Đồ án : Hấp thụ NH3 bằng tháp đệm GVHD: Võ Thị Thu Như

Luận văn Thiết kế tháp hấp thu khí NH3 bằng nước để giúp giảm thiểu ô nhiễm từ các dòng

khí thải.

L I M Đ UỜ Ở Ầ

Ô nhi m không khí t các ngành s n xu t công nghi p n c ta, trongễ ừ ả ấ ệ ở ướ

nh ng năm g n đây đang là v n đ quan tâm không ch c a nhà n c mà còn làữ ầ ấ ề ỉ ủ ướ

c a toàn xã h i b i m c đ nguy h i c a nó đã đ n m c báo đ ng. ủ ộ ở ứ ộ ạ ủ ế ứ ộ

Bên c nh đó, đây là m t lĩnh v c mà chúng ta ch a th y h t đ c m iạ ộ ự ư ấ ế ượ ố

nguy h i c a nó đ i con ng i và sinh v t. Hi n nay v n ch a có h th ngạ ủ ố ườ ậ ệ ẫ ư ệ ố

qu n lý môi tr ng th t s hoàn ch nh đ có th ki m soát, và ch a đ c sả ườ ậ ự ỉ ể ể ể ư ượ ự

chú tr ng đúng m c t phía các nhà s n xu t. ọ ứ ừ ả ấ

Vì v y đ án môn h c k thu t x lý ô nhi m không khí v i nhi m vậ ồ ọ ỹ ậ ử ễ ớ ệ ụ

thi t k tháp h p thu khí NHế ế ấ 3 b ng n c là m t trong s nh ng công vi c c nằ ướ ộ ố ữ ệ ầ

làm vào lúc này đ giúp gi m thi u ô nhi m t các dòng khí th i. ể ả ể ễ ừ ả

Em xin chân thành c m n các th y cô b môn và các b n sinh viên đãả ơ ầ ộ ạ

giúp em hoàn thành đ án này.ồ

Sinh viên th c hi n :ự ệ

Tr ng Minh Tháiươ

Cao Thiên Tự

M C L CỤ Ụ

Ch ng 1: T ng quanươ ổ .................................................................................. 04

1.1. Gi i thi u v khí th iớ ệ ề ả ............................................................. 05

1.1.1. Tính ch t v t lýấ ậ ............................................................. 05

SV : Cao Thiên T 08115041ự Tr ng Minh Thái 08115024ươ Trang 1

1.1.2. Tính ch t hóa h cấ ọ ......................................................... 05

............................................................................................

1.1.3. Đ c tính c a amôniăcộ ủ ................................................... 05

1.1.4. Các v n đ MT liên quan đ n NHấ ề ế 3.............................. 06

1.2. Gi i thi u v quá trình h p thuớ ệ ề ấ .............................................. 07

1.2.1. Khái ni mệ ...................................................................... 07

1.2.2. C s thi t bơ ở ế ị................................................................ 08

1.2.3. Các y u t nh h ng đ n hi u qu h p thuế ố ả ưở ế ệ ả ấ ............ 09

1.2.4. u đi m, nh c đi m c a quá trình h p thu………… 10Ư ể ượ ể ủ ấ

1.3. Thi t b h p thu ………………………………………………11ế ị ấ

1.3.1. Tháp màng ................................................................... 11

.................................................................................................................

1.3.2. Tháp đ mệ .......................................................................13

1.3.3. Tháp đĩa..........................................................................15

Ch ng 2: Quy trình công nghươ ệ................................................................. 16

2.1. Thuy t minh quy trình công nghế ệ.......................................... 17

2.2. S đ quy trình công nghơ ồ ệ..................................................... 17

Ch ng 3: Tính toán thiêt bươ ị........................................................................ 18

3.1. Cân b ng v t ch t ằ ậ ấ .................................................................. 19

3.2. Tính đ ng kính thápườ .............................................................. 21

3.3. Tính chi u cao tháp ề ................................................................ 24

3.4. Tính tr l c c a thápở ự ủ ............................................................... 29

3.4.1. Tr l c c a l p đ m trong thápở ự ủ ớ ệ ....................................29

3.4.2. Tr l c c a đĩa phân ph i ch t l ngở ự ủ ố ấ ỏ .............................30

Ch ng 4: Tính toán các thi t b phươ ế ị ụ........................................................ 33

4.1. ng d n khí Ố ẫ ............................................................................ 34

4.2. ng d n ch t l ngỐ ẫ ấ ỏ .................................................................. 34


4.3. L i đ đ m ướ ỡ ệ ...........................................................................34

4.4. ng tháo đ mỐ ệ .......................................................................... 35

4.5. ng nh p li uỐ ậ ệ ..........................................................................35

4.6. B ph n phân ph i ch t l ngộ ậ ố ấ ỏ ..................................................36

4.7. L p tách mớ ẩ ..............................................................................36

Ch ng 5: Tính toán c khíươ ơ ........................................................................ 37

5.1. Tính chi u dày c a thân thápề ủ .................................................. 38

5.2. Tính đáy và n p c a thi t bắ ủ ế ị................................................... 40

5.3. M t bíchặ ................................................................................... 42

5.4. Chân đỡ.................................................................................... 44

5.5. Tai treo..................................................................................... 46

5.6. Qu tạ ......................................................................................... 47

5.7. B mơ ..........................................................................................49

5.8. ng khóiỐ ...................................................................................51


T ng quanổ 1.1. Gi i thi u v khí th iớ ệ ề ả

Amôniăc là m t ch t khí không màu có mùi r t khó ch u. ộ ấ ấ ị


1.1.1. Tính ch t v t lí ấ ậ

Amôniăc là m t ch t không màu, mùi khai và x c, nh h n không khíộ ấ ố ẹ ơ

(Kh i l ng riêng D = 0,76g/l )ố ượ

Amôniăc hoá l ng -34ỏ ở 0C và hoá r n -78ắ ở 0C. Trong s các khí, ố amôniăc

tan đ c nhi u nh t trong n c: 1 lít n c 200ượ ề ấ ướ ướ ở oC hoà tan đ c 800 lít NHượ 3.

1.1.2. Tính ch t hóa h c ấ ọ

a. S phân huự ỷ

Ph n ng t ng h p NHả ứ ổ ợ 3 là thu n ngh ch. Đi u này có nghĩa, amôniăc cóậ ị ề

th phân hu sinh ra các đ n ch t Nể ỷ ơ ấ 2 và H2 .

Amôniăc phân hu nhi t đ 600 – 700ỷ ở ệ ộ 0C và áp su t th ng. ấ ườ Ph n ngả ứ

phân huỷ là ph n ng thu nhi t và cũng là ph n ng thu n ngh chả ứ ệ ả ứ ậ ị :

2 NH3 3 H2 + N2

b. Tác d ng v i axitụ ớ

NH3 + HCl → NH4Cl

1.1.3. Đ c tính c a amôniăcộ ủ : 3 d ng c a amoniacạ ủ

- Khí amoniac (NH3)

- Khí amoniac hóa l ng ỏ

- Dung d ch amonia (NHị 4OH)

a. Đ i v i đ ng v t thu sinh:ố ớ ộ ậ ỷ

NH3 đ c xem nh là m t trong nh ng “k gi t h i” th gi i thu sinh,ượ ư ộ ữ ẻ ế ạ ế ớ ỷ

s nhi m đ c NHự ễ ộ 3 th ng x y ra đ i v i nh ng h nuôi m i ho c nh ng hườ ả ố ớ ữ ồ ớ ặ ữ ồ

nuôi cũ nh ng có m t đ nuôi l nư ậ ộ ớ

b.Đ i v i ng i: ố ớ ườ

Khi hít ph i ho c ti p xúc tr c ti p v i NHả ặ ế ự ế ớ 3

Tri u ch ng :ệ ứ

Th khó, ho, h t h i khi hít ph iở ắ ơ ả

C h ng b rát, m t, môi và mũi b ph ng, t m nhìn b h n ch .ổ ọ ị ắ ị ỏ ầ ị ạ ế

M ch máu b gi m áp nhanh chóngạ ị ả

Da b kích ng m nh ho c b ph ng ị ứ ạ ặ ị ỏ


http://onthi.com/?a=OT&ot=LT&hdn_lt_id=687

http://en.wikipedia.org/wiki/Ammonium_chloride

http://en.wikipedia.org/wiki/Ammonium_chloride

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrochloric_acid






Trong m t s tr ng h p n u hít ph i NHộ ố ườ ợ ế ả 3 n ng đ đ m đ c cóồ ộ ậ ặ

th b ng t, th m chí b t vong.ể ị ấ ậ ị ử

Tr ng h p b nhi m đ c c p tínhườ ợ ị ễ ộ ấ :

- N ng đ khí NHồ ộ 3 trên 100 mg/m3 gây kích ng đ ng hô h p rõ r t.ứ ườ ấ ệ

- Tr s gi i h n cho phép làm vi c v i đ ph ng ti n phòng hị ố ớ ạ ệ ớ ủ ươ ệ ộ

trong m t gi là t 210-350 mg/mộ ờ ừ 3

1.1.4. Các v n đ MT liên quan đ n NHấ ề ế 3

- Trong quá trình nuôi tôm, cá, các quá trình x lý n c th i: n c th i,ử ướ ả ướ ả

khí th i và bùn do phân h u c , xác đ ng v t, xác(v ) tôm sau khi tiêu hoá th cả ữ ơ ộ ậ ỏ ứ

ăn thì chúng đ c th i ra trong đi u ki n k khí d i s tác d ng c a vi khu nượ ả ề ệ ỵ ướ ự ụ ủ ẩ

trong n c sinh ra Hướ 2S, NH3, CH4 … các ch t này r t đ c cho ao nuôi và cácấ ấ ộ

đ ng v t thu sinh.ộ ậ ỷ

- Các v rò rĩ khí NHụ 3 t các nhà máy phân bón, SX n c đá, đông l nh…ừ ướ ạ

cũng nh h ng l n đ n s c kho công nhân và c ng đ ng xung quanh. ả ưở ớ ế ứ ẻ ộ ồ

1.2. Gi i thi u v quá trình h p th ớ ệ ề ấ ụ

1.2.1. Khái ni m:ệ H p thấ ụ là quá trình x y ra khi m t c u t c a pha khíả ộ ấ ử ủ

khu ch tán vào pha l ng ho c r n do s ti p xúc gi a hai pha khí và l ng (r n).ế ỏ ặ ắ ự ế ữ ỏ ắ

