 24 – [4]]

Tr c d o làm vi c n đ nh ngang do: ệ ổ ụ ẻ ị

=

=

0, 08

w

7,12 87, 67

W < 0,7 (th a mãn đi u ki n n đ nh ngang) ệ ổ ề ỏ ị

4.3. Tính toán lăn ổ

4.3.1 Ch n ọ ổ

Đ ng kính tr c t i A là d = 75 mm ta ch n 7315, v i đ ng kính ụ ạ ườ ọ ổ ớ ườ

2 = 70 mm ta ch n

tr c t i B d 7314 đ u là đũa côn theo b ng P2.11 – ụ ạ ọ ổ ề ổ ả

[12]

HìnhV.13 C u t o con lăn ấ ạ

a

Kí hi u : 7315 v i thông s kích th c nh b ng sau: ệ ổ ớ ố ướ ư ả

D D D1 d1 B r r1 C1 T Kí hi uệ

KT(mm) 75 160 133 112,5 37 3,5 1,2 12,33o 31 40

83

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

i: V i kh năng t ả ớ ả

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Kh năng t i đ ng: C= 178 KN ả ả ộ

0=148 KN

Kh năng t i tĩnh: C ả ả

a

Kí hi u : 7314 v i thông s kích th c nh b ng sau: ệ ổ ớ ố ướ ư ả

D D D1 d1 B r r1 C1 T Kí hi uệ

KT(mm) 70 150 126 104,5 35 3,5 1,2 11,67o 30 38

i: V i kh năng t ả ớ ả

Kh năng t i đ ng: C= 168 KN ả ả ộ

0=137 KN

Kh năng t i tĩnh: C ả ả

4.3.2. Ki m tra b n ề ổ ể

Ta ki m tra b n ề ổ ể theo kh năng t ả ả ọ i tr ng đ ng c a ộ . ủ ổ

- Xác đ nh t c: ị ả ọ i tr ng đ ng quy ộ ướ

Q= (X.V.Fr+Y.Fa).kt.kd (II.4.36) [ct11.3-[12]]

Trong đó:

r = 164240,41(N)

ng tâm, F Fr : T i tr ng h ả ọ ướ

Fa: T i tr ng d c tr c ụ ả ọ ọ

a=Fs+Q

i tr ng d c tr c: F Xác đ nh t ị ả ọ ụ ọ

Trong đó:

Fs: L c d c tr c do sinh ra ự ọ ụ ổ

Fs=0,83x e xFr=0,83.0,02.164240,41 = 2726,39(N)

Do đó :

Fa =Q+ Fs= 3335 + 2726,39 = 6061,39(N)

V: H s k đ n vòng nào quay, vòng trong quay ệ ố ể ế

84

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

nên V=1 [Trang 214 – [12]]

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

kt: H s nh h ệ ố ả ưở ng c a nhi ủ ệ ộ t=1 t đ , k

d=1

kd: H s k đ n đ c tính c a t i tr ng. Tra b ng 11.3-[12] có: k ệ ố ể ế ủ ả ọ ặ ả

X,Y:H s t i tr ng h ng tâm, t ệ ố ả ọ ướ ả ọ i tr ng d c tr c. ọ ụ

X=tga =tg 120=0.2125 [B11.4 – [12]]

Y=1

(cid:222) Q=(0,2125x1x2726,39+1x6061,39)x1x1=3335 N

Kh năng t i tr ng đ ng tác d ng lên là: ả ả ọ ụ ộ ổ

(11.17[12]) C=Q. m L

Trong đó:

m: b c c a đ ng cong m i, Theo tr221-[12] v i đũa ta có m=10 ậ ủ ườ ớ ổ ỏ

L: tu i th c a , tri u vòng. ọ ủ ổ ổ ệ

L=60.n.Lh/106

h= 40000 gi

Lh: Th i gian s d ng, L ử ụ ờ .ờ

n: s vòng quay c c u n=48.57 (vòng/phút) ơ ấ ố

=

=

C

3335

x 10

116,57

34001,5

�

(cid:222) L=60x48,57x40000/106=116,57 tri u vòng ệ

(N)

C= 34KN < 178KN

V y bi đ m b o kh năng t i đ ng v i th i gian s d ng là 40000 gi ậ ổ ả ả ả ả ộ ử ụ ớ ờ . ờ

Z, D0, l3, l0, dc, là các giá tr thông s tra b ng 16 – 10a và 16 – 10b ta có: ố ả ị

D0 L3 L1 T L2 dc Z Thông số

mm mm mm mm (Nm) mm

63 15 20 31.5 10 10 4 Giá trị

85

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

L0 = l1+l2/2 = 20+10/2 = 25(mm)

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

x

s

=

=

20

d

3 31,5 10 2 1, 2 x 4 63 10 15

x x x

x

s

d

Thay s vào ta có: ố

Ch n vòng đàn h i là vòng cao su có [ ] = 2 – 4 MPa( th a mãn) ọ ồ ỏ

3

x

=

=

37,5(

MPa

)

s = u

s < [ u

Đi u ki n b n c a ch t: ề ủ ề ệ ố

.

0,1.

x x 1, 2 31,5 10 25 3 x x 0,1 10 63 4

x

. k T l . 0 3 d D Z . c

o

] = 60 – 80 MPa (th a mãn) ỏ

4.4. Tính toán thân thùng khu yấ

Thùng khu y là v m ng hình tr hàn th ng đ ng. Ch n v t li u làm ụ ậ ệ ỏ ỏ ứ ấ ẳ ọ

k = 380.106 N/m2. (B ng XII.4 – [13] )

s v là thép CT3 ỏ ả

1 = 1.10-5m ; C2 = 0 ); r

Ch n t c đ g C = 0,03 mm/năm ( C = 1000 ọ ố ộ ỉ

kg/m3; Pmt = 106 N/m2 ; t0 = 250C ; D = 1 m ; H = 1,2 m.

Áp su t thu tĩnh trong ph n d i c a thân thi t b : ầ ướ ủ ấ ỷ ế ị

PL = r .g. H = 1000 x 9,81 x 1,2 = 1300,94 (N/m2) (II.4.38)

Áp su t tính toán trong thi t b là: ấ ế ị

P = PL + Pmt = 0,013.106 + 1.106 = 1,013.106 N/m2 (II.4.39)

i h n b n xác đ nh theo Ứ ng su t cho phép c a thép CT3 theo gi ủ ấ ớ ạ ề ị

h t b thu c nhóm lo i II - = công th c (XIII.1 và b ng XIII.3–[13]) v i thi ả ứ ớ ế ị ạ ộ

d

8

[

d

]

=

h

=

=

2 (N/m 10.46,10,1

)

k

1,0 b ng (XIII.2–[9]) ả

6 10.380 6,2

1 n 1

(II.4.40)

d

[

]

d

=

h

=

=

0,1

8 10

2 (N/m

)

c

ng su t cho phép thép CT3 gi i h n ch y: Ứ ấ ớ ạ ả

6 10.240 5,1

1 n 1

(II.3.40) [ct XIII.2 và b ng XIII.3 – [12]] ả

T đó có giá tr nh là giá tr ng su t cho phép đ tính toán: [ s ] = ị ứ ừ ể ấ ỏ ị

c] ,ta l y giá tr bé h n trong hai k t qu v a tính đ

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

[s ả ừ ế ấ ơ ị ượ ể ế c đ tính toán ti p : 86

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ươ

t b ế ị

t nghi p ệ Ch ] [

d

j

=

=

>

95,0

150

50

h

6 10.160 011772

6 10.

,1

k P 1

Vì (II.4.42)

h = 0,95. (Hàn d c, hàn b ng tay, h quang, hàn giáp n i hai

Nên có: j ằ ọ ồ ố

h=0,95 ).

j m t; h s b n hàn ệ ố ề ặ

6

=

+

=

+

=

S

C

0, 03 0, 0333 (m)

Ta có chi u dày thân thùng làm vi c ch u áp su t trong ề ệ ấ ị

6

D t [ s 2.

.P t ] f .

1 1, 013.10 x x 2 160.10 0,95

x

k

h

(II.4.43) [ct5.100 – [4]]

L y S = 10 (mm) ấ

Ki m tra ng su t c a thành theo áp su t th (dùng n ấ ủ ử ứ ể ấ ướ ấ c): áp su t

thu l c khi th đ c xác đ nh nh sau và theo b ng (XIII.5 – [12]) ỷ ự ử ượ ư ả ị

P0 = Pth + P1 = (1+0,3 + 0,03) .106 = 1,33.106 (N/m2) (II.4.44)

thân thi Xác đ nh ng su t ị ứ ấ ở ế ị t b theo áp su t th tính toán ấ ử

6

Dùng công th c (XIII.26-B) v i C ớ 3 = 0,8.10-3 ứ

(

(

)

d

=

+ . 1 P � � � � 0 =

+ (

0, 01 0,0008 (

x 1,33.10 � � )

D � � t 2.

) S C 3 ) f .

2

x

0, 01 0, 0008 x0,95

S C 3

h

- - (II.4.45) - -

6

s

8

d =

<

=

=

8 0, 75.10

8 2.10 (N/m )

d = 0,75.108 (N/m2).

C 1, 2

240.10 1, 2

(II.4.46)

Do đó thùng đ b n. ủ ề

4.5. Đáy thùng

Các v t li u và thông s nh thân thùng. Chi u dày c a đáy nón làm ậ ệ ư ủ ề ố

vi c d ệ ướ i áp su t trong xác đ nh theo công th c: ị ứ ấ

P

=

+

S

.

C

j .2

s .

D a cos

P

cp

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (II.4.47) [ct 5.114 – [4]] (cid:247) (cid:231) - ł Ł

D : đ ườ ng kính đáy l n D = 1(m) ớ

87

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

a a đ nh = 600 : N a góc ử ở ỉ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị 6 N/m2

P : Áp su t tính toán (l y b ng áp su t làm vi c) P = 1,013.10 ệ ấ ấ ấ ằ

cp = 146.106 N/m2.

