côngnghệ chế biến dầu mỏ

nên sự chênh lệch trọng lợng cột nớc làm cho môi chất chuyển động tuầnhoàn tự nhiên kín mà không cần phải bơm.Lợng hơi nớc trong bao hơi là lợng hơi nớc bão hoà sẽ đi vào ống dẫn14 đến b

A- Phần lý thuyết

Mở đầu

Dầu mỏ đã đợc con ngời biết đến từ lâu, đến thế kỉ XVII, dầu mỏ đợc

sử dụng làm nhiên liệu để đốt cháy, thắp sáng Sang thế kỉ XIX, dầu đợc coi lànguồn nguyên liệu chính cho mọi phơng tiện giao thông và cho nền kinh tếquốc dân Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lợng quan trọng nhấtcủa mọi quốc gia trên thế giới Khoảng 65 đến 70% năng lợng sử dụng đi từdầu mỏ, chỉ 20 đến 22% năng lợng nớc và 8 đến 12% từ năng lợng hạt nhân.[V- 3]

Công nghệ chế biến dầu mỏ đợc xem nh bắt đầu ra đời vào năm 1859khi mà Edwin Drake (Mỹ) khai thác đợc dầu thô Lúc bấy giờ lợng dầu thôkhai thác đợc còn rất ít, chỉ một vài nghìn lít ngày và chỉ phục vụ cho mục

đích thắp sáng Nhng chỉ một năm sau đó, không chỉ ở Mỹ mà còn cả các nớckhác ngời ta cũng đã tìm thấy dầu Từ đó sản lợng dầu khí khai thác ngàycàng đợc tăng lên rất nhanh Chúng ta có thể thấy rõ điều này từ các số liệu d-

ới đây [VI- 3]

Lợng dầu thô đã khai thác đợc trên thế giới

Cho đến nay, tổng trữ lợng dầu khí thế giới nhìn chung vẫn tăng đều

đặn mặc dù tốc độ tăng không còn nh trớc và hiện tợng này xảy ra cũngkhông giống nhau ở các vùng khác nhau

Bảng: Sự thay đổi trữ lợng dầu khí thế giới từ 1/1/1994 đến1/1/2003Năm Dầu (triệu tấn) Khí đốt (tỉ feet khối)

Bảng: Trữ lợng và sản lợng dầu khí Đông á- úc.

Nớc Trữ lợng xác minh (dầu- triệu thùng;

khí- tỷ feet)

Sản lợng khai thácdầu (nghìn thùng/ngày)

+ Mỏ Rồng: bắt đầu khai thác từ năm 1994, song sản lợng cha nhiều,

đạt 1200018000 thùng/ngày

+ Mỏ Đại Hùng: bắt đầu khai thác từ 10-1994, sản lợng 32000thùng/ngày (5000 tấn/ ngày)

Về khí hyđrôcacbon hiện nay có các nơi đợc khai thác nh sau:

+ Mỏ Tiền Hải (Thái Bình): là mỏ khí thiên nhiên đây là mỏ nhỏ, hàngnăm cung cấp 1030 triệu m3 khí cho công nghiệp địa phơng

+ Mỏ Đại Hổ: là dạng khí đồng hành đi kèm khi khai thác dầu có thểthu đợc 180200 m3 khí đồng hành Sản lợng của mỏ là 1,5 triệu tấn/năm

+ Riêng mỏ khí Lan Tây- Lan Đỏ với trữ lợng là 58 tỷ m3 sẽ dung cấplâu dài ở mức 2,7 tỷ m3 khí/ năm

Theo dự kiến của PetroVietNam, trong thời gian từ 2003 đến 2010, cụm

mỏ dầu khí ở vùng biển Cửu long và Nam Côn Sơn có thể cung cấp đến 68

tỷ m3 khí/năm

Từ dầu khí, bằng các quá trình chế biến hóa học có thể tạo ra hàng loạtcác sản phẩm

+ Sản phẩm năng lợng: những sản phẩm này đợc sử dụng để làm chất

đốt và nhiên liệu động cơ nh: dầu hoả dầu FO, xăng, dienzel…

+ Sản phẩm phi năng lợng: những sản phẩm này không đợc sử dụng nhmột dạng năng lợng mà đợc sử dụng vào mục đích khác nh dầu nhờn, mỡ bôitrơn, nhựa đờng (bitum).

+ Sản phẩm hoá học: kà những bán thành phẩm thuộc loại các hoá chấttrung gian nh: axit, rợu, anđêhit, xêtôn…

Nói chung phần dầu khí dùng để sản xuất các sản phẩm năng lợngchiếm tỷ lệ cao: trệ 90% sản lợng dầu khai thác đợc trên thế giới

Với tầm quan trọng của năng lợng chủ yếu là điện năng phục vụ cho đờisống và cho nền kinh tế cuả mỗi nớc Vì thế, các nớc trên thế giới đã tiến hànhxây dựng các nhà máy điện gồm: nhà máy thuỷ điện hạt nhân ở nớc ta hiệnnay có 2 loại nhà máy phát điện đó là: nhà máy nhiệt điện (Sông Đà, Taly, Trị

An, Hoà Bình…) và nhà máy nhiệt điện (Phú Mỹ lấy nhiên liệu đốt là khí

đồng hành, nhà máy Phả Lại, Uông Bí lấy nhiên liệu đốt là than…)

ở nớc ta, tiềm năng xây dựng thuỷ điện còn rất ít nếu có chỉ ở tiềmnăng rất nhỏ khoảng vài trăm MW Việc xây dựng các nhà máy nhiệt điệnchạy băng khí tự nhiên hay khí đồng hành đã mở ra một bớc phát triển mớicho nghành sản xuất điện năng, giảm thiểu ô nhiễm, đáp ứng đủ điện năngtrong thời gian tới Muốn phát triển đợc thì cần phải khai thác và vận dụng tối

đa những nguồn năng lợng đã có trong nớc bằng các phơng pháp hiện đại hơn,hiệu quả hơn

Trong quá trình sản xuất điện năng của nhà máy nhiệt điện, lò hơi làkhâu quan trọng đầu tiên, có nhiệm vụ biến đổi năng lợng tàng trữ của nhiênliệu thành điện năng của lò hơi Lò hơi là thiết bị lớn, vận hành rất phức tạp,

nó có khả năng sản xuất ra hơi quá nhiệt để cung cấp hơi nớc tạo áp suất đẩytua bin kéo theo trục quay máy phát điện nhằm tạo ra điện năng Do thấy vaitrò và tính chất quan trọng của lò hơi trong lò máy nhiệt điện nh vậy, nên việctính toán và thiết lò hơi sao cho phù hợp là việc làm rất cần thiết khi thi côngnhà máy nhiệt điện Nhằm tăng thêm kiến thức hiểu biết của mỗi sinh viên,

em đợc giao đồ án tốt nghiệp với đề tài: " Thiết kế buồng đốt khí thiên nhiêncủa lò hơi nhà máy nhiệt điện năng suất 30 tấn hơi/ giờ"

Phần I Khái niệm cơ bản của lò hơi nhà máy nhiệt điện

Trong nhà máy nhiệt điện lò hơi là thiết bị lớn và quan trọng nhất, nóvận hành rất phức tạp và khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao Nhiệm vụ của

lò hơi là sản xuất ra hơi quá nhiệt để cung cấp hơi nớc chạy máy tuabin làmquay trục máy phát điện nhằm biến đổi từ cơ năng sang điện năng Ngoài ratrong các lĩnh vực khác, lò hơi còn cung cấp hơi nóng để phục vụ cho các nhucầu nh: sấy, hấp, luyện… nhng trong các lĩnh vực này thì lò hơi của nó thờngnhỏ hơn, khả năng tự động hoá thấp hơn sơ với nhà máy nhiệt điện

I Cấu tạo của lò hơi (Hình 1)

Lò hơi trong nhà máy nhiệt điện

2 Phần nớc trong bao hơi 14.ống dẫn hơi bão hoà từ bao hơi tới

bộ quá nhiệt

3 Phần hơi của bao hơi 15.Bộ quá nhiệt cấp I

5 Vòi phun khí tự nhiên 17.Bộ qúa nhiệt cấp II

6 Đờng nhiên liệu tới vòi phun 18.Bộ sấy khí cấp I

7 Các dàn ống đặt xung quanh 19.Bộ sấy khí cấp II

10.ống góp dới của dàn ống 22.Quạt hút khói lò

11.Bộ hâm nóng nớc cấp 1 23.ống dẫn khói

12.Bộ hâm nóng nớc cấp 2

II Nguyên lý làm việc của nồi hơi

Không khí nóng trong đờng ống (20) cùng nhiên liệu khí tự nhiên (từống dẫn 6) đợc phun vào vòi phun (5) và vào buồng lửa (4) Dới tác dụng củanhiệt độ cao trong buồng lửa, nhiên liệu kết hợp với O2 tạo ra hỗn hợp cháy,nhiệt toả ra do quá trình cháy sẽ cung cấp nhiệt cho dàn ống (7) rồi bốc hơi

đẩy hỗn hợp hơi + nớc lên bao hơi (1) Sự truyền nhiệt trong buồng lửa đợcthực hiện bàng bức xạ nhiệt giữa buồng lửa và dàn ống Bao hơi đợc dùng đểphân ly hỗn hợp hơi và nớc Phần nớc trong bao hơi đợc đa trở lại các dàn ốngqua đờng ống (9) đặt bên ngoài Nớc đi trong ống (9) không đợc đốt nóng nên

có trọng lợng riêng lớn hơn hỗn hợp hơi nớc ở các dàn ống (7), điều đó đã tạo

nên sự chênh lệch trọng lợng cột nớc làm cho môi chất chuyển động tuầnhoàn tự nhiên kín mà không cần phải bơm.

