ĐỒ ÁN - KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI N02 .docx

DỊCH VỤ VIẾT THUÊ ĐỀ TÀI TRỌN GÓI ZALO / TELE : 0932.091.562
TẢI FILE TÀI LIỆU – SIVIDOC.COM
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH
BỘ MÔN MÔI TRƯỜNG
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC:
KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI
GVHD: Nguyễn Trung Dũng
Nhóm 3.11 : MSSV:
Nguyễn Tuấn Vũ 1411090470
Trần Thành Luân 1411090376
Nguyễn Văn Mẫn 1411090377

Nguyễn Lâm Thúy An 1411090315

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
“KỸ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI”
NHÓM SINH VIÊN: 3.11
Nhóm 3.11
1. Nguyễn Tuấn Vũ
2. Trần Thành Luân
3. Nguyễn Văn Mẫn
4. Nguyễn Lâm Thúy An
NGÀY GIAO ĐỒ ÁN: 14/02/2017
NGÀY NỘP ĐỒ ÁN: 14/05/2017
I. NHIỆM VỤ CHUNG: ĐƯA RA HỆ THỐNG XỬ LÝ KHÍ VÀ THIẾT KẾ 1 CÔNG
TRÌNH XỬ LÝ KHÍ THẢI CỤ THỂ THEO YÊU CẦU CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
Tính toán Thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa NO2 bằng dung dịch kiềm.
II. NỘI DUNG CHI TIẾT
1.1. Các thông số tín toán.
 Lưu lượng : Gd = 1200kg/h (Ghh)
 Nồng độ yêu cầu : yđ = 0.8% ( theo thể tích )
 H = 80%
 Kiềm hấp thụ được hoàn nguyên, Xđ = 0
 Các thông số khác tự chọn
1.2. Nhiệm vụ yêu cầu:
 Đưa ra hệ thống xử lý khí tương ứng
 Thiết kế 1 công trình xử lý khí thải cụ thể như sau: tính thiết bị hấp thụ
1.3. Sản phẩm phải nộp
 Bài thuyết minh chi tiết đồ án( nêu tổng quát các phương pháp xử lý khí thải hiện nay;nêu
tính chất của chất khí thải cần tính toán và các phương pháp xử lý chúng, thuyết trình chi tiết
thiết kế các công trình đon vị đã giao; tính toán dự toán giá thành,…)
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN MÔI TRƯỜNG

NHÓM 3.11 GVHD: NGUYỄN TRUNG DŨNG 1
 2 bản vẽ:
+ Bản vẽ sơ đồ hệ thống xử lí khí thải(A1)
+ Bản vẽ chi tiết công trình đơn vị( có kèm theo các chi tiết cụ thể)(A0)
GVHD: NGUYỄN TRUNG DŨNG
MỤC LỤC
MỤC LỤC ...........................................................................................................................1
LỜI CÁM ƠN……………………………………………………………………………..4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ KHÍ THẢI ..............................................................................................................5
I. CÁC KHÁI NIỆM VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ :......................................................5
II. NGUỒN GỐC Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ : .................................................................6
1.Nguồn ô nhiễm tự nhiên:..........................................................................................6
2.Ô nhiễm nhân tạo .....................................................................................................6
3.Phân loại nguồn ô nhiễm theo tính chất phát thải....................................................9
3.1 Nguồn đường………………………………………………………………….8
3.2 Nguồn điểm........................................................................................................8
3.3 Nguồn vùng …………………………………………………………………...8
4.Các chất ô nhiễm....................................................................................................10
4.1 Dựa vào trạng thái vật lý, các chất ô nhiễm được chia thành ………………8
4.2 Dựa vào sự hình thành, chất ô nhiễm được phân thành các loại …………….9
4.3 Dựa vào kích thước hạt chất ô nhiễm được chia thànhphân tử ………9
5.Ô nhiễm không khí do các hoạt động của con người :...........................................11
5.1 Ô nhiễm không khí do các quá trình đốt nhiên liệu ....................................................11
a. Các loại khí độc hại do quá trình đốt nhiên liệu............................................................11
b. Tính chất của các chất ô nhiễm.......................................................................10
5.2 Ô nhiễm không khí do các hoạt dộng công nghiệp ………………………….11

6.Các phương pháp xử lí. ..........................................................................................14
6.1Phương pháp vật lý .........................................................................................14
a.Phương pháp Aerosol(phương pháp lọc bụi khô) ..........................................14
b.Buồng lắng bụi ………………………………………………………….....14
c.Cyclone ……………………………………………………………………15
d.Thiết bị lọc bụi ……………………………………………............................17
CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NO2.............................24
I.Giới thiệu : ...................................................................................................................24
II.Thành phần, tính chất của tổng quan về khí NO2.......................................................24
1.Thành phần của tổng quan về khí NO2:.................................................................24
2. Tính chất vật lý của tổng quan về khí NO2: .........................................................24
3.Tác hại của NO2 : ...................................................................................................25
4. Nguồn gốc phát sinh ………………………………………………….…………23
5.Các phương pháp xử lý NO2 : ....................................................................................26
6.Các loại tháp hấp thụ ………………………………………………….…………26
6.1Tháp đĩa ……………………………………………………………………..26
6.2Tháp phun …………………………………………………………………...28
6.3Tháp đệm ……………………………………………………………….…..29
6.4Tháp màng …………………………………………………………………31
CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ ................................................................................36
I.Thiết minh quy trình công nghệ:..................................................................................36
II.SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ................................................................................................37
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÁP HẤP THỤ ..............................................38
I. Số liệu thiết kế ban đầu:............................................................................................38
1. Đầu vào....................................................................................................................38
2. Lập phương trình đường cân bằng: .........................................................................39
a. Đối với pha lỏng: .................................................................................................40

b. Đối với pha khí trong thiết kế tháp xử lý NO2:....................................................40
II. Tính toán tháp: ..........................................................................................................44
1. Tính toán chiều cao tháp trong thiết kế tháp xữ lý khí NO2 : .................................48
2. Tính trở lực của tháp trong thiết kế tháp xữ lý NO2:...............................................53
III. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ BƠM TRONG THIẾT KẾ THÁP XỬ LÝ NO2...............55
1. Tính bơm trong thiết kế tháp xử lý khí NO2: ..........................................................55
2. Tính máy nén trong tính toán cơ khí của khí NO2:.................................................62
3. Chiều dày nắp và đáy thiết bị trong tính toán cơ khí của khí NO2.........................72
a. Chiều dày của nắp và dáy thiết bị được xác định theo công thức:........................72
b. Các thông số của đáy và nắp thiết bị.....................................................................73
c. Đường kính ống dẫn trong tính toán cơ khí của khí NO2.....................................74
d. Đĩa phân phối trong tính toán cơ khí của khí NO2...............................................77
4. Kết cấu đỡ tháp trong tính toán cơ khí của khí NO2...............................................78
a. Khối lượng thân thiết bị trong tính toán cơ khí của khí NO2..............................78
b. Khối lượng của đáy và nắp tháp trong tính toán cơ khí của khí NO2 ..................79
c. Khối lượng của chất lỏng trong tính toán cơ khí của khí NO2 .............................79
d. Chân đỡ .................................................................................................................80

LỜI CÁM ƠN
Trước tiên em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong trường
Đại học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh và các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ SH – TP
–MT nói chung, bộ môn Kỹ thuật môi trường nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt
cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Trung Dũng , thầy đã tận tình giúp
đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn trong suốt quá trình làm đồ án. Trong thời gian làm việc
với thầy, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh
thần làm việc, thái độ nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong
quá trình học tập và làm việc sau này.
Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về đồ án, kiến thức của em còn hạn chế và còn
nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn, em rất mong
nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy Cô và các bạn học cùng lớp để
kiến thức của em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn.
Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô trong Khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực
Phẩm – Môi Trường thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao
đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI
I. CÁC KHÁI NIỆM VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ :
Ô nhiễm không khí chỉ là một vấn đề tổng hợp, nó được xác định bằng sự biến đổi
môi trường theo hướng không tiện nghi, bất lợi đối với cuộc sống của con người, của
động vật và thực vật, mà lại chính do hoạt động của con người gây ra với qui mô, phương
thức và mức độ khác nhau, trực tiếp hoặc gián tiếp tác động làm thay đổi mô hình, thành
phần hóa học, tính chất vật lý và sinh vật của môi trường không khí.
Theo TCVN 5966-1995, ô nhiễm không khílà sự có mặt của các chất trong khí
quyển sinh ra từ hoạt động của con người hoặc các quá trình tự nhiên với nồng độ đủ lớn
và thời gian đủ lâu và sẽ ảnh hưởng đến sự thoải mái, dễ chịu, sức khoẻ, lợi ích của con
người và môi trường.