C = 1,8.10-3; s

6

Chi u d y đáy nón là: ề ầ

1, 013.10

3

3

=

+

=

S

1,8.10

9,3.10 (m)

6

6

0

- -

x 2 0,95 146.10

x

1, 013.10

1 cos 60

� � �

� � �

-

L y S = 10 (mm) ấ

Ki m tra ng su t c a đáy theo áp su t th (dùng n ấ ủ ử ứ ể ấ ướ ấ c): áp su t

thu l c khi th đ c xác đ nh nh sau và theo b ng (XIII.5 – [12]) ỷ ự ử ượ ư ả ị

P0 = Pth + P1 = (1+0,3 + 0,06) .106 = 1,36.106 (N/m2) (II.4.48)

thân thi Xác đ nh ng su t ị ứ ấ ở ế ị t b theo áp su t th tính toán ấ ử

6

Dùng công th c (XIII.26-B) v i C ớ 3 = 1,8.10-3 ứ

(

(

)

d

=

+ . 1 P � � � � 0 =

+ (

0,01 0, 0018 (

x 1,36.10 � � )

D � � t 2.

) S C 3 ) f .

2

x

0, 01 0, 0018 x0,95

S C 3

h

- - (II.4.49) - -

d

=

=

8 8 (N/m 10.2

)

d = 8,7.107 (N/m2).

s < C 2,1

6 10.240 2,1

(II.4.50)

Do đó đáy thùng đ b n. ủ ề

4.6. Chân đỡ

Dùng chân đ c c u khu y, chân đ đ c hàn vào đáy các thi ỡ ơ ấ ỡ ượ ấ ế ị ở t b

đáy thi v trí không có t p trung ng su t ( ví d nh trán góc l ị ụ ư ứ ậ ấ n ượ ở ế ị t b )

88

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

s chân đ t ố ỡ ố i thi u là 3 và có hình dáng nh hình v . ẽ ư ể

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Hình V. 14 Chân đỡ

4.7. N i tr c ố ụ

ế Dùng n i tr c đàn h i có c u t o đ n gi n, d ch t o, d thay th , ễ ế ạ ố ụ ấ ạ ễ ả ơ ồ

làm vi c tin c y, do đó nó đ ậ ệ ượ c dùng r ng rãi. ộ

Hình V. 15 N i tr c ố ụ

5. Thi t b đông keo t ế ị ụ

5.1. Dung tích thi t bế ị

(II.5.1) V= QxT (m3)

Trong đó :

V: th tích b ph n ng ể ả ứ ể

3/ph)

Q: l u l ng n c th i:6414,56(l/h) = 0.1069(m ư ượ ướ ả

89

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

T: th i gian ph n ng t = 12 ph ả ứ ờ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Nên có

V= 0,1069x12=1.28(m3)

Ch n H=1.2m ọ

=

0, 412(

m

)

t di n là F=V/H=1,28:1,2 = 1,069m Nên có di n tích thi ệ ế ệ

F p 2

= 1, 069 p 2

Mà F= 1,069=2p r2 suy ra r= (II.5.2)

2

0,5xp 2

Ch n r= 0.5m thì có th thích th t b khi y là ể ế ị ấ ọ

V= 1,2x =1,885(m3)

V n t c dòng ch y trong th t b là ả ậ ố ế ị

v = 10 mm/s = 10x10-3x3600 = 36(m/s) [trang 61 – [7]]

2

=

=

0,176(

m

)

Nên ta có di n tích ti ệ ế t di n là: ệ

Q v

6, 414 36

2

=

=

0,168

2 rp

F = (II.5.3)

F p 2

0,176 p 2

Mà có F = =0,176(m2) nên r = (mm)

V y có đ ng kính ng th i ra là r = 168 mm ậ ườ ả ố

5.2. Tính toán c c u khu y ấ ơ ấ

Ch n c c u khu y ki u chân v t là thích h p. vì c c u khu y này ơ ấ ơ ấ ể ấ ấ ọ ợ ị

ơ ấ có v n t c cao, đ khu y tr n ch t l ng có đ nh t th p. Ngoài ra c c u ậ ố ấ ỏ ể ấ ấ ộ ộ ớ

khu y này hòa tan và nhũ t ấ ươ ớ ồ ng hóa các ch t l ng, huy n phù hóa v i n ng ấ ỏ ề

i 50% khu y đ o bùn có n ng đ h t r n t i 10% và kích đ h t r n t ộ ạ ắ ớ ộ ạ ắ ớ ấ ả ồ

th i 0.1mm, khu y các v t li u s i, san b ng nhi t đ tăng c c h t t ướ ạ ớ ậ ệ ợ ằ ấ ệ ộ ườ ng

90

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

quá trình trao đ i nhi t. ổ ệ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Hình V.16 C c u khu y chân v t ị ơ ấ ấ

M t khác c c u khu y quay nhanh th t b có ơ ấ ặ ấ ườ ng làm vi c trong thi ệ ế ị

t b và không cho t m ch n, t m ch n s t o ra s ch y xoáy trong thi ấ ẽ ạ ự ắ ấ ắ ả ế ị

hình thành ph u. S l ng t m ch n là 2 – 6 và th ố ượ ễ ắ ấ ườ ề ộ ng ch n 4, chi u r ng ọ

B = 1/12 – 1/10 D.

ớ Ch n c c u khu y lo i chân v t theo b ng 2.1 –[4]) v i đ nh t ị ớ ộ ơ ấ ấ ả ạ ọ

ch t l ng 0.001 – 0.1 (pas) và có v n t c vòng thích h p c a đ u cánh 10 – ậ ố ợ ủ ầ ấ ỏ

16 m/s.

Công su t c n thi ng trình Newton ấ ầ ế t cho cánh khu y tính theo ph ấ ươ

o và

chính là công trong 1 đ n v th i gian c a l c P đ t cách tr c 1 đo n x ủ ự ị ờ ụ ạ ặ ơ

chuy n đ ng v i t c đ : ớ ố ộ ể ộ

Vo = w .xo (II.5.1)

w

np w = 30

Trong đó:

: T c đ góc ố ộ

min = 10,5(v/s)[ b ng 2.7 –[4]]

p

=

s 1,1(1/ )

n: s vòng quay c a c c u khu y n ủ ơ ấ ấ ố ả

x 10,5 30

nên có w =

v y có t c đ v ậ ố ộ o = 1,1x0,2625 =0,29 (m/s)

Công su t tiêu hao trên cánh là: ấ

4

x 1, 61 10

x

0, 29

7

=

=

4,58 10 ( w)

k

x

oPv 102

102

- - NC = (II.5.2)

91

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Trong đó:

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

P: l c tác d ng lên cánh khu y đ ấ ượ ự ụ c xác đ nh theo đ nh lu t Newton ị ậ ị

P = r xFxv2 (II.5.3) [trang 11 – [9]]

Trong đó :

r

4

P: s c c n c a ch t l ng ch ng l i chuy n đ ng c a v t th (N) ứ ả ủ ấ ỏ ố ạ ủ ậ ể ể ộ

r = 0,018(Ns/m4)

: kh i l ố ượ ng riêng c a ch t l ng ch y Ns/m ấ ỏ ủ ả

V: t c đ chuy n đ ng c a v t th m/s v = 1,7(m/s) ủ ậ ố ộ ể ể ộ

ớ F: di n tích hình chi u c a v t th lên m t ph ng th ng góc v i ủ ể ệ ế ẳ ặ ậ ẳ

2

ph ươ ng chuy n đ ng m ể ộ

F= r.b

Trong đó

r: chi u dài cánh khu y r = 0,25 m ề ấ

b: b dày cánh khu y b = 0,015 (m) ề ấ

Nên F = 0,015 x 0,25= 0,00375(m)

V y ta có ậ

P = 0,018x 0,00375x1,7 = 1,15x10-3( N)

đc = 21,8(kW)

Ta có công su t đ ng c là N [B 2.7 –[4]] ấ ộ ơ

=

n

S vòng quay thích h p c a c c u khu y: ợ ủ ơ ấ ấ ố

20. th v d

k

(II.5.4)

Trong đó:

th = 10 – 16 m/s vth = 12(m/s) [B2.1- [4]]

Vth : v n t c đ u cánh thích h p V ậ ố ầ ợ

k = 0,5 m

dk : đ ườ ng kính c c u khu y d ơ ấ ấ

92

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

V y có : ậ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

=

=

n

480( /

v ph

= ) 8(

vg s / )

x 20 12 0,5

Có n = 8 > nmin = 1,5(vg/s) ( th a mãn) ỏ

5.3.Tính toán tr cụ

Ch n v t li u làm cánh khu y là thép 45 tôi c i thi n đ t đ r n là ạ ộ ắ ậ ệ ệ ấ ả ọ

180…350

3

x

x

=

=

23781,82(

Nm

)

Ta có mô mem xo n:ắ

N C . dc w

x 21,8 10 1, 2 1,1

Mx= (II.5.5) [ct 5.8- [4]]

Trong đó

x= 1,2

Cx: h s chú ý đ n dao đ ng l c c n và l y t 1.1 đ n 1.6 ch n C ự ả ệ ố ấ ừ ế ộ ế ọ

w

Nđc: công su t đ ng c N ấ ộ ơ đc= 21,8 KW = 2180 W

: V n t c góc c a tr c ậ ố ủ ụ w = 1,1(1/s)

M

x

S b đ ng kính tr c: ơ ộ ườ ụ

16. pt .

cp

d= 3 (m) (II.5.6) [ct 5.1- [4]]

t

cp

Trong đó

2)

t

s

cp

: ng su t c t cho phép (N/mm ấ ắ ứ

s

ch

ch

= 0,4 ch

s = 330 N/mm2 =330 [b2-[14]]

cp

t = 0,4 ch

s = 0,4x330 =132(N/mm2)

x

x

=

71,59(

mm

)

: gi i h n ch y c a v t li u ớ ạ ả ủ ậ ệ

p

16 23781,82 1000 .330

d= 3

93

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Ch n s đ ng kính tr c d = 72 (mm) = 0,72(m) ọ ơ ườ ụ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

5.3.1. Ki m tra đ c ng c a tr c t i các ti t di n nguy hi m ộ ứ ụ ạ ủ ể ế ệ ể

Bi u đ l c và momen tác d ng lên tr c: ồ ự ụ ụ ể

Hình V.17 Bi u đ l c và momen tác d ng lên tr c khu y ấ ồ ự ụ ụ ể

i< fcp

Đi m nguy hi m là ch g n cánh khu y: F [ct 5.2-[4]] ỗ ắ ể ể ấ

Fi: đ võng c a tr c t i ti t di n nguy hi m. ụ ạ ế ủ ộ ể ệ

c

k

Fcp: đ võng cho phép t t di n nguy hi m t ng ng. ộ i ti ạ ế ể ệ ươ ứ

D d- 2

f=d =(4 – 6) 10-3 m v i ti t di n c c u khu y thì có f = ớ ế ệ ơ ấ ấ

Trong đó

k = 0,5 m

dk: đ ườ ng kính c c u khu y d ơ ấ ấ

c = 1 m

Dc đ ng kính thùng D ườ

=

0, 25

1 0,5 2

- V y f = m ậ

Ta có l c h ự ướ ủ ơ ấ ng kính b ng l c tác d ng lên m t cánh c a c c u ụ ự ằ ộ

khu y (có đi m đ t l c n m cách đ c xác ặ ự ằ ể ấ ườ ng tr c khu y m t đo n r ấ ạ F đ ụ ộ ượ

94

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

đ nh b i công th c ứ ị ở

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

x

M r N .

