hấp phụ trong xử lý khí thải

ĐỀ TÀI: TỔNG QUAN VỀ HẤP PHỤ, THIẾT BỊ HẤP PHỤ VÀ VẬT LIỆU HẤP PHỤ.. TỔNG QUAN VẬT LIỆU HẤP PHỤ THIẾT BỊ HẤP PHỤ HOÀN NGUYÊN TÍNH TOÁN NỘI DUNG... HẤP PHỤ LÀ GÌ? Hấp phụ là quá trình tụ

ĐỀ TÀI: TỔNG QUAN VỀ HẤP PHỤ, THIẾT BỊ HẤP PHỤ VÀ VẬT LIỆU

HẤP PHỤ.

GVHD: Trần Thị Hiền

Nhóm: 11

XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

Ô nhiễm môi trường ???

Giao thông vận tải; hoạt động sx nông nghiệp; hoạt động sx công

nghiệp…

TỔNG QUAN VẬT LIỆU HẤP PHỤ THIẾT BỊ HẤP PHỤ HOÀN NGUYÊN TÍNH TOÁN

NỘI DUNG

HẤP PHỤ

KHÁI NIỆM

PHÂN LOẠI

ĐẶC ĐIỂM

CƠ CHẾ

HẤP PHỤ LÀ GÌ?

 Hấp phụ là quá trình tụ tập (chất chứa, thu hút…)

các phân tử khí, hơi hoặc các phân tử ion của các chất tan lên bề mặt phân chia pha

 Hấp phụ là sự hút các phân tử khí, hơi bởi bề mặt

chất hấp phụ

Chất mà trên bề mặt của nó xảy ra quá trình hấp phụ gọi là chất hấp phụ, còn chất được tụ tập trên bề mặt phân cách pha được gọi là chất bị hấp phụ.

I Tổng quan về hấp phụ

 Là quá trình không thuận nghịch.

 Nhiệt hấp phụ thường vào khoảng 10

- 20 kCal/mol

• Hấp phụ hóa học không phải bao giờ cũng là quá trình thuận

nghịch

Cơ chế của quá trình hấp phụ

QUÁ TRÌNH 1

 Sự duy chuyển chất đến mao quản của vật liệu hấp phụ

QUÁ TRÌNH 2

Hình thành đơn lớp chất bị hấp phụ lên bề mặt chất hấp phụ

Qúa trình hấp phụ được áp dụng rất phù hợp cho những trường hợp sau :

và cần thu hồi

3

Chất khí ô nhiễm

có nồng độ thấp trong khí thải mà các quá trình khử khí khác không thể áp dụng

pH ảnh hưởng đến diện tích bề mặt của VLHP cũng như điện tích bề mặt của chất

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ

Chất bị hấp phụ pH Nhiệt độ

HẤP PHỤ

Có khả năng làm

sạch cao Chất hấp phụ

sau khi sử dụng đều có

khả năng tái sinh

để xử lý dòng khí có nhiệt.

 Không thể sử dụng đối với nguồn thải có tải trọng ô nhiễm cao.

 Quá trình xử lý thường phải thực hiện theo phương pháp gián đoạn.

VẬT LIỆU HẤP PHỤ

Vật liệu hấp phụ

Than hoạt tính

Zeolit

Keo nhôm

Silicagel

3 Một số vật liệu hấp phụ phổ biến

 Than hoạt tính

o Với cấu trúc rỗng xốp, có diện tích

bề mặt ngoài rất lớn, than hoạt tính

có khả năng hấp phụ các chất độc

hại trong khí thải, khói thải của các

nhà máy sản xuất dung môi hữu cơ,

sản xuất thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ

thực vật, các lò đốt, cơ sở tái chế

nhựa,

Cấu trúc than hoạt tính

 Than hoạt tính

• Hiệu suất lọc sẽ tùy thuộc vào những

yếu tố:

Thời gian tiếp xúc

Tính chất hóa học

Tính chất vật lý

•Tính chất vật lý của Than hoạt tính, như kết cấu, kích thước, mật độ lỗ, diện tích tiếp xúc.