- Khí đ c h p thu g i là ch t b h p th ; ch t l ng( r n) dùng đ hútượ ấ ọ ấ ị ấ ụ ấ ỏ ắ ể

g i là ch t h t thu, khí không b h p th g i là khí tr .ọ ấ ấ ị ấ ụ ọ ơ

- M c đích: hòa tan m t hay nhi u c u t c a h n h p khí đ t o nên m tụ ộ ề ấ ử ủ ỗ ợ ể ạ ộ

dung d ch (h n h p) các c u t trong ch t l ng(ch t r n) . Các quá trình x y raị ỗ ợ ấ ử ấ ỏ ấ ắ ả

do s ti p xúc pha gi a khí và l ng (r n). Quá trình này c n s truy n v t ch tự ế ữ ỏ ắ ầ ự ề ậ ấ

t pha khí vào pha l ng (r n). N u quá trình x y ra ng c l i , nghĩa là c n sừ ỏ ắ ế ả ượ ạ ầ ự

truy n v t ch t t pha l ng (r n) vào pha h i, ta có quá trình nh khí. Nguyên lýề ậ ấ ừ ỏ ắ ơ ả

c a c hai quá trình là gi ng nhau .ủ ả ố

- Trong công nghi p hóa ch t và th c ph m, quá trình h p th dùng đ :ệ ấ ự ẩ ấ ụ ể

+ Thu h i các c u t quý trong pha khí.ồ ấ ử

+ Làm s ch pha khí.ạ


+ Tách h n h p t o thành các c u t riêng bi t.ỗ ợ ạ ấ ử ệ

+ T o thành m t dung d chạ ộ ị (h n h p)ỗ ợ s n ph m.ả ẩ

H p th v t lýấ ụ ậ : v th c ch t ch là s hòa tan các ch tề ự ấ ỉ ự ấ

b h p th vào trong dung môi h p th , ch t khí hòa tan không t o ra h p ch tị ấ ụ ấ ụ ấ ạ ợ ấ

hóa h c v i dung môi, nó ch thay đ i tr ng thái v t lý t th khí bi n thànhọ ớ ỉ ổ ạ ậ ừ ể ế

dung d ch l ng (quá trình hòa tan đ n thu n c a ch t khí trong ch t l ng).ị ỏ ơ ầ ủ ấ ấ ỏ

H p th hóa h cấ ụ ọ : trong quá trình này ch t b h p thấ ị ấ ụ

s tham gia vào m t s ph n ng hóa h c v i dung môi h p th . Ch t khí đ cẽ ộ ố ả ứ ọ ớ ấ ụ ấ ộ

h i s bi n đ i v b n ch t hóa h c và tr thành ch t khác.ạ ẽ ế ổ ề ả ấ ọ ở ấ

C c u c a quá trình này có th chia thành ba b c:ơ ấ ủ ể ướ

Khu ch tán các phân t ch t ô nhi m th khí trong kh i khíế ử ấ ễ ể ố

th i đ n b m t c a ch t l ng h p thả ế ề ặ ủ ấ ỏ ấ ụ

Thâm nh p và hòa tan ch t khí vào b m t c a ch t h p thậ ấ ề ặ ủ ấ ấ ụ

Khu ch tán ch t khí đã hoà tan trên b m t ngăn cách vào sâuế ấ ề ặ

trong lòng kh i ch t l ng h p thố ấ ỏ ấ ụ

Quá trình h p th m nh hay y u là tùy thu c ấ ụ ạ ế ộ vào b n ch t hóa h c c aả ấ ọ ủ

dung môi và các ch t ô nhi m trong khí th iấ ễ ả . Nh v y đ h p th đ c m tư ậ ể ấ ụ ượ ộ

s ch t nào đó ta ph i d a vào đ hòa tan ch n l c c a ch t khí trong dung môiố ấ ả ự ộ ọ ọ ủ ấ

đ ch n l c dung môi cho thích h p ho c ch n dung d ch thích h p (trongể ọ ọ ợ ặ ọ ị ợ

tr ng h p h p th hóa h c). Quá trình h p th đ c th c hi n t t hay x uườ ợ ấ ụ ọ ấ ụ ượ ự ệ ố ấ

ph n l n là do tính ch t dung môi quy t đ nh.ầ ớ ấ ế ị

Vi c l a ch n dung môi ph thu c và các y u t sau :ệ ự ọ ụ ộ ế ố

- Đ hòa tan t t: có tính ch n l c có nghĩa là ch hòa tan c u t c nộ ố ọ ọ ỉ ấ ử ầ

tách và không hòa tan không đáng k các c u t còn l i . Đây là đi u ki n quanể ấ ử ạ ề ệ

tr ng nh t.ọ ấ

- Đ nh t c a dung môi càng bé thì tr l c thu h c càng nh và vàộ ớ ủ ở ự ỷ ọ ỏ

có l i cho quá trình chuy n kh i. ợ ể ố

- Nhi t dung riêng bé s t n ít nhi t khi hoàn nguyên dung môi. ệ ẽ ố ệ


- Nhi t đ sôi khác xa v i nhi t d sôi c a ch t hoà tan đ d táchệ ộ ớ ệ ộ ủ ấ ể ể

các c u t ra kh i dung môi .ấ ử ỏ

- Nhi t đ đóng r n th p đ tránh t c thi t b và thu h i các c u tệ ộ ắ ấ ể ắ ế ị ồ ấ ử

hòa tan d dàng h n.ễ ơ

- Ít bay h i, r ti n , d ki m và không đ c h i v i ng i và khôngơ ẻ ề ễ ế ộ ạ ớ ườ

ăn mòn kim lo i.ạ

1.2.2. C s thi t b ơ ở ế ị

a) C s v t lý c a quá trình h p thu :ơ ở ậ ủ ấ

H p thu là quá trình quan tr ng đ x lý khí và đ c ng d ngấ ọ ể ử ượ ứ ụ

trong r t nhi u quá trình khác . H p thu trên c s c a quá trình truy n kh i ,ấ ề ấ ơ ở ủ ề ố

nghĩa là phân chia hai pha .Ph thu c vào s t ng tác gi a ch t h p thu vàụ ộ ự ươ ữ ấ ấ

ch t b h p thu trong pha khí.ấ ị ấ

b) Ph ng trình cân b ng v t ch tươ ằ ậ ấ c a quá trình h p thu :ủ ấ

Ph ng trình cân b ng v t li u có d ng:ươ ằ ậ ệ ạGYYĐ + GXXĐ = GXXC + GYYC

Trong đó :

GX :lu ng khí tr không đ i khi v n hành ( kmol/ h)ợ ơ ổ ậ

GY: l ng dung môi không đ i khi v n hành(kmol/ h)ượ ổ ậ


YĐ , YC: n ng đ đ u và cu i c a pha khí (kmol/kmolkhí tr )ồ ộ ầ ố ủ ơ

XĐ , XC: n ng đ cu i và đ u c a pha l ng (kmol/kmolkhí tr )ồ ộ ố ầ ủ ỏ ơ

1.2.3. Các y u t nh h ng đ n hi u qu h p thuế ố ả ưở ế ệ ả ấ

a. Ảnh h ng c a nhi t đưở ủ ệ ộ:

Khi các đi u ki n khác không đ i mà nhi t đ tháp tăng thì h s Henriề ệ ổ ệ ộ ệ ố

s tăng . K t qu là nh h ng đ ng cân b ng d ch chuy n v phía tr cẽ ế ả ả ưở ườ ằ ị ể ề ụ

tung . N u các đ ng làm vi c AB không đ i thì đ ng l c trung bình sế ừơ ệ ổ ộ ự ẽ

gi m , s đĩa lý thuyêt s tăng và chi u cao c a thi t b s tăng . Th m chí cóả ố ẽ ề ủ ế ị ẽ ậ

khi tháp không làm vi c đ c vì nhi t đ tăng quá so v i yêu c u k thu t.ệ ượ ệ ộ ớ ầ ỹ ậ

Nh ng nhi t đ tăng cũng có l i là làm cho đ nh t c hai pha khí và l ngư ệ ộ ợ ộ ớ ả ỏ

tăng.

b. nh h ng c a áp su t :Ả ưở ủ ấ

N u các đi u ki n khác gi nguyên mà ch tăng áp su t trong tháp thì hế ề ệ ữ ỉ ấ ệ

s cân b ng s tăng và cân b ng s d ch chuy n v phía tr c hoành. ố ằ ẽ ằ ẽ ị ể ề ụ

Khi đ ng làm vi c AB không đ i thì đ ng l c trung bình s tăng quátrìnhườ ệ ổ ộ ự ẽ

chuy n kh i s t t h n và s đĩa lý thuy t s gi m làm chi u cao c a tháp sể ố ẽ ố ơ ố ế ẽ ả ề ủ ẽ

th p h n.ấ ơ

Tuy nhiên , vi c tăng áp su t th ng kèm theo s tăng nhi t đ . M t khácệ ấ ườ ự ệ ộ ặ

, s tăng áp su t cũng gây khó khăn trong vi c ch t o và vân hành c a tháp h pự ấ ệ ế ạ ủ ấ

th ụ

c. Các y u t khác:ế ố

Tính ch t c a dung môi , lo i thi t b và c u t o thi t b đ chính xác c aấ ủ ạ ế ị ấ ạ ế ị ộ ủ

d ng c đo, ch đ v n hành tháp… đ u có nh h ng nhi u đ n hi u su tụ ụ ế ộ ậ ề ả ưở ề ế ệ ấ

h p thu.ấ

1.2.4. u, nh c đi m c a quá trình h p thuƯ ượ ể ủ ấ

u đi m: Ư ể

R ti n, nh t là khi s d ng Hẻ ề ấ ử ụ 2O làm dung môi h p th ,các khí đ c h iấ ụ ộ ạ

nh SOư 2, H2S, NH3, HF,... có th đ c x lí r t t t v i ph ng pháp này v iể ượ ử ấ ố ớ ươ ớ

dung môi n c và các dung môi thích h p.ướ ợ


Có th s d ng k t h p khi c n r a khí làm s ch b i, khi trong khí th iể ử ụ ế ợ ầ ử ạ ụ ả

có ch a c b i l n các khí đ c h i mà các ch t khí có kh năng hòa tan t t trongứ ả ụ ẫ ộ ạ ấ ả ố

n c r aướ ử .