Lợng hơi nớc trong bao hơi là lợng hơi nớc bão hoà sẽ đi vào ống dẫn(14) đến bộ qúa nhiệt cấp I (15) và bộ quá nhiệt cấp II (17) để tạo thành hơiquá nhiệt có nhiệt độ cao, lợng hơi này đợc điều chỉnh ổn định bằng giảm ôn(16) Hơi quá nhiệt đợc đa sang phân xởng tuabin để chạy máy phát điện

Để có hơi quá nhiệt ở trên ngời ta phải cung cấp 1 lợng nớc mềm, lợngnớc này đã đi qua bộ hâm nóng nớc cấp I (11) và bộ hâm nóng nớc cấp II (12).Khi ra khỏi bộ hâm nóng nớc cấp II thì nớc đã có nhiệt độ khoảng 1500C và

nó đợc đa đến bao hơi

Lợng không khí nóng đa vào buồng (4) đợc lấy từ không khí nhờ quạtgió (21) và đợc hâm nóng bằng bộ hâm nóng không khí cấp I (18) và bộ hâmnóng không khí cấp II (19) Phần ống ở cửa ra buồng lửa gọi là ống pheston(8) đợc chia thành nhiều dãy (ống đợc đặt tha) để giảm bớt tro, bẩn bám trênống Pheston còn hấp thụ thêm 1 phần nhiệt lợng của khói trớc khi đi vào bộquá nhiệt Khói lò ra khỏi bộ quá nhiệt có nhiệt độ cao, vì vậy ngời ta đặtthêm bộ hâm nóng nớc (11), (12) và bộ hâm nóng không khí (18), (19) để tiếtkiệm nhiệt thừa của khói thải Nhiệt độ khói thải khoảng 110 - 1700C Quạthút khói (22) để hút khói từ buồng đốt (4) và đẩy ra môi trờng bằng ống khói(23)

II.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bao hơi.

Sơ đồ thiết bị phân ly để đa hỗn hợp hơi và nớc dới mức nớc trong baohơi (hình 2)

Hình 2: Cấu tạo bao hơi

1 ống sinh hơi 6 ống đa nớc cấp

7

3

54

9

126

2 Tấm không đục lỗ 7 Tấm đục lỗ ở khoang hơi

3 Tấm đục lỗ đặt chìm 8 ống lấy hơi

4 Cánh hớng của tấm đục lỗ 9 ống nớc xuống

5 Mép gỗ của tấm đục lỗNguyên lý làm việc:

Hỗn hợp hơi - nớc từ ống sinh hơi (1) đi vào bao hơi và đợc hớng xuốngdới tấm chắn có đục lỗ (3) nhờ 1 tấm chắn không đục lỗ (2) Hơi đi lên chỉ cóthể chui qua lỗi đặt chìm trong nớc, cách mức nớc thấp nhất ở trong bao hơikhoảng 50 - 150mm Gờ ghép của tấm đục lỗ (3) có kích thớc không nhỏ hơn50mm để ngăn hơi không lọt ra phía ngoài tấm đục lỗ

Nớc cấp vào theo ống đa nớc cấp (6) rồi chảy vào máng lớn đặt dọctheo bao hơi giữa tấm (3) và vách bao hơi, rồi chảy tràn lên tấm đục lỗ Tiếtdiện máng chọn theo yêu cầu, tốc độ nớc đi trong máng khoảng 0,2 - 0,3m/s

Hơi nớc trong bao hơi đã phân li nớc đi qua tấm đục lỗ ở khoang hơi (7)

và vào ống lấy hơi (8) Nhờ tấm đục lỗ (7) này mà hơi nớc đi vào ống lấy hơi(8) đợc phân bố đồng đều và ổn định hơn Mặt khác tấm (7) có tác dụng tách

ẩm cho hơi nớc lần cuối Nớc trong bao hơi đợc tuần hoàn khi đi xuống ống(9) để đun nóng

Tác dụng của tấm đục lỗ (3) là:

 Đảm bảo phụ tải của mặt bốc hơi đợc đồng đều

 Tăng trở lực của dòng làm cho động năng của dòng hơi giảm đi do

đó hơi không đủ khả năng mang theo những giọt nớc lớn

 Sử dụng tốt hơn thể tích khoang hơi và diện tích của mặt bốc hơi

II.2 Các đặc tính kỹ thuật cơ bản của lò hơi

a Thông số hơi.

Trong nhà máy nhiệt điện, các trị số áp suất và nhiệt độ hơi quá nhiệt

đ-ợc chọn trên cơ sở kinh tế - kỹ thuật của chu trình nhiệt Trong công nghiệp,

lò hơi khi dùng để sản xuất hơi bão hoà thì có thể chỉ cần đặc trng thông sốhơi là áp suất (N/m3 = Pascal, 1 ATM = 105Pascal)

b Sản lợng hơi.

Là số lợng hơi sản xuất ra của lò trong một đơn vị thời gian (đo bằngkg/s, kg/h, hoặc tấn/h)

Ngời ta phân biệt các số lợng hơi sau đây:

- Sản lợng hơi định mức của lò hơi là sản lợng lớn nhất mà lò hơi có thểcho phép làm việc lâu dài ở thông số hơi quy định

- Sản lợng hơi cực đại là sản lợng hơi lớn nhất mà lò có thể cho phéplàm việc đợc Thờng Dkinh tế = (1,1 - 1,2)Dđm.

- Sản lợng hơi kinh tế là sản lợng hơi mà tại đó lò làm việc với hiệu suấtcao nhất Thờng Dkinh tế = (0,8 - 0,9)Dđm

c Nhiệt thế thể tích của buồng lửa

Là lợng nhiệt sinh ra trong 1 đơn vị thể tích buồng lửa trong 1 đơn vịthời gian

3

3

lv t v

Blv: Lợng nhiên liệu tiêu hao, m3/s

Qt: Nhiệt trị của nguyên liệu, KJ/Kg

Vbl: Thể tích buồng lửa, m3

d Năng suất bốc hơi của lò hơi.

Là khả năng bốc hơi của một đơn vị diện tích bề mặt đốt trong 1 đơn vịthời gian (kg/m2h), đặc tính này thờng dùng cho các lò hơi nhỏ trong côngnghiệp

e Hiệu suất của lò hơi.

Là tỉ số giữa lợng nhiệt mà môi chất hấp thụ đợc có ích so với lợngnhiệt sinh ra trong buồng lửa Trờng hợp đơn giản, hiệu suất có thể đợc xác

Các đặc tính về thông số lò hơi đợc chọn tuỳ ý theo sản lợng, còn các

đặc tính về nhiệt độ thế thể tích đợc chọn theo cấu tạo buồng lửa và loạinguyên liệu đốt

Bảng dới đây trình bày các đặc tính của lò hơi đã đợc tiêu chuẩn hoá ởLiên Xô [I - 8]

Sản lợng định mức (tấn/h) áp suất hơi(MN/m2) quá nhiệt (Nhiệt độ hơi0C) quá nhiệt trungNhiệt độ hơi

gian ( 0 C)

Nhiệt độ nớc cấp ( 0 C)

III Bộ quá nhiệt

Bộ quá nhiệt là 1 thiết bị dùng để gia nhiệt hơi từ trạng thái bão hoà ở

áp suất trong bao hơi tới trạng thái quá nhiệt quy định

ở các lò hơi cũ, bộ quá nhiệt thờng đặt sau dàn ống sinh hơi (phestonhay cụm ống đối lu), nhiệt độ khói lò trớc bộ quá nhiệt không quá 7000C,nhiệt độ hơi không quá 4000C ở những lò hơi hiện đại thông số trung áp(3,28 NM/m2 và 4500C), cao áp (9,81 MN/m2 và 5100C), bộ quá nhiệt thờng

đặt ở vùng khói có nhiệt độ cao (>10000C) để đảm bảo thu đợc hơi có nhiệt độyêu cầu Song những bộ quá nhiệt này chỉ đặt sau cụm ống pheston, do đó gọi

là bộ quá nhiệt đối lu ở những lò hơi có nhiệt độ hơi cao hơn (> 5300C) đòihỏi phải đặt bộ quá nhiệt ở vùng khói có nhiệt độ cao hơn Khi đó những bộquá nhiệt đặt ở phần trên buồng lửa (trớc cụm ống pheston) gọi là bộ quá nhiệtnửa bức xạ, còn khi đặt xen kẽ với dàn ống hấp thụ nhiệt xung quanh buồnglửa thì gọi là bộ quá nhiệt bức xạ

Bộ quá nhiệt gồm cả 3 phần: bức xạ, nửa bức xạ, đối lu gọi là bộ quánhiệt tổ hợp Tuỳ theo thông số của lò hơi mà tỷ số giữa các phần bề mặt đốicủa chúng khác nhau

Bảng dới đây trình bày tỷ lệ hấp thụ của bộ quá nhiệt so với tổng lợnghấp thụ của lò: [II - 275]

Loại lò hơi

Sản ợng hơi D, (tấn/h)

l-Thông số hơi (MN/m 2 / 0 C)

Lợng nhiệt hấp thụ của bộ quá

nhiệt  in (KJ/Kg) Tỷ lệ so với tổnglợng nhiệt hấp

thụ của lò i qn /

II.1 Bộ quá nhiệt đối lu

Bộ quá nhiệt đối lu gồm những ông xoắn có đờng kính khoảng 28 42mm, có bề dày nhỏ nhất theo điều kiện công nghệ chế tạo ống là 3mm, vàlớn nhất theo điều kiện bền là 7mm Những ống xoắn này có thể đặt đứng haynằm ngang Việc đặt ngang hay đứng phụ thuộc vào phơng của dòng khói, để

-đảm bảo sao cho dạng lu động tơng hỗ giữa dòng hơi và dòng khói ở từng

đoạn ống xoắn là dạng lu động cắt Bộ quá nhiệt có ống xoắn nằm ngang chủyếu đợc dùng cho lò hơi nhỏ kiểu ống nớc sinh hơi, nằm nghiêng vì thế nó lợidụng triệt để không gian đờng khói của lò, và cho phép xả đợc nớc đọng dohơi trong các ống xoắn ngng đọng lại lúc ngừng lò, do đó khắc phục đợc hiệntợng ăn mòn lò khi nghỉ Song bộ quá nhiệt đặt ngang có nhợc điểm là hệthống treo đỡ các ống xoắn khá phức tạp

Trong bộ quá nhiệt có ống xoắn đặt đứng, mỗi ỗng xoắn đợc đặt trong 1mặt phẳng vuông góc với ngực lò và đảm bảo đờng hơi cắt đờng khói nhiềulần Các ống xoắn do nằm trong mặt phẳng trùng với phơng chuyển động củadòng khói nên cũng đợc đốt nóng đồng đều, mặc dù trờng nhiệt độ khói giảmdần đi theo chiều chuyển động của dòng khói Việc đặt các ống xoắn đứngcòn khắc phục đợc ảnh hởng của trờng nhiệt độ không đồng đều theo chiềucao đờng khói đến lợng nhiệt hấp thụ của từng ống, tuy rằng ở những lò lớnhiện đại có khi chiều cao đờng khói từ 6 - 8m, phụ tải nhiệt giữa phần trên vàphần dới ống xoắn có thể khác nhau 20% Nhng việc đặt ống xoắn nh vậy sẽkhông khắc phục đợc hiện tợng đốt nóng không đồng đều các ống xoắn do tr-ờng nhiệt độ khói không giống nhau theo chiều rộng đờng khói

6

6

4

5 3

2

Hình 3 Cấu tạo bộ quá nhiệt nằm ngang

1 Dàn ống sinh hơi nằm nghiêng

Theo kinh nghiệm bớc ngang tơng đối S1

4,5

d  và bớc dọc tơng đối2

Bộ quá nhiệt đặt đứng u điểm hơn so với bộ quá nhiệt nằm ngang nhất

là về phần treo giữ Nhng có một nhợc điểm rất lớn là không xả đợc nớc đọng

ra khỏi các ống xoắn Nớc đọng có trong các ống xoắn một mặt gây nên ănmòn khi nghỉ, mặt khác ngăn cản không cho hơi thoát qua bộ quá nhiệt lúckhởi động lò (do áp xuất hơi còn thấp) tạo nên các túi hơi trong ống xoắn làmcho vách ống bị đốt nóng quá mức

III.2 Bộ quá nhiệt bức xạ và nửa bức xạ.

ở những lò hơi có thông số cao và siêu cao trở lên, tỷ lệ lợng nhiệt dùng

để quá nhiệt hơi khá lớn, nhất là ở những lò có quá nhiệt trung gian, khiến chokích thớc bộ quá nhiệt rất lớn Vì vậy đòi hỏi phải đặt một bộ phận quá nhiệttrong buồng lửa nghĩa là hấp thụ nhiệt bằng bức xạ

Nộ quá nhiệt nửa bức xạ bao gồm những chùm ống xoắn hình chữ Uhoặc dị hình đặt dọc phía trên buồng lửa Bớc ngang của ống (khoảng cáchgiữa các dàn ống) bằng từ 700 - 1000mm Việc chọn bớc ống lớn nh vậy sẽkhắc phục đợc khả năng tạo nên những cầu xỉ giữa các dàn ống quá nhiệt Bộquá nhiệt nửa bức xạ đợc sử dụng rộng rãi cho những lò hơi có nhiệt độ hơikhoảng 530 - 5400C trở lên

Bộ quá nhiệt bức xạ thờng có dạng dàn ống đặt trên tờng hay trên trầnbuồng lửa Phụ tải nhiệt của nó thờng cao hơn bộ quá nhiệt đối lu từ 35 lầnnên nhiệt độ kim loại thờng cao hơn nhiều so với nhiệt độ hơi (từ 100 -

1400C) Vì vậy yêu cầu cao về kim loại để chế tạo và vận hành

IV Các công thức liên quan.

Nớc cung cấp vào lò đến khi thành hơi quá nhiệt đã trải qua giai đoạnhấp thụ nhiệt: đun nớc đến sôi, bốc hơi thành hơi bão hoà và quá nhiệt Cácgiai đoạn này có thể diễn đạt bằng các phơng trình sau; [I - 6]

ih’n, ih"n: Entapi của nớc khi vào và ra khỏi bộ hâm nớc, Kj/Kg

is: Entapi của nớc sôi trong bao hơi, KJ/Kgr: Nhiệt hoá hơi ở áp suất trong bao hơiX: Độ khô của hơi nớc khi ra khỏi bao hơi

tbh, tqn: Nhiệt độ bão hoà và hơi quá nhiệt, 0C

Cp: Tỷ nhiệt của hơi quá nhiệt, KJ/Kg độSau khi biến đổi ta có công thức

mc s p qn bh h ' n

Q   i r C t  t  i , KJ / Kg

Vì: (is + r) là entanpi của hơi bão hoà khô và Cp (t qn - t bh ) là độ quá nhiệt của hơi quá nhiệt, nên biểu thức:

i s + r + C p (t qn - t h ) chính là entanpi của hơi quá nhiệt (t qn )

Do đó lợng nhiệt cần để sinh hơi của 1 kg môi chất

liệu, nhiệt không khí, và của nguồn khác đa vào buồng lửa.

: Hiệu suất của lò hơi.

D: Sản lợng hơi của lò, Kg/h

* Mối quan hệ giữa Entanpi và áp suất hơi nớc.

Tỷ lệ phân bố hấp thụ giữa các phần đun nóng đến sôi, bốc hơi và đến quá nhiệt luôn phụ thuộc vào thông số của lò hơi.

Ta có đồ thị (i-p) biểu diễn sự phụ thuộc này [I-7].

is: Lợng nhiệt dùng để đun nóng nớc đến sôi

0 420

ibh: Lợng nhiệt dùng để bốc hơi nớc

iqn: Lợng nhiệt dùng để quá nhiệt hơi đến nhiệt độ quy định r: ẩn nhiệt hoá hơi

r =  nhiệt ở trạng thái hơi - tổng nhiệt ở trạng thái lỏngK: Biến đổi tới hạn (là điểm tại đó trạng thái hơi, lỏng khôngphân biệt nhau đợc)

Từ đồ thị ta thấy đun nớc tới áp suất càng lớn thì lợng nhiệt dùng để bốchơi nứơc càng bé và lợng nhiệt để đun sôi càng lớn ở áp suất tới hạn, lợngnhiệt dùng để bốc hơi bằng 0 (r = 0) khi đó lợng nhiệt hấp thụ của môi chấtchỉ dùng để đun sôi nớc và quá nhiệt hơi Trong lò, hơi nớc luôn ở trạng tháisôi nên không thể làm việc ở áp suất từ tới hạn trở lên đợc

V Bộ hâm nóng nớc

Là bề mặt truyền nhiệt đặt ở phía sau lò hơi để tận dụng nhiệt của khói

lò sau khi đi ra từ bộ quá nhiệt, có tác dụng là nâng cao hiệu suất của lò hơi.Vì thế mà bộ hâm nóng nớc còn có tên gọi là bộ tiết kiệm nhiên liệu

ở đầu vào của bộ hâm nóng nớc, nhiệt độ kim loại có trị số nhỏ nhất sovới các bề mặt truyền nhiệt chịu áp suất của lò Hầu hết ở các lò, do nhiệt độkhông khí nóng không cao nên toàn bộ lợng nhiệt còn lại ở phần nhiệt đợcdùng để gia nhiệt cho bộ hâm nóng nớc Vì vậy bộ hâm nóng nớc thờng làmviệc ở trạng thái sôi Tỷ lệ bốc hơi nớc (tỷ lệ sôi) có thể lên tới 30% hoặc caohơn ở những lò hiện đại việc phân loại sôi hay không sôi không thể hiện gì

sự khác biệt về cấu tạo, mà chỉ thể hiện sự khác nhau về quá trình nhiệt của bộhâm nớc mà thôi

Cấu tạo bộ hâm nớc đợc chia làm 3 loại sau: loại ống thép trơn, ốngthép có cánh, loại bằng gang

Loại ống thép có cánh, cánh nằm dọc theo bên ngoài ống bằng cách hànhoặc chế tạo liền một khối với ống Cánh cũng có thể dạng hình đĩa (bằnggang) lắp khít với ống Việc đặt thêm cánh làm tăng thêm bề mặt truyền nhiệtcho ống, hiện nay hầu nh không sử dụng loại này do chế tạo phức tạp

V.1 Bộ hâm nớc bằng ống thép trơn

Bộ hâm nớc bằng ống thép trơn đợc sử dụng chủ yếu cho các loại là hơihiện đại Cấu tạo của nó gồm những ống thép có đờng kính ngoài thờng là 28,

