Đề tài xử lý khí khí thải

ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu:  Sunfua dioxit hợp chất hóa học có cơng thức SO2 Chất khí quan trọng sản phẩm đốt cháy hợp chất lưu huỳnh mối lo môi trường đáng kể SO2 thường mô tả "mùi hôi lưu huỳnh bị đốt cháy" Nó sản phẩm XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ tạo thành trình núi lửa hoạt động số hoạt động công nghiệp khác  SO2 loại chất ô nhiễm phổ biến sản xuất công nghiệp sinh hoạt người Nguồn phát thải SO2 chủ yếu từ Các trung tâm nhiệt điện, loại lò nung, lò đốt nhiên liệu than, dầu khí đốt có chứa lưu huỳnh hợp chất lưu huỳnh  Ngồi ra, số cơng đoạn sản xuất cơng nghiệp hóa chất, luyện kim, thải vào bầu khí lương SO2 đáng kể Trên giới hàng năm tiêu thụ gần tỷ than đá loại gần tỷ dầu mỏ Khi thành phần lưu huỳnh nhiên liệu trung bình chiếm 1% lượng khí SO2 thải vào khí 60 triệu tấn/năm Đó chưa kể lượng SO2 thải từ ngành cơng nghiệp khác 1.2 Tính chất:  SO2 khí vơ khơng màu, mùi kích thích mạnh, khơng cháy, có vị hăng cay dễ hóa lỏng, dể hịa tan nước với nồng độ thấp  SO2 có nhiệt độ nóng chảy –750C nhiệt độ sôi –100C  SO2 bền nhiệt (∆ H0tt = - 296,9 kJ/mol)  SO2 oxy hóa chậm khơng khí sạch, q trình quang hố hay xúc tác khí SO2 dễ dàng bị oxy hố biến thành SO3 khí hịa tan nước tạo thành axit H2SO4  Nó có khả làm màu dung dịch Brom làm màu cánh hoa hồng  SO2 tan nước tạo thành axit yếu SO2 + H2O  H2SO3  SO2 chất khử tác dụng chất oxi hóa mạnh SO2 + Br2 + 2H2O  2HBr + H2SO4 SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  K2SO4 + 2MnSO4 + H2SO4  SO2 chất oxi hóa tác dụng với chất khử mạnh XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ SO2 + 2H2S  3S + 2H2O SO2 + 2Mg  S + 2MgO  SO2 tác dụng với nước tạo thành H2SO3 H2SO3 axit yếu SO2 + H2O  H2SO3 1.3 Tác hại: Khí SO2, SO3 gọi chung SOx, khí thuộc loại độc hại khơng sức khoẻ người, động thực vật, mà tác động lên vật liệu xây dựng, cơng trình kiến trúc, chất gây ô nhiễm môi trường Trong khí quyển, khí SO2 gặp chất oxy hóa hay tác động nhiệt độ, ánh sáng chúng chuyển thành SO3 nhờ oxy có khơng khí Khi gặp H2O, SO3 kết hợp với nước tạo thành H2SO4 Đây nguyên nhân tạo mưa acid mưa axit ăn mịn cơng trình, làm cho thực vật, động vật bị chết chậm phát triển, biến đất đai thành vùng hoang mạc Khí SO2 gây bệnh viêm phổi, mắt, da Nếu H2SO4 có nước mưa với nồng độ cao làm bỏng da người hay làm mục nát quần áo 1.3.1 Đối với người:  SO2 hợp chất SO2 chất có tính kích thích, nồng độ định gây co giật trơn khí quản Ở nồng độ lớn gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản Khi tiếp xúc với mắt chúng tạo thành axit  SOx xâm nhập vào thể người qua quan hô hấp quan tiêu hóa sau hịa tan nước bọt Và cuối chúng xâm nhập vào hệ tuần hồn Khi tiếp xúc với bụi, SOx tạo hạt axit nhỏ, hạt xâm nhập vào huyết mạch kích thước chúng nhỏ 2-3 μm  SO2 xâm nhập vào thể người qua da gây chuyển đổi hóa học, kết hàm lượng kiềm máu giảm, amoniac bị qua đường tiểu có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt Hầu hết dân cư XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ sống quanh khu vực nhà máy có nồng độ SO2, SO3 cao mắc bệnh đường hơ hấp Nếu hít phải SO2 nồng độ cao gây tử vong  Độc tính SO2: Chết nhanh 30’ – 1h Theo Henderson – Haggard mg/m3 ppm 1.300 – 1.000 500 – 400 Nguy hiểm sau hít thở 30’ – 1h 260 – 130 100 – 50 Kích ứng đường hơ hấp, ho 50 20 Giới hạn độc tính 30 – 20 12 – Giới hạn ngửi thấy mùi 13 – 5–3 Triệu chứng 1.3.2 Đối với thực vật: SOx bị oxy hóa ngồi khơng khí phản ứng với nước mưa tạo thành axit sulfuric tác nhân gây tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến phát triển thực vật Khi tiếp xúc với mơi trường có chứa hàm lượng SO2 từ - 2ppm vài gây tổn thương Đối với loại thực vật nhạy cảm nấm, địa y, hàm lượng 0,15 - 0,30 ppm gây độc tính cấp 1.3.3 Đối với cơng trình kiến trúc: Sự có mặt SOx khơng khí ẩm tạo thành axit tác nhân gây ăn mịn kim loại, bê-tơng cơng trình kiến trúc SOx làm hư hỏng, làm thay đổi tính vật lý, làm thay đổi màu sắc vật liệu xây dựng đá vôi, đá hoa, đá cẩm thạch; phá hoại tác phẩm điêu khắc, tượng đài Sắt, thép kim loại khác mơi trường khí ẩm, nóng bị nhiễm SOx bị han gỉ nhanh SOx làm hư hỏng giảm tuổi thọ sản phẩm vải, nylon, tơ nhân tạo, đồ da giấy 1.4 Ứng dụng:  Sản xuất axit sunfuric  Làm chất bảo quản: XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Khí SO2 sử dụng làm chất bảo quản cho hoa khơ, - đặc tính kháng khuẩn Nó trì tươi sơng ngăn ngừa mục nát, nhiên sử dụng chất bảo quản làm cho loại hoa có hương vị khác Khí SO2 sử dụng nghành cơng nghiệp chế biến rượu - vang Tuy tỷ lệ ít, đóng vai trị chất kháng khuẩn chống oxy hóa Tùy quốc gia, cho phép nồng độ SO2 rượu mức độ định Ở Mỹ 350 ppm, EU 160 ppm 210 ppm rượu vang đỏ trắng, hồng Ở nồng độ thấp 50 ppm SO2 không ảnh hưởng đén mùi vị rượu, nồng độ cao hơn, tạo hương vị khác SO2 cịn dùng q trình vệ sinh thiết bị nhà - máy sản xuất rượu Chống nấm mốc  Làm tác nhân khử: Điơxít lưu huỳnh chất khử Trong nước, sulfur dioxide lam ̀ phai màu Cho nên thường sử dụng để làm chất tẩy quần áo, tẩy trắng giấy, bột giấy Ngồi ra, cịn sử dụng để xử lý nước thải  Làm thuốc thử dung mơi phịng thí nghiệm: Lưu huỳnh dioxit dung môi trơ đa sử dụng rộng rãi cho muối hòa tan oxy hóa cao Nó đơi sử dụng nguồn nhóm sulfonyl tổng hợp hữu 1.5 Ý nghĩa môi trường:  Vấn đề nhiễm bầu khí khí SO2 từ lâu trở thành mối hiểm họa nhiều quốc gia, nước phát triển giới Vì lý nêu trên, cơng nghệ xử lý khí SO2 khí thải cơng nghiệp nghiên cứu sớm phát triển mạnh mẽ XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Ngoài tác dụng làm bầu khí quyển, bảo vệ mơi trường, xử lý  khí SO2 cịn có ý nghĩa kinh tế to lớn SO2 thu hồi từ khí thải nguồn cung cấp nguyên liệu cho nhà máy sản xuất axit Sunfuric (H 2SO4) lưu huỳnh nguyên chất 1.6 Các phương pháp hấp thụ SO2: Hấp thụ SO2 nước: 1.6.1 Hấp thụ SO2 nước phương pháp đơn giản áp dụng  sớm để loại bỏ khí SO2 khí thải Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 băng nước bao gồm giai đoạn:  Hấp thụ SO2 cách phun nước vào dịng khí thải cho • khí thải qua lớp vật