MỤC LỤC MỤC LỤC 1 ĐỀ TÀI: THIẾT BỊ PHẢN ỨNG TRONG KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG 2 MỞ ĐẦU 2 I. PHÂN LOạI THIếT Bị PHảN ứNG 7 2 1.1. CÁC CÁCH PHÂN LOạI THIếT Bị PHảN ứNG 2 1.1.1. Theo pha của hệ 2 1.1.2. Điều kiện tiến hành quá trình 2 1.2. PHÂN LOạI THIếT Bị PHảN ứNG THEO PHƯƠNG THứC LÀM VIệC 2 1.3. CÁC KHÁI NIệM CƠ BảN 2 1.3.1. Các khái niệm liên quan đến thiết bị phản ứng5 2 1.3.2. Phương trình động học của các phản ứng hóa học8 2 II. MộT Số THIếT Bị PHảN ứNG CƠ BảN. 2 2.1. THIếT Bị PHảN ứNG LIÊN TụC 2 2.1.1. Thiết bị ống dòng PER (Plug flow reactor) 2 2.1.1.1. Đặc điểm thiết bị 1,2,3,4 2 2.1.1.2. Tính toán trong thiết bị ống dòng 2 2.1.2. Thiết bị khuấy lý tưởng liên tục IMR (Ideal mixed reactor) 2 2.1.2.1. Đặc điểm thiết bị 1,2,3 2 2.1.2.2. Tính toán trong thiết bịkhuấy lý tưởng liên tục 5,6 2 2.2. THIếT Bị PHảN ứNG GIÁN ĐOạN 2 2.2.1. THIếT Bị KHUấY LÝ TƯởNG GIÁN ĐOạN BR (BATCH REACTOR) 2 2.2.1.1. Đặc điểm thiết bị 1,2,3,4 2 2.2.1.2. Tính toán trong thiết bịkhuấy lý tưởng gián đoạn5,6 2 2.3. SO SÁNH CÁC THIếT Bị PHảN ứNG ĐƠN GIảN 2 2.3.1. So sánh các thiết bị phản ứng đơn giản 5 2 Bảng 2: So sánh các thiết bị phản ứng đơn giản 2 2.3.2. Các bài toán ví dụ: 2 2.4. Hệ NHIềU THIếT Bị PHảN ứNG 2 2.4.1. Dãy thiết bị phản ứng khuấy lý tưởng liên tục nối tiếp (Hệ cascade)7 2 2.4.2. Dãy thiết bị PFR mắc nối tiếp 1,7 2 2.4.3. Hệ thống gồm các thiết bị IMR và PFR 1,7 2 KẾT LUẬN 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO 2 ĐỀ TÀI: CÁC CÔNG NGHỆ TRONG XỬ LÝ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI BẬC CAO 2 MỞ ĐẦU 2 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC VÀ NƯỚC THẢI BẬC CAO 2 1.1. KHÁI NIệM Về Xử LÝ NƯớC THảI BậC CAO 2 1.2. ĐốI TƯợNG VÀ Sự CầN THIếT CủA CÁC Kỹ THUậT Xử LÝ NƯớC VÀ NƯớC THảI BậC CAO 2 CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT MÀNG 2 2.1. Kỹ THUậT LọC MICRO (MICROFITRATION – MF) 12 2 2.2. Kỹ THUậT LọC ULTRA (ULTRFILTRATION – UF) 2 2.2.1. Giới thiệu màng 2 2.2.2. Một số đặc điểm của kỹ thuật Ultrafiltration 2 2.2.3. Nguyên lý hoạt động của màng lọc Ultrafiltration 2 2.2.4. Ứng dụng của kỹ thuật lọc ultra 2 2.3. Kỹ THUậT LọC NANO (NANOFILTRATION –NF) 2 2.3.1. Cơ sở lý luận khoa học của công nghệ nano 2 2.3.2. Chế tạo vật liệu nano 2 2.3.2.1. Phương pháp từ trên xuống (topdown) 2 2.3.2.2. Phương pháp từ dưới lên (bottomup) 2 2.3.3. Ứng dụng công nghệ nano vào công nghệ lọc nước 2 2.4. Kỹ THUậT THẩM THấU NGƯợC (REVERSE OSMOSIS – RO) 3 2 2.4.1. Hiện tượng thẩm thấu 2 2.4.2. Kỹ thuật thẩm thấu ngược 2 2.4.3. Những điều cần lưu ý khi sử dụng kỹ thuật thẩm thấu ngược 2 2.4.4. Ứng dụng của kỹ thuật RO 2 2.5. Kỹ THUậT ĐIệN THẩM TÁCH ED (ELECTRO DIALYSIS) 3 2 2.5.1. Cơ sở của kỹ thuật điện thẩm tách 2 2.5.2. Cấu tạo và tính chất của màng trao đổi ion 2 2.5.3. Ứng dụng và những điều cần lưu ý khi sử dụng ED 2 2.5.4. Kỹ thuật điện thẩm tách đảo chiều EDR (Electro Dialysis Reversal) 2 CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT OXI HÓA TĂNG CƯỜNG 2 3.1 CÁC Kỹ THUậT OXY HÓA NÂNG CAO KHÔNG NHờ TÁC NHÂN ÁNH SÁNG (ADVANCED NON PHOTOCHEMICAL OXIDATION PROCESSESANPOS) 1 2 3.1.1. Quá trình Fenton 2 3.1.1.1. Quá trình Fenton đồng thể 2 3.1.1.2. Quá trình Fenton dị thể 2 3.1.1.3. Quá trình Fenton điện hóa 2 3.1.2. Các quá trình oxi hóa nâng cao trên cơ sở ozon: Peroxon và catazon 2 3.1.2.1. Quá trình Peroxon (O3 H2O2 ) 2 Cơ chế 2 Ưu điểm 2 Các yếu tố ảnh hưởng 2 3.1.2.2. Quá trình Catazon (O3Cat) 2 3.1.2.2.1. Quá trình Catazon đồng thể 2 3.1.2.2.2. Quá trình Catazon dị thể 2 3.1.3. Quá trình oxi hóa điện hóa 2 3.2. CÁC Kỹ THUậT OXI HÓA NÂNG CAO NHờ TÁC NHÂN ÁNH SÁNG 2 3.2.1. Quá trình quang Fenton 2 3.2.2. Các kỹ thuật quang xúc tác bán dẫn 2 3.2.2.1. Giới thiệu về vật liệu bán dẫn và xúc tác quang hóa 2 3.2.2.2. Tính chất xúc tác quang hóa của TiO2 2 KẾT LUẬN 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO 2 ĐỀ TÀI: KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI 2 MỞ ĐẦU 2 CHƯƠNG 1 – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤT THẢI NGUY HẠI 2 1.1. KHÁI NIệM CHấT THảI NGUY HạI (CTNH) 1 2 2 1.1.1. Theo UNEP (Chương trình Môi trường Liên hiệp quốc) 2 1.1.2. Theo Luật khôi phục và bảo vệ tài nguyên của Mỹ (RCRA) 2 1.1.3. Theo cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) 2 1.1.4. Theo Philipin 2 1.1.5. Theo Canada 2 1.1.6. Theo qui chế quản lý CTNH của Việt Nam 2 1.2. PHÂN LOạI CHấT THảI NGUY HạI 2 1.2.1. Các cách phân loại 2 1.2.2. Các hệ thống phân loại: 2 1.3. NGUồN GốC CHấT THảI NGUY HạI 1 2 2 1.3.1. Công nghiệp 2 1.3.2. Hoạt động sinh hoạt của con người 2 1.3.3. Từ thiên nhiên 2 1.4. ẢNH HƯởNG CủA CHấT THảI NGUY HạI 3 2 1.4.1. Ảnh hưởng đến môi trường 2 1.4.2. Ảnh hưởng đến xã hội 2 CHƯƠNG 2 QUẢN LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI 2 2.1. GIảM THIểU CTNH TạI NGUồN 1 2 3 2 2.1.1. Quản lý và kiểm soát sản xuất 2 2.1.2. Cải tiến qui trình sản xuất 2 2.1.3. Giảm thể tíchkhối lượng chất thải 2 2.1.4. Thu hồitái sinhtái sử dụng 2 2.2. THU GOM, LƯU TRữ VÀ VÂN CHUYểN CTNH 2 2.2.1. Thu gom, đóng gói và Dán nhãn CTNH 2 2.2.2. Lưu trữ CTNH 2 2.2.3. Vận chuyển CTNH 2 2.3. QUảN LÝ CTNH ở VIệT NAM 1,2,3 2 2.3.1. Những vấn đề chung 2 2.3.2. Hiện trạng công tác quản lý CTNH 2 2.3.3. Những vấn đề đặt ra với công tác quản lý CTNH rắn hiện nay 2 2.4. QUảN LÝ CTNH ở MộT Số NƯớC TRÊN THế GIớI 2 CHƯƠNG 3 – TÁI CHẾ VÀ CÁC KỸ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI NGUY HẠI 2 3.1. CÁC Kỹ THUậT TÁI CHế CTNH 1,2,3 2 3.2. CÁC Kỹ THUậT Xử LÝ CHấT THảI NGUY HạI 2 3.2.1. Kỹ thuật xử lý hóa – lý 2 3.2.2. Kỹ thuật xử lý thiêu đốt 2 3.2.3. Kỹ thuật xử lý chôn lấp chất thải nguy hại 5 2 KẾT LUẬN 2 ĐỀ TÀI: QUẢN LÝ TÍCH HỢP CHẤT THẢI RẮN 2 MỞ ĐẦU 2 CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM VỀ CHẤT THẢI RẮN 2 1.1. ĐịNH NGHĨA CHấT THảI RắN 2 1.2. TổNG QUAN Về LịCH Sử PHÁT TRIểN VÀ QUảN LÝ CHấT THảI RắN 2 1.3. Sự PHÁT SINH CHấT THảI RắN TRONG XÃ HộI CÔNG NGHIệP 2 1.4. ẢNH HƯởNG CủA CHấT THảI RắN ĐếN MÔI TRƯờNG SINH THÁI 2 1.5. Hệ THốNG QUảN LÝ CHấT THảI RắN ĐÔ THị 2 1.6. QUảN LÝ CHấT THảI RắN TổNG HợP 2 1.6.1. Thứ bậc ưu tiên trong quản lý rác tổng hợp 2 1.6.2. Các thành phần của hệ thống tổng hợp quản lý chất thải rắn 2 1.6.3. Những Thách Thức Của Việc Quản Lý Chất Thải Rắn Trong Tưong Lai 2 CHƯƠNG II: NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN, KHỐI LƯỢNG VÀ ĐẶC TÍNH CỦA CHẤT THẢI RẮN 2 2.1. NGUồN GốC CHấT THảI RắN 2 2.2. THÀNH PHầN CHấT THảI RắN 2 2.2.1. Sự thay đổi thành phần chất thải rắn trong tương lai 2 2.2.2. Cách xác định thành phần rác thải đô thị tại hiện trường 2 2.3. KHốI LƯợNG CHấT THảI RắN 2 2.3.1. Tầm quan trọng của việc xác định khối lượng chất thải rắn 2 2.3.2. Các phương pháp sử dụng để tính toán khối lượng chất thải rắn 2 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng chất thải rắn 2 2.4. TÍNH CHấT CủA CHấT THảI RắN 2 2.4.1 Tính chất vật lý của chất thải rắn 2 2.4.2. Tính chất hoá học của chất thải rắn 2 2.4.3. Tính chất sinh học của chất thải rắn 2 CHƯƠNG III: HỆ THỐNG THU GOM CHẤT THẢI RẮN 2 3.1 CÁC LOạI DịCH Vụ THU GOM 2 3.1.1 Hệ thống thu gom không phân loại tại nguồn 2 3.1.2. Hệ thống thu gom phân loại tại nguồn: 2 3.2. CÁC LOạI Hệ THốNG THU GOM 2 3.2.1. Hệ thống container di động: (HCS Hauled Container System) 2 3.2.2 Hệ thống container cố định: (SCS Stationnary Container System) 2 CHƯƠNG IV: BÃI CHÔN LẤP CHẤT THẢI HỢP VỆ SINH 2 4.1. KHÁI NIệM BÃI CHÔN LấP CHấT THảI RắN 2 4.2. PHÂN LOạI BÃI CHÔN LấP CHấT THảI RắN 2 4.3. LựA CHọN ĐịA ĐIểM XÂY DựNG BÃI CHÔN LấP CHấT THảI RắN 2 4.4. CấU TRÚC CHÍNH CủA BÃI CHÔN LấP HợP Vệ SINH 2 4.4.1. Ô chôn lấp 2 4.4.2. Hệ thống thu gom và xử lý nước rác, nước thải của BCL: 2 4.4.3. Thu gom và xử lý khí thải 2 4.4.4. Hệ thống thoát nước mặt và nước mưa 2 CHƯƠNG V: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ (COMPOST) TỪ RÁC ĐÔ THỊ 2 5.1 CÔNG NGHệ Kỵ KHÍ 2 5.1.1 Tổng quan 2 5.1.2 Phân loại công nghệ 2 5.1.3 Các yếu tố vật lý và hóa học 2 5.1.4. Đặc trưng của các công nghệ 2 5.1.4.1. Công nghệ ướt một giai đoạn 2 5.1.4.2 Công nghệ khô một giai đoạn 2 5.2. CÔNG NGHệ HIếU KHÍ 2 5.2.1 Tổng quan 2 5.2.2. Các dạng công