C

F

Fc = Fr = (II.5.7) [ct 5 – 9a [4]]

Trong đó :

C =

Nc :S cánh c a c c u khu y v i c c u khu y chân v t thì có N ủ ơ ấ ớ ơ ấ ấ ấ ố ị

2 cánh

F = 3/8.dk = 3/8. 0,5 =0,1875(m)

rF = kho ng cách đi m đ t l c F ố ớ ơ ấ ặ ự r đ n tr c quay m. Đ i v i c c u ụ ế ể ả

khu y chân v t này thì có r ị ấ

=

=

63418, 2(

N

)

V y có ậ

23781,82 0,1875 2

x

M x r N F

c

Fr =

ề L c chi u tr c v i các cánh khu y v n chuy n ch t l ng theo chi u ụ ớ ấ ỏ ự ề ể ấ ậ

.

z

tr c có th xác đ nh theo công th c: ị ứ ụ ể

p 2 r � � d k . v � � 4 � �

(II.5.8) [ct5.10 - [4]] Fa1 = 2.

N F 1a

Thay Vz =

2

r

3 2 N A

V y cóậ

Fa1 = (II.5.9) [5.11- [4]]

Trong đó:

r : kh i l

3 r =997,08kg/m3 [B

Fa1 : l c chi u tr c gây ra do s c c n ch t l ng theo chi u tr c, N ứ ả ấ ỏ ụ ự ụ ề ề

ố ượ ng riêng c a môi tr ủ ườ ng khu y kg/m ấ

Vz: v n t c ch t l ng theo chi u tr c m/s v= 1,7 m/s ậ ố ấ ỏ ụ ề

2

N: công su t khu y W, N= 21,8 kw hay = 710w ấ ấ

2

2

p

2

=

0,196(

m

)

A : di n tích ti ệ ế t di n quay c a c c u khu y m ủ ơ ấ ệ ấ

kdp 4

0,5 4

95

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Có A = =

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

2

=

3 2 997, 08 7 10 0,395 x x

x

x

735, 01

Thay vào ta có

Fa1 = (N)

5.3.2. ki m tra tr c theo đi u ki n b n ề ụ ể ệ ề

Mômen u n t i B có giá tr c c đ i: ố ạ ị ự ạ

. l M x N r . C F

MuB = Fr .l = (II.5.10) [ct 5.20 – [4]]

Trong đó

x = 23781,82(N/m2)

L: chi u dài tr c khu y l = 1,2 m ụ ề ấ

Momen xo n Mắ

C = 2

NC: s cánh khu y N ấ ố

rF: = 3/8.dk = 3/8x 0,5= 0,1875(m)

=

76101,82

Thay s vào ta có : ố

x 1, 2 23781,82 x 2 0,1875

MuB = (N/m2)

Giá tr c a ph n l c t i các đ A và B là : ả ự ạ ị ủ ổ ỡ

l a

FrA = Fr.( ) (II.5.11) [ct 5.21a – [4]]

Trong đó

= - mà có dtl = 72mm 5 10

a d

tl

a: kho ng cách gi a hai g i đ th ng t ố ỡ ườ ữ ả l ỷ ệ

nên ch n a = 400 mm ọ

=

63418, 2.

190254, 6(

N

)

Thay s vào ta có : ố

1, 2 0, 4

Fra =

96

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Giá tr c a ph n l c t i B: ả ự ạ ị ủ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

FrB = FrA + Fr = 190254,6 +63418,2= 253672,8(N) (II.5.12) [ct 5.21b – [4]]

Khi y giá tr c a momen u n n i l c ộ ự ị ủ ấ ố

l a

Mu = Fr . .x1 = 253672,8x3x0,4/3=101469,12(N) (II.5.13) [ct 5.22a - [4]]

2

x

s

s

=

+ t 3

tdB =

ng su t t i B: Ứ ấ ạ

2 xB

uB

16 3 p d

4 3

M 2 t 1

2 � � M + � � uB M � � x

� � 1 � �

0.5 � � � �

(II.5.14) [ct 5- 23 –[4]]

s

t ,tB

tB

Trong đó:

: ng su t u n và ng su t c t t i B ấ ắ ạ ấ ố ứ ứ

MuB, Mx : momen u n và mômen xo n lúc làm vi c t i B ệ ạ ắ ố

16

3 23781,82

6

s

=

154,91.10

tdB

Thay vào ta có:

2

x xp

x 0, 072

4 76101,82 3 23781,82

� � �

2 � � �

� + 1 � � �

0.5 � � � �

s

< s

= (N/m2)

tdB

cp

1

- Đi u ki n đ ki m tra: [Ct 5.30 – [4]] ể ể ề ệ

s

Trong đó:

2

cp

1

s

- : ng su t cho phép m i. N/m ứ ấ ỏ

d

s

cp

- = 1

n

. k u 1 b .

1

B

- (II.5.15) -

s -

1u

1u

V i ớ

2

s - =600 N/mm2 = 6 .108 N/m2

d = 0,9

: gi i h n b n m i N/m ớ ạ ề ỏ

[B 5.2 –[4]] Kd: H s l n K ệ ố ớ

-1 = 2

b

B

B

n-1: H s b n m i và l y b ng 2 – 3 ch n n ệ ố ề ấ ằ ỏ ọ

b = 1,1 – 1, ch nọ

B

b = 1,1

97

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

: H s tác d ng b c, đ i v i ti t di n đ l y ố ớ ế ệ ố ụ ậ ệ ổ ỡ ấ

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

8

s

=

2, 45.10

1

cp

- =

Thay s vào ta có: ố

8 6.10 0,9 x x 2 1,1

8

s

=

< s

=

8 x 1,54 10

x 2, 45 10

(N/m2)

tdB

cp

1

- ( th a mãn) ỏ

5.3.3. Ki m tra tr c theo đ võng ụ ể ộ

Khi tính tr c theo đ c ng chính là ki m tra xem chuy n v h ng kính ộ ứ ị ướ ụ ể ể

i các ti c a tr c (đ võng) c a tr c t ủ ụ ạ ụ ủ ộ ế ề t di n nghuy hi m có th a mãn b n ể ệ ỏ

hay không.

Hình V.18 Chuy n v h ể ị ướ ng kính c a tr c khu y ấ ụ ủ

Ta xét chuy n v h ng kính c a tr c khu y: ị ướ ể ủ ụ ấ

2

= -

aX

f 1

1

uBM NJ 6

1

� -� 1 � �

�� � X 1 �� � a � � � �

(II.5.16) [CT5.35b –[4] ]

£ X1 £ a (Đo n tr c AB): Đ võng c a tr c trong đo n 0 ụ ủ ạ ộ ụ ạ

98

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

trong đó:

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ệ Ch

ươ

t b ế ị

ố MuB =76101,82 (N/m2) : Mô men u n t

i B ố ạ

a = 400 (mm) = 0,4m : Kho ng cách gi a hai ữ ả đ ổ ỡ

3

p

=

p =

=

E = 2.105 N/m2

J

3 13480, 62 (mm )

1

d . 64

3 .65 64

=13480,62.10-6(m3) (II.5.17)

2

2

x

=

f

.

.

0, 29

Đ võng c c đ i t i x ự ạ ạ 1= a/ 3 = 400/3 = 133,33(mm)=0,133 (m) ộ

max

5

6

3 27

uBM a . E J .

3 27

76101,82 0, 4 2.10 13480, 62.10

x

1

� � �

� = � �

� � �

� = � �

- (m) (II.5.18)

fmax = 0,29 (m)

2

1

=

Đ võng t t di n c a tr c có m c c c u khu y: ộ i ti ạ ế ắ ơ ấ ệ ủ ụ ấ

f

1

2

k

. M l uB E J . 3.

a + + l

J J

3 l � � 1 � � l � �

1

2

� 1 � � �

� � � � � � � � � �

2

=

+

- (II.5.19) [ 5.38a – [4]]

1

0, 21(

m

)

kf 2

5

6

76101,82.1, 2 3.2.10 .13480, 62.10

0, 4 1, 2

3 0, 065 3 0, 07

-� 1, 2 0, 4 � 1, 2 �

3 � � �

� � �

� + 1 � � �

� � = � � � � �

- -

Ki m tra tr c theo c ng: ụ ứ ể

V i tác d ng có c c u khu y: ơ ấ ụ ấ ớ

KdD - 2

1, 2 0, 4 2

- [f] = = = 0,4 (m) (II.5.20)

F2k = 0,21< [f]= 0,4 (th a mãn) ỏ

Đ võng c a tr c t i các tr c: ụ ạ ủ ộ ổ ụ

AS 2

BS 2

fôA = + fA ; fôB = + fB (II.5.21) [ct 5.39 – [4]]

ng kính do ch t o c a A và B: ể ướ ế ạ ủ ổ

SA ; SB : Kho ngả d ch chuy n theo h ị SA = SB = S = (1‚ 5) .10-4 dt1 (II.5.22)

và B: ồ ủ ổ

fA v à fB – Bi n d ng đàn h i c a ạ ế fA = fB = f = (4‚ 7). 10-4

S A +fA = 2

51 2

99

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

‚ (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:222) fô = .10-4.dt1 + (4‚ 7) .10-4.dt1 ł Ł