32, 38mm Các ống xoắn đợc chế tạo dới dạng những đoạn ống uốn đem hànvới nhau trong cùng một mặt phẳng Để tiện việc sửa chữa, ngời ta thờng đặtcác mối hàn ở gần tờng lò Hiện nay, ngay tại nhà máy chế tạo ngời ta đã uốn

và nối sẵn ống xoắn với ống góp thành từng cụm và lắp ghép sau này đợc tiếnhành theo phơng pháp lắp khối mà không dùng biện pháp núc để nối

Sơ đồ ống xoắn (hình 4) theo chiều cao của ống xoắn bộ hâm nớc đợcchia thành nhiều cụm cách nhau khoảng 0,5m để dễ dàng cho việc sửa chữa vàlàm vệ sinh [II - 296]

Hình 4: ống xoắn bộ hâm nớc

Để hạn chế kích thớc của lò, các ống xoắn đợc bố trí so le Bán kínhuốn không quá lớn nhng cũng không quá nhỏ vì khi ấy tại chỗ uốn sẽ sinh ranhững ứng suất cục bộ Thờng lấy bán kính bằng 1,5 - 2 lần đờng kính ống

Để hạn chế bám bẩn, bớc ngang giữa các ống lấy bằng 2 - 3 lần đờng kínhống Bề mặt cấu tạo, cơ cấu treo hay đỡ ống xoắn của bộ hâm nớc không có gìkhác với cơ cấu giữ ống xoắn của bộ quá nhiệt nằm ngang Các cơ cấu treohay đỡ ống xoắn đợc tựa lên hay treo vào các dầm đỡ Dầm đỡ có dạng hìnhống đợc gắn với khung lò Vì dầm đặt trong vùng khói có nhiệt độ cao nên ng-

ời ta thờng cách nhiệt dầm đỡ và làm mát bằng dòng không khí lu động tựnhiên qua dầm hoặc lu động cỡng bớc bằng cách nối dầm với đầu hút hay đầu

đẩy của quạt gió

Ngời ta thờng đỡ và giữ ống xoắn bằng các đai thép bộc lấy ống xoắnhoặc treo trên những móc giữ Để đảm bảo các ống xoắn khỏi bị mài mòn th-

ờng che ống xoắn bằng những lá chắn hay đa vùng ống bị mài mòn nhất rakhỏi đờng khói của lò.

Về mặt truyền nhiệt cũng nh về mặt cấu tạo thì mặt phẳng ống xoắn cóthể đặt song song hay vuông góc với ngực lò Tuỳ vào sự bố trí đó mà tốc độnớc đi trong ống xoắn sẽ lớn nhất hay nhỏ nhất Song thực ra việc bố trí ốngxoắn không phải dựa trên yêu cầu của tốc độ nớc mà chủ yếu là để bảo vệ cụmống khỏi bị mòn Hiện nay, ngời ta thờng bố trí ống xoắn nằm rong mặt phẳngsong song với ngực lò vì nếu bố trí ống xoắn vuông góc tờng sau lò thì khi ấycác ống xoắn đều đi qua vùng khói có nồng độ tro lớn nhất nên các ống xoắn

đều bị mài mòn

ở những lò lớn do chiều rộng của lò rất lớn nên bộ hâm nớc nóng thờngchia làm 2 phần, có 2 đờng nớc đi riêng và khi đó đoạn ống uốn nằm gần nhaucủa 2 phần (giữa đờng khói) cũng cần đợc bảo vệ khỏi mài mòn bởi tro bay [II

- 297]

Một số là bé ở các nớc, để đảm bảo tốc độ nớc trong ống xoắn, ngời ta

có thể bố trí ống xoắn theo dạng không gian chứ không phải trong một mặtphẳng Khi đó toàn bộ bộ hâm nớc chỉ có một ống xoắn Việc này cho phépgiảm đợc bớc dọc của ống khá nhiều, do đó kích thớc không gian của bộ hâmnớc giảm đi nhiều nhng chế tạo và sửa chữa tơng đối phức tạp

V.2 Bộ hâm nớc bằng gang

Bộ hâm nớc bằng gang gồm những ống bằng gang đúc Đờng kínhtrong khoảng từ 76 - 120mm, dài từ 1,5 - 3m Những ống này thờng đặt nốitiếp với nhau bằng những cút nối bằng gang Thực chất bộ hâm nớc bằng gangcũng chỉ gồm một ống xoắn bố trí theo dạng không gian

Do gang có hệ số dẫn nhiệt kém nên để tăng cờng hệ số truyền nhiệtngời ta đúc thêm cánh cho các ống và gọi là ống bằng gang có cánh

Vì các ống và cút nối đợc gắn với nhau nhờ mặt bích và bulông nênviệc lắp bộ hâm nớc này tơng đối dễ dàng Số ống đợc nối trong mỗi dãyngang thờng 2 - 10 ống, còn theo dãy dọc từ 4 - 14 ống Trở lực trung bìnhqua mỗi dãy ống khoảng 15 - 20N/m2

Do các ống có cánh nên tro bám lên ống rất nhiều, vì vậy ở đây ngời talắp thêm thiết bị thổi bụi Bộ hâm nớc bằng gang đợc sử dụng khá rộng rãi chocác lò công nghiệp và lò nhỏ không có những phơng pháp xử lý nớc hoànthiện (nh không có biện pháp khử khi nớc cấp) do gang chịu ăn mòn tốt hơn

thép Mặt khác, do gang ít bền hơn thép, dòn không chịu đợc tác dụng va đậpnên ngời ta không dùng gang để chế tạo cho những bộ hâm nớc có áp suất lớn.

ở Liên bang Nga hiện nay bộ hâm nớc bằng gang chỉ chế tạo để làm việc với

áp suất 2,75MN/m2, ở một số nớc khác thì áp suất khoảng 6MN/m2

Vì gang không chịu đợc tác dụng va đập nên để tránh hiện tợng thuỷkích trong ống của bộ hâm nớc thì nớc phải không đợc sôi và sinh hơi Theophạm vi cấu tạo để vận hành an toàn lò hơi, nớc ra khỏi bộ hâm nớc bằng gang

có nhiệt độ nhỏ hơn 400C so với nhiệt độ của nớc trong lò Mặt khác, tronggiai đoạn nhóm lò do nớc không đi qua bộ hâm nớc để cung cấp vào lò nên đểtránh việc khói đốt nóng ống và làm bốc hơi nớc cần bố trí đờng khói tắtkhông cho qua bộ hâm nớc

VI Cấu tạo bộ hâm nóng không khí.

Theo nguyên tắc truyền nhiệt bộ hâm nóng không khí đợc chia làm 2loại: loại thu nhiệt và loại hồi nhiệt ở loại thu nhiệt, nhiệt truyền trực tiếp từkhói tới không khí qua vách kim loại ở loại hồi nhiệt, khói đầu tiên đốt nóngkim loại rồi nhiệt tích tụ lại ở đây sau đó truyền cho không khí Nh vậy mỗiphần từ của bộ hâm nóng không khí sẽ làm việc ở trạng thái tiếp xúc với khói,khi thì với không khí

Bộ hâm nóng không khí kiểu thu nhiệt là loại đợc sử dụng rộng rãi nhấthiện nay, về mặt cấu tạo nó có thể gồm các kiểu sau: kiểu bằng tấm thép, kiểubằng ống gang và ống thép Nhng kiểu tấm thép hiện nay không đợc sử dụng,còn bộ hâm nóng không khí kiểu ống thép thì đang đợc sử dụng rộng rãi nhấthiện nay Nó gồm một hệ thống những ống đứng so le và đợc giữ với nhau bởi

2 mặt sàng, trong đó khói đi trong ống còn không khí đi ngoài ống Thông ờng ngời ta chế tạo bộ hâm nóng không khí thành từng cụm (khối), khi lắp lòchúng đợc nối với nhau tạo thành bộ hâm nóng không khí Kích thớc của khốinày đợc chọn theo kích thớc của đờng khói đối lu, thờng một cạnh của khốilấy bằng chiều sâu của đờng khói, còn cạnh kia đợc chọn trên cơ sở kích thớcchiều rộng và số khối (ớc số theo bề rộng của lò) Việc chia thành khối nh vậycho phép vận chuyển và lắp ráp dễ dàng Sơ đồ bộ hâm nóng không khí thànhcác khối và cách nối các khối với nhau đợc trình bày (hình 5) [II - 302]

th-Hình 5: Sơ đồ chia bộ hâm nóng không khí thành khối và

cách nối các khối.

a Các khối b Chi tiết nối giữa 2 khối

1 Mặt sàng; 2 ống; 3 Vành bù dãn nở nhiệt và làm kínKhi nối các khối là để ngăn không khí lọt vào trong đờng khói qua các

kẽ hở, giữa các mặt sàn ngời ta đặt các vành bù, giữa các khối của bộ hâmnóng với khung lò cũng đặt vành bù Vành bù là những tấm tôn mỏng nối giữamặt sàng với khung lò Vì bộ hâm nóng làm việc ở trạng thái không có áp suấtnên chế tạo lá tôn dày khoảng 1,25 - 1,5mm, uốn lại và hàn mí Các ống thép

có đờng kính nằm trong phạm vi 25 - 51mm, và hiện nay có xu hớng sử dụnghai loại đờng kính 40mm và 51mm, vành bù là dày 1,5mm

Mặt sàng đợc tính theo điều kiện bền, thờng đối với mặt trên và dới lấybằng 15 - 25mm Để tăng cờng độ cứng của bộ hâm nóng, giữa 2 mặt sàngtrên và dới còn đặt thêm mặt sàng trung gian, mặt này có bề dày nhỏ từ 5 -10mm Nó có tác dụng để phân chia đờng không khí thành nhiều đờng cắt đ-ờng khói nhiều lần Mỗi khối của bộ hâm nóng không khí có thể chia từ 1 đến

