Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ công suất 12000 m3 ngày

CHƯƠNG I TỔNG QUAN I. KHÁI QUÁT………………………………………………………….5 II. ĐẶC ĐIỂM KHÓI THẢI TỪ LÒ HƠI Đặc điểm khói thải lò hơi đốt bằng than đá……………………….5 Đặc điểm khói thải lò hơi đốt bằng dầu F.O………………………6 III. TÁC HẠI CỦA KHÍ SO2 Đối với sức khỏe con người……………………………………….7 Đối với thực vật…………………………………………………....8 Đối với môi trường………………………………………………...8 IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SO2 Hấp thụ khí SO2 bằng nước………………………………………..9 Hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch sữa vôi…………………………10 Xử lý khí khí SO2 bằng ammoniac………………………………11 Xử lý khí SO2 bằng magie oxit…………………………………...12 Xử lý khí SO2 bằng kẽm oxit……………………………………..13 Xử lý SO2 bằng kẽm oxit kết hợp natri sunfit …………………....13 Xử lý khí SO2 bằng các chất hấp thụ hữu cơ……………………..14 Hấp phụ khí SO2 bằng than hoạt tính……………………………..15 Hấp phụ khí SO2 bằng vôi, đá vôi, đolomit………………………15 CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Lựa chọn dung dịch hấp thụ………………………………………17 Sơ đồ công nghệ…………………………………………………..18 Thuyết minh sơ đồ công nghệ…………………………………….19 CHƯƠNG III TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH HẤP THỤ I. CÂN BẰNG VẬT CHẤT…………………………………………..20 II. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CÂN BẰNG………………………………...22 III. XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LÀM VIỆC………………………………….26 CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THÁP HẤP THỤ I. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH THÁP HẤP THỤ…………………………….28 II. TÍNH CHIỀU CAO THÁP HẤP THỤ 1. Chiều cao tháp hấp thụ……………………………………………32 2. Tính trở lực tháp…………………………………………………..36 III. TÍNH CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ a. Tính bơm…………………………………………………………....37 b. Tính quạt…………………………………………………………....39 IV. TÍNH CƠ KHÍ 1. Thân tháp…………………………………………………………..40 2. Nắp và đáy tháp……………………………………………………42 3. Đường ống dẫn khí………………………………………………...43 4. Đường ống dẫn lỏng……………………………………………….45 5. Tính bích…………………………………………………………...46 6. Lưới đỡ đệm……………………………………………………….48 7. Đĩa phân phối………………………………………………………49 8. Cửa nhập liệu và cửa tháo đệm…………………………………….49 9. Tải trọng toàn tháp…………………………………………………49 10. Chân đỡ……………………………………………………………50 11. Tai treo……………………………………………………………..50 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH…………………………51 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN…………………………………………..52 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………...55 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN V. KHÁI QUÁT Lò hơi là nguồn cung cấp nhiệt khá phổ biến trong nhiều loại hình công nghệ, thường gặp trong các công đoạn sấy, gia nhiệt định hình, gia nhiệt cho các phản ứng hóa học, làm chín thực phẩm, khử trùng…Trong nhiều ngành sản xuất, lò hơi là thiết bị không thể không có. Lò hơi có thể được cấp nhiệt từ nhiều nguồn khác nhau. Ở các lò hơi công suất nhỏ thường cấp nhiệt bằng điện, một số lò hiện đại dùng nhiên liệu là khí đốt hóa lỏng (gasLPG) kèm theo là hệ thống điều chỉnh tự động. Với các lò hơi “sạch” như trên thường không có vấn đề về