NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP KẼM HYDROSUNFIT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Viện Kỹ thuật Hóa học Bộ Mơn Q trình - Thiết bị Cơng nghệ Hố học Thực phẩm NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ THÍCH HỢP CHO Q TRÌNH TỔNG HỢP KẼM HYDROSUNFIT Sinh viên thực hiện: Hồ Mạnh Tuấn – 20154081 Nguyễn Thanh Hương – 20151901 GVHD: TS Vũ Thị Phương Anh Nội dung I Giới thiệu II Tổng quan trình III Lập mơ hình IV Kết luận I Giới thiệu Khái niệm Sự cạnh tranh khốc liệt hoạt động sản xuất kinh doanh ln đòi hỏi nhà quản lý doanh nghiệp phải thường xuyên lựa chọn phương án để đưa định nhanh chóng, xác kịp thời với ràng buộc hạn chế điều kiện liên quan tới tiềm doanh nghiệp, điều kiện thị trường, hoàn cảnh tự nhiên xã hội  Việc lựa chọn phương án tối ưu theo mục tiêu định trước quan trọng I Giới thiệu Khái niệm Ở phần nghiên cứu công nghệ thích hợp cho q trình xử ý SO2 cách tổng hợp Zn(HSO3)2 Khí Sunfu Đioxit (SO2) là loại chất nhiễm phổ biến sản xuất công nghiệp sinh hoạt người Nguồn phát sinh SO2 có thể q trình đốt bất cứ thứ thứ sống hàng ngày hay q trình cơng nghiệp  hay q trình cơng nghiệp I Khái Niệm Tác hai  Khi nhiễm độc khí SO2, SO2 sẽ vào phổi vào hệ thống bạch huyết  Trong máu SO2 tham gia nhiều phản ứng hoá học để làm giảm dự trữ kiềm, làm cho rối loạn q trình chuyển hố đường protêin, thiếu vitamin B C, tạo methemoglobine gây tắc nghẽn mạch máu làm giảm khả vận chuyển ôxy hồng cầu, gây co hẹp dây thanh  quản, khó thở Một số phương pháp xử lý SO2: 1.Hấp thụ khí SO2  2.Xử lý khí SO2 đá vôi vôi nung 3.Phương pháp Magie oxit 4.Phương phép kẽm 5.Xử lý SO2 Amoniac 6.Xử lý SO2 chất hấp thụ hữu 7.Xử lý SO2 chất hấp phụ thể rắn II Tổng quan trình • Q trình tạo muối kẽm hydrosunfit q trình dị thể khí – rắn – lỏng phức tạp • Trong q trình ngồi phản ứng có nhiều phản ứng khác đồng thời xảy • Chất lượng sản phẩn hiệu suất trình phụ thuộc vào nhiều yếu tố Song nhận thấy hiệu suất chuyển hóa kẽm sang sản phẩm phụ thuộc chủ yếu vào thơng số cơng nghệ sau: • Nhiệt đột tiến hành phản ứng • Vận tốc sục khí SO2 • Tỷ lệ bột kẽm/nước Để nghiên cứu ảnh hưởng ba thơng số tới hiệu suất q trình, tính chất phức tạp, chúng em áp dụng phương pháp mơ hình thống kê thực nghiệm III Lập mơ hình • Ở đây, chúng em tiến hành xây dựng mô hình với ba biến cơng nghệ vừa nêu • Qua tài liệu tham khảo cần thiết, miền biến thiên biến chọn sau: • Z1 – nhiệt độ tiến hành phản ứng: 10 – 70oC • Z2 – Vận tốc sục khí SO2: 3000 – 3800 ml/ph, lít • Z3 – Tỷ lệ bột kẽm/nước: 1/8 – 1/3 •  Sau chọn miền biến thiên biến cơng nghệ, tiến hành mã hóa biến theo cơng thức: • Trong – đơn vị thay đổi khoảng thay đổi theo trục Zj • Điểm với tọa độ , ,… gọi tâm kế hoạch mức sở •  Từ hệ tọa độ , ,… chuyển sang hệ tọa độ khơng thứ ngun x1, x2, …xk theo cơng thức: • Trong hệ tọa độ không thứ nguyên, tọa độ mức +1 mức -1, tâm trùng với gốc tọa độ Kết tính tốn cho ta bảng sau: Zj Z1 40oC 30oC Z2 3400 m/ph, lít 400 m/ph, lít Z3 0.2292 0.1042 a) Để nghiên cứu q trình này, trước hết nhóm em sử dụng phương pháp kế hoạch bậc hai mức tối ưu Kết thực nghiệm bảng ma trận kế hoạch hóa kết xem • Sau   xử lý kết thực nghiệm theo phương pháp kế hoạch thực nghiệm thu phương trình hồi quy bậc ba biến Phương trình có dạng sau: • Kiểm tra tính tương hợp phương trình theo chuẩn số Fisher: Với mức có nghĩa p = 0,05 bậc tự phương sai dư bậc tự phương sai lặp lại , giá trị tra bảng chuẩn số Fisher là: Ta thấy: Vậy phương trình hồi quy không tương hợp b) Kế hoạch trực giao cấp •  Phương trình hồi quy đầy đủ bậc II ba biến cần tìm số có dạng: • Trong đó: ; cánh tay đòn “sao” • Để ma trận kế hoạch hóa hồn tồn trực giao, giá trị lấy 1,215 Bảng giá trị thực nghiệm Kết q thí nghiệm trình bày bảng sau: •  Sau xử lý kết thực nghiệm theo phương pháp kế hoạch trực giao cấp nhận phương trình hồi quy mơ tả q trình tổn hợp Kẽm hydrosunfit Phương trình có dạng sau: • Kiểm tra tính tương hợp phương trình theo chuẩn số Fisher Với mức có nghĩa p = 0,05 bậc tự phương sai dư bậc tự phương sai lặp lại , giá trị tra bảng chuẩn số Fisher là: Ta thấy: Nên phương trình hồi quy nhận tương hợp   IV Kết luận •- Phương   trình hồi quy vừa tìm thực chất mơ tả quan hệ hiệu suất chuyển hóa kẽm sang sản phẩm Dựa vào hiêu phương trình ta tìm chế độ cơng nghệ tối ưu để hiệu suất chuyển hóa từ kẽm sang sản phẩm cao - Phương trình phương trình ba biến bậc nên khơng tìm điểm cực trị phương pháp giải tích Ở điểm tối ưu xác định máy tính sau giải phương trình tìm nghiệm tối ưu sau: • Nhiệt độ tiến hành phản ứng tối ưu: 22,5 • Vận tốc sục khí SO2 tối ưu: 3633,3 ml/lít.ph; • Tỷ lệ bột kẽm /nước : 0,2039 (xấp xỉ 1/5)  ... phần nghiên cứu cơng nghệ thích hợp cho trình xử ý SO2 cách tổng hợp Zn(HSO3)2 Khí Sunfu Đioxit (SO2) là loại chất nhiễm phổ biến sản xuất công nghiệp sinh hoạt người Nguồn phát sinh SO2 có thể trình. .. Magie oxit 4.Phương phép kẽm 5.Xử lý SO2 Amoniac 6.Xử lý SO2 chất hấp thụ hữu 7.Xử lý SO2 chất hấp phụ thể rắn II Tổng quan trình • Quá trình tạo muối kẽm hydrosunfit trình dị thể khí – rắn –... Kết thí nghiệm trình bày bảng sau: •  Sau xử lý kết thực nghiệm theo phương pháp kế hoạch trực giao cấp nhận phương trình hồi quy mơ tả q trình tổn hợp Kẽm hydrosunfit Phương trình có dạng sau: