bài giảng: Hấp Thụ ppt

1 1 Chương 2 Chương 2 Hấp Thụ 2 2 Giới thiệu Giới thiệu Trong công nghiệp hóa chất có rất nhiều nguyên liệu và sản phẩm ở dạng khí hỗn hợp. Muốn tiếp tục gia công, chế biến các hỗn hợp khí ta cần làm sạch chúng khỏi các tạp chất hoặc tách chúng thành các cấu tử riêng biệt. Ví dụ: như sau khi hóa than ta thu đuợc hỗn hợp khí các chất N 2 , H 2 , H 2 S, NH 3 , CO, CO 2 … muốn dùng hỗn hợp ấy để tổng hợp NH 3 để sản xuất phân đạm (Urê) ta phải tách chúng ra. Muốn tiếp tục gia công, chế biến các hỗn hợp khí ta cần làm sạch chúng khỏi các tạp chất hoặc tách chúng thành các cấu tử riêng biệt. Ví dụ: như sau khi hóa than ta thu đuợc hỗn hợp khí các chất N 2 , H 2 , H 2 S, NH 3 , CO, CO 2 … muốn dùng hỗn hợp ấy để tổng hợp NH 3 để sản xuất phân đạm (Urê) ta phải tách chúng ra. 3 3 4 4 Các phương pháp tách hổn hợp khí Các phương pháp tách hổn hợp khí Có nhiều phương pháp để tách hổn hợp khí thành cấu tử. – Phương pháp hóa học. – Phương pháp cơ lý (dưa trên tính chất hóa lỏng ở các nhiệt độ khác nhau). – Phuơng pháp hút: dùng chất lỏng hay chất rắn xốp để hút. Nếu dùng chất lỏng gọi là qúa trình hấp thụ, nếu dùng chất rắn thì qúa trình gọi là hấp phụ 5 5 Khái niệm hấp thu Khái niệm hấp thu Hấp thụ là qúa trình hấp khí bằng chất lỏng, khí được hút gọi là chất bị hấp thụ, chất lỏng dùng để hút gọi là dung môi (Còn gọi là chất hấp thụ), khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ. MEA 6 6 Ứng dụng Ứng dụng Qúa trình hấp thụ đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất hóa học, nó được ứng dụng để: – Thu hồi các cấu tử qúy – Làm sạch khí – Tách hỗn hợp thành cấu tử riêng – Tạo thành sản phẩm cuối cùng 7 7 Dung môi và tính chất của dung môi Dung môi và tính chất của dung môi Qúa trình hấp thu thực hiện được tốt hay xấu phần lớn là do tính chất dung môi quyết định. Các tính chất cần thiết của dung môi: 8 8 1. Có tính chất hòa tan chọn lọc. 1. Có tính chất hòa tan chọn lọc. Nghĩa là chỉ hòa tan với 1 hoặc 1 nhóm cấu tử, còn những cấu tử khác không có khả năng hòa tan hoặc hòa tan rất ít. 9 9 2. Độ nhớt của dung môi bé. 2. Độ nhớt của dung môi bé. Để giảm trở lực và tăng hệ số chuyển khối 10 10 3. Nhiệt dung riêng bé. 3. Nhiệt dung riêng bé. Để tiết kiệm nhiệt năng khi hoàn nguyên dung môi [...]... 2.2 Các thiết bị hấp thụ và tính toán Thiết bị hấp thụ loại bề mặt Thiết bị hấp thụ loại ống Thiết bị hấp thụ loại tấm Thiết bị hấp thụ loại phun Thiết bị hấp thụ loại đệm Thiết bị hấp thụ loại đĩa 26 THIẾT BỊ HẤP THỤ LOẠI BỀ MẶT Thiết bị hấp thụ loại bề mặt kiểu vỏ 27 THIẾT BỊ HẤP THỤ LOẠI BỀ MẶT Thiết bị hấp thụ loại bề mặt kiểu ống 28 THIẾT BỊ HẤP THỤ LOẠI BỀ MẶT... xúc nhỏ Dùng cho khí có độ hòa tan lớn 29 THIẾT BỊ HẤP THỤ LOẠI MÀNG Thiết bị hấp thụ loại màng kiểu ống và kiểu tấm 30 31 THIẾT BỊ HẤP THỤ LOẠI MÀNG Đặc điểm thiết bị hấp thụ loại màng kiểu tấm: Trở lực nhỏ nhất Vận tốc chất lỏng đến 5m/s Hiệu suất thấp khi chiều cao lớn Khó phân phối đều chất lỏng Ứng dụng nhiều, đặc biệt là chưng và hấp thụ ở áp suất chân không 32 THÁP ĐỆM Tháp đệm và các... Henry-Đan tông Biểu thức: ycb = mx Khi tính toán hấp thụ, người ta thường dùng tỷ số mol, trong trường hợp này ta có: Y y= 1+ Y X x= 1+ X 17 2.1.2 Cân bằng vật liệu của quá trình hấp thụ Gọi: Gd: lượng hỗn hợp khí đi vào thiết bị hấp thụ kmol/h Yd: nồng độ đầu của hỗn hợp khí kmol/kmol khí trơ Yc: nồng độ cuối của hỗn hợp khí kmol/kmol khí trơ Ltr: lượng dung môi đi vào thiết bị kmol/h Xd: nồng độ đầu của... 2.1 Cơ sở vật lý của quá trình hấp thu 2.1.1 Độ hòa tan của khí trong lỏng Độ hòa tan của khí trong chất lỏng là lượng khí hòa tan trong một đơn vị chất lỏng Độ hòa tan của khí trong chất lỏng phụ thuộc vào: – Tính chất của khí và chất lỏng – Nhiệt độ môi trường – Áp suất riêng phần của khí trong hỗn hợp 16 Định luật Henry-Đan tông Biểu thức: ycb = mx Khi tính toán hấp thụ, người ta thường dùng tỷ số . qúa trình hấp thụ, nếu dùng chất rắn thì qúa trình gọi là hấp phụ 5 5 Khái niệm hấp thu Khái niệm hấp thu Hấp thụ là qúa trình hấp khí bằng chất lỏng, khí được hút gọi là chất bị hấp thụ, chất. lỏng dùng để hút gọi là dung môi (Còn gọi là chất hấp thụ) , khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ. MEA 6 6 Ứng dụng Ứng dụng Qúa trình hấp thụ đóng một vai trò quan trọng trong sản xuất hóa. thức: y cb = mx Khi tính toán hấp thụ, người ta thường dùng tỷ số mol, trong trường hợp này ta có: 1 Y y Y = + 1 X x X = + 18 18 2.1.2. Cân bằng vật liệu của quá trình hấp thụ 2.1.2. Cân bằng vật