mặt khói bụi thải. Tuy nhiên, thường gặp trong các cơ sở tiểu thủ công nghiệp tại Thành phố Hồ Chí Minh là các lò hơi dùng nhiên liệu đốt lò chính là gỗ củi, than đá hoặc dầu F.O. Các sản phẩm cháy do việc đốt các nhiên liệu trên thải vào không khí thường là nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường. VI. ĐẶC ĐIỂM KHÓI THẢI TỪ LÒ HƠI Đặc điểm khói thải của các loại lò hơi khác nhau, tùy theo loại nhiên liệu sử dụng. SO2 chủ yếu sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu bằng than đá hoặc dầu F.O.  Đặc điểm khói thải lò hơi đốt bằng than đá Khí thải của lò hơi đốt than chủ yếu mang bụi, CO2, CO, SO2, SO3, NOx…do thành phần hóa chất có trong than kết hợp với ôxy trong quá trình cháy tạo nên. Hàm lượng lưu huỳnh trong than khoảng 0,5% nên trong khí thải có SO2 với nồng độ khoảng 1333mgm3.  Đặc điểm khói thải lò hơi đốt bằng dầu F.O Khí thải của lò hơi đốt dầu F.O thường có các chất sau: CO2, CO, SO2, SO3, NOx, hơi nước… Ngoài ra còn có một hàm lượng nhỏ tro và các hạt tro rất nhỏ trộn lẫn với dầu cháy không hết tồn tại dưới dạng sol khí mà ta thường gọi là mồ hóng. Bảng: Nồng độ các chất trong khí thải lò hơi đốt dầu F.O

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG Đồ án môn học: Đề tài: GVHD: Th.s PHAN XUÂN THẠNH SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU MSSV: 90604046 TP.HCM, THÁNG 07/2010 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh Khoa Mơi trường ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ tên sinh viên : Trịnh Thị Minh Châu MSSV : 90604046 Lớp : MO06KMT1 Ngành : Kỹ thuật môi trường 1) Ngày giao đồ án : 15/04/2010 2) Ngày hoàn thành : 06/07/2010 3) Tên đồ án : Thiết kế HTXL khí thải SO2 từ lò thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m3/ngày 4) Nội dung : - Giới thiệu tổng quan phương pháp xử lý Đề xuất cơng nghệ xử lí Tính tốn thiết kế dựa cơng nghệ chọn Khái tốn chi phí đầu tư Kết luận kiến nghị Thực vẽ mô tả thiết kế Giáo viên hướng dẫn Th.s Phan Xuân Thạnh SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU MỤC LỤC CHƯƠNG I TỔNG QUAN I KHÁI QUÁT………………………………………………………….5 II ĐẶC ĐIỂM KHĨI THẢI TỪ LỊ HƠI - Đặc điểm khói thải lò đốt than đá……………………….5 - Đặc điểm khói thải lò đốt dầu F.O………………………6 III TÁC HẠI CỦA KHÍ SO2 - Đối với sức khỏe người……………………………………….7 - Đối với thực vật………………………………………………… - Đối với môi trường……………………………………………… IV CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SO2 - Hấp thụ khí SO2 nước……………………………………… - Hấp thụ khí SO2 dung dịch sữa vơi…………………………10 - Xử lý khí khí SO2 ammoniac………………………………11 - Xử lý khí SO2 magie oxit………………………………… 12 - Xử lý khí SO2 kẽm oxit…………………………………… 13 - Xử lý SO2 kẽm oxit kết hợp natri sunfit ………………… 13 - Xử lý khí SO2 chất hấp thụ hữu cơ…………………… 14 - Hấp phụ khí SO2 than hoạt tính…………………………… 15 - Hấp phụ khí SO2 vơi, đá vơi, đolomit………………………15 CHƯƠNG II ĐỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ - Lựa chọn dung dịch hấp thụ………………………………………17 - Sơ đồ công nghệ………………………………………………… 18 - Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ…………………………………….19 CHƯƠNG III TÍNH TỐN Q TRÌNH HẤP THỤ I CÂN BẰNG VẬT CHẤT………………………………………… 