liệu đệm (vật liệu rỗng ) có tưới nước – scrubo; Giải khí SO2 khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO2 cần • nước  Quá trình diễn theo phản ứng sau: SO2 + H2O ↔ H+ + HSO3-  Mức độ hịa tan khí SO2 nước giảm nhiệt độ nước tăng cao, nhiệt độ nước cấp vào hệ thống hấp thụ khí SO2 phải đủ thấp Cịn để giải khí SO2 khỏi nước nhiệt độ nước phải cao Cụ thể nhiệt độ 1000C SO2 bốc cách hồn tồn khơng khí có lẫn nước Bằng phương pháp ngưng tụ người ta thu SO2 với độ đậm đặc khoảng 100% để dùng vào mục đích sản xuất axit sunfuric  Để giải hấp cần thụ cần phải đun nóng lượng nước lớn tức phải có nguồn cấp nhiệt (hơi nước) cơng suất lớn Đó khó khăn Ngồi để sử dụng lại nước cho trình hấp thụ phải làm nguội nước xuống gần 100C – tức phải cần đến nguồn cấp lạnh Đó vấn đề khơng đơn giản tốn  Từ nhược điểm nói trên, phương pháp khí SO2 nước áp dụng khi: XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ - Nồng độ ban đầu khí SO2 khí thải tương đối cao - Có sẵn nguồn cấp nhiệt (hơi nước) với giá rẻ - Có sẵn nguồn cấp lạnh - Có thể xả nước có nhiều axit sơng ngịi Trường hợp khí thải giàu SO2 cơng đoạn nấu quặng  sunfua kim loại công nghiệp luyện kim (nồng độ SO2 khí thải đạt ÷ 12%) Người ta xử lý nước kết hợp vơi q trình oxy hóa SO2 chất xúc tác vanadi (V) Quá trình thực thành hai giai đoạn:  Khí SO2 kết hợp với oxy nhờ có mặt chất xúc tác vanadi • để biến thành anhidrit sunfuric (SO3), phản ứng có tỏa nhiệt xảy mạnh nhiệt độ thấp, cần thực trình qua nhiều tầng xúc tác, sau tầng làm nguội Dùng nước tưới scruber để anhidrit sunfuric kết hợp với • nước tạo thành axit sunfuric (H2SO4) 1.6.2 Hấp thụ đá vôi (CaCO3), vôi nung CaO vôi sữa (Ca(OH)2):  Xử lý SO2 vôi phương pháp áp dụng rộng rãi cơng nghiệp hiệu xử lý cao, nguyên liệu rẻ tiền có sẵn nơi  Các phản ứng hóa học xảy trình xử lý sau: CaCO3 + SO2 CaCO3 + CO2 CaO + SO2  CaSO3 2CaSO3 + O2  2CaSO4 XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ 1-tháp hấp thu, 2- phận tách tinh thể, 3-bộ lọc chân khơng, 4,5- máy bơm, 6-thùng trộn sữa vơi Hình 1: sơ đồ hệ thống xử lý SO2 CaCO3 CaO  Khói thải sau lọc tro bụi vào scrubo 1,trong xảy trình hấp thụ khí SO2 dung dịch sữa vơi tưới lớp đệm vật liệu rỗng Nước chứa acid chảy từ scrubo có chứa nhiều sunfit canxi sunfat dạng tinh thể: CaSO3.0,5H2O, CaSO4.2H2O tro bụi cịn sót lại sau lọc tro bụi, cần tách tinh thể nói khỏi dung dịch phận tách tinh thể Thiết bị số bình rỗng cho phép dung dịch lưu lại thời gian đủ để hình thành tinh thể sunfit sunfat canxi Sau phận tách tinbh thể 2, dung dịch phần vào tưới cho Scruber, phần lại qua bình lọc chân khơng 3, tinh thể bị giữ lại dạng cặn bùn thải ngồi Đá vơi đập vụn nghiền thành bột cho vào thùng để pha trộn với dung dịch lỗng chảy từ lọc chân khơng số với lượng nước bổ sung để dung dịch sữa vôi  Hiệu hấp thụ SO2 sữa vơi đạt 98% Sức cản khí động hệ thống không vượt 20 mm H2O XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI  GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Nguyên liệu vơi sử dụng cách hồn tồn, cụ thể cặn bùn từ hệ thống xử lý thải sử dụng làm chất kết dính xây dựng sau chuyển sunfit thành sunfat lò nung Ưu điểm: cơng nghệ đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu khơng lớn, chế tạo thiết bị vật liệu thông thường, không cần đến vật liệu chống axit khơng chiếm nhiều diện tích xây dựng 1.6.3  Hấp thụ SO2 NH3: Amoniac khí SO2 dung dịch nước có phản ứng với tạo muối trung gian amoni sunfit, sau muối amoni sunfit lại tác dụng tiếp với SO2 H2O để tạo muối amoni bisunfit theo phản ứng sau: SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3  Lượng bisunfit tích tụ dần dung dịch hồn ngun cách nung nóng chân khơng, kết thu amoni sunfit SO2 Amoni sunfit lại sử dụng tiếp để khử SO2 nung nóng 2NH4HSO3  (NH4)2SO3 + SO2↑ + H2O Ngoài dung dịch cịn xảy phân hủy sunfit bisunfit amoni thành sunfat amoni lưu huỳnh đơn chất theo phản ứng sau: 2NH4HSO3+ (NH4)2SO3 = 2(NH4)2SO4 + S + H2O  Lưu huỳnh đơn chất hình thành theo phản ứng đến lượt lại tác dụng với amoni sunfit tạo thiosunfat: (NH4)2SO3 + S = (NH4)2S2O3  Sau thiosunfat lại kết hợp với amoni bisunfit tạo lưu huỳnh đơn chất nhiều gấp lần: (NH4)2S2O3+ 2NH4HSO3 = 2(NH4)2SO4 + 2S + H2O XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Lưu huỳnh đơn chất lại tác dụng với sunfit Cứ tốc độ  phản ứng phân hủy dung dịch làm việc tăng dần dung dịch làm việc hoàn toàn biến thành amoni sunfat lưu huỳnh đơn chất Có phương pháp xử lý sau:  - Hệ thống xử lý SO2 NH3 theo chu trình - Hệ thống xử lý SO2 NH3 có chưng áp - Hệ thống xử lý SO2 NH3 vôi 1.6.4  Hấp thụ SO2 MgO: Về khả sử dụng sữa MgO để khử SO2 khói thải biết từ lâu, nghiên cứu ứng dụng công nhgiệp thực gần chủ yếu nhà khoa học – công nghệ Liên Xô cũ  SO2 hấp thụ oxit –hydroxit magiê, tạo thành tinh thể ngậm nước sunfit magiê Trong thiết bị hấp thụ xảy phản ứng sau: MgO + SO2 = MgSO3 MgO + H2O = Mg(OH)2 MgSO3 + H2O + SO2 = Mg(HSO3)2 Mg(OH)2 + Mg( HSO3)2 = 2MgSO3  + 2H2O  Độ hòa tan sunfit magiê nước bị giới hạn, nên lượng dư dạng MgSO3.6H2O MgSO3.3H2O rơi xuống thành cặn lắng  Tỉ lệ rắn: lỏng huyền phù 1:10  Độ pH đầu vào 6,8 – 7,5; đầu 5,5 – 6,0  Sunfat magiê hình thành oxit hóa sunfit magiê MgSO3 + O2  MgSO4  Tái sinh oxit magie lò nung: Than cốc MgSO3  t0=9000C MgO + SO2 SO2 thoát 7-15% làm nguội, tách bụi sương mù axit sunfuric dùng để sản xuất axit sunfuric XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Trong đó: • A: hệ số phụ thuộc vào khí hậu, khí hậu nhiệt đới • M: lượng chất nhiễm thải (g/s) • Nồng độ SO2 30oC m3 khơng khí sau xử lý Chọn A=200 (QCVN 05 – 2009 ) = 0,45 (g/m3) = 0,5 M = • = 0,45 F: hệ số, chất nhiễm khí F=1 : chênh lệch nhiệt độ, với nhiệt độ môi trường = 27oC •  • 0,691 = 0,433 (g/s) = 30-27 = 30C m,n: hệ số không thứ nguyên phụ thuộc điều kiện thoát thải miệng ống khói (lấy m,n = 1) Ccp: tiêu chuẩn SO2 xung quanh, Ccp = 0,125 mg/m3 Hok = = Hok = 23,3 m Chọn Hok = 24 m 4.1.5 Vòi phun:  Chọn vòi phun hoa sen  Chọn đường kính cho lỗ vịi sen: ds = 10 (mm) = 0,01 m  Vận tốc khí tháp hấp thụ 50 ÷ 70% vận tốc giọt lỏng phun vào