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ươ

t b ế ị

(

)

‚ ø Ø

(

+

74

ệ Ch )œ

51 2

‚ .10-4.70 » = 0,02 (mm) Œ ß º

(cid:222) Đ võng t ng c a tr c t ổ ụ ạ ủ ộ i tác d ng m c c c u khu y ấ ắ ơ ấ ụ

+

+

1

l.2 a

2.1200 400

� 1 � �

� � �

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) fK = fô + f2k = 0,02 +0,21 = 0,35(m) ł Ł

fk = 0,35(m) < [f] = 0,4(m) (th a mãn) ỏ

5.3.4. Ki m tra tr c theo n đ nh ngang ụ ể ổ ị

Tính toán tr c theo n đ nh ngang là xác đ nh kích th c c a tr c sao ụ ổ ị ị ướ ủ ụ

1 c a nó th a mãn v i yêu c u v n đ nh ớ

cho v n t c t ậ ố ớ ạ ứ ấ w i h n th nh t ề ổ ủ ầ ỏ ị

1 =

K m

w (II.5.23) [ct5.45 – [4]]

Trong đó:

1: T n s dao đ ng riêng c a tr c ( s

-1)

w ầ ố ủ ụ ộ

m: kh i l ố ượ ng dao đ ng (kg) ộ

m = mk + ml + 0,24mt (II.5.24) [ct5.46 – [4]]

V i:ớ

0,24 - H s k đ n ph n kh i l ng tr c tham gia vào dao đ ng. ệ ố ể ế ố ượ ầ ụ ộ

(Rút ra t gi thi t b k p ch t t đ B và t ừ ả ế ị ẹ i ặ ạ ổ ỡ ả ọ i tr ng t p trung ậ ở ầ ụ đ u tr c

do ). t ự

mk: kh i l ng c c u khu y. ố ượ ơ ấ ấ

mk = mck = r .V= r .b.A (II.5.25)

Trong đó:

r : kh i l ng riêng c a thép r =7850(kg/m3) ố ượ ủ

b: b dày c c u khu y b = 0,015(m) ơ ấ ề ấ

2)

A: di n tích ti t di n c c u khu y A= 0,0375(m ệ ế ệ ơ ấ ấ

100

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

mk = 7850x0,015x0,0375= 4,4 (kg)

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

m1: Kh i l ố ượ ng ch t l ng cùng dao đ ng theo v i t c đ (f), l ộ ớ ố ấ ỏ ộ ượ ng

ch t l ng cùng dao đ ng có th xác đ nh nh gi thi ấ ỏ ờ ả ể ộ ị ế ằ ấ t r ng th tích ch t ể

ơ ấ l ng cùng dao đ ng chính là th tích t o nên b i m t cánh c a c c u ỏ ủ ể ạ ộ ở ộ

2

2 k

=

r

khu y khi quay ấ

m 1

b d . 4

0, 015.0,5 4

0, 072 0,5

� � �

2 � � �

� -� 1080 1 � �

� (II.5.26) [CT 5.47 – [4]] � � �

� � 1 � �

2 � � � d = t � � � d � � � � k

-

m1 = 9,915(kg)

2

2

2

2

p +

+

+

+

7850.

0, 04

p 0, 095

p 1,1

0, 025

mt: kh i l ố ượ ng c a tr c khu y: ụ ủ ấ

0, 067 4

0, 07 4

0, 072 4

0, 07 4

p � � �

� � �

2

2

+

p +

+

7850.

0, 4

p 0, 025

0, 09

0, 067 4

0, 065 4

2 0, 063 4

p � � �

� � �

mt = r .Vt =

=76,47(kg)

Cu i cùng có kh i l ng dao đ ng là: ố ượ ố ộ

m = mk + ml + 0,24mt = 4,4 + 9,915 + 0,24x76,47= 32,67 (kg)

K: Đ c ng c a tr c t ộ ứ ụ ạ ủ i ch m c cánh khu y ấ ỗ ắ

=

=

=

k

181194,8

Đ c ng k c a tr c t i ch đ t c c u khu y xác đ nh theo công th c ộ ứ ụ ạ ủ ỗ ặ ơ ấ ứ ấ ị

F r f

63418, 2 0,35

k

(II.5.27) [ct5.58 – [4]]

=

=

=

74, 47 (1/ s)

V y t n s dao đ ng riêng c a tr c là: ậ ầ ố ụ ủ ộ

w 1

k m

181194,8 32, 67

(II.5.28)

p

W =

50, 26 (v/ s)

V n t c góc c a tr c: ậ ố ủ ụ

np . = 30

.480 = 30

(II.5.29) [ct 5. 24 – [4]]

101

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Tr c d o làm vi c n đ nh ngang do: ệ ổ ụ ẻ ị

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

=

=

0, 67

w

50, 26 74, 47

W < 0,7 (th a mãn đi u ki n n đ nh ngang) ệ ổ ề ỏ ị

5.4. Tính toán lăn ổ

5.4.1. Ch n ọ ổ

Đ ng kính tr c t i A là d = 70 mm ta ch n 7314 , v i đ ng kính ụ ạ ườ ọ ổ ớ ườ

2 = 65 mm ta ch n

tr c t o B d 7313 đ u là đũa côn theo b ng P2.11 – ụ ạ ọ ổ ề ổ ả

[12]

Hình V.19 C u t o con lăn ấ ạ

a

Kí hi u : 7314 v i thông s kích th c nh b ng sau: ệ ổ ớ ố ướ ư ả

D D D1 d1 B r r1 C1 T Kí hi uệ

KT(mm) 70 150 126 104,5 35 3,5 1,2 11,67o 30 38

i: V i kh năng t ả ớ ả

Kh năng t i đ ng: C= 168 KN ả ả ộ

0= 137 KN

Kh năng t i tĩnh: C ả ả

a

Kí hi u : 7313 v i thông s kích th c nh b ng sau: ệ ổ ớ ố ướ ư ả

D D D1 d1 B r r1 C1 T Kí hi uệ

KT(mm) 65 140 116, 101 33 3,5 1,2 11. 28 36

102

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

5 5o

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

i: V i kh năng t ả ớ ả

Kh năng t i đ ng: C= 134 KN ả ả ộ

0=111 KN

Kh năng t i tĩnh: C ả ả

5.4.2. Ki m tra b n ể ề ổ

Ta ki m tra b n ề ổ ể theo kh năng t ả ả ọ i tr ng đ ng c a ộ . ủ ổ

c: Xác đ nh t ị ả ọ i tr ng đ ng quy ộ ướ

Q= (X.V.Fr+Y.Fa).kt.kd (II.5.30) [ct11.3-[12]]

Trong đó:

r = 5095,55(N)

ng tâm, F Fr :T i tr ng h ả ọ ướ

Fa:T i tr ng d c tr c, ả ọ ụ ọ

a=Fs+Q

i tr ng d c tr c: F Xác đ nh t ị ả ọ ụ ọ

Trong đó:

Fs: L c d c tr c do sinh ra ự ọ ụ ổ

Fs=0,83x e xFr=0,83.0,02.5059,55 = 8398,85

Do đó :

Fa =Q+ Fs= 3335 + 8398,85 = 11733,85(N)

V: H s k đ n vòng nào quay, vòng trong quay ệ ố ể ế

nên V=1 [Trang 214 – [12]]

kt: H s nh h ệ ố ả ưở ng c a nhi ủ ệ ộ t=1 t đ , k

d=1

kd: H s k đ n đ c tính c a t i tr ng. Tra b ng 11.3-[12] có: k ệ ố ể ế ủ ả ọ ặ ả

X,Y: H s t i tr ng h ng tâm, t ệ ố ả ọ ướ ả ọ i tr ng d c tr c. ọ ụ

X=tga =tg 120=0.2125 [B11.4 – [12]]

103

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Y=1

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

(cid:222) Q=(0,2125x1x0+1x3335)x1x1=3335 N

Kh năng t i tr ng đ ng tác d ng lên là: ả ả ọ ụ ộ ổ

[11.17-[ 12]] C=Q. m L

Trong đó:

m: b c c a đ ng cong m i, Theo trang 221-[ 12] v i đũa ta có ậ ủ ườ ớ ổ ỏ

m=10

L: tu i th c a , tri u vòng. ọ ủ ổ ổ ệ

L=60.n.Lh/106

h= 40000 gi

Lh: Th i gian s d ng, L ử ụ ờ .ờ

n: s vòng quay c c u n=48.57 (vòng/phút) ơ ấ ố

=

=

C

3335

x 10

116,57

34001,5

�

(cid:222) L=60x48,57x40000/106=116.,57 tri u vòng ệ

(N)

C= 34KN < 118KN

V y bi đ m b o kh năng t i đ ng v i th i gian s d ng là 40000 gi ậ ổ ả ả ả ả ộ ử ụ ờ ớ . ờ

Kích th c c a n i tr c đàn h i: ướ ủ ố ụ ồ

Ki m nghi m đi u ki n b n c a vòng và ch t: ệ ề ủ ề ể ệ ố

s

=

d

Đi u ki n s c b n d p c a vòng đàn h i: ệ ứ ề ậ ủ ề ồ

*

*

T k 2 Z D d * o

l 3

c

(II.5.31) [trang 69 – [13]]

Trong đó:

T: momen xo n T = 31.5Nm ắ

104

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Z, D0, l3, l0, dc, là các giá tr thông s tra b ng 16 – 10a và 16 – 10b ta có: ố ả ị

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

D0 L3 L1 dc T L2 Z Thông số

mm mm mm mm mm (Nm)

63 15 20 10 31.5 10 4 Giá trị

L0 = l1+l2/2 = 20+10/2 = 25(mm)

x

s

=

=

20

d

3 31,5 10 2 1, 2 x 4 63 10 15

x x x

x

s

d

Thay s vào ta có: ố

Ch n vòng đàn h i là vòng cao su có [ ] = 2 – 4 MPa( th a mãn) ọ ồ ỏ

3

x

=

=

37,5(

MPa

)

s = u

s < [ u

Đi u ki n b n c a ch t: ề ủ ề ệ ố

.

