tiểu luận môn Công nghệ xử lý khí thải và tiếng ồn Phương pháp hấp phụ trong xử lý môi trường

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN Nhóm lớp: 03DHMT2 Tiết: 10, 11, 12 - Thứ 2 Nhóm: 02 GVHD: Trần Đức Thảo Đề tài: PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG NỘI DUNG: ĐỊNH NGHĨA PHÂN LOẠI VẬT LIỆU HẤP PHỤ ỨNG DỤNG THIẾT BỊ I. ĐỊNH NGHĨA “Phương pháp hấp phụ là quá trình phân li khí dựa trên ái lực của một số chất rắn đối với một số loại khí có mặt trong hỗn hợp khí nói chung và trong khí thải nói riêng, trong quá trình đó các phân tử chất khí ô nhiễm trong khí thải bị giữ lại trên bề mặt của vật liệu rắn”. Quá trình ngược lại của hấp phụ gọi là quá trình giải hấp phụ hay nhả hấp phụ. Trong quá trình hấp phụ có toả ra một nhiệt lượng, gọi là nhiệt hấp phụ. Bề mặt càng lớn tức độ xốp của chất hấp phụ càng cao thì nhiệt hấp phụ toả ra càng lớn. Đặc biệt quá trình hấp phụ được áp dụng phù hợp cho những trường hợp sau:  Chất khí ô nhiễm không cháy được hoặc khó đốt cháy;  Chất khí cần khử là có giá trị và cần thu hồi;  Chất khí ô nhiễm có nồng độ thấp trong khí thải mà các quá trình khử khí khác không thể áp dụng. II. PHÂN LOẠI •Hấp phụ vật lí (physical adsorption) •Hấp phụ hóa học (chemisorption) 1. Hấp phụ vật lí (physical adsorption) Các phần tử khí bị giữ lại trên bề mặt chất hấp phụ nhờ lực liên kết giữa các phần tử (lực Vander Waals). Quá trình này có toả nhiệt, độ nhiệt toả ra phụ thuộc vào cường độ lực liên kết phân tử và tương đương với entanpy ( nhiệt) ngương tụ của hơi, khí. Nhiệt hấp phụ lý học thường không lớn nằm khoảng 2 – 20 kJ/mol. Thích hợp ở nhiệt độ thấp , ngược lại lượng khí bị hấp phụ bằng quá trình hấp phụ vật lí sẽ giảm nhanh và có trị số rất bé khi nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn của chất bị hấp phụ. Lượng khí bị hấp phụ tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt của vật liệu hấp phụ. Sự hấp phụ vật lí đặc trưng nhất là hấp phụ hơi nước trên bề mặt silicagen. 2. Hấp phụ hóa học (chemisorption) Là kết quả của các phản ứng hóa học giữa chất bị hấp phụ và vật liệu hấp phụ Lực liên kết mạnh hơn nhiều so với lực liên kết trong hấp phụ vật lí  Lượng nhiệt tỏa ra nhiều hơn thường nằm trong khoảng 20 – 400kJ/g.mol [...]... Thiết bị hấp phụ với chất hấp phụ dạng chuyển động Hệ thống hấp phụ dạng đĩa xoay IV THIẾT BỊ HẤP PHỤ 2 Thiết bị hấp phụ hoàn nguyên: c) Thiết bị hấp phụ với chất hấp phụ dạng chuyển động Hệ thống hấp phụ dạng roto IV THIẾT BỊ HẤP PHỤ 2 Thiết bị hấp phụ hoàn nguyên: d) Hệ thống hấp phụ dạng tầng sôi Hệ thống hấp phụ dạng tầng sôi V ỨNG DỤNG 1 Xử lý khí NOx Sử dụng phương pháp hấp phụ để xử lý khí NOx... trơ không chứa chất khí đã bị hấp phụ thổi qua lớp vật liệu hấp phụ Trong trường hợp này áp suất riêng của chất bị hấp phụ trong pha khí sẽ thấp hoặc bằng 0, như vậy sẽ tạo được gradient P ngược chiều so với quá trình hấp phụ và chất hấp phụ trong pha rắn sẽ khuếch tán ngược trở lại vào pha khí – tức là giải hấp phụ e) Hoàn nguyên bằng cách đuổi: Giải hấp bằng cách đuổi ( giải hấp lạnh) là dung một... vừa đồng thời hấp phụ ở tháp này và hoàn nguyên vật liệu hấp phụ ở tháp kia, đảm bảo dòng khí hấp phụ liên tục IV THIẾT BỊ HẤP PHỤ 2 Thiết bị hấp phụ hoàn nguyên: a) Sơ đồ cấu tạo của thiết bị hấp phụ với chất lỏng dạng không chuyển động IV THIẾT BỊ HẤP PHỤ 2 Thiết bị hấp phụ hoàn nguyên: b) Sơ đồ hệ thống thiết bị gồm hai thiết bị hấp phụ nối song song IV THIẾT BỊ HẤP PHỤ 2 Thiết bị hấp phụ hoàn nguyên:... thoát khí đã bị hấp phụ trong quá