Nh c đi m:ượ ể

Hi u su t làm s ch không cao, h s làm s ch gi m khi nhi t đ dòngệ ấ ạ ệ ố ạ ả ệ ộ

khí cao nên không th dùng x lí các dòng khí th i có nhi t đ cao, quá trìnhể ử ả ệ ộ

h p th là quá trình t a nhi t nên khi thi t k , xây d ng và v n hành h th ngấ ụ ỏ ệ ế ế ự ậ ệ ố

thi t b h p th x lí khí th i nhi u tr ng h p ta ph i l p đ t thêm thi t bế ị ấ ụ ử ả ề ườ ợ ả ắ ặ ế ị

trao đ i nhi t trong tháp h p th đ làm ngu i thi t b , tăng hi u qu c a quáổ ệ ấ ụ ể ộ ế ị ệ ả ủ

trình x lí. Nh v y, thi t b s tr nên c ng k nh, v n hành ph c t p.ử ư ậ ế ị ẽ ở ồ ề ậ ứ ạ

Khi làm vi c, hi n t ng “s c” r t d x y ra khi ta kh ng ch , đi uệ ệ ượ ặ ấ ễ ả ố ế ề

ch nh m t đ t i c a pha l ng không t t, đ c bi t khi dòng khí th i có hàmỉ ậ ộ ướ ủ ỏ ố ặ ệ ả

l ng b i l n.ượ ụ ớ

Vi c l a ch n dung môi thích h p s r t khó khăn, khi ch t khí c n x líệ ự ọ ợ ẽ ấ ấ ầ ử

không có kh năng hòa tan trong n c. L a ch n dung môi h u c s n y sinhả ướ ự ọ ữ ơ ẽ ả

v n đ : các dung môi này có đ c h i cho ng i s d ng và môi tr ng hayấ ề ộ ạ ườ ử ụ ườ

không? Vi c l a ch n dung môi thích h p là bài toán hóc búa mang tính kinh tệ ự ọ ợ ế

và kĩ thu t, giá thành dung môi quy t đ nh l n đ n giá thành x lý và hi u quậ ế ị ớ ế ử ệ ả

x lý.ử

Ph i tái sinh dung môi (dòng ch t th i th c p ) khi x d ng dung môiả ấ ả ứ ấ ử ụ

đ t ti n. Ch t th i gây ô nhi m ngu n n c h th ng càng tr nên c ng k nhắ ề ấ ả ễ ồ ướ ệ ố ở ồ ề

ph c t p.ứ ạ

1.3. Thi t b h p thuế ị ấ

Thi t b đ c s d ng đ ti n hành quá trình h p thu đ c g i là thi tế ị ượ ử ụ ể ế ấ ượ ọ ế

b h p thu ho c c t h p thu. Thi t b h p thu có th làm vi c gián đo n ho cị ấ ặ ộ ấ ế ị ấ ể ệ ạ ặ

liên t c và đ c chia thành 4 nhóm sau: ụ ượ

• Thi t b h p thu b m t : đ c dùng khi h p thu m t l ng nh cóế ị ấ ề ặ ượ ấ ộ ượ ỏ

tính hòa tan t t.ố


• Thi t b h p thu lo i đ m : đ c s d ng ph bi n nh t khi ch tế ị ấ ạ ệ ượ ử ụ ổ ế ấ ấ

l ng và ch t khí tinh khi t và có mât đ phun l n.ỏ ấ ế ộ ớ

• Thi t b h p thu lo i s i b t : đ c dùng khi tháp có năng su t cao vàế ị ấ ạ ủ ọ ượ ấ

c n thoát ra m t lu ng nh t l n .ầ ộ ợ ệ ớ

• Thi t b h p thu lo i phun: thành tia và thi t b h p thu c khí .ế ị ấ ạ ế ị ấ ơ

Các lo i tháp th ng g p : ạ ườ ặ

1.3.1. Tháp màng

- B m t ti p xúc pha là b m t ch t l ng ch y thành màng theo b m tề ặ ế ề ặ ấ ỏ ả ề ặ

v t r n th ng là th ng đ ng . b m t v t r n có th là ng , t m song songậ ắ ườ ẳ ứ ề ặ ậ ắ ể ố ấ

ho c đ m t m .ặ ệ ấ

a. Tháp màng d ng ng :ạ ố

-Có c u t o t ng t thi t b trao đ i nhi t d ng ng chùm g m có ngấ ạ ươ ự ế ị ổ ệ ạ ố ồ ố

t o màng đ c gi b ng hai vĩ ng hai đ u kho ng không gi a ng và vạ ượ ữ ằ ố ở ầ ả ữ ố ỏ

thi t b tách khi c n thi t . ch t l ng ch y thành màng theo thành ng t trênế ị ầ ế ấ ỏ ả ố ừ

xu ng , ch t khí ( h i ) đi theo kho ng không gian trong màng ch t l ng tố ấ ơ ả ấ ỏ ừ

d i lên .ướ

b. Tháp màng d ng t m ph ng :ạ ấ ẳ


- các t m đ m đ t d ng th ng đ ng ấ ệ ặ ở ạ ẳ ứ đ c làm t nh ng v t li u khácượ ừ ữ ậ ệ

nhau ( kim lo i , nh a , v i căng treo trên khung …) đ t trong thân hình tr . đạ ự ả ặ ụ ể

đ m b o th m t đ u ch t l ng t c 2 phía t m đ m ta dùng d ng c phânả ả ấ ướ ề ấ ỏ ừ ả ấ ệ ụ ụ

ph i đ c bi t có c u t o răng c a.ố ặ ệ ấ ạ ư

c. Tháp màng d ng ng khi l ng và khí đi cùng chi u :ạ ố ỏ ề

- Cũng có c u t o t các ng c đ nh trên 2 v , khí đi qua thân g m cácấ ạ ừ ố ố ị ỉ ồ

ng phân ph i t ng ng đ t đ ng tr c v i ng t o màng . ch t l ng đi vàoố ố ươ ứ ặ ồ ụ ớ ố ạ ấ ỏ

ng t o màng qua khe gi a 2 ng . khi đó t c đ khí l n kéo theo ch t l ng tố ạ ữ ố ố ộ ớ ấ ỏ ừ

d i lên chuy n đ ng d i d ng màng theo thành ng . khi c n tách nhi t cóướ ể ộ ướ ạ ố ầ ệ

th cho tác nhân l nh đi vào kho ng không gian gi a v và ng . đ nâng caoể ạ ả ữ ỏ ố ể

hi u su t ng i ta dùng thi t b nhi u b c khác nhau. ệ ấ ườ ế ị ề ậ

- Th y đ ng l c trong thi t b d ng màng : khi có dòng khí chuy n đ ngủ ộ ự ế ị ạ ể ộ

ng c chi u s nh h ng đ n ch đ ch y c a màng . khi đó , do l c ma sátượ ề ẽ ả ưở ế ế ộ ả ủ ự

gi a khí và l ng s có c n tr m nh c a dòng khí làm b dày màng tăng lên , trữ ỏ ẽ ả ở ạ ủ ề ở

l c dòng khí tăng . ti p t c tăng v n t c dòng khí s d n đ n cân b ng gi aự ế ụ ậ ố ẽ ẫ ế ằ ữ

tr ng l c c a màng l c và l c ma sát và d n đ n ch đ s c.ọ ự ủ ọ ự ẫ ế ế ộ ặ

* u và nh c đi m c a tháp màng:Ư ượ ể ủ

+ u:Ư

- Tr l c theo pha khí nh .ở ự ỏ

- Có th bi t đ c b m t ti p xúc pha (trong tr ng h p ch t l ngể ế ượ ề ặ ế ườ ợ ấ ỏ

ch y thành màng)ả

- Có th th c hi n trao đ i nhi t.ể ự ệ ổ ệ

+ Nh c:ượ

- Năng su t theo pha l ng nh .ấ ỏ ỏ

- C u t o ph c t p, khi v n hành d b s c.ấ ạ ứ ạ ậ ễ ị ặ

* ng d ng:Ứ ụ

- Trong phòng thí nghi mệ

- Trong tr ng h p có năng su t th pườ ợ ấ ấ

- Trong nh ng h th ng c n tr l c th p (h th ng hút chân không,...)ữ ệ ố ầ ở ự ấ ệ ố