2 mặt sàng trung gian

Khi thiết kế bộ hâm nóng không khí thì bề mặt truyền nhiệt yêu cầu đãbiết trớc, còn tiết diện khói qua cũng đợc xác định bằng cách lựa chọn tốc độkhói trên cơ sở tốc độ khói giới hạn theo đợc mài mòn bởi tro bay

Bộ hâm nóng không khí kiểu ống có những u điểm sau:

- Đơn giản trong chế tạo, làm việc và lắp ráp dễ dàng

- ống dễ dàng đợc làm sạch vì tro bám trong ống không nhiều, lợi vềkinh tế

1

a)

b)

- Khắc phục đợc hiện tợng lọt khí vào trong khói

- Tiêu hao kim loại tơng đối bé, khoảng 24kg cho 1m2 bề mặt truyềnnhiệt

Khuyết điểm chủ yếu của bộ hâm nóng không khí kiểu ống là:

Các ống thép không bền vững dới tác dụng ăn mòn của khói ở nhiệt độcao và tác dụng mài mòn bởi tro bay Vì vậy bộ hâm nóng không khí kiểuống thép đợc dùng để gia nhiệt không khí tới 4000C, nhiệt độ khói trớc nókhông quá 5500C Khi nhiệt độ khói và không khí cao hơn ngời ta thờng dùng

bộ hâm nóng không khí kiểu ống bằng gang, do gang bền vững hơn dới tácdụng ăn mòn và mài mòn Để tăng hệ số truyền nhiệt, ống gang thờng có cánh

ở ngoài và có răng ở trong ống Mặt khác, số lợng ống theo chiều rộng đờngkhói đợc xác định theo điều kiện đảm bảo tốc độ khói, còn chiều dài ống đợcxác định theo điều kiện bảo đảm bề mặt đốt

Khuyết điểm chủ yếu của bộ hâm nóng không khí bằng ống gang làkích thớc cồng kềnh, suất tiêu hao kim loại rất lớn, độ lọt không khí nhiều và

dễ bám tro Nhng do có khả năng chống ăn mòn và mài mòn cao nên đợc sửdụng để chế tạo bộ hâm nóng không khí cấp I khi đốt nguyên liệu nhiều luhuỳnh, nguyên liệu rất ẩm và nhiệt độ khói thải thấp, hay để chế tạo bộ hâmnóng không khí cấp II khi cần dùng không khí có nhiệt độ quá cao

Trong các thiết bị lò đốt (lò luyện kim, lò cốc…) nhiệt độ khói thải rakhỏi lò còn rất cao (> 10000C) nên ngời ta dùng khói này để gia nhiệt khôngkhí Nhng vì nhiệt độ khói rất cao nên đòi hỏi kim loại chế tạo phải là théphợp kim chống gỉ, và cấu tạo của bộ hâm nóng không khí khá đơn giản thờngchỉ gồm 1 ống có hai ngăn, một ngăn để không khí và một ngăn để khói đi

VIII Quạt gió (quạt đẩy) [VII-112].

Quạt gió dùng để vận chuyển không khí hoặc không khí có áp suấtchung không vợt quá 1500mmHg Quạt gió tạo ra hiệu số áp suất để thắng áplực vận tốc và trở lực Hiệu số áp suất này rất nhỏ cỡ mm cột nớc

Căn cứ vào áp suất làm việc ngời ta phân làm 3 loại:

- Quạt áp suất thấp từ 6 đến 100mmHg

- Quạt áp suất trung bình từ 100 - 200 mmHg

- Quạt áp suất cao từ 200 - 1500 mmHg

Cấu tạo quạt đẩy gồm 1 vỏ hình xoắn ốc làm bằng thép tấm Bên trongthân có guồng gồm rất nhiều cánh ngắn uốn cong Không khí hay khí đợc hútqua cửa ở tâm của guồng, rồi bị cánh guồng cuốn theo, nhờ lực ly tâm văng rathành vỏ và đợc đẩy ra khỏi quạt với áp suất lớn hơn áp suất hút một chút.

Vì quạt có tiếp xúc với khí nên các bộ phận bên trong phải đợc bảo vệbằng cách phủ 1 lớp vật liệu chống ăn mòn hoặc làm bằng vật liệu không ănmòn

VII Quạt hút (Quạt hớng trục) [VII-114]

Dùng để vận chuyển khí hay không khí có áp suất nhỏ (không quá25mmH2O) Cấu tạo quạt gồm có cánh guồng đặt trong vỏ, guồng có nhiềucánh bố trí theo hớng tâm Khi guồng quay, không khí đập vào cánh guồngvới một góc nào đó và tạo nên 1 luồng không khí chuyển động song song vớitrục của quạt

Đối với quạt hút, khi mở máy phải mở các van hay lá chắn trớc, vì khi

đóng lá chắn công suất của quạt sẽ tăng đến cực đại Hiệu suất của quạtkhoảng 0,5 - 0,85

IX ống hút

ống khói dùng để đa không khí hay khói lò từ các thiết bị ra môi trờng.Cấu tạo ống khói gồm các ống hình nón bằng thép đợc lắp ghép với nhau,hoặc xây bằng gạch Chiều cao của ống khói tuỳ thuộc vào yêu cầu, thờng từ

15 - 20m Thông thờng đờng kính ống ở đáy lớn hơn đờng kính ống ở trên

đỉnh, do đó tăng tốc độ của khói khi ra khỏi ống và làm cho khói lò không còn

đọng lại trong ống khói

Với nhà máy nhiệt điện lợng sản phẩm cháy rất lớn, trong khói có nồng

độ lớn của CO2, ngoài ra còn có SO2, do đó ống khói thờng có chiều cao rấtlớn, có khi tới 100 - 250m ống khói còn có tác dụng bảo vệ môi trờng xungquanh nhà máy nhiệt điện

Phần II: Nớc trong nhà máy nhiệt điện

Cấp nớc trong nhà máy nhiệt điện phục vụ cho các mục đích:

- Để làm nớc sinh hoạt, nớc cứu hoả

- Để vệ sinh phân xởng và các thiết bị

- Quan trọng nhất là dùng để sản xuất hơi trong nồi hơi và dùng cho cácthiết bị khác (chất tải nhiệt trong thiết bị truyền nhiệt, trong máy lọc chânkhông thùng quay và dùng để làm nguội các trục chuyển động…)

Nớc đợc lấy từ các nguồn sau nh: sông, ao, hồ hay giếng khoan Dù lấy

từ nguồn nào thì trong nớc luôn có lẫn tạp chất, tạp chất gồm: tạp chất cơ họctồn tại ở dạng lơ lửng, tan (ion Ca2+, Mg2+, Na+, Cl-, SO42-…) Hàm lợng cácanion và cation phụ thuộc vào nguồn nớc của từng vùng

Ví dụ trong nguồn nớc thông dụng: tổng hàm lợng các ion (cation vàanion) cũng chính là hàm lợng muối trong nớc là 735mg/l, trong đó:

ra hơi nớc Năng suất của bộ phận chuẩn bị nớc phụ thuộc vào năng suất của

lò hơi và các nhu cầu khác phụ trợ cho nhà máy để làm việc

Trong lò hơi diện tích truyền nhiệt của các ống dẫn nớc có thể dẫn từvài trăm mét vuông đến vài ngàn mét vuông tùy theo công suất hơi cần sảnxuất, các ống dẫn nớc bố trí dọc theo tờng buồng đốt, dọc theo đờng chuyển

động của khói lò Do đó các bề mặt sinh hơi bằng bức xạ, bằng đối lu, bề mặttruyền nhiệt của các ống truyền nhiệt rất dễ tạo ra cáu bẩn bám vào bề mặtống Vấn đề làm sạch cáu bẩn của các ống dẫn nớc là rất khó khăn so với làmsạch bề mặt truyền nhiệt của nồi hơi trong các ngành công nghiệp khác

Nguyên nhân tạo ra sự cáu bẩn trong lò hơi và trong các đờng ống là dotrong quá trình vận hành các ion Ca2+, Mg2+, SO42- có trong nớc sẽ kết hợp lại

với nhau tạo thành muối không tan (CaSO4, Mg(OH)2, MgSO4, CaSO3…) bámlên bề mặt ống làm giảm hệ số truyền nhiệt của ống, ảnh hởng tới công suấtcủa lò hơi ở những chỗ có cáu bẩn bám thì ống lại bị nung nóng đến nhiệt độquá quy định, dẫn tới ống bị phá hỏng, sự cố kỹ thuật xảy ra nên phải ngừngvận hành để sửa chữa Hệ số dẫn nhiệt của cáu bẩn bé hơn hàng trăm lần sovới hệ số dẫn nhiệt của thép, nên khi có cáu bẩn bám thì nhiệt độ và sự hấpthụ nhiệt của lò giảm đi, lợng tiêu hao nhiên liệu tăng lên Ngoài ra, cáu bẩncòn làm tăng nhanh quá trình ăn mòn bề mặt đốt, thờng thể hiện dới dạng ănmòn cục bộ, gây nên những hố sâu, khe nứt.