nghệ 2 CHƯƠNG VI: THU HỒI VÀ TÁI CHẾ CHẤT THẢI RẮN 2 6.1. KHÁI QUÁT CHUNG Về TÁI CHế VÀ TÁI Sử DụNG LạI CHấT THảI RắN ĐÔ THị 2 6.2. CÁC HOạT ĐộNG TÁI CHế VÀ THU HồI CHấT THảI RắN 2 6.3. THU HồI VÀ TÁI CHế CHấT DẻO 2 6.4. THU HồI VÀ CHế BIếN CÁC SảN PHẩM CAO SU 2 6.5. THU HồI NĂNG LƯợNG Từ CHấT THảI 2 6.6. HOạT ĐộNG THU HồI VÀ TÁI CHế CHấT THảI TạI VIệT NAM 2 6.7. HOạT ĐộNG THU HồI VÀ TÁI CHế CHấT THảI ở CÁC NƯớC KHÁC 2 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 2 1. KếT LUậN 2 2. KIếN NGHị 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO 2 ĐỀ TÀI: THIẾT BỊ PHẢN ỨNG TRONG KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG MỞ ĐẦU Thiết bị phản ứng là các thiết bị trọng tâm của đa số các quá trình biến đổi hóa học. Người ta định nghĩa thiết bị phản ứng là thiết bị mà trong đó xảy ra các phản ứng hóa học, nghĩa là các thiết bị để chuyển hóa các chất tham gia phản ứng thành các sản phẩm hóa học. Trong quy mô công nghiệp, quy trình sản xuất hoặc xử lý hóa chất tạo ra các sản phẩm mong muốn với yêu cầu về hiệu quả và chi phí tốt nhất luôn là bài toán khó đối với đơn vị thực hiện. Do đó việc nghiên cứu tìm hiểu sâu sắc một số thiết bị phản ứng sẽ giúp chúng ta có được tầm nhìn tốt để lựa chọn giải pháp tối ưu trước khi bắt tay vào quy trình hoạt động. Để đáp ứng yêu cầu đó, nhóm thực hiện tìm hiểu đề tài về một số thiết bị phản ứng trong kỹ thuật môi trường.Mặc dù các thiết bị và hệ thiết bị trong tài liệu đưa ra là các mô hình lý tưởng và đơn giản nhưngchúng luôn luôn là điểm khởi đầu khi nghiên cứu để mô tả các điều kiện trong một hệ thống lò phản ứng, điều này là nền tảng vững chắc để từ đó nghiên cứu ứng dụng sâu hơn vào các điều kiện thực tế. Mỗi thiết bị phản ứng được trình bày rõ theo cách phân loại, đặc điểm cơ bản và cách tính toán trong mỗi thiết bị, kèm theo đó là các ví dụ minh họa giúp hiểu rõ hơn bản chất và một phần nào đó ứng dụng của thiết bị. Những kiến thức cơ bản này sẽ giúp chúng ta thiết kế được hệ thống thiết bị sao cho đạt hiệu quả nhất trong thực tế.
Trang 1Trong quy mô công nghiệp, quy trình sản xuất hoặc xử lý hóa chất tạo ra các sảnphẩm mong muốn với yêu cầu về hiệu quả và chi phí tốt nhất luôn là bài toán khó đối vớiđơn vị thực hiện Do đó việc nghiên cứu tìm hiểu sâu sắc một số thiết bị phản ứng sẽ giúpchúng ta có được tầm nhìn tốt để lựa chọn giải pháp tối ưu trước khi bắt tay vào quy trìnhhoạt động Để đáp ứng yêu cầu đó, nhóm thực hiện tìm hiểu đề tài về một số thiết bị phảnứng trong kỹ thuật môi trường.Mặc dù các thiết bị và hệ thiết bị trong tài liệu đưa ra làcác mô hình lý tưởng và đơn giản nhưngchúng luôn luôn là điểm khởi đầu khi nghiên cứu
để mô tả các điều kiện trong một hệ thống lò phản ứng, điều này là nền tảng vững chắc
để từ đó nghiên cứu ứng dụng sâu hơn vào các điều kiện thực tế Mỗi thiết bị phản ứngđược trình bày rõ theo cách phân loại, đặc điểm cơ bản và cách tính toán trong mỗi thiết
bị, kèm theo đó là các ví dụ minh họa giúp hiểu rõ hơn bản chất và một phần nào đó ứngdụng của thiết bị Những kiến thức cơ bản này sẽ giúp chúng ta thiết kế được hệ thốngthiết bị sao cho đạt hiệu quả nhất trong thực tế
Trang 2I. Phân loại thiết bị phản ứng [7]
I.1. Các cách phân loại thiết bị phản ứng
I.1.1. Theo pha của hệ
• Theo bản chất pha : thiết bị phản ứng pha khí, lỏng hoặc rắn ;
• Theo số pha :
- Thiết bị phản ứng một pha (đồng thể) : pha khí hoặc lỏng,
- Thiết bị phản ứng nhiều pha (dị thể) :
- Thiết bị phản ứng hai pha : khí-lỏng, lỏng-lỏng, khí-rắn, lỏng-rắn
- Thiết bị phản ứng ba pha : khí-lỏng-rắn
• Theo trạng thái pha : thiết bị phản ứng pha liên tục hoặc pha phân tán
I.1.2. Điều kiện tiến hành quá trình
• Theo phương thức làm việc
- Thiết bị phản ứng gián đoạn
- Thiết bị phản ứng liên tục
- Thiết bị phản ứng bán liên tục
• Theo điều kiện nhiệt
- Thiết bị phản ứng đẳng nhiệt
- Thiết bị phản ứng đoạn nhiệt
I.2. Phân loại thiết bị phản ứng theo phương thức làm việc
Tùy thuộc vào phương thức làm việc, người ta chia thiết bị phản ứng thành 3 loại:
• Thiết bị phản ứng gián đoạn
Trang 3 Định nghĩa:
Là là thiết bị phản ứng làm việc theo từng mẻ, nghĩa là các thành phần tham gia phảnứng và các chất phụ gia (dung môi, chất trơ) hoặc các chất xúc tác được đưa tất cả vàothiết bị ngay từ thời điểm đầu Sau thời gian nhất định, khi phản ứng đã đạt được độchuyển hóa yêu cầu, người ta cho dừng thiết bị và tháo sản phẩm ra
Ưu điểm :
- Tính linh động cao : có thể dùng thiết bị đó để thực hiện các phản ứng khác nhau tạo racác sản phẩm khác nhau
- Đạt độ chuyển hóa cao do có thể khống chế thời gian phản ứng theo yêu cầu
- Chi phí đầu tư thấp do ít phải trang bị các thiết bị điều khiển tự động
Nhược điểm :
- Năng suất thấp do thời gian một chu kỳ làm việc dài : đòi hỏi thời gian nạp liệu, đốtnóng, làm nguội, tháo sản phẩm và làm sạch thiết bị
- Mức độ cơ giới hóa và tự động hóa thấp
- Khó điều chỉnh và khống chế quá trình do tính bất ổn định của phương thức làm việcgián đoạn
- Mức độ gây độc hại hoặc nguy hiểm đối với người sản xuất cao hơn do mức độ tựđộnghóa thấp, người công nhân phải tiếp xúc nhiều hơn với các hóa chất
Phạm vi ứng dụng :
- Chỉ thích hợp với các phân xưởng năng suất nhỏ
- Phục vụ cho mục đích sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau trong cùng một thiết bị
• Thiết bị phản ứng liên tục
Định nghĩa :
Là thiết bị mà trong đó các chất tham gia phản ứng được đưa liên tục vào thiết bị
và sản phẩm cũng được lấy ra liên tục Sau thời gian khởi động thì nhiệt độ, áp suất, lưulượng và nồng độ các chất tham gia phản ứng không thay đổi theo thời gian, thiết bị làmviệc ở trạng thái ổn định
Ưu điểm :
- Có khả năng cơ giới hóa và tự động hóa cao
Trang 4- Năng suất cao do không tốn thời gian nạp liệu và tháo sản phẩm
- Chất lượng sản phẩm ổn định do tính ổn định của quá trình
I.3.1. Các khái niệm liên quan đến thiết bị phản ứng[5]
Tốc độ nạp nguyên liệu FAo:
Là lượng nguyên liệu được nạp vào phản ứng trong một đơn vị thời gian, kí hiệu FAo
(mol/phút)
Tốc độ dòng thể tích nạp liệu V•0:
Là thể tích được nạp vào thiết bị phản ứng trong một đơn vị thời gian (lít/phút)
Nồng độ nguyên liệu ban đầu CAo
Là nồng độ của nguyên liệu ban đầu đưa vào thiết bị phản ứng (mol/lít)
Mối quan hệ giữa FAo, , CAo
0
V•
Trang 5FAo = x CAo
Ví dụ: FAo = 5 (mol/phút)
= 5 (lít/phút)
CAo = 1 (mol/l)
Thời gian lưu biểu kiến : là thời gian cần thiết để đưa một thể tích nguyên liệu đầu
đúng bằng thể tích thiết bị phản ứng nạp vào trong thiết bị
V: Thể tích phản ứng
=
Khái niệm độ chuyển hóa
Để thuận tiện cho việc theo dõi và nghiên cứu những tính toán trong các thiết bịphản ứng người ta đưa ra các khái niệm như sau:
Độ chuyển hóa XA: là đại lượng thể hiện tỷ lệ chất A đã chuyển hóa thành sản phẩm
Với XA : là độ chuyển hóa của cấu tử A (XA = 0 ÷ 1)
N AO : số mol A ban đầu
N A : số mol A tại thời điểm xem xét
• Khi thể tích phản ứng không thay đổi V= const
Trang 6CA = CAo(1-XA)
• Khi thể tích hỗn hợp phản ứng thay đổi
Sự phụ thuộc của thể tích hỗn hợp phản ứng vào độ chuyển hóa là một sự phụ thuộctuyến tính: V= V0(1+ XA) (3)
trong đó là hệ số thay đổi thể tích, là một hệ số cố định với một phản ứng xác định
Hệ số thay đổi thể tích ( ε A ) của một phản ứng hóa học nhất định được định nghĩabằng hệ thức:
A
0 1
x
x x
Ví dụ 2: Trong hỗn hợp đầu chứa 50% A và 50%I
Vd3: Trong hỗn hợp ban đầu chứa 75%A và 25% I
+ − =
(0,5 2 0,5 0,5) (0,5 0,5)
1(0,5 0,5)
A
x
+
Trang 7Tốc độ A
nạp vào
Hình 1: Cân bằng vật chất cho một phân tố thể tích ∆V
• Trong một phân tố thể tích ∆V và một phân tố thời gian ∆t, cân bằng vật chất dạngtổng quát là :
Lượng chất A nạp vào = Lượng chất A lấy ra + Lượng chất A chuyển hóa + Lượng chất
A tích lũy
Nếu thể tích tại mọi điểm là như nhau thì có thể viết cân bằng vật chất cho toàn bộ thểtích vật chất
I.3.2. Phương trình động học của các phản ứng hóa học[8]
Các phương trình động học mô tả mối quan hệ định lượng giữa nồng độ của cácchất phản ứng và thời gian trong các phản ứng bậc khác nhau
Xét phương trình động học phản ứng bậc 1bất thuận nghịch:
Phương trình phản ứng có dạng : A C
Phương trình động học có dạng : rA = - kCA
Trong đó: r : tốc độ phản ứng, đơn vị: mol/(thể tích x thời gian)
k: hằng số tốc độ phản ứng, đơn vị (thời gian)-1
Trang 8Bậc 1
Giả bậc1
Bất thuậnnghịchBất thuậnnghịch
2
2
Bất thuậnnghịchBất thuậnnghịch
Bất thuậnnghịch
II. Một số thiết bị phản ứng cơ bản.
Trong phần này chúng ta giải quyết các vấn đề cơ bản của tính toán thiết bị phản ứng bằng cách nghiên cứu các mô hình thiết bị phản ứng lý tưởng Chúng luôn luôn là điểm khởi đầu khi cố gắng để mô tả các điều kiện trong một hệ thống lò phản ứng, đặc biệt là liên quan đến pha trộn Pha trộn có ý nghĩa quan trọng bởi vì nó ảnh hưởng đến nồng độ trong hệ thống, do đó ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học Ở đây, chúng tôi
sẽ chỉ xem xét ở mức độ trộn vĩ mô, không có chuyển động khuếch tán ở mức độ phân tử.Dựa trên những khía cạnh đó có ba mô hình thiết bị phản ứng lý tưởng được xem xét.[8]
II.1. Thiết bị phản ứng liên tục
Đối với dạng thiết bị này, ta phân thành 2 loại cơ bản:
II.1.1. Thiết bị ống dòng PER (Plug flow reactor)
II.1.1.1. Đặc điểm thiết bị [1,2,3,4]
Trong thiết bị phản ứng kiểu này dòng chất phản ứng chảy theo một dòng chảyđều dặn dọc theo ống phản ứng, do đó xem như không có sự khuếch tán dọc theo dòng
A A
A
kC r
K C
= −+
Trang 9chảy và không có sự khác nhau về tốc độ đối với bất kỳ điểm nào của dòng chảy Điềunày có nghĩa là vật chất (các chất phản ứng) chảy qua thiết bị ống dòng này theo mộtdòng nhất chảy đều đặn và liên tục Thực ra, đối với thiết bị ống dòng có thể xảy ra sựkhuấy trộn dòng chảy, tuy nhiên nhất thiết phải không có sự khuấy trộn dọc theo chiềuchuyển động của dòng chảy Điều kiện cần và đủ cho thiết bị phản ứng kiểu ống dòng làthời gian lưu (residence time) trong thiết bị là như nhau đối với các phần tử của dòngchảy.
Trong thiết bị ống dòng, dòng chất có sự giống nhau về nhiệt độ và nồng độ theochiều dọc Nồng độ và nhiệt độ tại một điểm của ống là không đổi theo thời gian Thiết bịống dòng lý tưởng còn được gọi là thiết bị phản ứng tĩnh và không đồng nhất vì nồng độchất ở các điểm khác nhau theo hướng trục ống là không bằng nhau
Về phương diện kỹ thuật thùng khuấy lý tưởng có thể tạo nên được với tốc độchính xác mong muốn Tuy nhiên đối với ống dòng thì chỉ có khả năng đạt gần đến trạngthái lý tưởng Qua đó, ống dòng lý tưởng được xem xét như là không có sự trộn lẫn giữacác nguyên tố thể tích kế tiếp nhau nạp vào ống và tốc độ dòng trên toàn bộ mặt cắt củaống là không đổi
Chúng ta có sơ đồ đơn giản của thiết bị phản ứng dạng ống như hình vẽ bên dưới
Từ đó có thể biểu diễn sự phụ thuộc của nồng độ tác chất được xét vào chiều dài củathiết bị phản ứng là một đường cong liên tục và giảm dần từ đầu vào đến đầu ra của thiết
bị
Hình 2: Sơ đồ đơn giản của thiết bị phản ứng dạng ống
Về phương diện động học, chúng ta có thể mô tả thiết bị phản ứng dạng ống theo sơ đồsau:
Trang 10Hình 3: Sơ đồ thiết bị dạng ống theo phương diện động học
Ưu điểm:
- Xử lý được thể tích lớn
- Trong cùng một thời gian phản ứng, thiết bị ống dòng cho sản phẩm đầu ra tốt như thiết
bị khuấy trộn làm việc gián đoạn
Nhược điểm:
- Khó kiểm soát nhiệt độ và có thể hình thành các gadient nhiệt độ không mong muốn
- Giá thành bảo dưỡng cao hơn so với thiết bị khuấy liên tục
Với các ưu và nhược điểm trên, kỹ thuật ống dòng thường được ứng dụng vào một
Trang 11Lượng chất A đi vào = Lượng chất A đi ra + Lượng chất A đã phản ứng + Lượng chất Atích lũy
Xét trong vi phân thể tích dV của thể tích thiết bị phản ứng:
Lượng chất A đi vào (mol/đơn vị thời gian): FA
Lượng chất A đi ra (mol/đơn vị thời gian): FA+ dFA
Lượng chất A được chuyển hóa (mol/đơn vị thời gian): (–rA)dV
– Do đó: FA = (FA+ dFA) + (–rA)dV → – dFA = (–rA)dV
– Mặt khác: dFA= d[FA0(1 – XA)] = – FA0 dX A
Khi thể tích phản ứng không thay đổi V=const
A o
dX dV
C
r V
X
A
A o
dX V
Trang 12 Phản ứng bậc hai bất thuận nghịch:2A → Sản phẩm; (-rA) = k.CA2
Khi thể tích phản ứng thay đổi
Đối với các phản ứng có thể tích phản ứng thay đổi 0, thời gian lưu thực của thiết
bị thay đổi Thời gian lưu thực của thiết bị phản ứng là thời gian mà các phần tử tham giaphản ứng được lưu giữ trong thiết bị phản ứng dưới những điều kiện tiến hành phản ứng
F dX dV
r
=
−
dV dt
V•
=
Trang 13A
A o
dX V
Trang 14 Phản ứng bậc một bất thuận nghịch: A → Sản phẩm; (-rA) = k.CA
Thời gian lưu biểu kiến
Thời gian lưu thực:
Ví dụ: Một enzym hoạt động như chất xúc tác trong quá trình lên men chất A Hãy tìmthể tích của thiết bị phản ứng PFR này nếu như khi tiến hành phản ứng ở một nồng độenzym cho trước và với tốc độ nạp liệu là 25lit/ phút thì độ chuyển hóa của phản ứng là95%:
A → R
Biết rằng nồng độ của chất A ban đầu là C Ao= 2mol/l và phương trình phản ứng lên men chất A
ở nồng độ enzym trên như sau:
A
C r
C
− =
+
Trang 15II.1.2. Thiết bị khuấy lý tưởng liên tục IMR (Ideal mixed reactor)
II.1.2.1. Đặc điểm thiết bị [1,2,3]