0,1.

x x 1, 2 31,5 10 25 3 x x 0,1 10 63 4

x

. k T l . 0 3 d D Z . c

o

] = 60 – 80 MPa (th a mãn) ỏ

5.5. Tính toán thân thùng khu yấ

Thùng khu y là v m ng hình tr hàn th ng đ ng. Ch n v t li u làm ụ ậ ệ ỏ ỏ ứ ấ ẳ ọ

k = 380.106 N/m2. (B ng XII.4 – [13] )

s v là thép CT3 ỏ ả

1 = 1.10-5m ; C2 = 0 ); r

Ch n t c đ g C = 0,03 mm/năm ( C = 1000 ọ ố ộ ỉ

kg/m3; Pmt = 106 N/m2 ; t0 = 250C ; D = 1 m ; H = 1,2 m.

Áp su t thu tĩnh trong ph n d i c a thân thi t b : ầ ướ ủ ấ ỷ ế ị

PL = r .g. H = 1000 x 9,81 x 1,2 = 1300,94 (N/m2) (II.5.32)

Áp su t tính toán trong thi t b là: ấ ế ị

P = PL + Pmt = 0,013.106 + 1.106 = 1,013.106 N/m2 (II.5.33)

i h n b n xác đ nh theo Ứ ng su t cho phép c a thép CT3 theo gi ủ ấ ớ ạ ề ị

h t b thu c nhóm lo i II - công th c (XIII.1 và b ng XIII.3 – [13] ) v i thi ả ứ ớ ế ị ạ ộ

105

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

= 1,0 b ng (XIII.2 – [9] ) ả

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

d

8

[

]

d

=

h

=

=

2 (N/m 10.46,10,1

)

k

6 10.380 6,2

1 n 1

(II.5.34)

d

[

]

d

=

h

=

=

0,1

8 10

2 (N/m

)

c

ng su t cho phép thép CT3 gi i h n ch y: Ứ ấ ớ ạ ả

6 10.240 5,1

1 n 1

(II.5.35) [ct XIII.2 và b ng XIII.3 – [12]] ả

T đó có giá tr nh là giá tr ng su t cho phép đ tính toán: [ s ] = ị ứ ừ ể ấ ỏ ị

c] ,ta l y giá tr bé h n trong hai k t qu v a tính đ

[s c đ tính toán ti p : ả ừ ế ấ ơ ị ượ ể ế

]

[

d

j

=

=

>

95,0

150

50

h

6 10.160 011772

6 10.

,1

k P 1

Vì (II.5.36)

h = 0,95. (Hàn d c, hàn b ng tay, h quang, hàn giáp n i hai

Nên có: j ằ ọ ồ ố

h=0,95 ).

j m t; h s b n hàn ệ ố ề ặ

6

=

+

=

+

=

S

C

0, 03 0, 0333 (m)

Ta có chi u dày thân thùng làm vi c ch u áp su t trong ề ệ ấ ị

6

D t [ s 2.

.P t ] f .

1 1, 013.10 x x 2 160.10 0,95

x

k

h

(II.5.37) [ct5.100 – [4]]

L y S = 10 (mm) ấ

Ki m tra ng su t c a thành theo áp su t th (dùng n ấ ủ ử ứ ể ấ ướ ấ c): áp su t

thu l c khi th đ c xác đ nh nh sau và theo b ng (XIII.5 – [12]) ỷ ự ử ượ ư ả ị

P0 = Pth + P1 = (1+0,3 + 0,03) .106 = 1,33.106 (N/m2) (II.5.38)

thân thi Xác đ nh ng su t ị ứ ấ ở ế ị t b theo áp su t th tính toán ấ ử

6

Dùng công th c (XIII.26-B) v i C ứ

(

d

=

+ . 1 P � � � � 0 =

+ (

0, 01 0,0008 (

x 1,33.10 � � )

D � � t 2.

) S C 3 ) f .

2

x

0, 01 0, 0008 x0,95

S C 3

h

- - ớ 3 = 0,8.10-3 ) ( (II.5.39) - -

6

s

8

d =

<

=

=

8 0, 75.10

8 2.10 (N/m )

d = 0,75.108 (N/m2).

C 1, 2

240.10 1, 2

(II.5.40)

106

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Do đó thùng đ b n. ủ ề

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

5.6. Đáy thùng

Các v t li u và thông s nh thân thùng. Chi u dày c a đáy nón làm ậ ệ ủ ư ề ố

vi c d ệ ướ i áp su t trong xác đ nh theo công th c: ị ứ ấ

P

=

+

S

.

C

j .2

s .

D a cos

P

cp

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (II.5.41) [ct 5.114 – [4]] (cid:247) (cid:231) - ł Ł

D: đ ườ ng kính đáy l n D = 1(m) ớ

a a đ nh = 600 : N a góc ử ở ỉ

P: Áp su t tính toán (l y b ng áp su t làm vi c) ệ ấ ấ ằ ấ

P = 1,013.106 N/m2 ;

cp = 146.106 N/m2.

C = 1,8.10-3; s

6

Chi u d y đáy nón là: ề ầ

1, 013.10

3

3

=

+

=

S

1,8.10

9,3.10 (m)

6

6

0

- -

x 2 0,95 146.10

x

1, 013.10

1 cos 60

� � �

� � �

-

L y S = 10 (mm) ấ

Ki m tra ng su t c a đáy theo áp su t th (dùng n ấ ủ ử ứ ể ấ ướ ấ c): áp su t

thu l c khi th đ c xác đ nh nh sau và theo b ng (XIII.5 – [12]) ỷ ự ử ượ ư ả ị

P0 = Pth + P1 = (1+0,3 + 0,06) .106 = 1,36.106 (N/m2) (II.5.42)

thân thi Xác đ nh ng su t ị ứ ấ ở ế ị t b theo áp su t th tính toán ấ ử

6

Dùng công th c (XIII.26-B) v i C ớ 3 = 1,8.10-3

(

)

P 0

d

=

+ . 1 � � � � =

) f

+ (

0, 01 0, 0018 (

x 1,36.10 � � )

D � � t 2.

S C 3 ) .

2

x

0, 01 0, 0018 x0,95

S C 3

h

- - ứ ( (II.5.43) - -

d

=

=

8 8 (N/m 10.2

)

d = 8,7.107 (N/m2).

s < C 2,1

6 10.240 2,1

(II.5.44)

107

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Do đó đáy thùng đ b n. ủ ề

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

6. B l ng ể ắ

6.1. Di n tích ti ệ ế t di n ngang c a l p m ng hay không gian l ng ỏ ủ ớ ệ ắ

w = 1

Q v

(II.6.1) [ct4.1 [7]]

Trong đó :

3/h)

Q: L u l ng n c Q = 6414,56 (l/h) = 6,41456(m ư ượ ướ

[trang 61 – [7]] v: T c đ c a dòng ch y m/h kho ng 5 – 10 m/s ả ố ộ ủ ả

2

=

0,916(

m

)

ch n v = 7m/s ọ

1=

6, 41456 7

Nên w

1 = lxL=0,916 (m2)

Mà w

Ch n l = 0,8m nên có L=1,2m ọ

Chi u cao vùng l ng ch n H = 1 – 2 m nên ch n H = 1,4 m ề ắ ọ ọ

Góc nghiêng c a các t m ủ ấ q = 45 – 600 ch n ọ q = 600

6.2. Th tích vùng l ng ể ắ

Ta có th i gian l u c a n c th i trong b l ng kho ng 2h nên ư ủ ướ ờ ể ắ ả ả

t b l ng là: Ta có th tích thi ể ế ị ắ

V= Q x t = 0.1175 x 2 x 60 = 14,1( m3 )

t b l ng là H = 1,4 m Ch n chi u cao thi ề ọ ế ị ắ

2 )

Ta có di n tích ph n l ng là F = V/H = 10,07 ( m ầ ắ ệ

Ch n chi u r ng b là B = 2m nên ta có chi u dài b là ề ộ ề ể ể ọ

L = F/B = 10,07/2 = 5,035 m

Dung tích ph n ch a c n tính cho m t ngày: ứ ặ ầ ộ

)

0

t

3

=

W

m

)

4 (

-

(

( 100

C C Q ) p r

10

C

108

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

-

t nghi p

ng V. Tính toán thi

Đ án t ồ

ố

ệ Ch

ươ

t b ế ị

Trong đó:

o = 67,8 mg/l

C0: n ng đ ch t l l ng tr ộ ấ ơ ử ồ ướ c khi l ng C ắ

t = 0,1 mg/l

Ct : n ng đ ch t l l ng sau khi l ng C ộ ấ ơ ử ắ ồ

3/ngày đêm) Q = 6414,56

Q: l u l ng tính toán c a n ư ượ ủ ướ c th i, (m ả

(l/h)

3

r

C

P: đ m c a c n, 40% c n ặ ủ ặ ộ ẩ

3 1,25 t n/mấ

: t ỷ ọ tr ng c a c n, t n/m ủ ặ ấ

V y nên có ậ

(67,8 0,1).6414,56 4 (100 40)1, 25.10

109

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

- W = =0,579(m3) -

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph n VI. Thi

ầ

t b ph tr ế ị ụ ợ

CH

ƯƠ

NG VI. THI T B PH TR Ế

Ụ Ợ

Ị

1. Thi t b pha tr n NaOH 10% ế ị ộ

Theo tính toán ch ng IV ta có l u l ng NaOH đ a vào thi t b là ươ ư ượ ư ế ị

Q’ = 67, 34 l/h = 1,12.10-3 (m3/ ph) (VII.1)

Ta có th i gian NaOH l u trong b là t = 10ph ư ể ờ

V y ta có th tích thi t b là ể ậ ế ị

3

'

=

-

Q t

1,12.10 10

V = = 1,12.10-4 (m3) (VII.2)

t b là H = 0.1 m Ch n chi u cao thi ề ọ ế ị

4

4

=

=

11, 2.10

V H

1,12.10 0,1

- - t di n là F = (m2) Ta có di n tích ti ệ ế ệ

Mà F = 2 x p x r2 = 11,2 . 10-4 (m2)

