Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m3 ngày (link full file cad ở trang cuối)

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 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Thành phố Hồ Chí Minh Khoa Mơi trường Độc lập – Tự – Hạnh phúc 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 lị 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 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 MỤC LỤC CHƯƠNG I TỔNG QUAN I KHÁI QUÁT………………………………………………………….5 II ĐẶC ĐIỂM KHĨI THẢI TỪ LỊ HƠI - Đặc điểm khói thải lị đốt than đá……………………….5 - Đặc điểm khói thải lị 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 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 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I KHÁI QUÁT - Lò nguồn cung cấp nhiệt phổ biến nhiều loại hình công nghệ, thường gặp công đoạn sấy, gia nhiệt định hình, gia nhiệt cho phản ứng hóa học, làm chín thực phẩm, khử trùng…Trong nhiều ngành sản xuất, lị thiết bị khơng thể khơng có - Lị cấp nhiệt từ nhiều nguồn khác Ở lị cơng suất nhỏ thường cấp nhiệt điện, số lò đại dùng nhiên liệu khí đốt hóa lỏng (gas-LPG) kèm theo hệ thống điều chỉnh tự động Với lị “sạch” thường khơng có vấn đề mặt khói bụi thải Tuy nhiên, thường gặp sở tiểu thủ công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh lị dùng nhiên liệu đốt lị 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 II 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 lị đốt than đá - Khí thải lị đốt than chủ yếu mang bụi, CO2, 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 SO2 với nồng độ khoảng 1333mg/m3 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU 5 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XN THẠNH  Đặc điểm khói thải lị đốt dầu F.O - Khí thải lị đốt dầu F.O thường có chất sau: CO2, CO, SO2, SO3, NOx, nước… - Ngồi cịn 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 lị đốt dầu F.O Chất gây ô nhiễm SO2 SO3 CO Tro bụi Hơi dầu NOx Nồng độ (mg/m3) 5217 - 7000 50 280 0,4 428 ( Trích Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường sản xuất tiểu thủ cơng nghiệp – Xử lý khói lị – Sở Khoa học, Cơng nghệ mơi trường Tp.HCM ) Bảng: Các chất nhiễm khói thải lò Loại lò Lò đốt củi Chất nhiễm Khói + tro bụi + CO + CO2 Lị đốt than đá Khói + tro bụi + CO + CO2 + SO2 + SO3 + NOx Lị 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 công nghiệp – Xử lý khói lị – Sở Khoa học, Công nghệ môi trường Tp.HCM ) SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU 6 ĐỒ ÁN MÔN HỌC III - GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH 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) SO2 xâm nhập vào thể người qua quan hô hấp quan tiêu hóa sau hịa 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 thoát 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+ SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU 7 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH (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 Tác hại Ảnh hưởng đến sinh trưởng rau 0,15 – 0,3 1–2 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 hoá hợp lưu huỳnh điơxít hợp chất gốc hiđrơxyl: 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 H2SO4 Đây thành phần chủ yếu mưa axít SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l)  Các tác hại mưa axit - Nước hồ bị axit hóa: mưa axit rơi mặt đất rửa trơi 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 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU 8 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH Bảng: Các ảnh hưởng pH đến hệ thủy sinh vật pH σ = 73,35.10 ( N / m ) < σc 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 π v π 25 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  43  ĐỒ ÁN MÔN HỌC - GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH 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 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 = yc M SO2 + (1 − yc ).M kk = 0,211.10 −3.64 + (1 − 0,211.10 −3 ).29 = 29,01 (kg / kmol ) - Lưu lượng khí ra: Qr = - Đường kính ống dẫn khí ra: d= - Gc M 444,757.29,01 = = 11438,3 m / h = 3,177 (m / s) 1,128 ρc 4.Qr 4.3,177 = = 0,402 m π v π 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 trình thiết bị cơng nghệ hóa chất Tập chiều dài đoạn ống nối (ứng với đường kính 400mm) 150mm SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  44  ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH 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 1106,75 kg / m m3/s Đường kính ống dẫn lỏng vào: d= 4.Qv 4.0,1686 = = 0,293 m π v π 2,5 - 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 = - m3/s Đường kính ống dẫn lỏng ra: d= - 186,61 kg / s = 0,1696 1100 kg / m 4.Qr 4.0,1696 = = 0,397 m π v π 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 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  45  ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD: Ths PHAN XN THẠNH 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 ngồi: 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: π 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 - Đường kính bulong: db = M20 - Số bulong: z = 12 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  46  ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH - Chiều cao bích: h = 22 mm - Khối lượng bích: π m2 = ( D − Dn2 ).0,022.7900 = 11,414kg  Ống dẫn lỏng 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: π m3 = ( D − Dn2 ).0,032.7900 = 14,298kg  Ống dẫn khí 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 = 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 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  47  ĐỒ ÁN MÔN HỌC - GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH Khối lượng bích: π m4 = ( D − Dn2 ).