Đồ án môn học - Kỹ thuật xử lý khí thải

Xử lý khí thải là một biện pháp xử lý ô nhiễm khí thải có chi phí đầu tư thấp, vận hành rẻ và thân thiện môi trường, nó phương pháp thích hợp để xử lý các chất khí có mùi hôi và các hợp chất hữu cơ bay hơi có nồng độ thấp như nhà máy sản xuất thức ăn gia súc, tinh bột sắn, sản xuất cồn, sản xuất chitin…
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án môn học - Kỹ thuật xử lý khí thải Đề Tài: Xử Lý Khí Thải 1 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ HCL I.1 TỔNG QUAN VỀ KHÍ HYDROCLORUA I.1.1 Đặc điểm lý hóa của khí Hydro clorua (HCl) Cấu trúc phân tử của hydro clorua − Công thức phân tử HCl (khí) − Phân tử gam: 36,4606 g/mol − Độ hòa tan trong nước ở 20 oC: 720g/L − Điểm nóng chảy: -114,2oC − Điểm sôi: -85,1oC Hòa tan trong nước, dung dịch NaOH, Ca(OH)2 − − HCl là khí độc hại, chất ăn mòn. Hợp chất hóa học hydro clorua HCl, là một chất khí không màu, độc hại, có tính ăn mòn cao, tạo thành khói trắng khi tiếp xúc với hơi ẩm. Hơi trắng này là axít clohiđric được tạo thành khi hydro clorua hòa tan trong nước. Hydro clorua cũng như axít clohiđric là các hóa chất quan trọng trong công nghiệp hóa chất, khoa học, công nghệ. Phân tử hydro clorua (HCl) là một phân tử hai nguyên tử đơn giản, bao gồm một nguyên tử hydro và một nguyên tử clo kết hợp với nhau thông 2 qua một liên kết đơn cộng hóa trị. Do nguyên tử clo có độ âm điện cao hơn so với nguyên tử hiđrô nên liên kết cộng hóa trị này là phân cực rõ ràng. Do phân tử tổng thể có mômen lưỡng cực lớn với điện tích một phần âm δ- tại nguyên tử clo và điện tích dương δ+ tại nguyên tử hydro, nên phân tử hai nguyên tử hydro clorua là phân tử phân cực mạnh. VÌ thế, nó rất dễ dàng hòa tan trong nước cũng như trong các dung môi phân cực khác. Khi tiếp xúc với nước, nó nhanh chóng bị ion hóa, tạo thành các cation hydro (H3O+) và các anion clorua (Cl-) thông qua phản ứng hóa học thuận nghịch sau: HCl + H2O → H3O+ + Cl− Dung dịch tạo thành được gọi là axít clohiđric và nó là một axít mạnh. Hằng số điện li axít hay hằng số ion hóa Ka là rất lớn, nghĩa là HCl bị điện li hay ion hóa toàn phần trong nước. Kể cả khi không có mặt nước thì hydro clorua vẫn có thể có phản ứng như một axít. Ví dụ, hydro clorua có thể hòa tan trong các dung môi phân cực khác như mêtanol và có phản ứng như một chất xúc tác axít cho các phản ứng hóa học khi điều kiện khan nước (anhiđrơ) là mong muốn. HCl + CH3OH → CH3O+H2 + Cl− HCl cung cấp proton cho phân tử mêtanol (CH3OH) Do bản chất axít của nó, hydro clorua là một chất khí có tính ăn mòn, cụ thể là khi có sự hiện diện của hơi ẩm. Khói trắng của clorua hiđrôloric làm thay đổi pH của giấy quỳ. Màu đỏ chỉ ra rằng dung dịch có tính axít. I.1.2 Nguồn gốc phát sinh khí HCl : HCl được sinh ra trong các quá trình: 3 -Quá trình điện phân muối ăn sản xuất xút. -Quá trình gia công chế biến có sử dụng Clo (quá trình Clo hóa). -Các cơ sở gia công chế biến kim loại có tẩy rửa bằng HCl. -Quá trình thiêu đốt chất dẻo, giấy và rác thải công nghiệp. -Quá trình mạ điện. -Quá trình làm sạch các nồi đun nấu. - Quá trình sản xuất phân bón, dệt nhuộm và chế biến thực phẩm I.1.3 Ảnh hưởng của HCl đối với môi trường và con người : a/ Đối với con người Tiếp xúc với khí HCl gây ra ảnh hưởng đến sức khỏe của con người ở nhiều dạng khác nhau bao gồm làm ngứa phổi, da và màng nhầy, làm tê liệt hóa các chức năng của hệ thống thần kinh trung ương, ngoài ra còn các vấn đề về hô hấp và tiêu hóa. Tiếp xúc nhiều hơi axit clohidric có thể bị nhiễm độc, gây ra bệnh viêm dạ dày, bệnh viêm phế quản kinh niên, bệnh viêm da và giảm thị giác. Do tác dụng kích thích cục bộ, HCl sẽ gây bỏng, sưng tấy, tụ máu trường hợp nặng có thể dẫn tới phổi bị mọng nước. Tiếp xúc khí HCl qua đường hô hấp lâu ngày có thể gây ra khàn giọng, phỏng và loét đường hô hấp, đau ngực và bệnh dị ứng phổi. Tiếp xúc với liều lượng cao gây ra nôn mửa, dị ứng phổi và chết do nhiễm độc. Clorua hidro tạo thành axit clohidric có tính ăn mòn cao khi tiếp xúc với cơ thể. Việc hít thở bởi hơi khói gây ra ho, nghẹt thở, viêm mũi, họng và phần phía trên của hệ hô hấp. Trong những trường hợp nghiêm trọng là phù phổi, tê liệt hệ tuần hoàn và tử vong. Tiếp xúc với da có thể gây mẩn đỏ, các thương tổn hay bỏng nghiêm trọng. Nó cũng có thể gây ra mù mắt trong những trường hợp nghiêm trọng. Theo kết quả nghiên cứu của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), HCl có thể gây ảnh hưởng hệ thống vị giác, mắt, da, mũi, mồm. 4 − Bắt đầu ở nồng độ 0,1- 3,23 mg/m3 đã thấy có mùi, từ 2,83-12,8 mg/m3 thấy mùi rõ và từ 8,3-32,9 mg/m3 thấy mùi nặng. − Công nhân làm việc nồng độ 15 mg/m3 ở thời gian dài có thể bị hỏng răng và để bảo vệ sức khỏe công nhân nên duy trì nồng độ ở mức 2,9 mg/m3. − Không gây ung thư b/ Đối với môi trường: HCl làm cho cây cối chậm phát triển, với nồng độ cao thì cây chết. HCl có tác dụng làm giảm độ mỡ bóng của lá cây, làm cho các tế bào biểu bì của lá bị co lại. I.1.4 Ứng dụng: Một số ứng dụng của hiđrô clorua là: Sản xuất axít clohiđric. • Hiđrôclorinat hóa cao su. • Sản xuất các clorua vinyl và alkyl. • Trung gian hóa học trong các sản xuất hóa chất khác • Làm chất trợ chảy babit • Xử lý bông • Trong công nghiệp bán dẫn (loại tinh khiết) • Khắc các tinh thể bán dẫn. o Chuyển silic thành SiHCl3 để làm tinh khiết silic. o I.1.5 Các giới hạn nồng độ khí HCl trong môi trường. Nồng độ tối đa cho phép của khí HCl trong không khí xung quanh: TCVN 5 ...