4- Cửỷ a nguyẽ n lieọ u vaứ o
1.4.1.2. Lựa chọn dung mụi cho quỏ trỡnh hấp thụ:
Hằng số cõn bằng ki phự hợp cho cỏc hỗn hợp Hydrocacbon. Ngồi đại lượng ki , để đỏnh giỏ cõn bằng hấp thụ người ta cũn dựng hệ số hấp thụ Bunzen (aBu,i) :
3 , 3 , ( ) . . ar N i u dm i V m aB i V p m b (1.5) Hoặc hệ số hấp thụ kỹ thuật i : 3 , ( ) m . õ . ar N i i dm i V m p t n b (1.6) Trong đú :
VN,i (m3) : thể tớch khớ i hồ tan qui về điều kiện tiờu chuẩn. Vdm (m3) : Thể tớch dung mụi
mdm (tấn) : Khối lượng dung mụi [38, 61]
1.4.1.2. Lựa chọn dung mụi cho quỏ trỡnh hấp thụ :
Hiệu quả của phương phỏp hấp thụ dao động trờn một phạm vi rộng và phụ thuộc vào loại khớ độc cần hấp thụ và dung mụi. Loại dung mụi hấp thụ khụng cú phản ứng thường chỉ hồ tan khớ độc hại, loại dung mụi hấp thụ cú phản ứng, tức là tỏch chất độc hại bằng phản ứng hoỏ học tạo ra một sản phẩm trung hồ mới. Bảng 1.6 cho phộp lựa chọn cỏc loại dung mụi thớch hợp đối với việc xử lý từng loại khớ [54,55, 79]
31
Bảng 1.6 Khớ ụ nhiễm và một số loại dung mụi thường dựng để hấp thụ
Tờn khớ Dung mụi hấp thụ Chất tạo thành Ghi chỳ
SO2 - Nước
-( NH4)2SO3, NH4HSO3 ( NH4)2SO3
- Na2CO3, NaOH Na2CO3 hay NaHCO3 - Ca(OH)2, CaCO3 Ca(HCO3)2 hay
CaSO3
Cú nước tưới - MgO huyền phự MgSO3.6H2O
- Hỗn hợp FeSO4,MnO2 Tỏi sinh
- Dung dịch Al2(SO4)3 Al2(SO4)3
- Dung mụi C6H3(CH3)NH2 C6H3(CH3)NH2.SO2
H2S - NaOH, Na2CO3, K2CO3 MHS + MHSO3 Tỏi sinh H2S
- C6H5ONa NaHS
- Fe(OH)3 trong kiềm FeS và S Tỏi sinh Fe(OH)3 - (NH4)2.S2O6 Tương tự CO2
- Rượu amin MEA, DEA.. Dựng nđộ cao
- HNO3 loĩng
- M2CO3 MNO3, MNO2 M: Kim loại
kiềm KMnO4, NaClOx KNO3, MnO2
CO Cu(NH3)2
CO2 - Nước
- Na2CO3,K2CO3 MHCO3
- NaOH, NH4OH,KOH NH4HCO3, NaHCO3 - A min MEA(RNH2) (RNH2)2CO3
- CH3OH Mụi trường nhiệt
độ cao Cl2 - NaOH, Na2CO3 Ca(ClO)2, Ca(ClO3)2
- Ca(OH)2 CaCl2, CaCO3
- Dung dịch hữu cơ
HCl - Nước - NaOH, Na2CO3 NaCl, N - CaO CaCl HF - Nước SiF4 - Nước NH3 Nước, H2SO4
Thiết bị hấp thụ khớ độc bằng phương phỏp rửa khớ thường dựng cỏc dạng thỏp rửa khớ. Trong cỏc thỏp rửa khớ, chất lỏng được phun thành cỏc hạt nhỏ theo hướng cắt ngang hoặc đi ngược lại hướng chuyển động của dũng khớ thải. Cỏc hạt nước nhỏ tiếp xỳc với khớ thải và hấp thụ khớ độc hại dễ hồ tan trong dung mụi hay dễ phản ứng với cỏc tỏc nhõn hấp thụ chứa trong dung mụi như SO2, HF, HCl.
32
Tỏc dụng của thiết bị rửa là phải tạo nờn sự tiếp xỳc giữa cỏc hạt phõn tỏn trong dũng khớ với chất lỏng để liờn kết chỳng trong chất lỏng và tỏch khỏi dũng khớ. Thiết bị rửa rất thớch hợp cho việc tỏch bụi dễ dớnh kết hoặc bụi dễ chỏy, ngồi ra cũn cú thể cú tỏc dụng hấp thụ khớ độc hại và làm nguội khớ, song giỏ thành vận hành cao nờn thiết bị rửa ướt chủ yếu dựng làm sạch cỏc dũng thể tớch khớ nhỏ.