Để đảm bảo lò hơi hoạt động tốt, có hiệu quả cao thì nớc cấp cho lòphải đạt các chỉ tiêu chất lợng sau:

- Độ cứng Ho của nớc đợc quy định theo sản lợng của lò

+ Lò hơi ống nớc, áp suất dới 1,6MN/m2: H0  0,3 mgdl/l

+ Lò hơi ống nớc, áp suất từ 1,6-3,15 MN/m2: H0  0,02 mgdl/l

áp suất từ 3,15-10 MN/m2: H0  0,01 mgdl/l áp suất từ 10 MN/m2 trở lên: H0  0,005 mgdl/l+ Lò hơi ống lò và ống lửa từ 10MN/m2 H0  0,5 mgdl/l

- Lợng oxy thì khi áp suất dới 3,15MN/m2 thì không quá 0,03mg/l, khi

áp suất trên 3,15MN/m2 thì không quá 0,02 mg/l

- Hàm lợng các vật chất khác trong nớc cũng nằm trong phạm vi trongbảng sau:

Bảng hàm lợng cho phép của các vật chất trong nớc

áp suất trong bao hơi MN/m2 Hàm lợng cho phép cực đại (mg/l)

- Độ cứng của nớc là tổng nồng độ các ion Ca2+ và Mg2+ có trong nớc

và đợc đo bằng miligam (hay microgam) đơng lợng trong một lít

- Độ kiềm của nớc là tổng hàm lợng các ion cacbonat, hydrat và nhữnggốc muối củ các axit yếu khác.

- Độ khô kết là tổng hàm lợng của các vật chất còn lại sau khi chng cấtnớc, đo bằng mg/l

- Chỉ tiêu nồng độ ion hydro còn trong nớc (độ pH) là chỉ tiêu quantrọng của nớc:

I Các phơng pháp chống cáu trong lò hơi.

Để ngăn ngừa việc sinh cáu trong lò hơi, ngời ta dùng 2 phơng pháp

là phơng pháp xử lý nớc trong lò

Các phơng pháp xử lý nớc bên trong lò dựa trên nguyên tắc

 Dùng những chất hoá học đa vào trong lò sánh để tạo ra kết tủa,những chất đó là những hóa chất nh: NaOH, Na2CO3, Na3PO4.12H2O…, trong

đó Na3PO4 là hoá chất đợc sử dụng rộng rãi nhất hiện nay

 Dùng phơng pháp nhiệt để phân huỷ đối với một số chất hoà tan, tạonên những chất khó tan và tách ra ở pha rắn dạng bùn Phơng pháp này đợcdùng nhờ thiết bị làm mềm nớc bằng nhiệt đặt trong lò, ở thiết bị này nớc bị

đốt nóng đến nhiệt độ bão hoà nhờ nguồn nhiệt của khói lò Tại nhiệt độ này

những muối của canxi và magiê hoà tan trong nớc là các loại bicacbonat bịphân huỷ theo phơng trình sau:

Ca(HCO3)2  CaCO3  + CO2 + H2OMg(HCO3)2  MgCO3 + CO2 + H2)

Và sau đó MgCO3 bị thuỷ phân:

MgCO3 + H2O  Mg(OH)2 + CO2

Do đó CaCO3 và Mg(OH)2 đợc tách ra ở dạng bùn, đồng thời ở nhiệt độnày độ hoà tan của CaSO4 cũng bị giảm, nó tách ra ở thể rắn trong thiết bị làmmềm Nh vậy khi đi ra khỏi thiết bị này nớc đã đợc làm mềm đi rất nhiều

II Các phơng pháp xử lý nớc trớc khi vào lò.

Việc xử lý nớc là đảm bảo đến mức tối thiểu những chất tan và khôngtan có trong nớc có khả năng sinh thành cáu ở trong lò trớc khi đa vào lò Tuỳtheo lò hơi và yêu cầu của nớc cấp mà ngời ta chọn biện pháp và mức xử lýkhác nhau:

II.1 Xử lý nớc bằng phơng pháp lắng cặn.

Nguyên tắc của phơng pháp này giống nh khi chống cáu bên trong lòbằng hoá chất Tuỳ theo hóa chất đợc dùng mà ta có các phơng pháp sau:

 Vôi hoá: Ca(OH)2

 Vôi hóa - xôđa: (CaO + Na2CO3)

 Xút: NaOH

 Xút - xôđa: (NaOH + Na2CO3)

 Xút - vôi: (NaOH + CaO)

Ví dụ: khi dùng xút (NaOH) thì quá trình phản ứng xảy ra

Ca(HCO3)2 + 2NaOH  CaCO3 + Na2CO3 + 2H2OMg(HCO3)2 + 2NaOH  MgCO3 + Na2CO3 + 2H2OMgCO3 + 2NaOH  Mg(OH)2 + Na2CO3

MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl

CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2OCaCl2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaCl CaSO4 + Na2CO3  CaCO3 + Na2SO4

II.2 Xử lý nớc bằng phơng pháp trao đổi cation

Quá trình làm mềm nớc bằng trao đổi giữa các cation dễ đóng cáu canxi(Ca2+), magiê (Mg2+) với cation của nhựa trao đổi ion Nhựa trao đổi ion khôngtan trong nớc - những chất này gọi là cationit Trong kỹ thuật chủ yếu sửdụng các loại nh sau: Natri, hydro, amôn (NaR, HR, NH4R) Trong đó R làgốc của cationit không hoà tan trong nớc, đóng vai trò của một anion Do đó,các cation dễ đóng cáu cặn sẽ đợc giữ lại, còn các cation dễ hoà tan thì đi theonớc cấp vào lò hơi

Cationit có tác dụng loại bỏ ion dơng trong nớc đợc thể hiện nh sau: + Khi dùng cationit natri, phản ứng xảy ra

Ca(HCO3)2 + 2NaR  CaR2 + 2NaHCO3 Mg(HCO3)2 + 2NaR  MgR2 + 2NaHCO3 MgCl2 + 2NaR  MgR2 + 2NaCl

CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2OCaSO4 + Na2R  CaR2 + Na2SO4MgSO4 + 2NaR  MgR2 + Na2SO4+ Khi dùng cationit hydro thì Mg(HCO3)2 và Ca(HCO3)2 đợc phản ứng

nh trên nhng CaCl2, MgSO4 lại tạo ra axit

CaCl2 + 2HR  CaR2 + 2HClMgSO4 + 2HR  MgR2 + H2SO4+ Khi dùng NH4R thì tạo ra các muối amon

CaCl2 + 2NH4R  CaR2 + 2NH4ClMg(HCO3)2 + 2NH4R  MgR2 + 2NH4HCO3NaSO4 + 2NH4R  2NaR + (NH4)2SO4

Ta thấy khi sử dụng cationit natri toàn bộ ion Ca2+ và Mg2+ đều đợc khử,

độ cứng còn lại rất nhỏ khoảng 0,01 - 0,015, nhng độ kiềm và các ion kháctrong nớc thì không thay đổi Khi dùng cationit hydro thì độ cứng và độ kiềm

đợc khử nhng khi ấy các anion của các muối lại tạo thành axit, không thuậnlợi cho việc cung cấp cho lò hơi Vì vậy, ngời ta thờng dùng phối hợp cả 2 ph-

ơng pháp trao đổi cationit natri và hydro

Còn khi dùng cationit NH4R thì độ cứng cũng giảm đi còn rất nhỏ nhnglại tạo các muối amon, khi đa vào lò sẽ phân huỷ nhiệt tạo thành NH3 và

H2SO4 theo phản ứng sau

NH4Cl  NH3 HCl(NH4)SO4  2NH3 + H2SO4

Do đó, axit sẽ ăn mòn các hợp kim đồng, vì vậy phơng pháp này cũng

sử dụng phối hợp với phơng pháp trao đổi cationit natri

Trong quá trình làm việc cationit dần dần bị kiệt hết vai trò cationit, vìvậy để khôi phục khả năng làm việc của nó ngời ta cho chúng trao đổi vớinhững chất có khả năng cung cấp cation Để hoàn nguyên cationit natri ngời tadùng dung dịch NaCl có nồng độ 6 - 8%; cationit hydro dùng dung dịch HClhay H2SO4 1 - 1,5%; cationit amon dùng bằng các muối amôn

Hình 6 Sơ đồ nối tiếp phối hợp bình cationit hydro và natri.

1 Bình cationit natri 6 Thùng chứa nớc rửa ngợcbình cationit hydro

2 Bình cationit hydro 7 Bình khử khí

3 Dung dịch muối hoàn nguyên 8 Quạt gió

4 Dung dịch axi hoàn nguyên 9 Thùng trung gian

5 Bình chứa nớc rửa ngợc bình caionit

II.3 Xử lý nớc bằng phơng pháp trao đổi anion

Nguyên tắc của phơng pháp này cũng giống nh phơng pháp trao đổi

cation ở đây các anion của muối và axit trao đổi với anion của anionit theo phản ứng:

10

CO 2

3

N ớc mềm 1

5

RaOH + HCl  RaCl + H2O

Anionit ở trên cung cấp ion hydroxyl OH-, cũng có thể dùng các anionitcacboxyl Ra2CO3 hay RaHCO3 Bằng phơng pháp này đã khử đợc triệt để cácaxit có trong nớc Vì vậy muốn khử muối đầu tiên biến nó thành axit bằngcách cho đi qua bình trao đổi cationit hydro, sau đó cho qua bình trao đổianion