Đặc trưng của thiết bị khuấy trộn lý tưởng liên tục là liên tục tiếp nguyên liệu chotất cả các cấu tử tham gia phản ứng và đồng thời sản phẩm cũng lấy ra liên tục Hỗn hợpphản ứng được khuấy trộn đều đến mức thành phần tại mọi điểm trong khối hỗn hợpphản ứng là như nhau và khi hệ phản ứng đạt đến trạng thái ổn định thì thành phần đócũng không thay đổi theo thời gian Thành phần của hỗn hợp phản ứng tại lối ra của thiết
bị cũng đúng bằng thành phần hỗn hợp phản ứng ở trong thiết bị phản ứng Điều này có ýnghĩa là yếu tố thể tích V trong các phương trình cân bằng có thể lấy là thể tích Vcủa thiết bị
A o
dX V
C
r V
o
ph V
Trang 16CA
CA t
Hình 4: Thiết bị khuấy trộn lý tưởng liên tục
Người ta giả sử rằng ở đầu vào của thiết bị phản ứng , nồng độ của các chất giảmmột cách đột ngột và đúng bằng nồng độ của mọi điểm trong toàn bộ thể tích của thiết bị
và nồng độ của sản phẩm ra.Ta có thể biểu diễn sự thay đổi nồng độ của tác chất từ đầuvào đến đầu ra của thiết bị là một đường gấp khúc như sau :
Hình 5: Biểu diễn sự thay đổi nồng độ của thiết bị IMR
Từ đặc điểm và mô hình tính toán, nhận thấy: thiết bị có ưu điểm hơn so với thiết
bị khuấy trộn làm việc gián đoạn ở chỗ chất lượng đầu ra của sản phẩm đồng đều hơn.Sản phẩm lấy ra một cách liên tục, không mất thời gian chuẩn bị phản ứng giữa các mẻnên thiết bị được ứng dụng cho các yêu cầu cần làm việc liên tục
Tuy nhiên, để có chất lượng tốt như thiết bị khuấy gián đoạn thì thời gian phảnứng của thiết bị khuấy trộn liên tục sẽ lớn hơn Cũng có nghĩa là trong cùng một thời gianphản ứng, thiết bị khuấy trộn liên tục cho sản phẩm đầu ra có chất lượng kém hơn thiết bịkhuấy trộn gián đoạn
II.1.2.2. Tính toán trong thiết bịkhuấy lý tưởng liên tục [5,6]
Phương trình cân bằng vật chất cho thiết bị khuấy lý tưởng liên tục
Tốc độ A nạp vào = Tốc độ A thoát ra + Tốc độ chuyển hóa A
FAo = FA + (-rA).V
Trang 17Gọi XA: độ chuyển hóa chất A (XA không có thứ nguyên, thể hiện mức độ sâu sắc củaphản ứng chuyển hóa)
Lượng chất A chuyển hóa (mol/đơn vị thời gian): (– rA ).V
r
X C
Đối với phản ứng bậc không: A → Sản phẩm; (-rA) = k
Thay vào phương trình * ta có τ =
Trang 18Khi thể tích phản ứng V thay đổi
Do đặc điểm mỗi phản ứng đều có cơ hội như nhau để ra khỏi phản ứng, khôngphụ thuộc vào việc phần thể tích đó đã ở trong thiết bị phản ứng bao lâu, nên thời gianthực là không như nhau đối với mỗi phần tử trong trường hợp này có thể đưa ra kháiniệm thời gian lưu trung bình
Thông số thời gian lưu trung bình có thể được tính toán theo quy trình sau:
Tốc độ dòng thể tích đi ra thiết bị phản ứng: V• f = Af
Af
C F
Như vậy trong trường hợp này tốc độ dòng thể tích đi ra và đi vào thiết bị phảnứng là khác nhau Đối với thiết bị khuấy liên tục thì dòng chất ra khỏi thiết bị thể hiện
Trang 19trạng thái bên trong toàn bộ thiết bị và do đó được dùng để xác định thời gian lưu trungbình
−
11
Trang 20ε = − =
2 2
0
2 0
Trang 21b) Độ chuyển hóa trong PFR
Do thiết bị IMR ban đầu và PFR có thể tích bằng nhau nên
II.2. Thiết bị phản ứng gián đoạn
II.2.1. Thiết bị khuấy lý tưởng gián đoạn BR (Batch reactor)
II.2.1.1. Đặc điểm thiết bị [1,2,3,4]
Là loại thiết bị phản ứng làm việc theo từng mẻ không có dòng vào dòng ra Cácchất phản ứng ban đầu được đưa vào trong bình và khuấy trộn đều tại một nhiệt độ xácđịnh, sau khoảng thời gian nhất định lấy toàn bộ sản phẩm ra và nạp tiếp nguyên liệu đầuvào cho mẻ khác
Hỗn hợp phản ứng được khuấy trộn tốt đến mức thành phần hỗn hợp tại mọi điểm
là như nhau Thành phần hỗn hợp phản ứng thay đổi theo thời gian tiến hành phản ứngcho đến khi phản ứng đạt đến trạng thái cân bằng
1 2
1
1
(1 ) (1 (1 0,5) 1
3 0, 667 (1 )
A A
X X
τ = τ = − = ÷ = ÷ =
−
Trang 22t1
t = 0
Loại thiết bị này đơn giản, ít cần các thiết bị phụ trợ, do đó được sử dụng rất tốtcho các nghiên cứu thực nghiệm quy mô nhỏ về động học của các loại phản ứng Loạithiết bị này trong thực tế chỉ được áp dụng khi một lượng nhỏ chất phản ứng được sửdụng, hoặc chất phản ứng tương đối đắt tiền vì hiệu suất tốt hơn và chi phí công trình rẻhơn
Hình 6: Thiết bị khuấy trộn lý tưởng gián đoạn.
Đồ thị sự biến đổi nồng độ các chất tham gia phản ứng (độ chuyển hóa của chúng) thayđổi theo thời gian:
Hình 7: Sự biến đổi nồng độ của hệ khuấy trộn gián đoạn
(b) x (b)
C A
t 2
t = 0
Trang 23a – theo thời gian; (b) – theo không gian
Từ mô hình tính toán và đặc điểm của thiết bị khuấy trộn gián đoạn có:
Ưu điểm của hệ BR:
- Thiết bị đơn giản, cần ít các thiết bị phụ trợ, linh hoạt khi sử dụng
- Chất lượng của sản phẩm đầu ra tốt
Nhược điểm của hệ BR:
- Chất lượng sản phẩm đầu ra không đồng đều giữa các mẻ
- Cần nhiều thời gian chuẩn bị giữa các mẻ Do đó không phù hợp với yêu cầu làmviệc cho sản phẩm đầu ra liên tục
II.2.1.2. Tính toán trong thiết bịkhuấy lý tưởng gián đoạn[5,6]
Phương trình cân bằng vật chất:
Tốc độ A nạp vào = Tốc độ A thoát ra + Tốc độ chuyển hóa A + Tốc độ tích lũy ATốc độ tích lũy A = - Tốc độ chuyển hóa A
Trong đó tốc độ tích lũy A: Sự thay đổi số mol chất A theo thời gian
Tích phân t để đạt độ chuyển hóa mong muốn:
r V dt
N dX
r V dt
.