4

=

0, 013

-

11, 2.10 2.p

Nên r = (m) hay r = 13 mm

2. Thi ế ị t b pha tr n polymer ộ

Ta th y polymer dùng cho quá trình đông t này là polymeracryamide ấ ụ

v i li u l ớ ề ượ ố ng là 3 mg/l. th i gian ti p xúc là 4ph = 0,066 h. Ta có kh i ế ờ

r = 560kg/m3

ng riêng c a polymeracryamide này là l ượ ủ

V y có th tích thi t b pha tr n polymer là ể ậ ế ị ộ

3

6

=

2, 29.10

3

.m Q t . r

3.10 .6414,56.0, 066 560.10

- - V = = (m3)

t b là H = 0,05 (m) Ch n chi u cao thi ề ọ ế ị

6

3

=

=

2, 7.10

V H p .2

2, 29.10 p 0, 05.2

110

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

- - Nên ta có bán kính thi t b là r = m ế ị

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph n VI. Thi

ầ

t b ph tr ế ị ụ ợ

3. Ch n b m ọ ơ

1 = 3m

Ta có t ng t n th t áp l c trên toàn b đ ộ ườ ự ấ ổ ổ ng ng ố

2 = 2m

Chi u cao ng hút H ố ề

Chi u cao ng đ y H ố ề ẩ

1 +H2)

Nên ta có t n th t áp l c trên toàn b đ ng ng = 5 – 7%(H ộ ườ ự ấ ổ ố

L y ấ D H = 5%( H1+ H2) = 5% . (3+2) = 0,25 m

Áp l c c a b m: ự ủ ơ

H = H1+ H2+ D H= 3+2+0,25 = 5,25 (m)

3/h)

L u l ng b m là Q = 6414, 56 (l/h) = 6,41456 (m ư ượ ơ

3/h

Tra b ng 1.2.1.1 –[16] ta có v i H = 5,25 m và Q = 6,414556 m ả ớ

Ta ch n b m LT 9 – 17 v i thông s b m ố ơ ọ ớ ơ

Q = 7 – 11 m3/h, H= 18 – 16 m, n = 2900 vg/ph, Ndc = 1,1 kW

Hình VI.1 B m n c ơ ướ

4. Ch n qu t ọ ạ

r

.

.g h

Áp l c t i thi u đ có th s c khí là ự ố ể ụ ể ể

P=

111

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Trong đó :

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph n VI. Thi

ầ

t b ph tr ế ị ụ ợ

r = 997,98 kg/m3

h= 1,5 m

g= 9,81 m/s2

2 = 1468,5 mmH2O

D H = 5%.P = 5% x 1468,5 = 73,425 mmH2O

V y p = 1,5x 997,98 x9,81=14685,27 N/m ậ

Ta có t n th t là ổ ấ

k = 5379,05(g/h)

Có l u l ư ượ ng khí đ a vào là Q ư

=

4,54

v i ớ r = 1,189 kg/m3 [tr14 - [1]]

kQ r =

5397, 05 3 1,189.10

Nên có Qk’ = (m3/h) = 0,07 (m3/ph)

Tra b ng 1.2 – [16] ta ch n qu t HB – 250 ả ạ ọ

Thông s k thu t c a qu t ạ ậ ủ ố ỹ

3/ph, P =90 - 120 mbar, Ndc = 250 W

v i Q = 1,2 m ớ

112

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Hình VI. 2 Qu t th i khí ạ ổ

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

K T LU N

Ậ

Ế

Sau h n ba tháng tính toán và thi t k d i s h ơ ế ế ướ ự ướ ẫ ậ ng d n t n

tình c a th y giáo TS. Vũ Đình Ti n cùng các th y trong b môn Máy và ủ ế ầ ầ ộ

Thi t B Công Ngh p Hóa Ch t – D u Khí, em đã hoàn thành b n đ án ế ệ ầ ấ ả ồ ị

c: v i n i dung th c hi n đ ớ ộ ệ ượ ự

 Gi ớ i thi u t ng quan v nhà máy s n xu t c t thép Huyndai – Đông ả ệ ổ ấ ộ ề

Anh Hà N i ộ

 Gi i thi u chung v các ph ng pháp x lý n ớ ệ ề ươ ử ướ ạ c th i ch a kim lo i ứ ả

 Phân tích l a ch n ph

n ng th ặ ườ ng g p. ặ

2+ và Zn2+ trong

ng án x lý n c th i ch a Fe ự ọ ươ ử ướ ứ ả

ngu n th i m t và hai c a nhà máy và đ a ra s đ công ngh chung ơ ồ ủ ư ệ ả ộ ồ

 Tính toán công ngh và thi

c a h th ng x lý. ủ ệ ố ử

ệ ế ị t b trong h th ng x lý n ệ ố ử ướ c th i bao ả

t b oxy hóa s t, thi t b đông keo t g m thi ồ ế ị ề t b đi u ch nh pH, thi ỉ ế ị ắ ế ị ụ

k t h p l ng. ế ợ ắ

Tuy nhiên do th i gian và trình đ cũng nh ki n th c th c t ư ế ự ế ứ ờ ộ ề còn nhi u

h n ch , nên ch c ch n v n còn nhi u thi u sót, c th là em m i ch ạ ụ ể ế ề ế ắ ắ ẫ ớ ỉ

vi c xây d ng tính toán trên lý thuy t, tính th c t ch a cao, và i d ng l ừ ạ ở ệ ự ế ư ự ế

vi c x lý n i c th i em cũng m i ch d ng l ớ ỉ ừ ạ ở ệ ử ướ ả ở ủ ngu n m t và hai c a ộ ồ

nhà máy, ch a x lý n ngu n ba…. ư ử c ướ ở ồ

Em r t kính mong s nh n đ c s ng h và giúp đ c a các th y đ ẽ ấ ậ ượ ự ủ ỡ ủ ầ ộ ể

