Bài giảng Quá trình hấp thụ - Lê Thị Thái Hà

Bài giảng Quá trình hấp thụ được biên soạn bởi Lê Thị Thái Hà để tìm hiểu cơ sở lý thuyết của quá trình hấp thụ; ứng dụng quá trình hấp thụ vào xử lý ô nhiễm khí; các ưu và nhược điểm của phương pháp hấp thụ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Quá trình hấp thụ - Lê Thị Thái Hà QUÁ TRÌNH HẤP THỤ GVGD: LÊ THỊ THÁI HÀ LOGO MỤC TIÊU:  Tìm hiểu cơ sở lý thuyết của quá trình hấp thụ;  Ứng dụng quá trình hấp thụ vào xử lý ô nhiễm khí;  Các ưu và nhược điểm của phương pháp hấp thụ. www.themegallery.com Company Logo Định nghĩa Quy trình hấp thụ hơi khí độc là quá trình xảy ra phản ứng hóa học giữa hơi khí độc với chất hấp thụ khác pha để có chất mới với thuộc tính mới. Ví dụ : Quá trình hấp thụ SO2 bằng nước vôi. SO2 + Ca ( OH )2 = CaSO3 + H2O www.themegallery.com Company Logo Chất hấp thụ hơi khí độc đa phần là ở thể lỏng được phun thành giọt nhỏ vào dòng khí thải hay chảy tràn trên bề mặt lớp vật liệu rỗng của lớp đệm. www.themegallery.com Company Logo Các giai đoạn hòa tan chất khí vào chất lỏng:  Khuếch tán đến bề mặt chất lỏng hấp thụ;  Hòa tan chất khí vào bề mặt chất hấp thụ;  Khuếch tán chất khí đã hòa tan vào khối chất lỏng. www.themegallery.com Company Logo Yêu cầu đối với dung môi:  Có tính chất hòa tan chọn lọc;  Có độ nhớt thấp;  Không tạo thành kết tủa  Không gây ăn mòn thiết bị;  Ít độc hại đối với người. www.themegallery.com Company Logo Hiệu quả của quá trình hấp thụ phụ thuộc vào các yếu tố: Ái lực hoá học của chất phản ứng. Tốc độ và thời gian dòng khí đi qua thiết bị. Tổng diện tích bề mặt tiếp xúc của khí thải với dung dịch phun… www.themegallery.com Company Logo Quá trình trao đổi thực hiện qua lớp biên;  Các phân tử đi qua lớp biên từ hai phía: Từ pha khí  lớp biên  pha lỏng; Từ pha lỏng  lớp biên  pha khí. Cường độ trao đổi phụ thuộc t, p, nồng độ và độ hòa tan. Quá trình khuếch tán bao gồm khuếch tán phân tử và rối. KT rối: san bằng nồng độ phân tử trong khối khí; KTPT: đẩy phân tử khí chuyển động vào lớp biên. www.themegallery.com Company Logo  Trong pha lỏng cũng xảy ra tương tự như pha khí: KT rối: san bằng nồng độ phân tử trong chất lỏng; KT chất lỏng: di chuyển phân tử đến lớp biên hay từ lớp biên vào pha khí.  Nếu có phản ứng hóa học thì phân tử không quay về pha khí được  cường độ trao đổi sẽ tăng lên. www.themegallery.com Company Logo Một số kết luận:  Hấp thụ chất khí dễ hòa tan thì sức cản của lớp biên khí có thể bỏ qua, sức cản lớp biên lỏng đóng vai trò quan trọng.  Hấp thụ chất khí có độ hòa tan thấp thì sức cản lớp biên khí quyết định cường độ hấp thu. www.themegallery.com Company Logo Nguyên tắc sử dụng chất hấp thụ Có đủ khả năng hấp thụ cao. Có tính chọn lọc cao theo quan hệ với thành phần cần được tách ra. Có thể có tính bốc hơi nhỏ. Có những tính chất động học tốt. Có khả năng hòan nguyên tốt. Có tính ổn định nhiệt hóa học. Không có tác động ăn mòn nhiều đến thiết bị. Có giá thành rẻ và dễ kiếm trong sản xuất công nghiệp. www.themegallery.com Company Logo THIẾT BỊ LỌC HƠI KHÍ ĐỘC THƯỜNG DÙNG www.themegallery.com Company Logo Buồng phun được sử dụng để kết hợp lọc sạch bụi và hơi khí độc bằng dung dịch phun. Người ta đưa dòng khí thải có lẫn bụi và hơi khí độc vào một đầu buồng phun qua một thiết bị có thể phân đều dòng khí thải theo toàn bộ tiết diện ngang của buồng. www.themegallery.com Company Logo Trong không gian buồng phun có bố trí 1, 2 hay 3 giàn mũi phun để phun dung dịch thành chùm các hạt nước nhỏ ngược chiều dòng khí thải. Hơi khí độc bị dung dịch hấp thụ qua bề mặt các hạt dung dịch, không khí sạch qua khỏi buồng phun được dẫn vào Cyclon ướt để thu lại các hạt nước phun. www.themegallery.com Company Logo Sau đó khí thải có thể được thải thẳng vào khí quyển hay đưa qua bộ sấy nóng trước khi thải để giảm độ ẩm tương đối của dòng khí. Dung dịch nước phun được thu hồi đưa qua thiết bị lắng cặn và xử lý hóa trước khi được phun trở lại. Sau một khoảng thời gian làm việc, dung dịch phun được thải vào hệ thống xử lý nước thải. www.themegallery.com Company Logo Tháp đệm www.themegallery.com Company Logo Tháp đệm thường là một tháp chứa lớp vật liệu rỗng như các loại khâu bằng sứ, kim loại hay plastic. Khí thải được dẫn vào ở đáy tháp và thoát ra ở đỉnh tháp. www.themegallery.com Company Logo Dung dịch hấp thụ được tưới đều lên đỉnh lớp đệm và chảy dọc theo các bề mặt vật liệu. Phản ứng hấp thụ xảy ra trên bề mặt ướt của lớp đệm. Hiệu quả lọc phụ thuộc vào vận tốc dòng khí trong lớp vật liệu và tổng diện tích bề mặt tiếp xúc lớp đệm. www.themegallery.com Company Logo Tháp đệm được dùng để lọc hơi khí độc có lẫn rất ít bụi để tránh nghẹt lớp đệm. Tốc độ dòng khí qua lớp đệm được cấu tạo sao ch ...