* Ví d : ụ H th ng ch ng d u v h t đi u, tái sinh d u nh n, ch ng c t tinhệ ố ư ầ ỏ ạ ề ầ ờ ư ấ

d u, cô đ c n c trái cây,...ầ ặ ướ

1.3.2. Tháp đ mệ

- C u t o g mấ ạ ồ : thân tháp r ng bên trong đ đ y đ m làm t v t li u khácỗ ổ ầ ệ ừ ậ ệ

nhau ( g nh a, kim lo i, gôm, …) v i nh ng hình d ng khá nhau ( tr , c u,ỗ ự ạ ớ ữ ạ ụ ầ

t m, yên ng a, lò xo …) , l i đ đ m, ng d n khí và l ng ra vào.ấ ự ướ ỡ ệ ố ẫ ỏ

- Đ phân ph i đ u ch t l ng lên kh i đ m ch a trong tháp , ng i taể ố ề ấ ỏ ố ệ ứ ườ

dùng b ph n phân ph i d ng : l i phân ph i ( l ng đi trong ng – khí ngoàiộ ậ ố ạ ướ ố ỏ ố

ng ; l ng và khí trong cùng ng ); màng phân ph i , vòi phun hoa sen (d ng tr ,ố ỏ ố ố ạ ụ

bán c u , khe …); bánh xe quay ( ng có l , phun quay , đ …)ầ ố ỗ ổ ỡ

- Các ph n t đ m đ c đ c tr ng b ng d ng kính d, chi u cao h , bầ ử ệ ượ ặ ư ằ ườ ề ề

dày δ . kh i đ m đ c đ c tr ng b ng các kích th c : b m t riêng a , th tíchố ệ ượ ặ ư ằ ướ ề ặ ể

t do, đ ng kính t ng đ ng , ti t di n t do S .ự ườ ươ ươ ế ệ ự

- Khi ch n đ m c n l u ý : th m t t t ch t l ng ; tr l c nh , th tíchọ ệ ầ ư ấ ướ ố ấ ỏ ở ự ỏ ể

t do và ti t di n ngang l n ; có th làm vi c v i t i tr ng l n c a l ng và khí ,ự ế ệ ớ ể ệ ớ ả ọ ớ ủ ỏ

kh i l ng riêng nh ; phân ph i đ u ch t l ng ; có tính ch u ăn mòn cao; rố ượ ỏ ố ề ấ ỏ ị ẻ

ti n; d ki m…ề ễ ế


- Nguyên lý ho t đ ngạ ộ : Ch t l ng ch y trong tháp theo đ m d i d ngấ ỏ ả ệ ướ ạ

máng nên b m t ti p xúc pha là b m t th m t c a đ m .ề ặ ế ề ặ ấ ướ ủ ệ

- u – nh c đi m - ng d ngƯ ượ ể ứ ụ :

* u: c u t o đ n gi n; tr l c theo pha khí (ho t đ ng ch đƯ ấ ạ ơ ả ở ự ạ ộ ở ế ộ

màng/quá đ ) nh .ộ ỏ

* Nh c: ho t đ ng kém n đ nh, hi u su t th p; d b s c; khó táchượ ạ ộ ổ ị ệ ấ ấ ễ ị ặ

nhi t, khó th m t.ệ ấ ướ

- ng d ng:Ứ ụ

+ Dùng trong các tr ng h p năng su t th p: tháp h p th khí, thápườ ợ ấ ấ ấ ụ

ch ng c t,...ư ấ

+ Dùng trong các h th ng tr l c nh (nh h th ng hút chânệ ố ở ự ỏ ư ệ ố

không,...)

1.3.3. Tháp đĩa

+ S đ c u t o :ơ ồ ấ ạ

- Tháp đĩa th ng c u t o g m thân hình tr th ng đ ng, bên trong có đ tườ ấ ạ ồ ụ ẳ ứ ặ

các t m ngăn(đĩa) cách nhau 1 kho ng nh t đ nh. Trên m i đĩa 2 pha chuy nấ ả ấ ị ỗ ể

đ ng ng c ho c chéo chi u : l ng t trên xu ng ( ho c đi ngang ), khí đi tộ ượ ặ ề ỏ ừ ố ặ ừ

d i lên ho c xuyên qua ch t l ng ch y ngang, đây ti p xúc pha x y ra theoướ ặ ấ ỏ ả ở ế ả

t ng b c là đĩa . ừ ậ

-Tháp đĩa có ng ch y chuy n : bao g m tháp đĩa, chóp, l , xupap, l i,ố ả ề ồ ỗ ướ

…trên đĩa có c u t o đ c bi t đ ch t l ng đi t đĩa trên xu ng đĩa d i theoấ ạ ặ ệ ể ấ ỏ ừ ố ướ

đ ng riêng g i là ng ch y chuy n .ườ ọ ố ả ề

-Tháp đĩa không có ng ch y chuy n ; khi có khí ( h i hay l ng ) và l ngố ả ề ơ ỏ ỏ

đi qua cùng 1 l trên đĩa ỗ

+ u – nh c đi m và ng d ng:Ư ượ ể ứ ụ

- Tháp đĩa l : u đi m là k t c u khá đ n gi n, tr l c t ng đ i th p,ỗ ư ể ế ấ ơ ả ở ự ươ ố ấ

hi u su t khá cao. Tuy nhiên không làm vi c đ c v i ch t l ng b n, kho ngệ ấ ệ ượ ớ ấ ỏ ẩ ả

làm vi c h p h n tháp chop (v l u l ng khí).ệ ẹ ơ ề ư ượ


- Tháp chóp: có th làm vi c v i t tr ng c a khí, l ng thay đ i m nh, kháể ệ ớ ỉ ọ ủ ỏ ổ ạ

n đ nh. Song có tr l c l n, tiêu t n nhi u v t t kim lo i ch t o, k t c uổ ị ở ự ớ ố ề ậ ư ạ ế ạ ế ấ

ph c t p. Nói chung tháp chop có hi u su t cao h n tháp đĩa l .ứ ạ ệ ấ ơ ỗ

- Tháp xupap: dùng trong ch ng c t d u m .ư ấ ầ ỏ

Quy trình công nghệSV : Cao Thiên T 08115041ự Tr ng Minh Thái 08115024ươ Trang 15

2 . 1 . Thuy t minh quy trình công nghế ệ:

Ngu n khí th i NHồ ả 3 l y t các nhà máy s n xu t phân bón, s n xu tấ ừ ả ấ ả ấ

NH3… s đ c thu l i r i sau đó dùng qu t th i khí vào tháp h p th (thápẽ ượ ạ ồ ạ ổ ấ ụ

đ m). Dung d ch h p th đ c dùng là n c. Tháp h p th làm vi c liên t cệ ị ấ ụ ượ ướ ấ ụ ệ ụ

ng c dòng: n c đ c b m lên b n cao v m c đích là đ n đ nh l uượ ướ ượ ơ ồ ị ụ ể ổ ị ư

l ng, t đó cho vào tháp t trên đi xu ng thông qua m t van đi u ch nh l uượ ừ ừ ố ộ ề ỉ ư

l ng, h n h p khí đ c th i t d i lên và quá trình h p th x y ra. H nượ ỗ ợ ượ ổ ừ ướ ấ ụ ả ỗ

h p khí sau khi đã đ c x lý đi ra đ nh tháp s đ c d n đ n ng khói đợ ượ ử ở ỉ ẽ ượ ẫ ế ố ể

phát tán khí ra ngoài không gây nh h ng đ n môi tr ng.ả ưở ế ườ Dung d ch sauị

h p th đáy tháp đ c cho ra b n ch a. T i đây, dung d ch l ng này sấ ụ ở ượ ồ ứ ạ ị ỏ ẽ

đ c trung hòa đ có th th i ra môi tr ng . ượ ể ể ả ườ

2 . 2 . S đ quy trình công ngh ơ ồ ệ ( xem hình trang bên): ở


Tính toán thi t bế ị3.1. Tính cân b ng v t ch tằ ậ ấ

Đ ng cân b ng pha :ườ ằ

30Ở oC , ta có Ψ.10-6 = 0,00241 mmHg

m ===3,17

Y* ==

X 0 0.000

2

0.000

4

0.000

6

0.000

8

0.001 0.001

2

0.0014

Y 0 0.000

6

0.001

3

0.001

9

0.002

5

0.003

2

0.003

8

0.0045

Đ ng cân b ng: Yườ ằ * = 3.1797X* – 2x10-6


y = 3.1797x - 2E-06

R2 = 1

-0.0005

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

0.004

0.0045

0.005

0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014 0.0016

Su t l ng h n h p khí đ u vào : ấ ượ ỗ ợ ầ

Gd= = = 1,16 (kg/m3)

N ng đ NHồ ộ 3 đ u vào :ầ

Cd = 1% x Gd = 1% x 1,16 = 0,0116 ( kg/m3 )

= 11,6 ( g/m3 )

N ng đ ph n mol c a NHồ ộ ầ ủ 3 trong h n h p khí đ u vào :ỗ ợ ầ

yd = = = 0,017 ( phân mol NH3)

Yd = = = 0,0173 ( mol NH3/ mol tr )ơ

L ng NHượ 3 b h p th = 11,6 - ị ấ ụ 0,05 = 11,55 ( g/m3)


Hi u su t h p th :ệ ấ ấ ụ

η = x 100% = 99,57%

:Nồng độ pha khí ra khỏi tháp

Yc = ( 1 - η ) x Yd = ( 1 – 0,9957 ) x 0,0173

= 7,44x10-5 ( mol NH3/mol tr )ơ

yc = = = 7,44x10-5 ( phân mol NH3 )

Su t l ng c a khí tr :ấ ượ ủ ơ

Gtr = Gd . ( 1 – yd ) = 0,04 × 103× 5000 × ( 1- 0,017 ) = 196600 ( mol/h )

L u l ng khí đ u ra :ư ượ ầ

Gc = Gtr . (1 + Yc) = 196600 x ( 1+ 7,44x10-5) = 196614,6 (mol/h)

Xd = 0 ; xd = 0

Thay Yd = 0,0173 vào ph ng trình Y= 3,18X – 2ươ x10-6

Ta có Xcb = 5,346x10-3

Ltrmin = Gtr = 196600 = 633474,18 ( mol/h )

Ltr = 1,5 Ltrmin = 1,5 x 633474,18 = 950211,27 ( mol/h )

Ltr = 17 ( m3/h ) ?????????????????????????????16.15

N ng đ dung d ch ra kh i tháp :ồ ộ ị ỏ

= = = ,3 5710-3

( mol NH3/mol tr )ơ

Ph ng trình đ ng làm vi c:ươ ườ ệ

Ph ng trình đ ng làm vi c đi qua 2 đi m P(Xươ ườ ệ ể d;Yc) và Q(Xc;Yd), t c là P(0 ;ứ

7,44.10-5) và Q(3,57.10-3 ; 0,0173) :

Y = 4,825X + 2,656.10-7

3.2. Tính đ ng kính tháp ườ

D = Trong đó :

Q : l u l ng trung bình pha khí ( mư ượ 3/s )


w : v n t c khí trung bình qua tháp ( m/s )ậ ố

Tính Q :

L ng NH3 đ c h p th :ượ ượ ấ ụ

GNH3 = Gtr ( Yd –Yc ) = ( 0,0173 – 7,44x10-5 )= 0,94 (mol NH3/s)

