Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải: Chương 2 - Phạm Khắc Liệu

Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải: Chương 2 cung cấp cho người học những kiến thức như: Xử lý bụi; Xử lý các chất ô nhiễm dạng khí. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải: Chương 2 - Phạm Khắc LiệuChương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ  Đại cương • Xử lý khí thải cơ bản chính là kỹ thuật tách • Nguyên tắc: tách các tác nhân ô nhiễm có thể là khí, sol khí hay bụi khỏi dòng khí mang thường là không khí • Cơ sở vật lý, hóa học khác nhau với tách bụi và tách các khí, hơi Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 2-1Chương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ 2.1. Xử lý bụi 2.1.1. Đặc điểm khí động học của bụi  Động lực học của hạt  Phân bố cỡ hạt  Đường kính vật lý và đường kính khí động học Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 2-2Chương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ(1). Động lực học của hạt Một hạt trong không khí sẽ chịu tác động các lực: • Trọng lực (Gravity force) • Lực đẩy (Buoyant force) • Lực ma sát (Drag force) • Các lực khác: hấp dẫn, quán tính, từ, tĩnh điện,… Vận tốc lắng của hạt ở điều kiện ổn định theo Stokes: g v r p d p (2 - 1) 2 18m v = vận tốc lắng, m/s m = độ nhớt không khí, N.s/m2 hay kg/m/s rp = khối lượng riêng của hạt, kg/m3 dp = đường kính hạt, m Phương trình Stokes chỉ áp dụng tốt với các hạt có dp Chương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ Với các hạt rất nhỏ (Chương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ (2-4)MW = khối lượng phân tử không khí = 29 gP = áp suất không khí, Pa (1 Pa = 1,01 105 atm)T = nhiệt độ, KR = 8314 N.m/kmol.K Có thể tra cứu giá trị Cc đối với không khí ở 1 atm và 298 K ở bảng bên Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 2-5Chương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍVí dụ: Tính vận tốc lắng của các hạt sau đây trong không khí ở nhiệt độ 25°C. Độ nhớt không khí = 1,910-5 kg/m/s, hệ số hiệu chỉnh Cunningham như ở bảng tra. Giả thiết chuẩn số Reynolds đều < 2.0. (a). Hạt 80 mm, khối luợng riêng 1000 kg/m3 (b). Hạt 8 mm, khối luợng riêng 1000 kg/m3 (c). Hạt 0,8 mm, khối luợng riêng 1000 kg/m3Giải Với hạt 80 và 8 mm  Cc = 1  tính theo p.trình (2-1) 9,81 5 2 2 dp=80 mm v  5  10 3  (8  10 )  18, 4  10 m/ s 18 1,9 10 9,81 dp=8 mm v 5  10 3  (8  10 6 2 )  18, 4  10 4 m/ s 18 1,9 10 Với hạt 0,8 mm: công thức (2-2), Cc = 1,21 9,81 7 2 6 v 5  1, 21  10 3  (8  10 )  22, 2  10 m/ s 18 1,9 10 Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 2-6Chương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ (2). Phân bố cỡ hạt  Các hạt trong khí thải có nhiều cỡ khác nhau, với thành phần số lượng/khối lượng khác nhau  Biểu diễn bằng dạng bảng hay đồ thị phân bố cỡ hạt Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 2-7Chương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ Các kiểu đồ thị phân bố Hình 2.1- Đồ thị phân bố tần suất Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 2-8Chương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ Hình 2.2- Đồ thị phân bố tích lũy Bài giảng Kỹ thuật xử lý khí thải - GV: Phạm Khắc Liệu 2-9Chương 2 - CƠ SỞ HÓA-LÝ CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ BỤI VÀ CÁC CHẤT Ô NHIỄM DẠNG KHÍ(3). Đuờng kính khí động học Đuờng kính vật lý (physical diameter): đường kính thực đo của hạt Thực tế: hạt bụi có nhiều hình dạng khác nhau: quả cầu đặc, quả cầu rỗng, dẹt, sợi,… khó có đường kính thực cho hạt khác hình cầu Đường kính Stokes ...