em có th đ c phát tri n t t h n trong t ng lai. ể ượ ể ố ơ ươ

Em xin chân thành c m n! ả ơ

Hà N i, ngày 3 tháng 6 năm 2009 ộ

Sinh viên th c hi n ệ ự

113

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Lê Th Huy n Trang ề ị

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

TÀI LI U THAM KH O

Ả

Ệ

1. S tay Quá trình và thi t b công ngh hóa ch t – t p I ổ ế ị ệ ậ ấ

Tác gi : Gs, TSKH Nguy n Bin, PGS TS Đ Văn Đài, KS Long ả ễ ỗ

Thanh Hùng, TS Đinh Văn Huỳnh, PGS, TS Nguy n Tr ng Khuông, TS ễ ọ

Phan Văn Th m, TS Ph m Xuân To n, TS Tr n Xoa. NXB Khoa H c Kĩ ả ạ ầ ơ ọ

Thu t 2006 ậ

2. S tay quá trình và thi t b công ngh hóa ch t – t p II ổ ế ị ệ ấ ậ

Tác gi : Gs, TSKH Nguy n Bin, PGS TS Đ Văn Đài, KS Long ả ễ ỗ

Thanh Hùng, TS Đinh Văn Huỳnh, PGS, TS Nguy n Tr ng Khuông, TS ễ ọ

Phan Văn Th m, TS Ph m Xuân To n, TS Tr n Xoa. NXB Khoa H c Kĩ ả ạ ầ ơ ọ

Thu t 2006 ậ

3. Chemical processes in waste water treatment

By WJ. Eilbeck and G. Mattoch

4. Quá trình và thi ế ị t b khu y tr n trong công ngh ệ ấ ộ

Tác gi GS.TSKH Nguy n Minh Tuy n. NXB Xây D ng ả ự ễ ể

5. N c th i và công ngh x lý n ệ ử ướ ả ướ c th i ả

Tác gi : PGS.TSKH Nguy n Xuân Nguyên– Trung tâm t ả ễ ư ấ v n

chuy n giao công ngh n c s ch và môi tr ng. NXB Khoa H c Kĩ ệ ướ ạ ể ườ ọ

Thu t.ậ

6. Tính toán thi t k các công trình x lý n ế ế ử ướ c th i ả

Tác gi : TSTr nh Xuân Lai – t v n c p thoát n c s 2. ả ị ư ấ ấ ướ ố

NXB Xây D ngự

114

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

7. Thoát n ướ c và x lý n ử ướ c th i công nghi p ệ ả

Đ án t ồ

ố

t nghi p ệ

Tác gi ả : GS.PTS Tr n Hi u Nhu . NXB Khoa H c K Thu t ậ ệ ế ầ ọ ỹ

8. C s tính toán thi ơ ở ế ị t b hóa ch t – t p 1 ấ ậ

Tác gi : B môn Máy và Thi t b công nghi p hóa ch t ả ộ ế ị ệ ấ

tr ng Đ i H c Bách Khoa Hà N i 1976 ườ ạ ọ ộ

9. Máy khu y tr n ép cán – NXB Khoa H c Kĩ Thu t 1976 ấ ậ ộ ọ

10. Quá Trình và thi ế ị t b Th y C ơ ủ

Tác gi : PGS. TS Hà Th An ả ị

11. Thi t b ph n ng trong công nghi p hóa h c – t p 1 ế ị ả ứ ệ ậ ọ

Tác gi : PGS.TS Mai Xuân Kỳ. NXB Khoa H c K Thu t. ả ậ ọ ỹ

12. Tính toán thi t k h d n đ ng c khí – t p 1. ế ế ệ ẫ ậ ộ ơ

Tác gi : PGS.TS. Tr nh Ch t – TS. Lê Văn Uy n. NXB Giáo D c ả ụ ể ấ ị

13. Tính toán thi t k h d n đ ng c khí – t p 2. ế ế ệ ẫ ậ ơ ộ

Tác gi : PGS.TS. Tr nh Ch t – TS. Lê Văn Uy n. NXB Giáo D c ả ụ ể ấ ị

14. Các máy gia công v t li u r n & d o – t p 2. ậ ệ ắ ẻ ậ

Tác gi : H Lê Viên. NXB Khoa H c Kĩ Thu t. ả ậ ồ ọ

15. Coagulation and Flocculation in Water and Wastewater Treatment

By John Bratby

16. B m qu t máy nén ạ ơ

Tác gi Nguy n Văn May NXB.KHKT ả ễ

M t s website: ộ ố

http://wwwbrr.cr.usgs.gov/projects/GWC_coupled/phreeqc/

115

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

http://www.yeumoitruong.com/

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Ph l cụ ụ

t b khu y lý t Tính toán đ ng h c ph n ng c a thi ọ ộ ế ị ưở ệ ng làm vi c

ấ gián đo n b ng PHEERQC ả ứ ạ ủ ằ

TITLE Example 9.--Kinetically controlled oxidation of ferrous iron. Decoupled valence states of iron. SOLUTION_MASTER_SPECIES Fe_di Fe_di+2 0.0 Fe_di 55.847 Fe_tri Fe_tri+3 0.0 Fe_tri 55.847 SOLUTION_SPECIES Fe_di+2 = Fe_di+2 log_k 0.0 Fe_tri+3 = Fe_tri+3 log_k 0.0 # # Fe+2 species # Fe_di+2 + H2O = Fe_diOH+ + H+ log_k -9.5 delta_h 13.20 kcal # #... and also other Fe+2 species # Fe_di+2 + Cl- = Fe_diCl+ log_k 0.14 Fe_di+2 + CO3-2 = Fe_diCO3 log_k 4.38 Fe_di+2 + HCO3- = Fe_diHCO3+ log_k 2.0 Fe_di+2 + SO4-2 = Fe_diSO4 log_k 2.25 delta_h 3.230 kcal Fe_di+2 + HSO4- = Fe_diHSO4+ log_k 1.08 Fe_di+2 + 2HS- = Fe_di(HS)2 log_k 8.95 Fe_di+2 + 3HS- = Fe_di(HS)3- log_k 10.987 Fe_di+2 + HPO4-2 = Fe_diHPO4 log_k 3.6 Fe_di+2 + H2PO4- = Fe_diH2PO4+ log_k 2.7 Fe_di+2 + F- = Fe_diF+ log_k 1.0 # # Fe+3 species # Fe_tri+3 + H2O = Fe_triOH+2 + H+ log_k -2.19 delta_h 10.4 kcal # #... and also other Fe+3 species # Fe_tri+3 + 2 H2O = Fe_tri(OH)2+ + 2 H+

116

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

Ch ươ ng trình ch y( input): ạ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

log_k -5.67 delta_h 17.1 kcal Fe_tri+3 + 3 H2O = Fe_tri(OH)3 + 3 H+ log_k -12.56 delta_h 24.8 kcal Fe_tri+3 + 4 H2O = Fe_tri(OH)4- + 4 H+ log_k -21.6 delta_h 31.9 kcal 2 Fe_tri+3 + 2 H2O = Fe_tri2(OH)2+4 + 2 H+ log_k -2.95 delta_h 13.5 kcal 3 Fe_tri+3 + 4 H2O = Fe_tri3(OH)4+5 + 4 H+ log_k -6.3 delta_h 14.3 kcal Fe_tri+3 + Cl- = Fe_triCl+2 log_k 1.48 delta_h 5.6 kcal Fe_tri+3 + 2 Cl- = Fe_triCl2+ log_k 2.13 Fe_tri+3 + 3 Cl- = Fe_triCl3 log_k 1.13 Fe_tri+3 + SO4-2 = Fe_triSO4+ log_k 4.04 delta_h 3.91 kcal Fe_tri+3 + HSO4- = Fe_triHSO4+2 log_k 2.48 Fe_tri+3 + 2 SO4-2 = Fe_tri(SO4)2- log_k 5.38 delta_h 4.60 kcal Fe_tri+3 + HPO4-2 = Fe_triHPO4+ log_k 5.43 delta_h 5.76 kcal Fe_tri+3 + H2PO4- = Fe_triH2PO4+2 log_k 5.43 Fe_tri+3 + F- = Fe_triF+2 log_k 6.2 delta_h 2.7 kcal Fe_tri+3 + 2 F- = Fe_triF2+ log_k 10.8 delta_h 4.8 kcal Fe_tri+3 + 3 F- = Fe_triF3 log_k 14.0 delta_h 5.4 kcal PHASES Goethite Fe_triOOH + 3 H+ = Fe_tri+3 + 2 H2O log_k -1.0 END SOLUTION 1 pH 10.0 pe 10.0 O2(g) -0.67 Fe_di 0.1 Na 10. Cl 10. charge EQUILIBRIUM_PHASES 1 O2(g) -0.67 RATES Fe_di_ox -start 10 Fe_di = TOT("Fe_di") 20 if (Fe_di <= 0) then goto 200 30 p_o2 = 10^(SI("O2(g)"))

117

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

40 moles = (2.91e-9 + 1.33e12 * (ACT("OH-"))^2 * p_o2) * Fe_di * TIME 200 SAVE moles -end KINETICS 1 Fe_di_ox -formula Fe_di -1.0 Fe_tri 1.0 -steps 100 400 3100 10800 21600 5.04e4 8.64e4 1.728e5 1.728e5 1.728e5 1.728e5 INCREMENTAL_REACTIONS true SELECTED_OUTPUT -file ex9.sel -reset false USER_PUNCH -headings Days Fe(2) Fe(3) pH si_goethite 10 PUNCH SIM_TIME/3600/24 TOT("Fe_di")*1e6, TOT("Fe_tri")*1e6, -LA("H+"), SI("Goethite") END

S li u ra : ố ệ

Input file: C:\Program Files\USGS\Phreeqc Interactive 2.15.0\Examples\ex9 654.pqi Output file: C:\Program Files\USGS\Phreeqc Interactive 2.15.0\Examples\ex9 654.pqo Database file: C:\Program Files\USGS\Phreeqc Interactive 2.15.0\phreeqc.dat

------------------ Reading data base. ------------------

SOLUTION_MASTER_SPECIES SOLUTION_SPECIES PHASES EXCHANGE_MASTER_SPECIES EXCHANGE_SPECIES SURFACE_MASTER_SPECIES SURFACE_SPECIES RATES END

------------------------------------ Reading input data for simulation 1. ------------------------------------

DATABASE C:\Program Files\USGS\Phreeqc Interactive

2.15.0\phreeqc.dat

TITLE Example 9.--Kinetically controlled oxidation of ferrous iron. Decoupled valence states of iron. SOLUTION_MASTER_SPECIES Fe_di Fe_di+2 0.0 Fe_di 55.847 Fe_tri Fe_tri+3 0.0 Fe_tri 55.847 SOLUTION_SPECIES Fe_di+2 = Fe_di+2 log_k 0.0 Fe_tri+3 = Fe_tri+3 log_k 0.0 Fe_di+2 + H2O = Fe_diOH+ + H+ log_k -9.5 delta_h 13.20 kcal

118

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

Output:

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_di+2 + Cl- = Fe_diCl+ log_k 0.14 Fe_di+2 + CO3-2 = Fe_diCO3 log_k 4.38 Fe_di+2 + HCO3- = Fe_diHCO3+ log_k 2.0 Fe_di+2 + SO4-2 = Fe_diSO4 log_k 2.25 delta_h 3.230 kcal Fe_di+2 + HSO4- = Fe_diHSO4+ log_k 1.08 Fe_di+2 + 2HS- = Fe_di(HS)2 log_k 8.95 Fe_di+2 + 3HS- = Fe_di(HS)3- log_k 10.987 Fe_di+2 + HPO4-2 = Fe_diHPO4 log_k 3.6 Fe_di+2 + H2PO4- = Fe_diH2PO4+ log_k 2.7 Fe_di+2 + F- = Fe_diF+ log_k 1.0 Fe_tri+3 + H2O = Fe_triOH+2 + H+ log_k -2.19 delta_h 10.4 kcal Fe_tri+3 + 2 H2O = Fe_tri(OH)2+ + 2 H+ log_k -5.67 delta_h 17.1 kcal Fe_tri+3 + 3 H2O = Fe_tri(OH)3 + 3 H+ log_k -12.56 delta_h 24.8 kcal Fe_tri+3 + 4 H2O = Fe_tri(OH)4- + 4 H+ log_k -21.6 delta_h 31.9 kcal 2 Fe_tri+3 + 2 H2O = Fe_tri2(OH)2+4 + 2 H+ log_k -2.95 delta_h 13.5 kcal 3 Fe_tri+3 + 4 H2O = Fe_tri3(OH)4+5 + 4 H+ log_k -6.3 delta_h 14.3 kcal Fe_tri+3 + Cl- = Fe_triCl+2 log_k 1.48 delta_h 5.6 kcal Fe_tri+3 + 2 Cl- = Fe_triCl2+ log_k 2.13 Fe_tri+3 + 3 Cl- = Fe_triCl3 log_k 1.13 Fe_tri+3 + SO4-2 = Fe_triSO4+ log_k 4.04 delta_h 3.91 kcal Fe_tri+3 + HSO4- = Fe_triHSO4+2 log_k 2.48 Fe_tri+3 + 2 SO4-2 = Fe_tri(SO4)2- log_k 5.38 delta_h 4.60 kcal Fe_tri+3 + HPO4-2 = Fe_triHPO4+ log_k 5.43 delta_h 5.76 kcal Fe_tri+3 + H2PO4- = Fe_triH2PO4+2 log_k 5.43 Fe_tri+3 + F- = Fe_triF+2 log_k 6.2 delta_h 2.7 kcal

119

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri+3 + 2 F- = Fe_triF2+ log_k 10.8 delta_h 4.8 kcal Fe_tri+3 + 3 F- = Fe_triF3 log_k 14.0 delta_h 5.4 kcal PHASES Goethite Fe_triOOH + 3 H+ = Fe_tri+3 + 2 H2O log_k -1.0 END

----- TITLE -----

Example 9.--Kinetically controlled oxidation of ferrous iron. Decoupled valence states of iron.

------------------ End of simulation. ------------------

------------------------------------ Reading input data for simulation 2. ------------------------------------

SOLUTION 1 pH 10.0 pe 10.0 O2(g) -0.67 Fe_di 0.1 Na 10. Cl 10. charge EQUILIBRIUM_PHASES 1 O2(g) -0.67 RATES Fe_di_ox start 10 Fe_di = TOT("Fe_di") 20 if (Fe_di <= 0) then goto 200 30 p_o2 = 10^(SI("O2(g)")) 40 moles = (2.91e-9 + 1.33e12 * (ACT("OH-"))^2 * p_o2) * Fe_di *

TIME

200 SAVE moles end KINETICS 1 Fe_di_ox formula Fe_di -1.0 Fe_tri 1.0 steps 100 400 3100 10800 21600 5.04e4 8.64e4 1.728e5

1.728e5 1.728e5 1.728e5

INCREMENTAL_REACTIONS true SELECTED_OUTPUT file ex9.sel reset false USER_PUNCH headings Days Fe(2) Fe(3) pH si_goethite 10 PUNCH SIM_TIME/3600/24 TOT("Fe_di")*1e6, TOT("Fe_tri")*1e6,

-LA("H+"), SI("Goethite")

END

------------------------------------------- Beginning of initial solution calculations. -------------------------------------------

120

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Initial solution 1.