QNH3 = = = 23,35 ( l/s ) = 0,02335 ( m3/s)

L u l ng NHư ượ 3 vào : Qđ = = 1,389 (m3/s)

L u l ng khí ra khí ra kh i tháp :ư ượ ỏ

Qc = 1,389 – 0,02335 = 1,365 (m3/s)

V y Q = = = 1,377 (mậ 3/s)

Tính ω :

V n t c dòng khí có th xác đ nh theo công th c :ậ ố ể ị ứ

Y = 1,2×e-4x trang 187 stay qttb2

X = Y =

Trong đó :

: v n t c s c (m/s)ậ ố ặ

σ: b m t riêng c a đ m (mề ặ ủ ệ 2/m3)

Vđ: th tích t do c a đ m ể ự ủ ệ

g : gia t c tr ng tr ng (m/số ọ ườ 2)

Gx , Gy : l ng l ng và l ng h i trung bình (Kg/s)ượ ỏ ượ ơ

, : kh i l ng riêng trung bình c a pha l ng và pha h i (Kg/mố ượ ủ ỏ ơ 3)

, : đ nh t c a pha l ng theo nhi t đ trung bình (30ộ ớ ủ ỏ ệ ộ oC) và đ nh t c aộ ớ ủ

n c 20ướ ở oC , Ns/m2

Ch n lo i đ m : đ m vòng Rasiga đ l n x n , đ m b ng s : 50×50×5mm,ọ ạ ệ ệ ổ ộ ộ ệ ằ ứ

Vđ = 0,79 m3/m3 , σđ = 95 m2/m3 , đ nh t c a pha l ng 30ộ ớ ủ ỏ ở oC : = 0,801 cp , độ

nh t c a n c 20ớ ủ ướ ở oC : = 1,005 cp

Kh i l ng riêng trung bình c a ch t l ng :ố ượ ủ ấ ỏ

= 1000 kg/m3


Kh i l ng riêng trung bình c a pha khí :ố ượ ủ

ytb = = = 8,6872 .10-3 (mol NH3/mol tr )ơ

= = = 1,162 (kg/m3)

L ng l ng trung bình :ượ ỏ

Gx = = = 4,72 .10-3 ( m3/s) = 4,72 (Kg/s)

L ng h i trung bình :ượ ơ

Gy = Qtb × = 1,377 × 1,162 = 1,600 (Kg/s)

V y :ậ

X = = = 0,5631

Y = 1,2× = 1,2× = 0,1262

=× = 0,022

→ = = 5,74 → = = 2,4 (m/s)

Ch n v n t c làm vi c : ω = 0,8ọ ậ ố ệ × = 0,8×2,4 = 1,92 (m/s)

Do đó đ ng kính tháp là :ườ

D = = 0,96 (m)

→ Ch n đ ng kính tháp là : 1mọ ườ

3.3. Tính chi u cao tháp ề

Chi u cao 1 đ n v truy n kh i c a tháp h p th đ c xác đ nh theo công th c :ề ơ ị ề ố ủ ấ ụ ượ ị ứhđv = h1 + h2 cthuc nay o dau ra??????

trong đó :

m : h s góc c a đ ng cân b ng ( m = 3,17 )ệ ố ủ ườ ằ

h1 ,h2 : chi u cao 1 đ n v truy n kh i đ i v i pha h i và pha l ng .ề ơ ị ề ố ố ớ ơ ỏ


h1 =

h2 = 256trong đó :

Vd : Th tích t do , Vể ự d = 0,79 m3/m3

d : d = 95 m3/m3

a : h s ph thu c vào d ng đ m , v i đ m vòng a= 0,123ệ ố ụ ộ ạ ệ ớ ệ

Gx : l u l ng pha h i Kg/sư ượ ơ

Gy : l u l ng pha l ng Kg/sư ượ ỏ

: đ nh t c a pha l ng 30ộ ớ ủ ỏ ở oC , = 0,801.10-3 Ns/m2

: kh i l ng riêng c a pha l ng , = 1000 Kg/mố ượ ủ ỏ 3

: h s th m t c a đ m , ph thu c vào t s gi a m t đ t iệ ố ấ ướ ủ ệ ụ ộ ỷ ố ữ ậ ộ ướ

th c t lên ti t di n ngang c a tháp (Uự ế ế ệ ủ tt) và m t đ t i thích h p (Uậ ộ ướ ợ th)

+ Tính

Utt = v i V : th tích pha l ng ớ ể ỏ

Ft :ti t di n ngang c a tháp ế ệ ủ

Utt = = = 21,66 ( m3/m2.h )

Uth = B xd v i B = 0,158ớ

Uth = 0,158 x 95 = 15,01 (m3/m2.h )

L p t s = = 1,443 > 1 = 1ậ ỷ ố

+ Tính Rey

Rey = 0,4

v i : KLR trung bình c a pha h i ớ ủ ơ , = 1,162 ( Kg/m3)

:v n t c làm vi c ậ ố ệ , = 1,92 (m/s)

: đ nh t c a pha khíộ ớ ủ

=

V i ớ =


= = 28,796

( = 1,05×10-5; = 1,94×10-5 )

→ = = 1,85×10-5

Do đó : Rey = 0,4 = 0,4× = 507,8

+ Tính Rex :

Rex = 0,04×

V i Fớ t : di n tích ti t di n ngang c a tháp , Fệ ế ệ ủ t = = = 0,785

Gx : l ng dung môi s d ng, Gượ ử ụ x = 4,72 (Kg/s)

: đ nh t c a pha l ng 30ộ ớ ủ ỏ ở oC , = 0,801×10-3 Ns/m2

→ Rex =0,04× = 3,16

+ Tính Pry : chu n s Prandl c a pha khíẩ ố ủ

Pry = , v i Dớ y : h s khuy ch tán trong pha h i ệ ố ế ơ

Tính Dy :

Dy = × (cm2/s)

V i T : nhi t đ h n h p khí , T=303ớ ệ ộ ỗ ợ oK

VNH3 ,Vkk : th tích mol c a khí NHể ủ 3 và không khí ,

VNH3 = 25,8(cm3/mol), Vkk= 29,9(cm3/mol)

P:áp su t c a khí quy n , P=1atấ ủ ể

→ Dy = × = 0,189 (cm2/s)

Dy= 1,89(m2/s)

Do đó Pry = = 0,84

+ Tính Prx : chu n s Prandl c a pha l ng ẩ ố ủ ỏ

Prx =

V i μớ x = 0,801 Ns/m2 , ρx = 1000Kg/m3

Dx : h s khuy ch tán c a pha l ng ệ ố ế ủ ỏ

Tính Dx


Dx = 7,4.10-8 × (cm2/s)

V i V: th tích mol c a NHớ ể ủ 3 , V= 25,8 (cm3/mol)

M: kh i l ng phân t c a dung môi (Hố ượ ử ủ 20) ,M=18

θ : h s k t h p c a các phân t dung môi , θ = 2,6 ệ ố ế ợ ủ ử

→Dx = 7,4×10-8× = 0,027 (cm2/s)

=2,7×10-6 (m2/s)

Do đó Prx = = 0,3

Tính h1:

h1 = × × = × ×

h1 = 0,29 (m)

Tính h2 :

h2 = 256××× = 256×××

h2 = 0,012 (m)

Chi u cao c a 1 đ n v truy n kh i là :ề ủ ơ ị ề ố

hđv = h1 + .h2= 0,29 + ×0,012 = 0,3 (m)

→ Chi u cao c a 1 đ n v truy n kh i là 0,3 (m)ề ủ ơ ị ề ố

Tính s đ n v truy n kh i :ố ơ ị ề ố

Ny =

V i yớ d = 0,017 (phân mol NH3) ; yc = 7,44×10-5 (phân mol NH3) ,

∆ytb : đ ng l c trung bình c a tháp h p th .ộ ự ủ ấ ụ

Tính ∆ytb : ∆ytb =

V i ∆yớ d : đ ng l c trung bình t i đáy tháp h p th ộ ự ạ ấ ụ

∆yd = yd – yd* = yd – m . xc = 0,017 – 3,17×2,4×10-5

∆yd= 0,017

∆yc : đ ng l c trung bình t i đ nh tháp h p th .ộ ự ạ ỉ ấ ụ

∆yc = yc – yc* = yc =7,44×10-5


→ ∆ytb = = 3,12×10-3

Do đó : ny = = = 5,43

Chi u cao c a l p v t li u đ m :ề ủ ớ ậ ệ ệ

H = ny×hđv =5,43×0,3 = 1,63 (m)

Ch n H=1,7(m)ọ

Chi u cao tháp là : H ề tháp = H + Hc +Hđ

Chi u cao ph n tách l ng Hề ầ ỏ c và đáy Hđ có giá tr ph thu c vào đ ng kínhị ụ ộ ườ

tháp, tháp có đ ng kính D=1m , ta ch n Hườ ọ c=0,8m và Hđ=1m .