trình hấp phụ hóa học thì bản chất hóa học của khí đã bị thay đổi  muốn hoàn nguyên thu hồi khí có giá trị phải chọn vật liệu hấp phụ nào có tính chất hấp phụ vật lí là chủ yếu Xảy ra nhanh, tốc độ cao ở điều kiện nhiệt độ cao, phụ thuộc vào nhiệt độ, được gọi là hấp phụ hóa học kích hoạt, ngược lại là qt hấp phụ hóa học ko kích hoạt SO SÁNH HẤP PHỤ VẬT LÝ VÀ HẤP PHỤ... các chất hấp phụ như than hoạt tính silicagel, alumogel, than bùn… 2 Xử lý hơi thủy ngân bằng chất hấp phụ piroluzit (phương pháp khô và khô – ướt phối hợp) Piroluzit là một quặng có chứa dioxit mangan MnO2 và có khả năng hấp phụ hơi thủy ngân tạo thành HgMnO2 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 và hơi thủy ngân bằng vôi và Piroluzit kết hợp 3 Xử lý khí H2S bằng than hoạt tính Quá trình hấp phụ khí H2S bằng... chất bị hấp phụ ra khỏi chất hấp phụ IV THIẾT BỊ HẤP PHỤ 1 Thiết bị hấp phụ không hoàn nguyên: Hệ thống hấp phụ không hoàn nguyên dạng tấm mỏng IV THIẾT BỊ HẤP PHỤ 1 Thiết bị hấp phụ không hoàn nguyên: Hệ thống hấp phụ không hoàn nguyên dạng thùng IV THIẾT BỊ HẤP PHỤ 2 Thiết bị hấp phụ hoàn nguyên: Quá trình thường được thực hiện trong những lớp đệm (tháp đệm) thường dược bố trí hai tháp để vừa đồng thời... bị hấp phụ có khả Tính đặc thù mặt, phụ thuộc vào những điều năng tạo liên kết hóa học với chất kiện về nhiệt độ và áp suất hấp phụ Có tính thuận nghịch Sự phản Tính thuận hấp phụ là xu hướng phân bố đều đặn chất bị hấp phụ trở vào nghịch môi trường Thường bất thuận nghịch Quá trình giải hấp tương đối khó vì sản phẩm giải hấp thường bị biến đổi thành phần hóa học III Vật liệu hấp phụ Các loại chất hấp. .. VÀ HẤP PHỤ HÓA HỌC Hấp phụ vật lý Hấp phụ hóa học Tương tác vật lý không có sự trao Liên kết hóa học có sự trao đổi Loại liên kết đổi electron electron Nhiệt hấp phụ Vài Kcal/mol Năng lượng Không quan trọng hoạt hóa Khoảng nhiệt Nhiệt độ thấp độ hấp phụ Vài chục Kcal/mol Quan trọng Ưu đãi ở nhiệt độ cao Số lớp hấp phụ Nhiều lớp Một lớp Có tính đặc thù Sự hấp phụ chỉ Ít phụ thuộc vào bản chất của bề... hấp phụ a) Hoàn nguyên bằng nhiệt: Vật liệu được sấy nóng  khả năng hấp phụ giảm xuống đến mức thấp nhất  chất khí bị hấp phụ sẽ thoát ra ngoài b) Hoàn nguyên bằng áp suất: Giảm áp suất nếu quá trình hấp phụ diễn ra ở áp suất dư Tạo chân không nêu giai đoạn hấp phụ được thực hiện ở áp suất thường c) Hoàn nguyên bằng hơi nước: 5 Quá trình hoàn nguyên – giải hấp phụ d) Hoàn nguyên bằng khí trơ: Dùng khí. .. năng hấp phụ hơi các hợp chất phân cực và các chất có nối đôi, ba trong phân tử Ngoài ra, Zeolit còn có khả năng lớn hấp phụ hơi nước 5 Quá trình hoàn nguyên – giải hấp phụ Khi xuất hiện điểm ngừng, tức là khi nồng độ chất ô nhiễm trong pha khí ở đầu ra của thiết bị đã bắt đầu tăng vượt giới hạn cho phép, cần phải ngưng chu kì hấp phụ và chuyển sang chu kì hoàn nguyên 5 Quá trình hoàn nguyên – giải hấp . CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ TIẾNG ỒN Nhóm lớp: 03DHMT2 Tiết: 10, 11, 12 - Thứ 2 Nhóm: 02 GVHD: Trần Đức Thảo Đề tài: PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG NỘI DUNG: ĐỊNH NGHĨA PHÂN LOẠI VẬT. nhiệt độ cao, phụ thuộc vào nhiệt độ, được gọi là hấp phụ hóa học kích hoạt, ngược lại là qt hấp phụ hóa học ko kích hoạt. SO SÁNH HẤP PHỤ VẬT LÝ VÀ HẤP PHỤ HÓA HỌC Hấp phụ vật lý Hấp phụ hóa học Loại. của chất bị hấp phụ. Lượng khí bị hấp phụ tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt của vật liệu hấp phụ. Sự hấp phụ vật lí đặc trưng nhất là hấp phụ hơi nước trên bề mặt silicagen. 2. Hấp phụ hóa học