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Charge balance Fe_di 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 10.000 pe = 10.629 Equilibrium with O2(g) Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.016e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 1.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = -6.749e-018 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = -0.00 Iterations = 9 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550694e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 1.113e-004 1.001e-004 -3.954 -4.000 -0.046 H+ 1.095e-010 1.000e-010 -9.960 -10.000 -0.040 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.014e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_diCl+ 2.741e-007 2.471e-007 -6.562 -6.607 -0.045 Fe_di 1.000e-004 Fe_diOH+ 6.965e-005 6.278e-005 -4.157 -4.202 -0.045 Fe_di+2 3.008e-005 1.986e-005 -4.522 -4.702 -0.180 Fe_diCl+ 2.741e-007 2.471e-007 -6.562 -6.607 -0.045 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 9.999e-003 9.024e-003 -2.000 -2.045 -0.045

121

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

NaOH 5.946e-007 5.960e-007 -6.226 -6.225 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

----------------------------------------- Beginning of batch-reaction calculations. -----------------------------------------

Reaction step 1.

WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -1.385101e-002. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -8.765706e-004. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -1.057378e-004. Recovering... Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 100 seconds (Incremented time: 100 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -9.981e-005 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

Moles in assemblage Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 -2.496e-005

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_di 1.901e-007 1.901e-007 Fe_tri 9.981e-005 9.981e-005

122

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.500 Charge balance pe = 13.130 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.813e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 5.029e-013 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 511 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.513e-007 3.162e-007 -6.454 -6.500 -0.046 H+ 3.465e-008 3.165e-008 -7.460 -7.500 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_diCl+ 1.708e-009 1.541e-009 -8.767 -8.812 -0.045 Fe_triCl+2 3.636e-015 2.406e-015 -14.439 -14.619 -0.179 Fe_triCl2+ 1.075e-016 9.696e-017 -15.969 -16.013 -0.045 Fe_triCl3 8.726e-020 8.746e-020 -19.059 -19.058 0.001 Fe_di 1.901e-007 Fe_di+2 1.870e-007 1.237e-007 -6.728 -6.907 -0.179 Fe_diCl+ 1.708e-009 1.541e-009 -8.767 -8.812 -0.045 Fe_diOH+ 1.370e-009 1.236e-009 -8.863 -8.908 -0.045 Fe_tri 9.981e-005 Fe_tri(OH)3 7.647e-005 7.665e-005 -4.116 -4.115 0.001 Fe_tri(OH)2+ 2.089e-005 1.884e-005 -4.680 -4.725 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.448e-006 2.208e-006 -5.611 -5.656 -0.045 Fe_triOH+2 2.722e-009 1.801e-009 -8.565 -8.744 -0.179

123

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri+3 2.236e-014 8.833e-015 -13.651 -14.054 -0.403 Fe_triCl+2 3.636e-015 2.406e-015 -14.439 -14.619 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.552e-016 8.733e-017 -15.342 -16.059 -0.717 Fe_triCl2+ 1.075e-016 9.696e-017 -15.969 -16.013 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.535e-018 3.437e-019 -17.343 -18.464 -1.120 Fe_triCl3 8.726e-020 8.746e-020 -19.059 -19.058 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.880e-009 1.884e-009 -8.726 -8.725 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 2.

WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -2.421534e-007. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -1.132139e-009. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -6.797706e-010. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -3.394873e-010. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -4.124363e-011. Recovering... Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 400 seconds (Incremented time: 500 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -1.901e-007 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

124

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

Moles in assemblage Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 -4.753e-008

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_di 3.717e-012 3.717e-012 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.458e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 206 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_diCl+ 3.342e-014 3.014e-014 -13.476 -13.521 -0.045 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179

125

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_di 3.717e-012 Fe_di+2 3.657e-012 2.420e-012 -11.437 -11.616 -0.179 Fe_diCl+ 3.342e-014 3.014e-014 -13.476 -13.521 -0.045 Fe_diOH+ 2.636e-014 2.377e-014 -13.579 -13.624 -0.045 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001 Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 3.

WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -5.962402e-011. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -7.168391e-013. Recovering...

126

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -1.572569e-013. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -2.342190e-014. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -2.626892e-015. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -2.471196e-016. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -2.982211e-016. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -2.211523e-016. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -1.293852e-016. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -6.314576e-017. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -2.605041e-017. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -9.058444e-018. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -2.041493e-020. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -1.445927e-020. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -3.566365e-021. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -5.747952e-022. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -6.828103e-023. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -4.608116e-024. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -7.178681e-024. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -5.738935e-024. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -3.520666e-024. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -1.788521e-024. Recovering... WARNING: Negative moles in solution for Fe_di, -1.357223e-024. Recovering... Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 3100 seconds (Incremented time: 3600 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -3.717e-012 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

Moles in assemblage

127

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 -8.580e-013

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.479e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 693 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001 Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045

128

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 4.

Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 10800 seconds (Incremented time: 14400 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -0.000e+000 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

Moles in assemblage

129

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 5.329e-015

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.479e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 5 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001

130

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 5.

Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 21600 seconds (Incremented time: 36000 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -0.000e+000 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

131

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Moles in assemblage Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 3.553e-015

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.479e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 2 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001

132

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 6.

Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 50400 seconds (Incremented time: 86400 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -0.000e+000 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

133

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Moles in assemblage Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 3.553e-015

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.479e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 2 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001

134

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 7.

Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 86400 seconds (Incremented time: 172800 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -0.000e+000 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

135

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Moles in assemblage Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 3.553e-015

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.479e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 2 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001

136

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 8.

Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 172800 seconds (Incremented time: 345600 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -0.000e+000 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

137

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Moles in assemblage Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 3.553e-015

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.479e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 2 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001

138

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 9.

Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 172800 seconds (Incremented time: 518400 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -0.000e+000 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

139

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Moles in assemblage Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 3.553e-015

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.479e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 2 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001

140

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 10.

Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 172800 seconds (Incremented time: 691200 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -0.000e+000 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

141

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Moles in assemblage Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 3.553e-015

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.479e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 2 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001

142

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ấ

ầ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

Reaction step 11.

Using solution 1. Using pure phase assemblage 1. Using kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Kinetics 1. Kinetics defined in simulation 2.

Time step: 172800 seconds (Incremented time: 864000 seconds)

Rate name Delta Moles Total Moles Reactant

Coefficient

Fe_di_ox -0.000e+000 9.999e-001 Fe_di

-1

Fe_tri

1

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

143

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Moles in assemblage Phase SI log IAP log KT Initial Final Delta

O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 1.000e+001 1.000e+001 3.553e-015

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements Molality Moles

Cl 1.002e-002 1.002e-002 Fe_tri 1.000e-004 1.000e-004 Na 1.000e-002 1.000e-002

----------------------------Description of solution----------------------------

pH = 7.492 Charge balance pe = 13.137 Adjusted to redox equilibrium Activity of water = 1.000 Ionic strength = 1.002e-002 Mass of water (kg) = 1.000e+000 Total alkalinity (eq/kg) = 2.815e-004 Total carbon (mol/kg) = 0.000e+000 Total CO2 (mol/kg) = 0.000e+000 Temperature (deg C) = 25.000 Electrical balance (eq) = 1.479e-012 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|) = 0.00 Iterations = 2 Total H = 1.110126e+002 Total O = 5.550699e+001

----------------------------Distribution of species----------------------------

Log Log Log Species Molality Activity Molality Activity Gamma

OH- 3.454e-007 3.109e-007 -6.462 -6.507 -0.046 H+ 3.524e-008 3.219e-008 -7.453 -7.492 -0.039 H2O 5.551e+001 9.997e-001 1.744 -0.000 0.000 Cl 1.002e-002 Cl- 1.002e-002 9.020e-003 -1.999 -2.045 -0.046 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 Fe_tri 1.000e-004 Fe_tri(OH)3 7.638e-005 7.656e-005 -4.117 -4.116 0.001

144

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ

t nghi p

Đ án t ồ

ố

ệ Ph l cụ ụ

Fe_tri(OH)2+ 2.121e-005 1.913e-005 -4.673 -4.718 -0.045 Fe_tri(OH)4- 2.404e-006 2.168e-006 -5.619 -5.664 -0.045 Fe_triOH+2 2.811e-009 1.861e-009 -8.551 -8.730 -0.179 Fe_tri+3 2.349e-014 9.279e-015 -13.629 -14.032 -0.403 Fe_triCl+2 3.819e-015 2.528e-015 -14.418 -14.597 -0.179 Fe_tri2(OH)2+4 4.857e-016 9.318e-017 -15.314 -16.031 -0.717 Fe_triCl2+ 1.129e-016 1.019e-016 -15.947 -15.992 -0.045 Fe_tri3(OH)4+5 4.915e-018 3.725e-019 -17.308 -18.429 -1.120 Fe_triCl3 9.166e-020 9.188e-020 -19.038 -19.037 0.001 H(0) 0.000e+000 H2 0.000e+000 0.000e+000 -44.410 -44.409 0.001 Na 1.000e-002 Na+ 1.000e-002 9.030e-003 -2.000 -2.044 -0.044 NaOH 1.849e-009 1.853e-009 -8.733 -8.732 0.001 O(0) 5.466e-004 O2 2.733e-004 2.739e-004 -3.563 -3.562 0.001

------------------------------Saturation indices-------------------------------

Phase SI log IAP log KT

Goethite 9.44 8.44 -1.00 Fe_triOOH H2(g) -41.26 -44.41 -3.15 H2 H2O(g) -1.51 -0.00 1.51 H2O Halite -5.67 -4.09 1.58 NaCl O2(g) -0.67 -3.56 -2.89 O2

------------------ End of simulation. ------------------

------------------------------------ Reading input data for simulation 3. ------------------------------------

----------- End of run. -----------

145

SVTH: Lê Th Huy n Trang ị L p: Máy và Thi

ề t B Công Nghi p Hóa Ch t – D u Khí K49 ế ị

ệ

ầ

ấ

ớ