V y chi u cao c a tháp h p th là :ậ ề ủ ấ ụ

Htháp = 1,7 + 0,8 + 1 = 3,5 (m)

3.4. Tính tr l c c a tháp ở ự ủ

3.4.1. Tr l c c a l p đ m trong tháp ở ự ủ ớ ệ

∆Pđ mệ = Max

V i : ớ

∆Pk : tr l c c a đ m khôở ự ủ ệ

∆Pư : tr l c c a đ m t ở ự ủ ệ ướ

Tính tr l c c a đ m khô :ở ự ủ ệ

∆Pk =λ’. . = × ×

Trong đó :

H: là chi u cao l p đ m, H = 1,7 (m)ề ớ ệ

: v n t c khí tính trên toàn b ti t di n tháp , ậ ố ộ ế ệ = = 1,92 (m/s)

: b m t riêng c a đ m, = 95 (mề ặ ủ ệ 2/m3)

Vđ : th tích t do c a đ m , Vể ự ủ ệ đ = 0,79 (m3/m3)

: KLR trung bình c a pha khí , = 1,162 (Kg/mủ 3)

λ’ : h s tr l c c a đ m ệ ố ở ự ủ ệ

Rey = 507,8 > 40 → λ’ = = = 4,6

V y ∆Pậ k = × × = 806,8 (N/m2)

Tính tr l c c a đ m t :ở ự ủ ệ ướ

∆Pư = ∆Pk


Ta có ××= ××

= 0,017 < 0,5

Nên ta ch n A= 8,4 ; m= 0,405 ; n= 0,225 ; c= 0,015 ( tra b ng trang 189 – Sọ ả ổ

tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh).ế ị ấ ậ

→ ∆Pư = 806,8×

∆Pư = 3236,4 (N/m2)

V y tr l c c a l p đ m là :ậ ở ự ủ ớ ệ ∆ Max = 3236,4 ( N/m2)

3.4.2. Tr l c c a đĩa phân ph i ch t l ng trong tháp ở ự ủ ố ấ ỏ

ΔPđĩa = ΔPk + ΔPt

Ta có:

ΔPk : tr l c đĩa khô ở ự ( /N m2)

ΔPk = ξ × công th c (IX.144 stt2/trang 195)ứ

Trong đó

- ωo (m/s) t c đ khí qua l ố ộ ỗ

- ρy (kg/m3 ) kh i l ng riêng c a khíố ượ ủ

- ξ h s tr l c ( đ i v i đĩa l ξ = 2.1, đ i v i đĩa l i ξ = 1.4 ÷ệ ố ở ự ố ớ ỗ ố ớ ướ

1.5, đ i v i đĩa l i ng làm b ng các đo n l i ng trên đĩa ξ = 0.9 ÷ố ớ ướ ố ằ ạ ướ ố

1).

Ch n ξ = 1ọ

Ftd = = (m2/m3)Ta có Ftd t 10% ừ 30%, ch n Fọ td=20%=0.2

V n t c khí qua l đ c tính ậ ố ỗ ượ

ωo = = = 9,6 (m/s)

ΔPk = ξ ×

= 1×= 53,5 (N/m2)

ΔPt : tr l c thu tĩnh c a l p ch t l ng trên đĩa.ở ự ỷ ủ ớ ấ ỏ

ΔPt = ρb × g× hb


Trong đó:

-hb chi u cao l p b t trên đĩa:ề ớ ọ

hb = 4×dtđ×()0.2

hb = 4×0,0445×()0.2 = 0.5 (m)

-ρb kh i l ng riêng c a l p b t trên đĩa (kg/mố ượ ủ ớ ọ 3)

ρb × Trong đó :

Gx = 4,72(kg/s).

Gy = 1,6 (kg/s).

ρx= 1000 (kg/m3).

ρy= 1,162 (kg/m3).

µx = 0.801×10-3 (N.s/m2)

µy = 1,85×10-5 (N.s/m2)

→ ρb = 0,43 . . 1000

= 207,4 kg/m3

→ΔPt = 207,4×9.81×0,5= 1017,3

ΔPđĩa = ΔPk + ΔPt = 53,5 + 1017,3 = 1070,8

Do s d ng 2 đĩa nên ử ụ tr l c c a đĩa phân ph i ch t l ng :ở ự ủ ố ấ ỏ

ΔPđĩa = 2×1070,8= 2141,6

V y tr l c c a toàn tháp đ c xác đ nh :ậ ở ự ủ ượ ị

ΔPtháp = + ∆ ΔPđĩa = 3236,4 + 2141,6 = 5378 N/m2


Tính toán các thi t b phế ị ụ4.1. ng d n khí Ố ẫ

Ch n đ ng ng d n khí (vào và ra) là dọ ườ ố ẫ 1 = 400mm = 0,4 m , chi u dài đo nề ạ

ng n i lố ố 1 = 150 mm

Khi dó v n t c khí vào tháp :ậ ố

D1 = → = = = 11,1 (m/s)

4.2. ng d n ch t l ng Ố ẫ ấ ỏ

Ch n đ ng kính ng d n ch t l ng là dọ ườ ố ẫ ấ ỏ 2 = 80 mm = 0,08 m , chi u dài đo nề ạ

ng n i là lố ố 2 = 110mm

Khi đó v n t c ch t l ng vào tháp là :ậ ố ấ ỏ

D2 = → = = = 1 ( m/s)

4.3. L i đ đ m ướ ỡ ệ

Ch n đ ng kính l i đ đ m theo b ng IX.22 - trang 230 - S tay quá trìnhọ ườ ướ ỡ ệ ả ổ

thi t b và hóa ch t T p 2 - Vũ Bá Minh.ế ị ấ ậ

Ta có các thông s c a l i :( v i đ ng kính tháp Dố ủ ướ ớ ườ t = 1000mm )

Đ ng kính l i Dườ ướ 1 = 980 mm

Chi u r ng c a b c b (đ m 50×50 ) = 41,5 (mm)ề ộ ủ ướ ệ

S = = = 0,76 (m2)

Kh i l ng đ m :ố ượ ệ

Mđ = × ××

Trong đó :

Dt : đ ng kính tháp , Dườ t = 1m


Hđ : chi u cao l p đ m , hề ớ ệ đ = 1,7 m

:kh i l ng riêng c a đ m , = 500 Kg/mố ượ ủ ệ 3

Vđ : th tích t do , Vể ự đ = 0,79

→ mđ = × 1,7 × 500 ×( 1 – 0,79 ) = 140,1 Kg

Kh i l ng dung d ch đ m : ( tính cho tr ng h p ng p l t )ố ượ ị ệ ườ ợ ậ ụ

Mdd = ×× = ×1,7×1000×0,79 = 1054,3 (Kg)

→ T ng kh i l ng mà l p đ m ph i ch u là :ổ ố ượ ớ ệ ả ị

m = mđ + mdd = 140,2 + 1054,3 = 1194,5 ( Kg)

4.4. ng tháo đ m Ố ệ

Ch n ng tháo đ m d a theo b ng XIII.32 - S tay quá trình thi t b và hóaọ ố ệ ự ả ổ ế ị

ch t T p 2 - Vũ Bá Minh.ấ ậ

Áp su t làm vi c cho phép 0,137 . 10ấ ệ 6 N/m2 .

Ch n đ ng kính ng tháo đ m d = 150mm.ọ ườ ố ệ

V t li u là thép không g CT3.ậ ệ ỉ

ng tháo đ m d c hàn vào thân thi t b , bên ngoài có l p m t bích.ố ệ ượ ế ị ắ ặ

Theo b ng tra, chi u dài đo n ng n i b ng 130mm.ả ề ạ ố ố ằ

4.5. ng nh p li u Ố ậ ệ

Ta ch n kích th c ng nh p li u gi ng nh ng tháo đ m.ọ ướ ố ậ ệ ố ư ố ệ

S d ng kính quan sát đ có th theo dõi quá trình khi v n hành.ử ụ ể ể ậ

Đ ng kính c a kính quan sát d = 150mm.ườ ủ

Chi u dài đo n ng n i b ng 130mm.ề ạ ố ố ằ

4.6. B ph n phân ph i ch t l ng ộ ậ ố ấ ỏ

Ch n theo tiêu chu n c a thép CT3: dùng đĩa lo i 2 (tra b ng IX.22 trang 230ọ ẩ ủ ạ ả

S tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh).ổ ế ị ấ ậ


Đ ng kínhườ tháp, mm

Đĩa phân ph i lo i 2ố ạ

Đ ng kínhườ đĩa Dd, mm

ng d n ch t l ngố ẫ ấ ỏ

d x S t S l (lo i 2)ố ỗ ạ

mm chi cế

1000 600 44,5x2,5 70 40

Đ ng kính l : d = 44,5 mmườ ỗ

B c l (kho ng cách gi a các l ): t = 70 mmướ ỗ ả ữ ỗ

4.7. L p tách m:ớ ẩ

Ta dùng l p tách m này đ tách h i l ng ra kh i khí tr c khi h n h p khíớ ẩ ể ơ ỏ ỏ ướ ỗ ợ

thoát ra ngoài qua ng d n khí ra.ố ẫ

Ta ch n l p tách m dày 300mm và làm b ng v t li u đ m.ọ ớ ẩ ằ ậ ệ ệ

Kh i l ng l p tách m :ố ượ ớ ẩ

mta = ×h× ×= ×0,3×520×0,74 = 93,1 (Kg)

ch n l p tách m dày 200mm. làm b ng l p tôn d p xéo.ọ ớ ẩ ằ ớ ậ

Vta= (3.14xD2 )x h/4=?


Tính toán c khíơThi t b làm vi c môi tr ng ăn mòn , nhi t đ làm vi c 30ế ị ệ ở ườ ệ ộ ệ ở 0C , áp su tấ

làm vi c P = 1atm → ch n v t li u là thép không g đ ch t o thi t b .ệ ọ ậ ệ ỉ ể ế ạ ế ị

Kí hi u : thép CT3ệ

V t li u thép CT3 có :ậ ệ

Gi i h n b n : σớ ạ ề k = 380 .106 (N/m2)

Gi i h n ch y : σớ ạ ả c = 240 .106 (N/m2)

Chi u dày t m thép : b = 4 -20 mmề ấ

Đ giãn dài t ng đ i : σ = 25%ộ ươ ố

H s d n nhi t : λ = 50 W/ m.ệ ố ẫ ệ 0C

Kh i l ng riêng : φố ượ t = 7850 (Kg/m3)

H s hi u ch nh : η = 1ệ ố ệ ỉ

H s an toàn kéo : ηệ ố k = 2,6


H s an toàn ch y : ηệ ố ả c = 1,5

Chi u cao c a tháp : H = 3,5 mề ủ

Môi tr ng làm vi c : = 1000 Kg/mườ ệ 3

H s m i hàn φệ ố ố h = 0,95

5.1. Tính chi u dày c a thân thápề ủ

Xác đ nh áp su t làm vi c :ị ấ ệ

P =Pmt + Pt + ∆Pt

∆Pt : tr l c c a tháp , ở ự ủ ∆Pt = 5378 (N/m2 )

Pmt : áp su t pha khí trong thi t b : Pấ ế ị mt = 1atm = 105 N/m2

Pt : áp su t th y tĩnh c a c t ch t l ng trong thi t b ấ ủ ủ ộ ấ ỏ ế ị

Pt = g . ρl ngỏ . H = 9,81 . 1000 . 3,5 = 34335 (N/m2 )

→ P = 105 + 34335 + 5378 = 139713 N/m2 ≈ 0,140 . 106 N/m2

ng su t cho phép c a thép CT3 :Ứ ấ ủ

Theo gi i h n b n : = . η = . 1 = 146 .10ớ ạ ề 6 (N/m2)

Theo gi i h n ch y : = . η = . 1 = 160 .10ớ ạ ả 6 ( N/m2)

Ta l y giá tr bé h n trong 2 ng su t cho phép trên làm ng su t cho phépấ ị ơ ứ ấ ở ứ ấ

tiêu chu n : = 146.10ẩ 6 (N/m2)

Nên chi u dày thân hình tr làm vi c ch u áp su t P đ c xác đ nh theo côngề ụ ệ ị ấ ượ ị

th c :ứ

S = + C (m)

Vì = 0,95 = 992,7 > 50 nên có th b qua đ i l ng P m u s .ể ỏ ạ ượ ở ẫ ố

→ S = + C

V iớ

Dt : là đ ng kính trong c a tháp , Dườ ủ t = 1m

P : áp su t làm vi c trong thi t bấ ệ ế ị

C : h s b sung do ăn mòn , bào mòn và dung sai v chi u dày .ệ ố ổ ề ề

C = C1+ C2 + C3

Trong đó

C1 = 1mm : đ i v i v t li u b n (0,05 – 1mm/năm )ố ớ ậ ệ ề


C2 = 0 : do đ i l ng b sung do hao mòn Cạ ượ ổ 2 ch c n tính đ n trong tr ngỉ ầ ế ườ

h p nguyên li u có ch a các h t chuy n đ ng v i v n t c l n trong thi t b .ợ ệ ứ ạ ể ộ ớ ậ ố ớ ế ị

C3 = 0,8 mm : đ i l ng b sung do dung sai c a chi u dày ph thu c vàoạ ượ ổ ủ ề ụ ộ

chi u dày c a t m v t li u .ề ủ ấ ậ ệ

→ C = 1+0,8+0 = 1,8 (mm) = 1,8. 10-3 (m)

Do đó : S = + 1,8 . 10-3 = 2,3 (mm)

Ch n S = 3 (mm)ọ

Ki m tra ng su t c a thành theo áp su t th theo công th c :ể ứ ấ ủ ấ ử ứ

σ = ≤

Trong đó P0 : áp su t th tính toán đ c xác đ nh theo công th c ấ ử ượ ị ứ

P0 = Pth + Pt

Pth: áp su t th y l c l y theo b ng XIII.5 trang 358 S tay quá trìnhấ ủ ự ấ ả ổ

thi t b và hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh.ế ị ấ ậ

Pth = 1,5P = 1,5 x 139713 =209569,5 (N/m2)

Pt = 34335 N/m2 : áp su t th y tĩnh c a n c ấ ủ ủ ướ

→ P0= 209569,5 + 34335 = 243904,5 ≈ 0,24 x106 N/m2

Do đó σ = = 105,4 x 106 (N/m2)

σ =105,4 x 106 (N/m2) < = = 200 .106 ( N/m2)

5.2. Tính đáy và n p c a thi t b ắ ủ ế ị

Đ i v i thi t b thân tr đúc thì nên dùng đáy và n p d ng Elip cho b t kỳ ápố ớ ế ị ụ ắ ạ ấ

su t nào . Đ i v i Elip chu n , chi u cao ph n cong c a đáy đ c tính theo côngấ ố ớ ẩ ề ầ ủ ượ

th c :ứ

Hb = 0,25 . Dt = 0,25 . 1 = 0,25 (m)

Chi u dày c a đáy và n p làm bi c ch u áp su t trong :ề ủ ắ ệ ị ấ

S = × + C (m)

V iớ

R là h s không th nguyên : R = 1 - ệ ố ứ

d : đ ng kính l n nh t c a l không tăng c ng , ch n d = 0,1mmườ ớ ấ ủ ỗ ứ ọ


→ R = 1 - = 0,9

Vì × R × = × 0,9 × 0,95 = 893,5 > 30

Nên có th b qua đ i l ng P m u s .ể ỏ ạ ượ ở ẫ ố

S = × + C (m) = × + C

= 5,9 .10-4 + C (m) ≈ 0,6 + C (mm)

S – C = 0,6 (mm) < 10 (mm)

Nên giá tr C đ c tăng lên 2 mm nghĩa là C = 1,8 + 2 = 3 (mm)ị ượ

Do đó chi u dày c a đáy và n p tháp là :ề ủ ắ

S = 5,9.10-4 + 3,8.10-3 = 4,4 .10-3 (m) = 4,4 (mm)

Ch n S = 5 mmọ

Ki m tra ng su t c a thành áp su t th y l c :ể ứ ấ ủ ở ấ ủ ự

σ = ≤ (N/m2)

σ = = 123,2 .106 (N/m2)

σ = 123,2 .106 < = 200 .106 (N/m2)

5.3. M t bích ặ

Bích đ c dùng đ ghép n p v i thân thi t b và n i c a các ph n thi t bượ ể ắ ớ ế ị ố ủ ầ ế ị

v i nhau .ớ

Ch n ki u bích li n vì áp su t và nhi t đ làm vi c không cao .ọ ể ề ấ ệ ộ ệ

Ch n m t bích :ọ ặ

V t li u : thép CT3ậ ệ

+ M t bích n i đáy tháp v i thân , ch n bích li n b ng thép đ n i thi tặ ố ớ ọ ề ằ ể ố ế

b :ị

Đ ng kính trong : Dườ t = 1000mm

Đ ng kính ngoài : Dườ n = 1000 + 2×3 = 1006 mm

Tra b ng XIII.27 – trang 417 – S tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 2 –ả ổ ế ị ấ ậ

Vũ Bá Minh, ta có :

Đ ng kính ngoài c a bích : D= 1140 mmừ ủ

Đ ng kính tâm bulong : Dườ b = 1090 mm

Đ ng kính mép vát : Dườ 1 = 1060 mm


Đ ng kính bulong : dườ b = M20

S bulong : z = 28 cái ố

Chi u cao bích : h = 22 mmề

Kh i l ng bích :ố ượ

m1 = × × h ×

= ×0,022×7850 =39 (Kg)

+ M t bích n i ng d n và thi t b :ặ ố ố ẫ ế ị

ng d n l ng vào và ra : d = 80 mmỐ ẫ ỏ

Ch n lo i bích li n b n kim lo i đen đ n i .ọ ạ ề ằ ạ ể ố

(Tra b ng XIII.26 – trang 417 - S tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 2 –ả ổ ế ị ấ ậ

Vũ Bá Minh).

Đ ng kính ngoài c a ng : Dườ ủ ố n = 89 mm








m2 = ×0,012×7850 = 2,3(Kg)

ng d n khí vào và ra : D = 400 mmỐ ẫ

Ch n lo i bích li n b n kim lo i đen đ n i .ọ ạ ề ằ ạ ể ố

Đ ng kính ngoài : Dườ n = 426 mm









m3 = ×0,012×7850 = 14,2 (Kg)

+ T ng kh i l ng bích :ổ ố ượ

mb = 4.m1 + 4.m2 + 4.m3 = 222 (Kg)

5.4. Chân đ ỡ

Đ tính toán chân đ thích h p tr c h t ph i tính t i tr ng c a toàn tháp . ch nể ỡ ợ ướ ế ả ả ọ ủ ọ

v t li u làm chân đ là thép CT3 :ậ ệ ỡ

Kh i l ng riêng c a thép CT3 : = 7,85 .10ố ượ ủ -3 (Kg/m3)

+ Kh i l ng thân :ố ượ

mt = V×ρ = × ×H×ρ = ××3,5×7,85.10-3

mt = 259,6 (Kg)

+ Kh i l ng đáy và n p : tra b ng XIII.11 – trang 384 , S tay quá trìnhố ượ ắ ả ổ

thi t b và hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh.ế ị ấ ậ

mđn = 2×47,9 = 95,8 (Kg)

+ Kh i l ng mà l i đ đ m ph i ch u :ố ượ ướ ỡ ệ ả ị

m = 1194,5 (Kg)

+ Kh i l ng l p tách m :ố ượ ớ ẩ

mta = 93,1 (Kg)

+ Kh i l ng c a bích :ố ượ ủ

mb= 222 (kg)

→ Kh i l ng t ng c ng c a toàn tháp :ố ượ ổ ộ ủ

m tháp = mt + mđn + m + mta + mb = 259,6 + 95,8 + 1194,5 + 93,1 + 222

= 1865 (Kg)

T i tr ng c a toàn tháp :ả ọ ủ

G tháp = m tháp × 9,81 = 1865×9,81 = 18295,7 (N)

Ta ch n chân đ g m 3 chân . ọ ỡ ồ

T i tr ng c a m i chân đ :ả ọ ủ ỗ ỡ


= = 6098,6 N

Thông s c a chân đ tra b ng XIII.35 trang 437 – S tay quá trình thi t b vàố ủ ỡ ả ổ ế ị

hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh.ấ ậ

T i tr ngả ọ cho phép trên 1 chân đở G.10-4N

L B B1 B2 H h s l d

mm

1,0 210 150 180 245 300 160 14 75 23

5.5. Tai treo

Tháp có 4 tai treo.