•Tính chất lý hóa học của các loại tạp chất cần loại bỏ.

•Thời gian tiếp xúc của nước với than hoạt tính

NHƯỢC ĐIỂM

Silicagel là gel của anhydrit axit silisic có cấu trúc lỗ xốp rất phát triển.

Công thức SiO2.nH2O

.

Mạng lưới của gel bao gồm các nguyên tử Si nằm giữa khối tứ diện nối với nhau thông qua các nguyên

tử O phân bố tại các đỉnh

Cấu trúc silicagel Tinh thể silicagel

hấp phụ thông qua liên kết hydro.

Ngoài ra, silicagel còn được sử dụng để tách các hydrocacbon thơm tách sắc ký các hợp chất hữu cơ

Trong đời sống, thường gặp silicagel trongnhững gói nhỏ đặt trong lọ thuốc tây, trongsản phẩm điện tử…

Silicagel ứng dụng trong xủ lí nước thải, khí thải

Silicagel

3.3 Zeolit

Zeolit là các hợp chất alumosihcat có cấu trúc tinh

thể

aluminosilicat Zeolit 4a

 Tính chất của zeolit phụ thuộc vào tỷ lệ

Si và Al và mức độ tạo tinh thể của sản phẩm cuối cùng.

 Đồng thời nó còn

chịu ảnh hưởng của các cation kim loại khác được nhận thêm vào trong quá trình hình thành sản phẩm.

Zeolit

 Zeolit giữ được

hoạt tính cao ở nhiệt

độ tương đối lớn

150 – 2500C.

 Có khả năng mang những vi sinh cần thiết đưa vào xử lý mùi

khó chịu của nước hồ nuôi tôm.

Zeolit

• Ưu điểm :Zeolit giữ được hoạt tính cao ở nhiệt độ tương đối lớn

150 – 250 0 C

• Nhược điểm: Do thể tích lỗ xốp của Zeolit nhỏ nên lượng chất hấp phụ ít hơn so với các chất hấp phụ công nghiệp khác.

• Khác với Silicagen, keo nhôm

• bền với tác dụng của các giọt ẩm Chúng được ứng dụng để thu hồi các hợp chất hữu cơ phân cực và sây khí

THIẾT BỊ HẤP PHỤ

Thiết bị hấp phụ không hoàn nguyên

• Gồm một lớp vật liệu hấp phụ mỏng, hình trụ hoặc xếp nếp.

• Tốc độ dòng khí đi trong lớp hấp phụ: 6 – 8 m/phút.

• Độ dày lớp hấp phụ: 1,25 – 10 cm.

• Tổn thất áp suất: khoảng 62 pas.

• Tuổi thọ lớp vật liệu hấp phụ khoảng 6 tháng nếu nồng độ chất

ô nhiễm cao, khoảng từ 1 - 2 năm nếu nồng độ chất ô nhiễm thấp.

• Thường áp dụng cho phòng thí nghiệm, cơ quan, kho hóa chất,…

Thiết bị hấp phụ có hoàn nguyên •

Hoàn nguyên vật liệu hấp phụ

• Khi đã xuất hiện điểm dừng, lúc này cần

phải ngừng chu kì hấp phụ và chuyển

sang chu kì hoàn nguyên để giải thoát

chất ô nhiễm đã bị hấp phụ trên bề mặt.

• Chi phí hoàn nguyên chiếm từ 40 – 70% tổng chi phí của quá trình làm sạch khí.

Phổ biến nhất là phương pháp dùng không khí nóng hoặc hơi nước.

Tính toán hấp phụ

• Khối lượng vật liệu hấp phụ cần

𝑀𝑡ℎ𝑎𝑛 = 𝜋.𝐷𝑡2

4 𝐻 𝜌𝐻𝑝