Nhược điểm của thiết bị rửa ướt là nguy cơ ăn mũn thiết bị cao và chi phớ xử lý nước thải phỏt sinh.
Để cú thể tiến hành quỏ trỡnh rửa cú hiệu quả phải tạo ra bề mặt tiếp xỳc pha càng lớn càng tốt giữa khớ và dũng chất lỏng. Vỡ vậy cần cỏc cỏch phõn bố dũng như sau:
Theo cơ chế “Sục qua lớp lỏng ”, Tạo thành cỏc bọt khớ nhỏ. Sự phõn phối khớ được thực hiện thụng qua cỏc đĩa lỗ hoặc đĩa chúp.
Theo cơ chế “ Màng chất lỏng”sự tỏch này xảy ra nhờ việc tưới chất lỏng trờn bề mặt đệm.
Sự tỏch nhờ quỏ trỡnh “Thay đổi chiều dũng chất lỏng” . Quỏ trỡnh tiếp xỳc tỏc nhõn rửa xảy ra nhờ sự thay đổi hướng của dũng khớ và làm phõn tỏn thành cỏc hạt mự lỏng.
Sự tỏch theo phương phỏp "cỏc giọt lỏng phõn tỏn trong khớ" là nhờ sự phun chất lỏng thành giọt nhỏ vào trong dũng khớ
Tất cả cỏc phương phỏp trờn đều được thực hiện trong thực tế, cỏc quỏ trỡnh tỏch theo phương phỏp rửa ướt được tiến hành theo cỏc bước sau :
- Chuyển động của dũng khớ vào bề mặt chất lỏng. - Liờn kết của đối tượng cần tỏch với chất lỏng.
- Cỏc giọt chất lỏng cú cuốn theo đối tượng cần tỏch ra khỏi dũng khớ.
Cỏc loại thiết bị rửa khớ: Thiết bị rửa ướt dựa theo cỏc đặc điểm kỹ thuật của dũng khớ đuợc phõn thành 5 loại :
- Thỏp rửa: thỏp rửa là thiết bị lõu đời nhất, trường hợp đơn giản nú gồm một thỏp rỗng, khớ đưa qua thỏp với tốc độ nhỏ khoảng 1 m/s, chất lỏng được phun tại nhiều điểm dọc theo chiều cao thỏp. Với loại thỏp này hiệu suất tỏch thấp, vỡ tốc độ nhỏ nờn thể tớch thỏp rất lớn.
- Thiết bị phun: Chất lỏng rửa được dẫn chảy liờn tục theo hướng của dũng khớ, chất lỏng được phun với tốc độ 25 - 35 m/s. dạng thiết bị này được ỏp dụng trong trường hợp dũng khớ dẫn vào khụng ổn định
- Thiết bị rửa xoỏy: Trong thiết bị rửa xoỏy dũng khớ mang tỏc nhõn cần tỏch đập vào bề mặt nước sinh ra hiện tượng uốn dũng khớ và gõy ra dũng xoỏy kộo theo cỏc giọt chất lỏng. Tốc độ khớ trong vựng xoỏy khoảng 10 - 15 m/s. Trong thiết bị
33
rửa xoỏy cú khuynh hướng tạo bọt mạnh, ưu điểm của dạng thiết bị này là khụng cú sự tuần hồn của nước rửa.
- Thiết bị rửa quay: Quỏ trỡnh tiến hành tại cỏc vựng khỏc nhau của thỏp, khớ cần tỏch được dẫn vào theo hướng tiếp tuyến với thõn trụ tại vựng thứ nhất qua bộ phận phun quay nhanh sẽ tạo ra màng dày đặc cỏc giọt, cỏc phần tử cần tỏch sẽ bỏm vào cỏc giọt và chảy theo thành thiết bị xuống phớa dưới. Cỏc giọt nhỏ cuốn theo dũng khớ sẽ được tỏch ở phớa trờn thiết bị nhờ bộ phận tỏch giọt.
- Thiết bị rửa venturi: Thiết bị rửa venturi là loại thiết bị cú hiệu suất tỏch cao và hay được sử dụng nhất, đặc trưng của thiết bị này là ống venturi, người ta cho dũng chất lỏng rửa dưới ỏp lực nhỏ qua một ống phun theo đường trục của ống vào chỗ thiết diện hẹp nhất của ống venturi. Vỡ tỏc dụng cắt cao của dựng khớ, cụ thể tốc độ dũng khớ ở chỗ hẹp này cỡ 50 - 150 m/s nờn chất lỏng bị xộ ra thành cỏc hạt cực nhỏ.[59,72, 73]