T i tr ng trên m i tai treo :ả ọ ỗ

= = 4648,2 (Kg)

Thông s c a tai treo tra b ng XIII.36 – trang 438 S tay quá trình thi t b vàố ủ ả ổ ế ị

hóa ch t T p 2 – Vũ Bá Minh).ấ ậ

T i tr ngả ọ cho phép trên 1 chân đở G.10-4N

L B B1 H s l a d

mm

0,5 100 75 85 155 6 40 15 18

5.6. Qu tạ

Công su t c a qu t 1 :ấ ủ ạ

Nq = k3


Q: l u l ng khí, mư ượ 3/s

ηq: hi u su t qu t, ηệ ấ ạ q = 0,7

ηtr: hi u su t truy n đ ng, ηệ ấ ề ộ tr = 1: l p tr c ti p v i đ ng cắ ự ế ớ ộ ơ

ΔP: tr l c c a h th ngở ự ủ ệ ố

k3: h s d tr (tra b ng II.48 trang 464 – S tay quá trình thi t bệ ố ự ữ ả ổ ế ị

và hóa ch t T p 1 – Vũ Bá Minh), ch n kấ ậ ọ 3 = 1,5

H s tr l c c c b : şệ ố ở ự ụ ộ Ʃ cb = ş Ʃ co ngo tặ

T i các ngo t s d ng co 90ạ ặ ử ụ o ti t di n tròn ế ệ ş co ngo tặ = 0,35 (K thu t thôngỹ ậ

gió _ Hoàng Th Hi n).ị ề

H s tr l c do ma sát: ş ệ ố ở ự ms = λ

V i: ớ

l : chi u dài đ ng ng t ch p hút đ n thi t bề ườ ố ừ ụ ế ế ị

λ : h s ma sát đ c xác đ nh d a vào chu n s Reynoldệ ố ượ ị ự ẩ ố

Re = , v i ω=ớ = = 11,06 (m/s)

Re = = 2,8 x 105

D a vào b ng II.15 trang 381 - S tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 1 –ự ả ổ ế ị ấ ậ

Vũ Bá Minh, ch n ng d n khí là ng thép m i không hàn ( ng nguyên), đọ ố ẫ ố ớ ố ộ

nhám tuy t đ i ε = 0,1 mmệ ố

H s Reynold gi i h n trên (khu v c nh n th y h c)ệ ố ớ ạ ự ẵ ủ ọ

Regh = 6( )8/7 = 6( )8/7 = 0,78 x 105

H s Reynold khi b t đ u xu t hi n vùng nhámệ ố ắ ầ ấ ệ

Ren = 220( )9/8 = 220( )9/8 = 24,8 x 105

Regh < Re < Ren khu v c quá đ (là khu v c n m gi a khu v c nh nự ộ ự ằ ữ ự ẵ

th y h c và khu v c nhám)ủ ọ ự

λ = 0,1(1,46 + )0,25 = 0,1(1,46 + )0,25 = 0,0164

Tr l c c a đ ng ng: ΔPở ự ủ ườ ố s = ΔPcb + ΔPms

ΔPcb = . ρ

ΔPms = . ρ


: h s tr l c c c bệ ố ở ự ụ ộ

l: chi u dài đ ng ng t ch p hút đ n qu t, ch n l = 20ề ườ ố ừ ụ ế ạ ọ

ΔPcb = 2 x 0,35 x 1,162 x = 49,8 (N/m2)

ΔPms = x 1,162 x = 58,3 (N/m2)

ΔPs = ΔPcb + ΔPms = 49,8 + 58,3 = 108,1 (N/m2)

ΔP = ΔPs + ΔPt = 108,1+ 5378 = 5486 (N/m2)

Nq = k3 = 1,5 = 16,3 kW

Ch n qu t có công su t 17 kW.ọ ạ ấ

5.7. B mơ

Tính toán b m dùng đ b m dung d ch h p th lên b n cao v đ a vào thápơ ề ơ ị ấ ụ ồ ị ư

h p th .ấ ụ

Công su t tr c b m ấ ụ ơ

N = β

ρ: kh i l ng riêng ch t l ng ,kg/mố ượ ấ ỏ 3

Q: năng su t c a b m, mấ ủ ơ 3/s

η = η0 . ηtl . ηck

η0: hi u su t th tích, ηệ ấ ể 0 = 0,96

ηtl: hi u su t th y l c, ηệ ấ ủ ự tl = 0,85

ηck: hi u su t c khí, ηệ ấ ơ ck = 0,96

(tra b ng II.32 trang 439 – S tay quá trình thi t b và hóa ch t T p 1 – Vũả ổ ế ị ấ ậ

Bá Minh).

η = 0,96 x 0,85 x 0,96 = 0,783

β: h s d tr công su t, β = 1,5 (tra b ng II.33 trang 440 – S tayệ ố ự ữ ấ ả ổ

quá trình thi t b và hóa ch t T p 1 – Vũ Bá Minh).ế ị ấ ậ

L u l ng l ng vào Lư ượ ỏ x = 17 m3/h.

Ch n chi u dài đo n ng hút là: Lọ ề ạ ố 1 = 1m.

Ch n chi u dài đo n ng đ y là: Lọ ề ạ ố ẩ 2 = 4m.


Áp d ng ph ng trình becnuolli cho (1-1) và (C-C).ụ ươ

Hb + + z1 + = + z2 + + Hf

Hb = z2 - z1 + + + Hf

V iớ

z = z1 - z2 = 5m

P1 = P2 : áp su t khí quy n:ấ ể

v1 = v2 = 0 (t i m t thoáng ch t l ng)ạ ặ ấ ỏ

Hb = z1 - z2 + Hf


V i Hớ f = ( + (

ξ: h s t n th t c c bệ ố ổ ấ ụ ộ

T i các ngo t s d ng co 90ạ ặ ử ụ o ti t di n tròn ế ệ ξ = 1

g= 9.81 m/s2 gia t c tr ng tr ng.ố ọ ườ

λ1 = λ2 = λ : h s ma sát đ c xác đ nh d a vào chu n s Reynoldệ ố ượ ị ự ẩ ố

Re = , v i ω= vớ 0 = = = 0,94 (m/s)

Re = = 9,4 x 104

λ = = = 0.018

Hf = (ξđ u vào ầ + ) x + (ξco + ) x

= ( 0 + ) + (1,1 + )

= 0,1 mH2O

H = 5 + 0,1 = 5,1 mH20

Công su t b m: ấ ơ Nb = β = 1,5 = 0,45 KW

Ch n b m có công su t 1 kW.ọ ơ ấ ????????????? 1,5 l nầ

5.8. ng khóiỐ

Chi u cao ng khóiề ố

H =

A: h s khu v c đ a lý, A = 200 – 240 , ch n A = 200ệ ố ự ị ọ

L: l u l ng khí th i ra kh i tháp h p th , mư ượ ả ỏ ấ ụ 3/s

L = 1,365 m3/s

M: t i l ng ch t ô nhi m (g/s)ả ượ ấ ễ

M = L.Ccp = 1,365 x 0,05 = 0,0683 (g/s)

F: h s ,ch n F = 1: ch t ô nhi m là khíệ ố ọ ấ ễ

N: s ngu n th i, N = 1ố ồ ả

Ccp = 0,05 g/m3 . = 0,051 g/m3

Cn nề = 0


ΔT: hi u s nhi t khí th i và khí quy nệ ố ệ ả ẻ

ΔT = 30 – 28 = 2 (0K)

m,n: h s không th nguyên tính đ n đi u ki n thoát th i khí t cệ ố ứ ế ề ệ ả ừ ổ

ng khóiố

ch n m = n = 1ọ

H = = 13,85 (m)

Ch n H = 14 mọ

Ch n v n t c khí trong ng khói là: v = 10 m/sọ ậ ố ố

Đ ng kính: ườ Dok = = = 0,42 m

K T LU NẾ Ậ

Khí NH3 là lo i khí th i có nh h ng đ n s c kho con ng i, phát sinhạ ả ả ưở ế ứ ẻ ườ

r t nhi u trong các ho t đ ng s n xu t công nghi p, và có th áp d ng côngấ ề ạ ộ ả ấ ệ ể ụ

ngh x lý khí NHệ ử 3 theo ph ng pháp h p thu b ng tháp đ m trong nhi u lĩnhươ ấ ằ ệ ề

v c.ự

Vi c thi t k tháp đ m h p thu khí th i có th cho ta hi u su t x lý lênệ ế ế ệ ấ ả ể ệ ấ ử

đ n h n 80%. Nh ng u đi m khi ch n ph ng pháp x lý b ng tháp đ m v iế ơ ữ ư ể ọ ươ ử ằ ệ ớ

dung d ch h p thu n cị ấ ướ là công ngh và thi t b đ n gi n, d v n hành, giáệ ế ị ơ ả ễ ậ

thành không cao so v i các thi t b x lý khác.ớ ế ị ử


H p thu b ng n c ngoài kh năng x lý khí SOấ ằ ướ ả ử 2 ta có th ng d ng để ứ ụ ể

x lý các khí có ngu n g c acid khác nh : SOử ồ ố ư 2, HCl, HF… Do đó s m r ngẽ ở ộ

đ c ph m vi ng d ng c a đ tài.ượ ạ ứ ụ ủ ề

TÀI LI U THAM KH OỆ Ả

[1] Ph m Văn Bôn -ạ K thu t x lý khí th i công nghi pỹ ậ ử ả ệ - Tr ng đ i h cườ ạ ọ

Bách Khoa Tp.HCM

[2] Tr n Ng c Ch nầ ọ ấ Ô nhi m không khí và x lý khí th iễ ử ả - T p 1,2,3, NXBậ

Khoa h c và K thu t.ọ ỹ ậ

[3] S tay quá trình và thi t b công ngh hóa ch t - T p 1,2,3 ổ ế ị ệ ấ ậ B môn quáộ

trình và thi t b công ngh hoá ch t (khoa Hoá, tr ng Đ i h c Bách Khoaế ị ệ ấ ườ ạ ọ

Hà N i,) Nhà xu t b n khoa h c k thu t.ộ ấ ả ọ ỹ ậ

[4] Vũ Bá Minh - Quá trình và thi t b trong công nghi p hoá h c - Truy nế ị ệ ọ ề

kh i - T p 3ố ậ - Tr ng đ i h c Bách Khoa TP.HCM.ườ ạ ọ

[5] Hoàng Th Hi n - K thu t thông gió - Nhà xu t b n xây d ng 2007ị ề ỹ ậ ấ ả ự


Đồ án : Hấp thụ NH3 bằng tháp đệm GVHD: Võ Thị Thu Như

Documents

Transcript of Đồ án : Hấp thụ NH3 bằng tháp đệm GVHD: Võ Thị Thu Như