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: π 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 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  48  ĐỒ ÁN MÔN HỌC - Khối lượng đệm: mđ = - GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH π D π 2,6 hđ ρ đ Vt = 5,6.500.0,79 = 11744,15 (kg ) 4 Khối lượng dung dịch thấm qua đệm:  π D    π D hđ  −  hđ Vt .ρ l mddđ =      Đĩa phân phối -  π 2,6    π 2,6 5,6  −  5,6.0,79 .1100 = 6868,1 (kg ) =      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: Σm = M + M + M + mđ + mddđ = - 25340kg Tải trọng toàn tháp: P = g.Σm = 9,81.25340 = 248585,4 N SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  49  ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH 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 thơng số chân đỡ sau: L B B1 B2 320 265 270 400 H mm 500 h S l d 275 22 120 34 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 thông số tai treo sau: Tải trọng cho phép tai treo G.104, N Bề mặt đỡ F.104, m2 Tải trọng cho phép lên bề mặt đỡ q.106 N/m2 8,0 639 1,25 L a d Khối lượng tai treo, kg 270 240 240 420 14 120 25 34 21,5 B B1 H S l mm SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  50  ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH CHƯƠNG V: Vật liệu TÍNH TỐN GIÁ THÀNH Loại Số lượng Đơn giá (Ngàn đồng) Thép X18H10T Thành tiền (Ngàn đồng) 4712,12(kg) 60 282727 1474,6(kg) 60 88476 Thép X18H10T 180(kg) 60 10800 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 Thân tháp dày 8mm Đáy nắp Thép X18H10T dày 12mm Bích 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 SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  51  ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH 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 lị mà cịn từ nhiều ngành cơng nghiệp khác Chính mà phương pháp xử lí SO2 tháp hấp thụ (tháp đệm) cịn 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 mơi hấp thụ…Các khí độc hại SO2, HCl, HF…có thể xử lí tốt với phương pháp - 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 dịng khí cao nên khơng thể dùng xử lí dịng khí có nhiệt độ cao - Quá 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 hịa tan tốt nước việc lựa chọn dung mơi khó khăn SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  52  ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH b Tháp hấp thụ (tháp đệm) - Thường sử dụng mơi trường ăn mịn, 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 mịn nên vật liệu chế tạo tháp sử dụng thép không gỉ hay loại thép hợp kim đặc biệt chúng có tính chống ăn mịn 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 - Độ bay tương đối: dung mơi nên có áp suất thấp - Tính ăn mịn dung mơi: dung mơi nên có tính ăn mịn 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 mơi - Nhiệt độ sơi: khác xa nhiệt độ sơi chất hịa tan dễ tách cấu tử khỏi dung môi - Nhiệt độ đóng rắn: thấp để tránh tượng đóng rắn làm tắc thiết bị SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  53  ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH 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 - Ngồi 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  54  ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH TÀI LIỆU THAM KHẢO Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập – Khuấy, Lắng lọc – Nguyễn Văn Lụa – NXB ĐHQG Tp.HCM Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập – Truyền khối – Vũ Bá Minh – NXB ĐHQG Tp.HCM Ô 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 q trình học– Nguyễn Văn Lục, Hồng Minh Nam – NXB ĐHQG Tp.HCM Quá 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 –Q 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 lị – Sở Khoa học, Cơng nghệ Môi trường Tp.HCM SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  55  ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD: Ths PHAN XUÂN THẠNH link full: https://drive.google.com/file/d/1qiqS2HYeweQAbL0ray140zKE5j81DxKD/view?usp=sharing SVTH: TRỊNH THỊ MINH CHÂU  56  ... CƠNG NGHỆ u cầu: Thiết kế hệ thống xử lí khí thải SO2 từ lị thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm)  Nguồn khói thải từ lị có thơng số sau - Lưu lượng khí: 12000 m3/ h - Nồng độ SO2: 8000 mg /m3 - Nhiệt... 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. .. 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 lị thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m3/ ngày 4) Nội dung