Bài giảng Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 2 - Nguyễn Minh Tân

Bài giảng "Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 2 - Phân riêng hệ không khí đồng nhất" được biên soạn với các nội dung chính sau: Làm sạch khí bằng phương pháp ướt; Làm sạch khí bằng phương pháp lọc; Làm sạch khí bằng điện trường; Làm sạch khí bằng siêu âm. Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Quá trình thiết bị công nghệ hóa học: Chương 2 - Nguyễn Minh Tân PHÂN%RIÊNG% HỆ%KHÍ%KHÔNG%ĐỒNG%NHẤT (Phân%riêng%bằng%cơ%học) Giảng&viên:&Nguyễn&Minh&Tân& Bộ&môn&QT7TB&CN&Hóa&học&&&Thực&phẩm Trường&Đại&học&Bách&khoa&Hà&nội Làm$sạch$khí$bằng$phương$pháp$ướt$ (wet$scrubber) Nguyên tắc làm sạch - Làm sạch khí bằng phương pháp ướt được phép sử dụng khi cho phép làm ẩm và làm sạch khí, bụi không có giá trị kinh tế, không cần phải thu hồi - Bản chất của phương pháp ướt: dùng nước hoặc một chất lỏng nào đó để rửa khí. - Nước có thể được cho chảy thành màng trên bề mặt các ống hoặc tấm, hoặc phun dưới dạng bụi sương vào toàn bộ thiết bị - Có thể tiến hành dưới tác dụng của trọng lực, lực quán tính hoặc lực ly tâm - Dưới tác dụng của lực quán tính hoặc lực ly tâm, bụi sẽ được tách ra khỏi khí, dòng khí được làm lạnh, bão hòa hơi nước - Nếu làm lạnh khí xuống thấp hơn nhiệt độ ngưng tụ của hơi nước có khả năng tách được các hạt bụi rất nhỏ. Vì lúc đó các hạt bụi trở thành tâm ngưng tụ, chất lỏng sẽ bám vào bụi làm cho bụi có kích thước lớn hơn và lắng xuống Làm$sạch$khí$bằng$phương$pháp$ướt$ (wet$scrubber) Thiết bị loại tĩnh - Cấu tạo giống tháp hấp thụ: Khí đi từ dưới lên, lỏng được phun qua các vòi phun từ trên xuống. Do có tiếp xúc giữa dòng khí và dòng lỏng, các hạt chất lỏng sẽ kéo theo các hạt bụi và rơi xuống đáy tháp. Để tăng hiệu suất tách bụi, thường đổ đệm vào tháp. - Hiệu suất tách bụi: đối với tháp rỗng khoảng 60 – 70% - Hiệu suất tách bụi đối với tháp đệm: 75 – 85% với hàm lượng bụi nhỏ hơn 1 – 2g/m3 ở nhiệt độ ) độ và áp suất 760mmHg Làm$sạch$khí$bằng$phương$pháp$ướt$ (wet$scrubber) Thiết bị loại động học Thân hình xoắn ốc Trục nằm ngang, trên trục có lắp một chóp phân phối và đĩa, trên đĩa có lắp các thanh tròn nằm ngang đều nhau, làm thành 3 hoặc 4 vòng tròn đồng tâm. Khi đĩa quay, các thanh trong chuyển động trong khoảng không gian giữa các thanh tròn không chuyển động. Các thanh tròn không chuyển động gắn với thân và cũng chia thành 3 và 4 vòng tròn động tâm - Trên đĩa có lắp cánh giúp chất lỏng rửa bụi tốt hơn. Cánh 9 có nhiệm vụ vận chuyển nhờ tạo được áp lực khí đến 500mmH2O. Bụi lắng trong hộp 10 gắn trong thân thiết bị. Chất lỏng được dẫn qua ống 11 vào hóp và tưới vào các thanh chuyển động. Hỗn hợp lỏng khí chuyển động qua các cánh và vào thân thiết bị ở dạng các hạt nhỏ, khi qua cửa 12, bụi tách khỏi dòng khí để vào máng 13, còn dòng khí qua cánh 9 vào máng 14 ra ngoài. Làm$sạch$khí$bằng$phương$pháp$ướt$ (wet$scrubber) Thiết bị loại động học - Loại thiết bị này thường được dùng trong ngành luyện kim để làm sạch khí lò cao có hàm lượng 0,05 - 0,02g/m3 (tại ở nhiệt độ 0°C và áp suất 760mmHg) - Khí trước khi vào thiết bị cần được làm lạnh đến 50 – 60 °C và với hàm lượng bụi không quá 2g/m3. Vì vậy, trước khi đi vào thiết bị, khí cần được làm sạch sơ bộ và làm lạnh tại thiết bị loại tĩnh - Thiết bị động học có năng suất cao (50 – 60.103 m 3/h khí tại nhiệt độ 0°C và áp suất 760mmHg), tiêu tốn ít năng lượng (5 đến 6 kW/1000 m3) - Nhược điểm: cấu tạo phức tạp - Lượng lỏng cần dùng để làm sạch 1000m3 khí tại đktc khoảng 0,5 – 1,5m3 Làm$sạch$khí$bằng$phương$pháp$ướt Thiết bị loại bề mặt ướt - Làm việc dưới tác dụng của lực ly tâm - Khí vào thiết bị theo phương tiếp tuyến - Bề mặt trong của thiết bị luôn có một màng nước - Nguyên tắc làm việc giống với xyclon - Ưu điểm: độ làm sạch lớn, trở lực nhỏ, cấu tạo đơn giản Làm$sạch$khí$bằng$phương$pháp$ướt Thiết bị loại sủi bọt Nguyên tắc làm việc: Chất lỏng tiếp xúc với khí tạo thành bọt, do đó bề mặt tiếp xúc pha lớn, độ làm sạch cao. Đối với bụi có kích thước lớn hơn 5µm hiệu suất tách lên đến hơn 99% Cấu tạo: Một thùng rỗng, bên trong có một tấm lưới. Khí được dẫn vào cửa dưới các lỗ , sục vào lớp chất lỏng bên trên lưới tạo thành bọt. Các hạt bụi có kích thước nhỏ bám vào bề mặt bọt cùng chất lỏng chảy qua cửa chảy tràn ra ngoài; còn hạt có kích thước lớn không chui qua lỗ được thì bị chất lỏng lọt xuống cuốn theo chảy xuống đáy nón. Khí sạch đi lên trên ra khỏi thiết bị Làm$sạch$khí$bằng$phương$pháp$ướt Thiết bị loại sủi bọt -Khả năng tách bụi phụ thuộc vào vận tốc dòng khí trong thiết bị. - Nếu vận tốc khí nhỏ, tạo thành các bong bóng riêng biệt mà chưa hình thành bọt. - Khi vận tốc khí đạt 0,5 -0,7 m/s thì các bong bóng chạm vào nhau thành lớp bọt lớn nhưng không linh động, năng suất làm việc của thiết bị còn thấp. - Khi vận tốc đủ lớn, lớp bọt chuyển động, bề mặt tiếp xúc pha tăng lên. - Nhưng nếu vận tốc dòng khí tiếp tục tăng lên tạo thành tia nước phụt mạnh. -Vận tốc làm việc thích hợp nhất khoảng 1,3 – 3,0m/s. Trong giới hạn này, lớp bọt tăng theo độ tăng của vận tốc khí. -Trong thực tế, thường sử dụng thiết bị sủi bọt nhiều ngăn Làm$sạch$khí$bằng$phương$phá ...