Luận Văn Xử lý khí thải SO2

TÊN ĐỀ TÀI: Xử lý khí thải SO2​
Information
Chương 1: Giới thiệu tổng quan
-Quá trình hấp thụ
-Tháp hấp thụ
-Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ
Chương 2: Xử lý khói thải của nhà máy nhiệt điện
-Mô tả công ngghệ sản xuất
-Nguồn gây ô nhiễm
-Phương án xử lý
Chương 3: Xử lý khí SO2 từ khí thải
-Chưa hoàn lưu dung môi
-Hoàn lưu dung môi



GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

I. KHÁI NIỆM:

1. Khái niệm:
Hấp thu là quá trình xảy ra khi một cấu tử của pha khí khuếch tán vào pha lỏng do sự tiếp xúc giữa hai pha khí và lỏng. Nếu quá trình xảy ra ngược lại, nghĩa là cần sự truyền vật chất từ pha lỏng vào pha khí, ta có quá trình nhả khí. Nguyên lý của cả hai quá trình là giống nhau.
Quá trình hấp thu tách bỏ một hay nhiều chất ô nhiễm ra khỏi dòng khí thải (pha khí) bằng cách xử lý với chất lỏng (pha lỏng). Khi này hỗn hợp khí được cho tiếp xúc với chất lỏng nhằm mục đích hòa tan chọn lựa một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng.
- Khí được hấp thụ gọi là chất bị hấp thụ
- Chất lỏng dùng để hấp thu gọi là dung môi (chất hất thụ )
- Khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ.

2. Aùp dụng của hấp thu:
Trong công nghiệp hóa chất ,thực phẩm, quá trình hấp thu được dùng để:
- Thu hồi các cấu tử quý trong pha khí
- Làm sạch pha khí
- Tách hổn hợp tạo thành các cấu tử riêng biệt
- Tạo thành một dung dịch sản phẩm.

3. Lựa chọn dung môi:
Nếu mục đích của quá trình là tách các cấu tử hỗn hợp khí thì khi đó việc lựa chọn dung môi tốt phụ thuộc vào các yếu tố sau:
1) Độ hòa tan tốt: có tính chọn lọc có nghĩa là chỉ hòa tan cấu tử cần tách và hòa tan không đáng kể các cấu tử còn lại. Đây là điều kiện quan trọng nhất.
2) Độ nhớt của dung môi: càng bé thì trở lực quá trình càng nhỏ, tăng tốc độ hấp thu và có lợi cho quá trình chuyển khối.
3) Nhiệt dung riêng: bé sẽ tốn ít nhiệt khi hoàn nguyên dung môi.
4) Nhiệt độ sôi: khác xa với nhiệt độ sôi của chất hoà tan sẽ dễå tách các cấu tử ra khỏi dung môi.
5) Nhiệt độ đóng rắn: thấp để tránh tắc thiết bị, không tạo kết tủa, không độc và thu hồi các cấu tử hòa tan dễ dàng hơn.
6) Ít bay hơi, rẻ tiền, dễ kiếm và không độc hại với người và không ăn mòn thiết bị.


II. QUÁ TRÌNH HẤP THỤ:

1. Cơ chế quá trình:
Hấp thu là quá trình quan trọng để xử lý khí và được ứng dụng trong rất nhiều quá trình khác .Hấp thu trên cơ sở của quá trình truyền khối ,được mô tả và tính toán dựa vào phân chia 2 pha (cân bằng pha, khuếch tán).
Cơ chế quá trình có thể chia thành 3 bước:
+ Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt của chất lỏng hấp thụ. Nồng độ phân tử ở phía chất khí phụ thuộc vào cả 2 hiện tượng khuếch tán:
Khuếch tán rối: có tác dụng làm nồng độ phân tử được đều đặn trong khối khí.
Khuếch tán phân tử: làm cho các phân tử khí chuyển động về phía lớp biên.
Trong pha lỏng cũng xảy ra hiện tượng tương tự như thế:
Khuếch tán rối: được hình thành để giữ cho nồng độ được đều đặn trong toàn bộ khối chất lỏng
Khuếch tán phân tử: làm dịch chuyển các phân tử đến lớp biên hoặc từ lớp biên đi vào pha kh
+ Thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt của chất hấp thụ
+ Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt nhăn cách vào sâu trong lòng chất lỏng hấp thụ.
Quá trình hấp thụ phụ thuộc vào sự tương tác giữa chất hấp thụ và chất bị hấp thụ trong pha khí.

2. Quá trình trao đổi chất:
Khi chất ô nhiễm từ khí thải vào chất lỏng hấp thụ các phân tử được trao đổi qua vùng ranh giới gọi là lớp biên (màng, phim). Các phân tử đi qua lớp biên từ cả 2 phía, một số từ phía chất khí, một số từ phía chất lỏng.
Cường độ trao đổi phụ thuộc vào các yếu tố tác động lên hệ thống như áp suất, nhiệt độ, nồng độ và độ hòa tan của phân tử. Cường độ trao đổi sẽ tăng nếu giữa pha lỏng và pha khí có diễn ra phản ứng hóa học hay các phân tử khí không hể quay trở về khối khí khi có tác động của các quá trình vật lý.
Quá trình hấp thụ kèm theo sự tỏa nhiệt và làm tăng nhiệt độ của hệ thống.
Khi pha khí phân tán vào pha lỏng xảy ra hiện tượng dẫn nhiệt làm năng lượng của cấu tử pha khí bị giảm. Hiện tượng này xảy ra là do sự chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí, làm cho các phân tử này bị xáo trộn từ đó dẫn tới sự cân bằng năng lượng giữa hai pha. Nhờ có chuyển động này mà sự khác biệt cục bộ về nồng độ chất khí trong hỗn hợp sẽ được giảm dần ngay cả khi không có sự can thiệp của ngoại lực như quấy, lắc.
Mặt khác tổng thể tích của hệ thống trong quá trình hấp thụ cũng bị giảm do thể tích pha khí giảm. Theo Nguyên lý Le Chartelier: độ hòa tan của khí trong chất lỏng tăng nếu tăng áp suất và giảm nhiệt độ của quá trình.