20 II XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CÂN BẰNG……………………………… 22 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU III XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LÀM VIỆC………………………………….26 CHƯƠNG IV TÍNH TỐN THÁP HẤP THỤ I TÍNH ĐƯỜNG KÍNH THÁP HẤP THỤ…………………………….28 II TÍNH CHIỀU CAO THÁP HẤP THỤ Chiều cao tháp hấp thụ……………………………………………32 Tính trở lực tháp………………………………………………… 36 III TÍNH CÁC CƠNG TRÌNH PHỤ TRỢ a Tính bơm………………………………………………………… 37 b Tính quạt………………………………………………………… 39 IV TÍNH CƠ KHÍ Thân tháp………………………………………………………… 40 Nắp đáy tháp……………………………………………………42 Đường ống dẫn khí……………………………………………… 43 Đường ống dẫn lỏng……………………………………………….45 Tính bích………………………………………………………… 46 Lưới đỡ đệm……………………………………………………….48 Đĩa phân phối………………………………………………………49 Cửa nhập liệu cửa tháo đệm…………………………………….49 Tải trọng toàn tháp…………………………………………………49 10 Chân đỡ……………………………………………………………50 11 Tai treo…………………………………………………………… 50 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN GIÁ THÀNH…………………………51 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN………………………………………… 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… 55 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU V KHÁI QUÁT - Lò nguồn cung cấp nhiệt phổ biến nhiều loại hình cơng nghệ, thường gặp cơng đoạn sấy, gia nhiệt định hình, gia nhiệt cho phản ứng hóa học, làm chín thực phẩm, khử trùng…Trong nhiều ngành sản xuất, lò thiết bị khơng thể khơng có - Lò cấp nhiệt từ nhiều nguồn khác Ở lò cơng suất nhỏ thường cấp nhiệt điện, số lò đại dùng nhiên liệu khí đốt hóa lỏng (gasLPG) kèm theo hệ thống điều chỉnh tự động Với lò “sạch” thường khơng có vấn đề mặt khói bụi thải Tuy nhiên, thường gặp sở tiểu thủ công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh lò dùng nhiên liệu đốt lò gỗ củi, than đá dầu F.O Các sản phẩm cháy việc đốt nhiên liệu thải vào khơng khí thường ngun nhân dẫn đến tình trạng nhiễm mơi trường VI ĐẶC ĐIỂM KHĨI THẢI TỪ LỊ HƠI - Đặc điểm khói thải loại lò khác nhau, tùy theo loại nhiên liệu sử dụng - SO2 chủ yếu sinh trình đốt nhiên liệu than đá dầu F.O  Đặc điểm khói thải lò đốt than đá - Khí thải lò đốt than chủ yếu mang bụi, CO 2, CO, SO2, SO3, NOx…do thành phần hóa chất có than kết hợp với ơxy q trình cháy tạo nên - Hàm lượng lưu huỳnh than khoảng 0,5% nên khí thải có SO với nồng độ khoảng 1333mg/m3  Đặc điểm khói thải lò đốt dầu F.O - Khí thải lò đốt dầu F.O thường có chất sau: CO 2, CO, SO2, SO3, NOx, nước… - Ngồi có hàm lượng nhỏ tro hạt tro nhỏ trộn lẫn với dầu cháy không hết tồn dạng sol khí mà ta thường gọi mồ hóng Bảng: Nồng độ chất khí thải lò đốt dầu F.O Chất gây ô nhiễm SO2 SO3 CO Tro bụi SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU Nồng độ (mg/m3) 5217 - 7000 50 280 Hơi dầu NOx 0,4 428 ( Trích Sổ tay hướng dẫn xử lý nhiễm môi trường sản xuất tiểu thủ công nghiệp – Xử lý khói lò – Sở Khoa học, Công nghệ môi trường Tp.HCM ) Bảng: Các chất nhiễm khói thải lò Loại lò Lò đốt củi Chất nhiễm Khói + tro bụi + CO + CO2 Lò đốt than đá Khói + tro bụi + CO + CO2 + SO2 + SO3 + NOx Lò đốt dầu F.O Khói + tro bụi + CO + CO2 + SO2 + SO3 + NOx ( Trích Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường sản xuất tiểu thủ cơng nghiệp – Xử lý khói lò – Sở Khoa học, Công nghệ môi trường Tp.HCM ) VII - TÁC HẠI CỦA KHÍ SO2 Khí SO2 loại khí khơng màu, khơng cháy, có vị hăng cay Do q trình quang hóa hay xúc tác, khí SO2 dễ dàng bị oxy hóa biến thành SO3 khí - Khí SO2 loại khí độc hại khơng sức khỏe người, động thực vật mà ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường  Đối với sức khỏe người - 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 Bảng: Liều lượng gây độc mg SO2/m3 20 - 30 50 130 - 260 1000 - 1300 Tác hại Giới hạn gây độc tính Kích thích đường hơ hấp, ho Liều nguy hiểm sau hít thở (30 - 60 phút) Liều gây chết nhanh (30 - 60 phút) SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU - SO2 xâm nhập vào thể người qua quan hơ hấp quan tiêu hóa sau hòa tan nước bọt Cuối cùng, chúng xâm nhập vào hệ tuần hoàn - Khi tiếp xúc với bụi, SO2 tạo hạt axit nhỏ có khả xâm nhập vào huyết mạch kích thước chúng nhỏ 2-3 μm - SO2 xâm nhập vào thể qua da gây chuyển đổi hóa học Kết hàm lượng kiềm máu giảm, ammoniac bị qua đường tiểu có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt - Trong máu, SO2 tham gia nhiều phản ứng hóa học, gây rối loạn chuyển hóa đường protein, gây thiếu vitamin B C, ức chế enzyme oxydaza, tạo methemoglobine để chuyển Fe2+ (hòa tan) thành Fe3+ (kết tủa) gây tắc nghẽn mạch máu làm giảm khả vận chuyển oxy hồng cầu, gây co hẹp dây quản, khó thở  Đối với thực vật - Các loài thực vật nhạy cảm với khí SO2 rêu địa y Bảng: Nồng độ gây độc Nồng độ (ppm) 0,03 0,15 – 0,3 1–2 Tác hại Ảnh hưởng đến sinh trưởng rau Gây độc kinh niên Chấn thương sau vài tiếp xúc  Đối với môi trường - SO2 bị oxy hóa ngồi khơng khí phản ứng với nước mưa tạo thành axit sulfuric hay muối sulfate gây tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến mơi trường  - Q trình hình thành mưa axit SO2 Phản ứng hố hợp lưu huỳnh điơxít hợp chất gốc hiđrôxyl: SO2 + OH· → HOSO2· - Phản ứng hợp chất gốc HOSO2· O2 cho hợp chất gốc HO2· SO3 : HOSO2· + O2 → HO2· + SO3 - Lưu huỳnh triơxít SO3 phản ứng với nước tạo H 2SO4 Đây thành phần chủ yếu mưa axít SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l)  Các tác hại mưa axit SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU - Nước hồ bị axit hóa: mưa axit rơi mặt đất rửa trôi chất dinh dưỡng mặt đất mang kim loại độc hại xuống ao hồ, gây ô nhiễm nguồn nước hồ, phá hỏng loại thức ăn, uy hiếp sinh tồn loài cá sinh vật khác nước Bảng: Các ảnh hưởng pH đến hệ thủy sinh vật - pH C = 1,8 + = 1,8 mm - Kiểm tra ứng suất thành theo áp suất thử tính tốn: D      2.ht  S  C  p 2,6  2.0,65.12  2,8.10  397,4931.10  7,6.k ht  S  C . h 7,6.0,85.0,65.12  2,8.10  3.0,95 t SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  73,35.10 ( N / m ) < c 1,2 - Vậy bề dày nắp elip S = 12mm hợp lý - Khối lượng nắp elip tra Bảng XIII.11 trang 384 – Sổ tay thiết bị tập 2: M = 730 (kg) - Đối với thép khơng gỉ khối lượng nắp elip: M = 1,01.730 = 737,3(kg) - Khối lượng nắp đáy elip: M2 = 2.M = 2.737,3 = 1474,6 (kg) Đường ống dẫn khí - Vận tốc khí ống khoảng 10 - 30 m/s - Chọn vận tốc ống dẫn khí vào vận tốc ống dẫn khí ra: v = 25 m/s  Ống dẫn khí vào - Lưu lượng khí vào: Qv = G1.Mvao = 446,163.29,12 =12992,27 (kg/h) =3,61 (kg/s) =3,35 m3/s - Đường kính ống dẫn khí vào: d - 4.Qv 4.3,35  0,413 m  v  25 Chọn ống với đường kính ống tiêu chuẩn: d = 400 mm, bề dày: b = 13 mm, làm thép không gỉ - Theo bảng XIII.32- trang 434 - Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất Tập chiều dài đoạn ống nối (ứng với đường kính 400mm) 150mm - Để đảm bảo phân phối khí tháp, ta sử dụng đĩa đục lỗ với bề dày mm, lỗ có đường kính 50 mm, bước lỗ 50 mm  Ống dẫn khí - Khối lượng phân tử pha khí đầu ra: M  y c M SO2  (1  y c ).M kk 0,211 10  3.64  (1  0,211 10  ).29 29,01 (kg / kmol) - Lưu lượng khí ra: Qr  - Gc M 444,757.29,01  11438 ,3 m / h 3,177 (m / s) c 1,128 Đường kính ống dẫn khí ra: SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU d - 4.Qr 4.3,177  0,402 m  v  25 Chọn ống với đường kính ống tiêu chuẩn: d = 400 mm, bề dày: b = 13 mm, làm thép không gỉ - Theo bảng XIII.32- trang 434 - Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất Tập chiều dài đoạn ống nối (ứng với đường kính 400mm) 150mm Đường ống dẫn lỏng - Vận tốc chất lỏng ống khoảng 1- m/s  Ống dẫn lỏng vào - Chọn vận tốc ống dẫn lỏng vào: v = 2,5 m/s - Lưu lượng lỏng vào: Qv = - 186,603 kg / s 0,1686 m3/s 1106,75 kg / m Đường kính ống dẫn lỏng vào: 4.Qv 4.0,1686  0,293 m  v  2,5 d - Chọn ống với đường kính tiêu chuẩn: d = 300 mm, bề dày: b = 12 mm - Vật liệu làm nhựa PVC - Ống dẫn lỏng hàn vào thiết bị, bên ngồi có lắp mặt bích Theo bảng XIII.32 trang 434 – Sổ tay thiết bị chiều dài đoạn ống nối 140mm  Ống dẫn lỏng - Chọn vận tốc ống dẫn lỏng ra: v = 1,5 m/s - Lưu lượng lỏng ra: Qr = - 186,61 kg / s 0,1696 m3/s 1100 kg / m Đường kính ống dẫn lỏng ra: SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU d 4.Qr 4.0,1696  0,397 m  v  1,5 - Chọn ống với đường kính ống tiêu chuẩn: d = 400 mm, bề dày :b = 13 mm - Theo bảng XIII.32 trang 434 – Sổ tay thiết bị chiều dài đoạn ống nối 140mm Tính bích - Bích dùng để gắn phần thiết bị với - Chọn bích loại bích liền kiểu I làm thép X18H10T a Tính bích nối đáy tháp với thân o Theo bảng XIII.27- trang 417- Sổ tay q trình thiết bị hóa chất tập 2, ta có thơng số đo bích sau: - Đường kính trong: Dt = 2,6 m - Đường kính ngoài: Dn = 2,6 + 2.8.10-3 = 2,616 m - Đường kính ngồi bích: D = 2770 mm - Đường kính tâm bulong: Dbl = 2710 mm - Đường kính mép vát: Dl = 2670 mm - Đường kính bulong: db = M27 - Số bulong: z = 60 - Chiều cao bích: h = 35 mm - Khối lượng bích:  m1 = ( D  Dn2 ).0,035.7900 180,124kg b Tính mặt bích nối ống dẫn thiết bị - Chọn loại bích liền kim loại đen để nối  Ống dẫn lỏng vào o Theo bảng XIII.26- trang 409-Sổ tay trình thiết bị hóa chất tập 2, ta có thơng số đo bích sau: - Đường kính ống: Dy = 300 m - Đường kính ngồi: Dn = 325 m - Đường kính ngồi bích: D = 435 mm - Đường kính tâm bulong: Dbl = 395 mm - Đường kính mép vát: Dl = 365 mm SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU - Đường kính bulong: db = M20 - Số bulong: z = 12 - Chiều cao bích: h = 22 mm - Khối lượng bích:  2 m2 = ( D  Dn ).0,022.7900 11,414kg  Ống dẫn lỏng o Theo bảng XIII.26- trang 409-Sổ tay q trình thiết bị hóa chất tập 2, ta có thơng số đo bích sau: - Đường kính ống: Dy = 400mm - Đường kính ngồi: Dn = 426mm - Đường kính ngồi bích: D = 535 mm - Đường kính tâm bulong: Dbl = 495 mm - Đường kính mép vát: Dl = 465 mm - Đường kính bulong: db = M20 - Số bulong: z = 16 - Chiều cao bích: h = 22 mm - Khối lượng bích:  m3 = ( D  Dn2 ).0,032.7900 14,298kg  Ống dẫn khí vào o Theo bảng XIII.26- trang 409-Sổ tay q trình thiết bị hóa chất tập 2, ta có thơng số đo bích sau: - Đường kính ống: Dy = 400mm - Đường kính ngồi: Dn = 426mm - Đường kính ngồi bích: D = 535 mm - Đường kính tâm bulong: Dbl = 495 mm - Đường kính mép vát: Dl = 465 mm - Đường kính bulong: db = M20 - Số bulong: z = 16 - Chiều cao bích: h = 22 mm - Khối lượng bích: SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  2 m4 = ( D  Dn ).0,022.7900 14,298kg  Ống dẫn khí o Theo bảng XIII.26- trang 409-Sổ tay trình thiết bị hóa chất tập 2, ta có thơng số đo bích sau: - Đường kính ống: Dy = 400mm - Đường kính ngồi: Dn = 426mm - Đường kính ngồi bích: D = 535 mm - Đường kính tâm bulong: Dbl = 495 mm - Đường kính mép vát: Dl = 465 mm - Đường kính bulong: db = M20 - Số bulong: z = 16 - Chiều cao bích: h = 22 mm - Khối lượng bích:  m5 = ( D  Dn2 ).0,022.7900 14,298kg - Tổng khối lượng bích: M = 4.m1 + 2.m2 + 2.m3 + 2.m4 + 2.m5 = 541,108kg Lưới đỡ đệm - Lưới đỡ điệm cấu tạo nửa vỉ thép không gỉ X18H10T nối với Bên có hàn lỗ tay để dễ dàng cầm nắm tháo lắp, dùng đỡ đệm có kích thước 50.50 o Theo bảng IX.22- trang 230 - Sổ tay trình thiết bị hóa chất tập 2, ta có thơng số lưới ứng với đường kính tháp 2,6 m sau: - Khoảng cách nửa vỉ thép: mm - Đường kính lưới: Dl = 2565 mm - Chiều rộng bước b : 41,5 mm - Khối lượng đệm:  D  2,6 mđ  hđ  đ Vt  5,6.500.0,79 11744,15 ( kg ) 4 - Khối lượng dung dịch thấm qua đệm: SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU   D  mddđ  hđ       D   hđ Vt  . l     2,6    5,6       2,6   5,6.0,79  .1100 6868,1 (kg )   Đĩa phân phối - Chọn dùng đĩa phân phối loại làm thép không gỉ X18H10T o Theo bảng IX.22- trang 230 - Sổ tay trình thiết bị hóa chất tập 2, ta có thơng số đĩa ứng với đường kính tháp 2,6 m sau: - Đường kính đĩa: Dđ = 1625 mm - Chiều dày đĩa: mm - Số lượng ống dẫn chất lỏng: 70 ống - Đường kính ống dẫn lỏng: d = 90 mm - Bề dày ống dẫn lỏng: S = 2,5 mm - Bước lỗ: t = 150 mm Cửa nhập liệu cửa tháo đệm - Chọn kích thước cửa nhập liệu giống cửa tháo đệm - Chọn cửa hình vng có kích thước cạnh: a = 400 m Tải trọng tồn tháp - Khối lượng đĩa phân phối khí, lưới đỡ đệm, cửa nhập tháo đệm, bulong…có khối lượng nhỏ so với khối lượng dung dịch tháp nên bỏ qua - Khối lượng tồn tháp: m M  M  M  mđ  mddđ  25340kg - Tải trọng toàn tháp: P  g m 9,81.25340 = 248585,4 N 10 Chân đỡ - Chọn tháp có chân đỡ làm thép CT3 - Tải trọng đặt lên chân đỡ: G P 62146,35 N - Chọn tải trọng cho phép chân G = 8,104 N o Theo bảng XIII.35 - trang 437- Sổ tay trình thiết bị hóa chất tập 2, ta có thông số chân đỡ sau: SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU L B B1 B2 H h S l d 275 22 120 34 mm 320 265 270 400 500 11 Tai treo - Chọn tháp có tai treo, vật liệu làm tai treo thép CT3 - Tải trọng đặt lên tai treo: G P 62146,35 N - Chọn tải trọng cho phép tai treo G = 8,104 N o Theo bảng XIII.36 - trang 438 - Sổ tay trình thiết bị hóa chất tập 2, ta có thơng số tai treo sau: Tải trọng Bề mặt Tải trọng cho phép đỡ cho phép F.104, lên bề tai treo m mặt đỡ G.10 , N q.10-6 N/m2 8,0 639 1,25 L a d Khối lượng tai treo, kg B1 H S l 270 240 240 420 14 120 25 34 21,5 mm CHƯƠNG V: Vật liệu B TÍNH TỐN GIÁ THÀNH Loại Số lượng Đơn giá (Ngàn đồng) Thân tháp Thép X18H10T Thành tiền (Ngàn đồng) 4712,12(kg) 60 282727 1474,6(kg) 60 88476 180(kg) 60 10800 dày 8mm Đáy nắp Thép X18H10T dày 12mm Bích Thép X18H10T SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU Thép CT3 361(kg) 12 4332 Chân đỡ Thép CT3 100(kg) 12 1200 Tai treo Thép CT3 21,5 x 4(kg) 12 1032 Ống dẫn khí Thép X18H10T 20m 60 1200 Ống dẫn lỏng PVC 30m 80 2400 Máy bơm nước x 40Hp 700/Hp 56000 Quạt - động 2Hp 600/Hp 1200 Máy khuấy 5000 Bể lắng 10000 - Tiền vật tư: 464367000 VNđ - Chi phí gia cơng, lắp đặt: 30% chi phí vật tư = 139310000 Vnđ - Vậy tổng chi phí ước tính khoảng 604 triệu VNđ CHƯƠNG VI: - KẾT LUẬN Khí SO2 loại khí độc có khả gây tác động xấu đến sức khỏe người gây ô nhiễm môi trường - Khí SO2 khơng thải từ lò mà từ nhiều ngành cơng nghiệp khác Chính mà phương pháp xử lí SO tháp hấp thụ (tháp đệm) áp dụng rộng rãi việc xử lí khí SO2 từ nguồn thải khác a Nhận xét phương pháp hấp thụ  Ưu điểm: - Rẻ tiền, sử dụng H2O làm dung môi hấp thụ…Các khí độc hại SO 2, HCl, HF…có thể xử lí tốt với phương pháp SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU - Có thể sử dụng kết hợp cần rửa khí làm bụi, khí thải có chứa bụi khí độc hại mà chất khí có khả tan tốt nước rửa  Nhược điểm: - Hiệu suất làm không cao, hệ số làm giảm nhiệt độ dòng khí cao nên khơng thể dùng xử lí dòng khí có nhiệt độ cao - Q trình hấp thụ trình tỏa nhiệt nên thiết kế, xây dựng vận hành hệ thống, nhiều trường hợp phải lắp thêm thiết bị trao đổi nhiệt tháp hấp thụ để làm nguội thiết bị Như thiết bị trở nên cồng kềnh phức tạp - Dễ xảy tượng ngập lụt tháp ta điều chỉnh mật độ tưới pha lỏng khơng tốt - Khi chất khí cần xử lí khơng có khả hòa tan tốt nước việc lựa chọn dung mơi khó khăn b Tháp hấp thụ (tháp đệm) - Thường sử dụng mơi trường ăn mòn, tỉ lệ lỏng / khí lớn, cho hiệu suất cao, dễ chế tạo dễ vận hành, xử lí loại khí nồng độ cao…  Tháp cần thỏa mãn yêu cầu sau: - Hiệu có khả cho khí qua - Trở lực thấp - Kết cấu đơn giản vận hành thuận tiện - Không bị tắc nghẽn cặn sinh trình hấp thụ c Vật liệu đệm - Có diện tích bề mặt riêng lớn, độ rỗng lớn để giảm trở lực cho pha khí - Vật liệu chế tạo đệm phải có khối lượng riêng nhỏ bền hóa học d Vật liệu chế tạo tháp hấp thụ - Do phải làm việc mơi trường ăn mòn nên vật liệu chế tạo tháp sử dụng thép không gỉ hay loại thép hợp kim đặc biệt chúng có tính chống ăn mòn cao e Lựa chọn dung mơi - Độ hòa tan chọn lọc: hòa tan tốt cấu tử cần tách khỏi hỗn hợp khí mà khơng hòa tan cấu tử lại hòa tan không đáng kể SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU - Độ bay tương đối: dung mơi nên có áp suất thấp - Tính ăn mòn dung mơi: dung mơi nên có tính ăn mòn thấp - Chi phí: dung mơi rẻ dễ tìm - Độ nhớt: dung mơi có độ nhớt thấp tăng tốc độ hấp thu, độ giảm áp thấp truyền nhiệt tốt, cải thiện điều kiện ngập lụt tháp - Nhiệt dung riêng: thấp để tốn nhiệt hồn ngun dung môi - Nhiệt độ sôi: khác xa nhiệt độ sơi chất hòa tan dễ tách cấu tử khỏi dung mơi - Nhiệt độ đóng rắn: thấp để tránh tượng đóng rắn làm tắc thiết bị f Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu hấp thụ  Ảnh hưởng nhiệt độ - Khi diều kiện khác không đổi mà nhiệt độ tháp tăng giá trị hệ số Henry tăng, đường cân dịch chuyển trục tung - Nếu đường làm việc khơng đổi mà nhiệt độ tăng động lực truyền khối giảm, tốc độ truyền khối giảm - Tuy nhiên, nhiệt độ tăng có lợi độ nhớt dung mơi giảm (trong trường hợp trở lực khuếch tán nằm pha lỏng)  Ảnh hưởng áp suất - Khi diều kiện khác không đổi mà áp suất tháp tăng giá trị hệ số Henry giảm, đường cân dịch chuyển trục hồnh Vì vậy, tăng áp suất trình truyền khối tốt động lực lớn - Tuy nhiên, việc tăng áp suất kèm theo tăng nhiệt độ - Ngoài ra, tăng áp suất cũng gây khó khăn việc chế tạo vận hành thiết bị - Chính mà thiết kế vận hành, ta cần phải quan tâm đến thông số nhiệt độ áp suất để đảm bảo trình hấp thụ có hiệu cao thiết bị hoạt động an toàn SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU TÀI LIỆU THAM KHẢO Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập – Khuấy, Lắng lọc – Nguyễn Văn Lụa – NXB ĐHQG Tp.HCM Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập – Truyền khối – Vũ Bá Minh – NXB ĐHQG Tp.HCM SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU Ơ nhiễm khơng khí xử lí khí thải, tập – Lý thuyết tính tốn cơng nghệ xử lí khí độc hại – Trần Ngọc Chấn – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Kỹ thuật xử lí khí thải cơng nghiệp – Phạm Văn Bơn – Trường ĐH Bách Khoa Tp.HCM Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm - Bài tập Các trình học– Nguyễn Văn Lục, Hồng Minh Nam – NXB ĐHQG Tp.HCM Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm - Bài tập Truyền khối – Trịnh Văn Dũng– NXB ĐHQG Tp.HCM Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm – Bảng tra cứu Quá trình học Truyền nhiệt, truyền khối– NXB ĐHQG Tp.HCM Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập – Trần Xoa – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 10 Tài liệu học tập mơn Kỹ thuật xử lí khí thải –Quá trình hấp thụ - CBGD Dư Mỹ Lệ 11 Sổ tay hướng dẫn Xử lí nhiễm mơi trường sản xuất tiểu thủ công nghiệp – tập 2, Xử lí khói thải lò – Sở Khoa học, Công nghệ Môi trường Tp.HCM SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU ... án : Thiết kế HTXL khí thải SO2 từ lò thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m3/ngày 4) Nội dung : - Giới thiệu tổng quan phương pháp xử lý Đề xuất công nghệ xử lí Tính tốn thiết kế. .. XỬ LÝ SO2 - Hấp thụ khí SO2 nước……………………………………… - Hấp thụ khí SO2 dung dịch sữa vơi…………………………10 - Xử lý khí khí SO2 ammoniac………………………………11 - Xử lý khí SO2 magie oxit………………………………… 12 - Xử lý khí. .. tạo thiết bị đắt (thiết bị làm việc môi trường ăn mòn mạnh nhiệt độ cao) CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ u cầu: Thiết kế hệ thống xử lí khí thải SO2 từ lò thiết bị tháp hấp