( )
A
Ao A
A
A Ao
A
N dX dt
Trang 24C X
C
Ao A A
C
dC t
k
=
1ln
A A
Ao A
X X
Trang 2511
A A
X X
A Ao
Ao A
A A A
C dX
Trang 26Ví dụ: Cho phản ứng đồng thể, pha lỏng A R+S ; (-rA) = k.CA
Sau thời gian t=10 phút thì độ chuyển hóa XA=50% trong thiết bị phản ứng gián đoạn
Hỏi sau bao lâu thì độ chuyển hóa A đạt XA=75% Cho V= const
Đáp án: do V=const
(-rA) = k.CA = kCAo (1-XA)
Khi X A=0,75 thì
II.3. So sánh các thiết bị phản ứng đơn giản
II.3.1. So sánh các thiết bị phản ứng đơn giản [5]
Điều kiện Thiết bị khuấy
lý tưởnggián đoạn
Thiết bị ống dòng Thiết bị khuấy
lý tưởng liên tục IMR
1 ln(1 )
Trang 27Bảng 2: So sánh các thiết bị phản ứng đơn giản
II.3.2. Các bài toán ví dụ:
X A Ao
A C A A C
dX
t C
r dC t
A o
dX V
C
r V
A f
dX V
C X r
A o
dX V
C
r V
τ = • =
−
∫
(1 ) (1 )( )
A A f
A A
A A A
V t
X V
C X
τε
C X r
=
−
τ
Trang 28Đối với thiết bị IMR
Ví dụ 2: Nước thải chứa chất hữu cơ A cần được xử lý trong thiết bị khuấy lý tưởng liên
tục (-rA)=kCA; k=2.10-4 (ph)-1
Thể tích hữu ích của thiết bị phản ứng là 20m3, mức độ xử lý cần đạt được là 90% Trongquá trình xử lý có thể xem thể tích hỗn hợp phản ứng không đổi
a) Xác định tốc độ dòng thể tích cần thiết cho quy trình xử lý trên
b) Xác định tốc độ dòng thể tích cần thiết trong trường hợp xử lý với thiết bị ốngdòng có thể tích cũng là 20m3 Các điều kiện của quá trình xử lý được giữ nguyên
(1 )
A A
Ao
A
x X
kC kC
X
− +
Trang 29b) Đối với thiết bị PFR
Ví dụ 3: Phản ứng A 2R+S xảy ra ở điều kiện đồng thể pha khí trong thiết bị khuấy
lý tưởng gián đoạn BR ở áp suất không đổi Hỗn hợp các chất ban đầu 75%A và 25%chất trơ Thể tích hỗn hợp phản ứng tăng gấp đôi sau 8 phút
Hãy xác định:
a) Độ chuyển hóa đạt được khi đó
b) Trong trường hợp tiến hành phản ứng trong thiết bị ống dòng với tốc độ nạp liệu500l/giờ (8,3 l/ph) thì thể tích của thiết bị phản ứng phải bằng bao nhiêu để đạtđược độ chuyển hóa nói trên
Cho biết phản ứng này là phản ứng bậc 1
Trang 30b) Tính thể tích thiết bị PFR
• Đối với thiết bị BR:
• Đối với thiết bị PFR
II.4. Hệ nhiều thiết bị phản ứng
II.4.1. Dãy thiết bị phản ứng khuấy lý tưởng liên tục nối tiếp (Hệ cascade)[7]
Hệ cascade là hệ thống thiết bị phản ứng khuấy lý tưởng liên tục gồm nhiều thiết
bị khuấy lý tưởng liên tục có thể tích bằng nhau, mắc nối tiếp với nhau
Nồng độ các chất tại các điểm trong mỗi một thiết bị phản ứng khuấy lý tưởng liêntục là như nhau nhưng vẫn có sự thay đổi nồng độ khi dòng chất phản ứng chảy ra từ thiết
Trang 31Hình 8: Hệ cascade
Xét hệ bao gồm N thiết bị IMR có thể tích bằng nhau mắc nối tiếp Gọi X1, X2,…XN là độchuyển hóa của phản ứng sau khi đi ra khỏi thiết bị 1,1,…N Đánh giá định lượng hệthống gồm N thiết bị IMR có thể tích bằng nhau mắc nối tiếp
Xét các phản ứng có =0
Phản ứng bậc 1
Phương trình cân bằng vật chất viết cho cấu tử A đối với thiết bị thứ i là:
ε
Trang 32 Đối với hệ gồm N thiết bị có thể tích bằng nhau thì thời gian lưu trong từng thiết
bị là như nhau(bằng ) nên:
Đối với hệ thống các thiết bị IMR có thể tích khác nhau thì bài toán đặt ra là:
Tìm độ chuyển hóa của phản ứng tiến hành trong hệ thống Xét một hệ gồm các thiết
bị IMR có thể tích khác nhau mắc nối tiếp với nhau:
• Đối với thiết bị thứ nhất:
Hay
Một cách tương tự đối với thiết bị thứ i:
1 0
Ao i Ao Ai Ao
Trang 33Ví dụ: Một chất thải phóng xạ A có thời gian bán hủy là 20h Cho chất phóng xạ trên đi
qua thiết bị gồm xử lý gồm 2 IMR mắc nối tiếp nhau có thể tích bằng nhau, thể tích mỗiIMR là 4m3 Tốc độ dòng thể tích nạp liệu là 10l/h
a> Xác định hoạt tính phóng xạ còn dư sau khi đi qua thiết bị nói trên
b> Để giảm hoạt tính phóng xạ xuống dưới 0,005% cần có bao nhiêu bình IMR nhưtrên mắc nối tiếp nhau(Tốc độ nạp liệu giữ nguyên)
Cho biết hoạt tính phóng xạ dư = CAf.100/CAo (%)
CAf là nồng độ chất phóng xạ A khi ra khỏi thiết bị xử lý
CAo nồng độ ban đầu của chất phóng xạ
Trong quá trình xử lý có thể xem như thể tích hỗn hợp xử lý không thay đổi
Đáp án:
Thể tích hỗn hợp xử lý không thay đổi nên
Vì hai thiết bị có thể tích bằng nhau mắc nối tiếp nên thời gian lưu của hai thiết bị bằngnhau (bằng một nửa thời gian lưu của hệ hai thiết bị ) nên:
Phương trình phản ứng phân hủy A Sản phẩm
Phương trình động học vi phân của phản ứng có dạng:
1
( ) 1
τ
Trang 34Lấy tích phân phương trình trên thu được
Ln[A] =Ln[A]0 –kt
[A]0: Nồng độ ban đầu của A
[A]: Nồng độ của A tại thời điểm t
Thời gian bán hủy [A]=1/2 [A]0
b)Giả xử cần có N thiết bị IMR như thế
[ ][ ][ ]
A kt
o
1/ 2 0
1/ 2
[A]
1 [A]
0, 45%
A A
i i AN
Trang 35II.4.2. Dãy thiết bị PFR mắc nối tiếp [1,7]
Hình 9: Hệ các thiết bị ống dòng mắc nối tiếp
Xét j thiết bị phản ứng dạng ống mắc nối tiếp và gọi x1, x2, ,xj là độ chuyển hóa của tác chất A khi rời khỏi thiết bị phản ứng 1, 2, , j
Từ cân bằng vật chất dựa trên lưu lượng mol của A vào thiết bị phản ứng đầu tiên, ta viết được cho thiết bị phản ứng thứ i :
Với j thiết bị mắc nối tiếp :
Trang 36 Đối với các thiết bị phản ứng dạng ống mắc song song, sự phân phốinguyên liệuphải đảm bảo sao cho thành phần tại mỗi nhánh là giống nhau,nghĩa là tỉ số V/Fhay thời gian lưu ở mỗi nhánh là bằng nhau Như vậy, với j thiết bị phản ứngdạng ống có thể tích là Vi (i = 1 ÷ j )mắc song song sẽ cho độ chuyển hóa đúngbằng độ chuyển hóa trong mỗithiết bị phản ứng và lưu lượng của tác chất nạp vào
hệ thiết bị phản ứng sẽ bằng tổng lưu lượng đầu vào của các tác chất của j thiết bịphản ứng
Ví dụ: Hệ thống PFR được thiết kế bao gồm 3 thiết bị PFR mắc thành 2 nhánh song song.Nhánh D có một thiết bị PFR với thể tích là 50l mắc nối tiếp với một thiết bị PFR thứ hai
có thể tích 30l Nhánh E có một thiết bị PFR có thể tích là 40l Hãy xác định tốc độ nạpliệu giữa hai nhánh D và E
Trang 37Hình 10: Hệ thống gồm 3 ống dòng mắc nối tiếp và song song với nhau
Đáp án:
Nhánh D gồm hai thiết bị PFR1 và PFR2 mắc nối tiếp Do đó có thể xem là 1 thiết bị PFR
có thể tích: VD = 50+30 = 80l
Đối với hệ thống các thiết bị phản ứng mắc song song thì độ chuyển hóa trong cả hai dãy
D và E như nhau nên:
II.4.3. Hệ thống gồm các thiết bị IMR và PFR [1,7]
Hình 11: Hệ gồm thiết bị IMR và PFR mắc nối tiếp Đối với thiết bị IMR:
Đối với thiết bị PFR
80240
Trang 38Ví dụ: Một dòng nguyên liệu lỏng chứa chất A (nồng độ 4mol/l) được dẫn qua một hệthống gồm một thiết bị IMR mắc nối tiếp với một thiết bị PFR Hãy tính nồng độ ở lối racủa thiết bị PFR nếu nồng độ chất A trong hỗn hợp sản phẩm khi đi ra khỏi thiết bị IMR
là 1 mol/l Biết rằng phản ứng trên là bậc hai và thể tích của thiết bị PFR gấp 3 lần thểtích thiết bị IMR
Đáp án:
Phản ứng trên là bậc hai nên:
• Đối với thiết bị IMR:
• Đối với thiết bị PFR
Do thể tích của PFR bằng 3 lần thể tích của thiết bị IMR nên
Vậy nồng độ ở lối ra của thiết bị PFR là 0,1M
Trang 39KẾT LUẬN
Qua việc tìm hiểu về đặc điểm, cách tính toán trong các thiết bị phản ứng đã đềcập ở trên, giúp chúng ta có những kiến thức cơ bản về thiết kế thiết bị phản ứng Đây làmột trong những nền tảng cơ bản mà người kỹ sư hóa học cần có trong thiết kế thiết bị.Mỗi loại thiết bị đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, do đó trước khi muốn ápdụng vào thực tế cần nghiên cứu thiết kế tối ưu dựa trên nguyên liệu, chi phí ban đầu, chiphí vận hành và giá trị thương mại của sản phẩm cuối cùng Ngày nay, các loại thiết bịphản ứng được áp dụng rất nhiều vào công nghiệp nói chung và lĩnh vực xử lý môitrường nói riêng Trong lĩnh vực xử lý môi trường, đặc biệt là lĩnh vực xử lý nước thải,các thiết bị phản ứng thường được kết hợp với các kỹ thuật xử lý nước thải khác nhau đểtạo ra những công nghệ tối ưu nhất cho việc xử lý nước thải Chẳng hạn như: chúng ta cóthể xử lý chất thải hữu cơ bằng kỹ thuật xử lý vi sinh kết hợp với thiết bị phản ứng giánđoạn hay hệ thiết bị phản ứng hệ Cascade hoặc cũng có thể kết hợp với thiết bị ống dòng,
Trang 40hay xử lý nước thải, nước sinh hoạt có chứa các ion kim loại bằng kỹ thuật hấp phụ trêncác vật liệu được nhồi vào các thiết bị làm việc kiểu gián đoạn hay kiểu liên tục…….Một
ví dụ thực tế như thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt RO có bán trên thị trường là loại thiết
bị xử lý nước bằng kỹ thuật hấp phụ kết hợp với thiết bị làm việc liên tục
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt
[1] Nguyễn Bin (1991), Kỹ thuật tiến hành phản ứng, NXB Khoa học và kỹ thuật,