Sơ đồ sử dụng phối hợp các bình trao đổi, hình 7

Hình 7 Sơ đồ sử dụng phối hợp các bình trao đổi

H1, A1, Na: Bình trao đổi cation hydro, anion, natriT: Thùng đựng nớc

Phần iii: Nguồn gốc - thành phần - tính chất

của khí tự nhiên

I Nguồn gốc

Dầu mỏ và khí là nguồn hydrocacbon rất phong phú trong tự nhiên, nó

đợc phát hiện rất nhiều và nằm rải rác ở khắp nơi trên thế giới Thành phầnnhững cấu tử trong khí thay đổi trong một phạm vi khá rộng tuỳ thuộc theo

mỏ dầu hay mỏ khí khai thác Vấn đề tìm ra nguồn gốc của dầu mỏ và khí cónhiều cách khác nhau, nhng có một quan điểm tơng đối đợc các nhà khoa họccông nhận là chúng đợc xuất phát từ những vật liệu hữu cơ ban đầu, những visinh vật sống ở biển chủ yếu nh: phù du, rong rêu, tảo và một phần xác độngvật ở các dòng sông hội tụ qua, chúng bị chìm xuống đáy biển và lún sâutrong lòng đất, đợc biến đổi qua nhiều giai đoạn để tạo thành dầu mỏ và khí

Đối với khí thì có 3 loại chính sau:

- Khí thiên nhiên (khí tự nhiên)

- Khí ngng tụ

- Khí đồng hành

Khí thiên nhiên là loại khí xuất hiện từ trong các mỏ dầu khí tự nhiên.Thờng thì khí đợc tạo ra từ những mỏ dầu đã tồn tại lâu năm (mỏ tồn tại sâutrong lòng đất lớn hơn 5km, tại đây nhiệt độ và áp suất cao nên dầu sẽ bịcracking để trở thành những phần tử nhỏ rồi trở thành khí) Mỏ dầu càngnhiều tuổi thì thành phần nhẹ càng nhiều đồng thời cũng nhiều khí

Từ những vật liệu hữu cơ ban đầu đó, để tạo nên dầu khí nh ngày naythì đã trải qua quá trình tích tụ và biến đổi, xảy ra trong khoảng thời gian ítnhất là hàng triệu năm với nhiều điều kiện khác nhau của môi trờng Song quátrình này có thể phân chia thành 4 giai đoạn chính sau:

1 Giai đoạn 1: Tích đọng các vật liệu hữu cơ có ban đầu

Những vật liệu hữu cơ ban đầu, dù là xác động vật ở biển hay trên đấtliền sau khi chết dễ bị lắng xuống đáy biển, sẽ bị các vi khuẩn phá huỷ, chúngtạo nên khí và các sản phẩm hoà tan trong nớc Phần bền vững nhất là của xác

động thực vật cha bị phá huỷ hoặc cha kịp phá huỷ sẽ dần dần lắng động tạonên các lớp trầm tích ở đáy biển Sự lắng đọng này trải qua hàng triệu năm,các lớp trầm tích sẽ chồng lên nhau làm cho lớp trầm tích đầu tiên càng bị lún

chìm và chịu những áp suất lớn Do đó lợng nớc trong các lớp trầm tích nàyngày càng bị ép đẩy ra noài đến khi chỉ còn khoảng 10% Sự lắng tụ này trongthiên nhiên xảy ra rất chậm chạp chỉ đạt 1 - 2mm, vài chục mm trong hàngnghìn năm.

2 Giai đoạn 2: Biến đổi các chất hữu cơ bền vững thành các

hydrocacbon ban đầu của dầu khí

Trong thành phần hữu cơ các xác động thực vật, các chất lipit là bềnvững nhất, nó không bị vi khuẩn phá huỷ và đợc bảo vệ tơng đối nguyên vẹnkhi lắng đọng và do đó nó đóng vai trò quan trọng trong việc biến đổi để tạonên dầu khí Lipit là tên chung của một nhóm chất mà đặc trng của chúng làcác phần tử có các mạch hydrocacbon thẳng hoặc vòng nh: axit béo, các estecủa các axit béo, các rợu cao, các chất sáp, nhựa, các chất mang mầu(picmen), licnhin…, các chất này khi nằm trong các lớp trầm tích ngày càng

bị ảnh hởng của nhiệt độ và áp suất Càng xuống sâu thì nhiệt độ và áp suấtcàng tăng lên (nhiệt độ từ 100 - 2000C, P = 200 - 1000atm) Với điều kiệnnhiệt độ, áp suất và xúc tác cùng với thời gian lâu nh vậy, các chất lipit bềnvững và vi khuẩn đều bị biến đổi do các phản ứng hoá học để tạo nên cáchydrocacbon ban đầu của dầu khí

3 Giai đoạn 3 Di c của dầu khí đến các bồn chứa thiên nhiên.

Các hydrocacbon ban đầu của dầu khí thờng nằm dới dạng phân bố rảirác trong các lớp trầm tích chứa dầu gọi là “đá mẹ”, vì áp suất ban đầu trongcác lớp trầm tích rất cao và vì những biến động của địa chất nên cáchydrocacbon ban đầu này đợc tạo ra trong đá mẹ liền bị đẩy ra ngoài và buộcchúng phải tìm đờng di c đến nơi ở mới Quá trình di c đó diễn ra trong cáclớp sa thạch đá vôi hoặc các loại nham thạch có độ rỗng, xốp đợc gọi là “đáchứa” và nó sẽ ở lại đó nếu cấu trúc địa chất có khả năng giữ đợc nó, bảo vệ

nó nghĩa là tạo đợc bể chứa tự nhiên Những bể chứa này là những cái “bẫy”chỉ có vào mà không có ra, với cấu trúc bao giờ cũng có một tầng đá chắn ởtrên thờng là lớp đá bùn, mịn hoặc nút muối có tác dụng giữ dầu khí ở lại.Trong suốt quá trình di c, các hydrocacbon dầu khí ban đầu sẽ chịu nhiều biến

đổi hoá học làm cho thành phần và tính chất của nó thay đổi, kết quả là chúng

sẽ nhẹ hơn ban đầu

4 Giai đoạn 4 Biến đổi tiếp tục trong bể chứa tự nhiên.

ở giai đoạn này, tính chất của dầu khí biến đổi rất ít không đáng kể.Tuy nhiên vẫn có sự biến đổi theo hớng làm tăng độ biến chất Nếu các “bẫy”

dầu nằm không sâu lắm, tầng đá chắn không đủ khả năng bảo vệ tốt thì một

bộ phận dầu khí có thể bay hơi, nớc sẽ lẫn vào và gây oxi hóa làm cho dầu xấu

đi… kết quả là làm dầu nặng đi nhiều và có mặt thêm nhựa và asphanten

Dầu và khí trong thiên nhiên đều có cùng một nguồn gốc Chính vì vậy,nơi nào có dầu thì nơi ấy có khí và ngợc lại Tuy nhiên, do quá trình di c cóthể khác nhau mặc dù chúng sinh ra ở một nơi vì thế chúng vẫn có thể c trú ởnhững nơi khác xa nhau Vì vậy, có thể gặp những “bẫy” chứa khí nằm xanhững “bẫy” chứa dầu

II Phân loại, thành phần và đặc tính của khí tự nhiên.

Khí tự nhiên có thành phần khí chủ yếu là CH4 chiếm tỷ lệ từ 80 - 98%thể tích khí Phần còn lại bao gồm các khí khác nh etan (C2H6), propan (C3H8)

và butan (C4H10) ngoài ra còn có một số khí nh: N2, CO2, H2S, CO, H2, O2chiếm tỷ lệ rất nhỏ trong khí thiên nhiên Trong các loại khí không thuộchydrocacbon kể trên thì N2 chiếm phần lớn

1 Khí mỏ khí.

Là loại khí thu đợc từ các mỏ khí tự nhiên, các mỏ này là các túi khínằm sâu dới mặt đất, mỏ này không có dầu ở dạng lỏng

Thành phần mỏ khí chủ yếu là các loại khí nhẹ từ C1 đến C5, mà trong

đó chủ yếu là CH4 (90%) và các đồng đẳng của metan (các hydrocacbon no),khí này còn gọi là khí nghèo vì ít các khí nặng từ C2 - C5 do đó chúng không

có ích nhiều cho hoá dầu

2 Khí ngng tụ.

Là khí sau khi đã tách hết các sản phẩm lỏng ngng tụ (giống nh xăng nhẹ).Khí mỏ ngng tụ cũng tồn tại thành một mỏ riêng và không có dầu mỏ ở dạnglỏng Thờng thì các mỏ này nằm sâu trong lòng đất, nhiệt độ và áp suất có thểthay đổi, nhng khí thoát lên khỏi mặt đất do giảm nhiệt độ và áp suất, các khí ởdạng C5 - C6 sẽ bị ngng tụ lại Trong thành phần khí lúc này chỉ còn phần nhẹ C1-C4, hàm lợng khí metan là chủ yếu chiếm tới 90% thể tích, còn lại rất ít đồng

đẳng của metan và C2 - C4, lợng C5 - C6 còn lại rất ít (nhỏ hơn 0,7%)

3 Khí đồng hành.

Khí đồng hành đợc khai thác từ các mỏ dầu đồng thời với các quá trìnhkhai thác dầu mỏ ở thể lỏng Trong khí này không có C5 và C6 nên không có

hiện tợng ngng tụ thành lỏng Song loại khí này có khá nhiều C2, C3 và n-C4,izo-C4, là nguyên liệu rất quan trọng cho công nghiệp hoá dầu, do vậy nó còn

có tên là khí giàu Hàm lợng khí metan trong khí này khoảng 30% đến 40%

Nh vậy so với mỏ khí tự nhiên thì hàm lợng metan của khí đồng hành là ít hơn

và hàm lợng C2 - C4 là nhiều hơn Ngoài ra trong khí đồng hành còn có các khính: H2S, CO2, N2 và H2O

Bảng: Thành phần khí tự nhiên và khí đồng hành khai thác từ một mỏ

của CHLB Nga (% thể tích) [IV-14].