tháp nhằm tránh tượng khí đẩy giọt lỏng lên trên, cản trình tiếp xúc pha XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI  GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Chọn vk = 70% vgiọt vgiọt =  = m/s Lưu lượng dung môi lỗ: q = vgiọt  = =1 = 7,85 10-5 (m3/s) Số lỗ vòi sen: N= = = 351,8 lỗ Chọn N = 352 lỗ 4.1.6 Bơm:  Chọn chiều cao từ bể chứa nước đến bồn cao vị : h = 10 m  Chiều dài đường ống từ bể đến bồn cao vị: l = 12 m  Phương trình lượng: z1 + + + Hb = z2 + + + hl z1 = 0, P1 = P2 = Pkq, v1 = v2 = 0, z2 = h = 10 m Hb = 10 + hl XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ + Với hl = ( ) Dựa vào bảng 2.2, 2.4, 2.6 trang 94, 95, 97 – q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm – Nguyễn Bin Ta có: vào = = 1, co =1+1+3 = 1,13 (3 co), van = 0,05 1,13 + 0,05 = 5,44 Tính : Re = = Re =292884 (theo bảng II.12 trang 379 sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập1)  = 0,015 hl = (0,015 + 5,44) = 0,83 (m) Hb = 10 + 0,83 = 10,83 (m)  Công suất bơm: Nb = L Hb = 1000 9,81 10,83 Nb = 2934,4 (W)  Công suất tiếp điện cho động cơ: XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Nđc = = 1,12 = 4722 (W) Với: = (0,89 ÷ 0,99) = (0,92 ÷ 0,98) = (0,85 ÷ 1) = (1,12 ÷ 1,15) 4.1.7 Quạt: Chọn quạt ly tâm Công suất quạt: Nq = , = (0,5 ÷ 0,7) (trang 191 – Các q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm – Nguyễn Bin) Nq= = 6292 (W) 4.2 Tính khí thiết bị: Thiết bị làm việc nhiệt độ t = 30oC điều kiện ăn mòn, chọn vật liệu thép không gỉ CT3 để chế tạo thiết bị XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ 4.2.1 Tính thân thiết bị:  Vật liệu CT3, theo bảng XII4 trang 309, sổ tay q trình cơng nghệ hóa chất tập  - Chiều dày thép: ÷ 20 mm - Giới hạn bền 106 N/m2, = 380 = 240 106 N/m2 Tra bảng XIII.2 XIII.3 trang 356 – sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2: Ta có: η = 1,0; nk = 2,6; nc = 1,5  Ứng suất cho phép CT3 theo giới hạn bền kéo: [  η= ]= 106 N/m2 (1) Ứng suất cho phép CT3 theo giới hạn chảy: η= [ ]= (1) & (2) [  = 146 ] = 146 = 160 106 N/m2 (2) 106 N/m2 (chọn ứng suất bé hơn) Áp suất thiết bị: P = Pmt + Pl + Ptháp Với: Pmt : áp suất (khí) = 105 N/m2 Pl : áp suất thủy tĩnh Pl = g h = 1000 9,81 4,4 = 43164 N/m2 P = Pmt + Pl + Ptháp = 105 + 43164 + 4530= 147694 N/m2 XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI Thiết bị hàn dọc, hàn tay hồ quang điện, hàn giáp mối  mặt  GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ = 0,95 ( tra bảng XIII.8 trang 362, sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2)  Chiều dày thành thiết bị: S= + C [m] Trong đó: • Dt : đường kính [m] : hệ số bền thành hình trụ theo phương dọc • • P: áp suất bên thiết bị [N/m2] • C: số bổ sung ăn mịn, bào mòn dung sai chiều dày [m] C = C1+C2+C3 C1 : số bổ sung ăn mòn (CT3 vật liệu bền ta lấy C1 = mm) C2 : số bổ sung ăn mịn (có thể bỏ qua) C3 : số bổ sung dung sai, C3 = 0,4 mm (tra bảng XIII.9 trang 364 sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2) C = C1+C2+C3 = 1.10-3 + + 0,4.10-3 = 1,4.10-3 (m) = XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC = 995,3 >50  bỏ P mẫu 47 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI S= GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ + 1,4.10-3 +C= S = 2,35.10-3 (m) = 2,35 mm Lấy S = mm Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử: = = 200.106 N/m2 (*)  Áp suất thử Po : Po = Pth + P1 Trong đó: • Pth : áp suất thử thủy lực • Pth = 1,5P = 1,5 147694 = 221541 (N/m2) (theo bảng XIII.5 trang 358 sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2)  Po = 221541 + 43164 = 264705N/m2 = = = 30 106 N/m2 < 200.106 N/m2  thỏa điều kiện (*) 4.2.2 Tính chiều dài đáy nắp thiết bị (dạng elip có gờ): XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 48 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI  GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Sử dụng vật liệu CT3 có Dt = 1,1 m; hb=0,25.Dt (theo bảng XIII.11 trang 381 sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2)  Chiều dày đáy nắp thiết bị: S= +C Với k: hệ số không thứ ngun k=1Trong đó: d - đường kính lớn (kích thước lớn lổ khơng phải hình trịn) lỗ khơng tăng cứng Sử dụng nắp có lổ không tăng cứng d = 0,15m k = - Ta có: = 1- k = 0,864 = 0,864 0,95 = 1333,78 > 30 có thể bỏ qua P mẫu S= S= +C +C S = 7,14 10-4 + C S – C = 7,14 10-4 (m) = 0,714 (mm) < 10 (mm) Do ta tăng thêm mm so với giá trị C = 1,4.10-3 (m) C = 1,4+2 = 3,4 (mm) XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 49 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Vậy: S = 0,714 + 3,4 = 4,114 (mm) = 4,114 10-3 (m) Chọn S = 10-3 (m) (theo bảng XIII.12 trang 385 sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2) chiều cao gờ h = 25 (mm) Kiểm tra ứng suất: = = 116.106 N/m2 = < = = 200.106 N/m2 4.2.3 Mặt bích: Mặt bích phận quan trọng dùng để nối phận thiết bị  nối phận khác với thiết bị  Vật liệu: CT3  Bích sử dụng bích kiểu số IV (dùng để nối thiết bị), (theo bảng XIII.27 trang 417 sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2) Py.106 Dt XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC Kích thước nối Kiểu bích 50 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI D (N/m ) GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Db DI Bu lông Do (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 0,1 1100 1240 1190 1160 1113 IV db Z h hI (mm) (cái) (mm) (mm) M20 22 22 4.2.4 Chân đỡ tai treo: 4.1.4.1 Chân đỡ: Vật liệu CT3 có khối lượng riêng  = 7,85.103 kg/m3 Khối lượng thân: mthân = V = ( ) Htháp mthân = (1,1082 – 1,12) 7,2 7850 mthân =783,7 (kg)  Khối lượng đáy nắp: (theo bảng XIII.27 trang 417 sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2) Mđ,n = x 54,4 = 108,8 (kg)  Khối lượng đệm: mđệm = Vđệm mđệm = XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC (1-Vđ) Hđệm (1-0,74) 51 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ 1,12 mđệm = 4,4 520 (1-0,74) mđệm = 565(kg)  Khối lượng dung môi trường hợp ngập lụt: mdm = Vdm Vđ mdm = mdm =  Hđệm Vđ 1,12 4,4 0,74 1000 = 3092,7 (kg) Khối lượng bích: - mbích = ( ) h mbích = (1,242 1,1132) 22 7850 10-3 mbích = 81 (kg)  Khối lượng tháp: mtháp = mthân + mđ,n + mđệm + mdm + mbích mtháp =783,7 + 108,8 + 565 + 3092,7 + 81 mtháp = 4631,2 (kg)  Trọng lượng tháp: Gtháp = mtháp g = 4631,2 XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 9,81 = 45432 (N) 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI  GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Chọn chân đỡ gồm chân: Trọng lượng chân phải chịu =  = = 118 (N) Thông số chân đỡ: (theo bảng XIII.35 trang 437 sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2) Tải trọng Bề cho phép mặt đỡ chân F 104 G.10-4 (N) (m2) 2,5 444 Tải trọng L B B1 B2 H h S l d 16 90 27 cho phép lên bề mặt đỡ (mm) -6 q.10 (N/ 4.1.4.2 m2) 0,56 250 180 215 290 350 185 Tai treo: Tương tự chân đỡ ta có thơng số cho tai treo (theo bảng XIII.36 trang 438 sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập2) XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Khối G.10-4 F.104 lượng q.10-6 L (N) (m ) B B1 H S l a d (N/m ) tai treo (kg) 2,5 173 1,45 (mm) 150 120 130 2,5 60 20 30 3,48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Khí SO2 loại khí thải có ảnh hưởng đến sức khỏe người, phát sinh nhiều hoạt động sản xuất cơng nghiệp, áp dụng cơng nghệ xử lý khí SO2 theo phương pháp hấp thu tháp đệm nhiều lĩnh vực khác ngồi cơng nghệ đốt • XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 54 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Thiết kế tháp đệm hấp thu khí SO2 giúp giải vấn đề khí thải từ lị đốt theo công nghệ nhiệt phân - ứng dụng phổ biến giới • Việc thiết kế tháp đệm hấp thu khí thải cho ta hiệu suất xử lý cao Những ưu điểm chọn phương pháp xử lý tháp đệm với dung dịch hấp thu nước công nghệ thiết bị đơn giản, dễ vận hành, giá thành không cao so với thiết bị xử lý khác • Hấp thu dung dịch nước ngồi khả xử lý khí SO2 ta ứng dụng để xử lý khí: NH3, CO2 … Do mở rộng phạm vi ứng dụng đề tài • TÀI LIỆU THAM KHẢO • Trần Xoa - Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất - Tập • Trần Xoa - Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất - Tập • Vũ Bá Minh – Truyền Khối – Tập XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 55 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ • Nguyễn Bin – Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm – Tập • Trần Ngọc Chấn – Ơ nhiễm khơng khí xử lý khí thải – Tập XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 56 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... đề nhiễm bầu khí khí SO2 từ lâu trở thành mối hiểm họa nhiều quốc gia, nước phát triển giới Vì lý nêu trên, cơng nghệ xử lý khí SO2 khí thải cơng nghiệp nghiên cứu sớm phát triển mạnh mẽ XỬ LÝ... suất khí [at] XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ • V: thể tích khơng khí [l] • R: số khí lý tưởng... luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Trong đó: • A: hệ số phụ thuộc vào khí hậu, khí hậu nhiệt đới • M: lượng chất nhiễm thải (g/s) • Nồng độ SO2 30oC m3 không khí sau xử lý Chọn A=200