Các cấu tử Tây SiberiKhí tự nhiênUzbekistann QuibisepKhí đồng hànhVolgagrad

Bảng: Hằng số vật lý của hydrocacbon C 1 - C 4

Cấu tử Khối lợng phân

tử

Nhiệt độ tớihạn (0C)

áp suất tớihạn (Mpa)

Nhiệt độ hoá lỏng ở ápsuất khí quyển (0C)

Phần IV Các phơng pháp xử lý khí trớc khi đốt

Khí sau khi khai thác nên cha đợc tinh khiết, chúng còn chứa các tạpchất cơ học, hơi nớc, khí trơ và các chất H2S, CO2… vì thế khi phun nhiên liệuvào buồng đốt, các tạp chất cơ học bám trên thành buồng đốt làm giảm hệ sốtruyền nhiệt nên lợng nhiệt mà nớc trong dàn ống nhận đợc sẽ giảm xuống, do

đó hiệu suất sinh hơi sẽ kém Mặt khác, các hợp chất H2S, CO2 trong khí tựnhiên sẽ làm tăng thể tích, làm giảm nhiệt cháy của khí, đồng thời H2S khicháy còn tạo ra SO2 (khí) làm ô nhiễm môi trờng và ăn mòn thiết bị kim loại(ăn mòn axit) Qua đó khí tự nhiên trớc khi đa vào sử dụng cần phải qua cáccông đoạn loại các tạp chất kể trên bằng các quá trình tách bụi, tách hơi nớc

và các khí axit

I Làm sạch khí khỏi các tạp chất cơ học

Đối với quá trình lấy nhiên liệu khí để sử dụng cho nhà máy nhiệt điệnthì công đoạn làm sạch tạp chất cơ học còn để tránh các hiện tợng tạo muộikhói nhiều, hoặc làm tắc nghẽn đờng ống, vòi phun và gây hiện tợng phunnhiên liệu không đồng đều

Làm sạch khí tự nhiên khỏi tạp chất cơ học đợc thực hiện chủ yếu nhờcác thiết bị cơ học Ngời ta phân thành hai nhóm các phơng pháp làm sạchkhô và ớt

1 Thùng xyclon

2 Thùng chứa bụi

3 Van tháo bụi

I Khí vào có chứa bụi

II

I1

2

1.3 Thiết bị lọc điện

Nguyên lý làm việc dựa trên cơ sở quá trình ion hoá khí, tức là phân licác nguyên tử khí thành các ion tích điện âm và dơng chuyển động đến các

điện cực trái dấu Các hạt bụi trong điện trờng có tích điện âm, chúng chuyển

động về cực dơng, tại đó trung hoà điện và do trọng lợng nên bị rơi xuốngthùng chứa Thiết bị lọc điện chỉ làm việc với dòng điện 1 chiều điện thế cao

40 - 70 KV, để tăng khả năng dẫn điện của bụi và do đó làm cho bụi lắngxuống tốt hơn ngời ta làm ẩm khí

Có 2 loại thiết bị lọc điện: loại ống và loại bản

Mức độ làm sạch khí của phơng pháp lọc này cao, từ 90 - 98%

Đặc điểm của phơng pháp này là tách bụi với hiệu suất cao, kể cả nhữnghạt bụi có kích thớc nhỏ Nhng phơng pháp này tốn kém do sử dụng dòng điện

1 chiều với hiệu điện thế rất cao Do đó, phơng pháp này chỉ dùng khi dòngkhí làm nguyên liệu cho tổng hợp hoá học, nếu dùng khí để đốt thì không phảidùng phơng pháp này hay ít khi dùng

2 Phơng pháp làm sạch ớt.

Sử dụng các thiết bị lọc: scrullen, xyclon, máy rửa quay…

Tốc độ dòng khí có thể đạt từ 0,5 - 1,5m/sec Những thiết bị lọc khíkiểu này có độ làm sạch từ 80 - 90%

Nguyên tắc của phơng pháp này làm cho dòng khí lẫn bụi đi qua lớpchất lỏng, hoặc phun chất lỏng thành những hạt nhỏ vào dòng khí, chất lỏng

sẽ làm ẩm bụi và làm cho kích thớc, trọng lợng của hạt bụi tăng lên rồi bịcuốn theo chất lỏng, do đó khí đợc làm sạch

Trong quá trình thiết bị làm việc tạo thành một thể tích bọt khá lớn, do

đó những thiết bị này còn có tên là thiết bị bọt

Hình 9 Sơ đồ thiết bị bọt [IV-104].

Các thiết bị loại này đạt đợc 98 - 99% bụi bị loại có đờng khính lơn hơn5m và đạt đợc 75- 80% với hạt bụi có đờng kính nhỏ hơn 5m

II Sấy khí (là tách hơi nớc ra khỏi khí)

Hơi nớc có khả năng tạo hợp chất hydrat với hydrocacbon Các hydratnày là các tinh thể trắng, chúng có thể bịt kín đờng ống dẫn hoặc vòi phun gâykhó khăn cho việc vận chuyển khí và làm việc của vòi phun Để ngăn sự tạohydrat trong khí ngời ta phải làm giảm lợng ẩm trong khí sao cho áp suấtriêng phần của hơi nớc nhỏ hơn áp suất bão hoà của hydrat

Một trong những chất hấp thụ đầu tiên đợc dùng để sấy khí nhiên liệu làglyxerin, sau đó ngời ta còn dùng dietylen glycol và trietylenglycol

Các phơng pháp hất thụ để sấy khí đợc sử dụng rộng rãi vì sơ đồ thiết bị

đơn giản, dễ tính toán thiết kế, dễ vận hành, quá trình liên tục nên có thể tự

động hoá, giá thành thiết bị thấp, ít tiêu hao tác nhân sấy khí, các chất hấp thụ

I Khí có chứa bụi

II Khí sạch đi raIII Dầu sạch

IV Dầu có chứa bụi

III

I

2 1

dễ chế tạo Dới đây là các sơ đồ nguyên lý công nghệ sấy bằng phơng pháphấp thụ [IV-109, 111, 117, 118].

a Sơ đồ nguyên lý công nghệ sấy bằng etylen glycol.

1 Thùng chứa 5 Thiết bị đun sôi đáy tháp

2 Tháp hấp thụ 6 Thiết bị làm lạnh

3 Tháp nhả hấp thụ 7 Tháp tách

4 Thiết bị trao đổi nhiệt

I Khí đa vào sấy

III Dung dịch etylen glycol

I

1

2

III6

II Khí sau khi sấy

IV Etylen glycol bão hoà nớc

V Nớc đi tới

b Sơ đồ nguyên lý công nghệ hấp thụ làm sạch khí khỏi H 2 S và CO 2

bằng etanol amin đợc mô tả hình sau:

Hình 11: Sơ đồ nguyên lý công nghệ hấp thụ bằng etanol amin.

1 Tháp hấp thụ 2,3,4: Thiết bị phân ly5,6 Thiết bị làm nguội bằng không khí

7,8 Thiết bị làm lạnh bằng nớc 9 Thiết bị trao đổi nhiệt

10 Tháp nhả hấp thụ 11 Bộ phận đun nóng

I Khí nguyên liệu II Khí sạch (khí ngọt)III Dung môi bão hoà IV Khí phân ly

V Dung môi đã nhả hấp thụ một phần

VI Khí axit

VII Dung môi đã tái sinh tuần hoàn trở lại tháp hấp thụ

1110

5

IVIII

37

V9

4

86

c Sơ đồ sấy khí bằng phơng pháp hấp thụ đơn giản gồm 2 tháp đợc mô tả hình sau:

Hình 12: Sơ đồ nguyên lý công nghệ sấy khí bằng phơng pháp hấp thụ.

6 Tháp tách nớc ngng tụ 7 Thiết bị gia nhiệt

8 Điều khiển lu lợng dòng

I Khí đa vào sấy

II Khí sau khi sấy

III Khí đa qua gia nhiệt để tái sinh

IV Khí ẩm sau tái sinh chất hấp thụ

d Sơ đồ công nghệ làm sạch khí bằng dung dịch etanolamin và etylen glycol đợc mô tả hình vẽ dới đây.

6 5

3

4

V

VI IV

III

Hình 13: Sơ đồ làm sạch khí bằng dung dịch etanolamin và etylen glycol.

1 Tháp hấp thụ

2 Tháp nhả hấp thụ3,4 Thiết bị đun sôi đáy tháp

I Khí vào

II Khí sạchIII Dung dịch etanolamin

IV Dung dịch etylenglycol

V Nớc

VI Khí axit (H2S, CO2)

Bản chất của quá trình sáy khí xảy ra nh sau: trong tháp hấp thụ, khí đi

từ dới lên, lỏng đi từ trên xuống Hơi nớc trong khí bị chất lỏng hấp thụ, bêntrong của tháp hấp thụ có chứa các đĩa để tăng diện tích tiếp xúc giữa pha khí

và pha lỏng Quá trình này tiến hành ở nhiệt độ khoảng 200C và áp suất từ 2 6Pa Tiếp đó là quá trình hấp thụ bằng các chất rắn nh silicegen, oxit nhômhoạt tính, bôxit hoạt tính, zeolit 4A và 5A Các chất rắn đợc chứa đầy trongtháp hấp thụ, sau đó cho khí đi qua thì các chất rắn sẽ hút ẩm trong khí vàocác lỗ mao quản

-Phơng pháp này đợc sử dụng rộng rãi hơn cả vì sơ đồ thiết bị đơn giản,

dễ tính toán thiết kế, dễ vận hành, quá trình liên tục nên có thể tự động hoá và

ít tiêu hao tác nhân sấy khí