Đối với môi trường không khí trong nhà cần phải kể thêm các yếu tố vi khí hậu
như nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ, gió.
II. NGUỒN GỐC Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ :
Để nghiên cứu vấn đề ô nhiễm không khí cần biết rõ tất cả các nguồn phát sinh ra
chất ô nhiễm, từ đó ta mới có thể đề xuất các giải pháp giảm thiểu và xử lý ô nhiễm một
cách có hiệu quả.
Nguồn gây ô nhiễm không khí có thể phân thành hai loại : Nguồn ô nhiễm tự nhiên
và Nguồn ô nhiễm nhân tạo.
1.Nguồn ô nhiễm tự nhiên:
Do các hiện tượng thiên nhiên gây ra như: Sa mạc, đất trồng bị mưa gió bào mòn
và tung lên trời, bụi đất, đá, thực vật… các hiện tượng núi lửa phun nham
thạch. Các quá trình hủy hoại, thối rửa thực vật và động vật thải ra các khí gây ô nhiễm.
Cụ thể như sau:
Hoạt động của núi lửa:Sinh ra các khí ô nhiễm chủ yếu là dioxit l huỳnh (SO2),
sunfua hydro (H2S), florua hydro (HF)… và bụi.
Cháy rừng:Sinh các chất ô nhiễm gồm bụi tro các khí oxit nitơ (NOX) và dioxit
lưu huỳnh (SO2), monoxit cacbon (CO).
Bụi do gió, do bão: sinh ra ở các vùng khô hạn hay bán khô hạn.
Sự phân huỷ tự nhiên các chất hữu cơ (thực vật, xác động vật,…) ở điều kiện
yếm khí như đầm lầy… sinh các khí metan (CH4), dioxit cacbon (CO2). Khi không
thoát được ra ngoài, cũng tạo thành túi khí ở dưới đất;
Tác nhân sinh học như phấn hoa, vi sinh vật (vi khuẩn, siêu vi khuẩn, nấm mốc,
nấm men, tảo…), các loại côn trùng nhỏ hay các bộ phận của chúng...
2.Ô nhiễm nhân tạo
Phát sinh do hoạt động của con người. Các hoạt động sản xuất của con người tạo ra
các loại sản phẩm phục vụ nhu cầu thiết yếu của họ, nhưng đồng thời là nguồn gốc chính

phát sinh ra những chất độc hại có tác dụng xấu đối với bản thân con người. Ở đây, ta đặc
biệt quan tâm đến nguồn ô nhiễm nhân tạo này.
2.1 Nguồn đốt nhiên liệu:như động cơ của các phương tiện giao thông, lò đốt
dân dụng và công nghiệp phát sinh bụi và các khí ô nhiễm là CO, SO2, NOX ,...
S+O2 => SOx
C+ O2=> COx (CO2,CO)
N +O2=> NOx
Trong quá trình cháy do nhiên liệu sản sinh ra khi cháy có chứa nhiều loại khí độc (nhất
là quá trình cháy không hoàn toàn) SO2, CO, CO2, NOx, hydrocacbon và tro bụi. Khi quá
trình cháy không hoàn toàn do thiếu oxy hay do khi cháy ngọn lửabị nhiệt độ ngọn lửa bị
giảm thấp, một số nguyên tử cacbon và hydro không được cấp đủ năng lượng để hình
thành các gốc tự do và cho ra sản phẩm là CO2 và H2O xảy ra sự ngưng trệ các phản ứng
cháy ở những giai đoạn trung gian và dẫn đến các quá trình sau:
- Phát thải các nguyên tử cacbon với oxy tạo thành CO2.
- Kết hợp các nguyên tử cacbon với hydro tạo thành các hydro nhẹ và nặng.
- Phát thải các hydrocacbon đã oxy hóa từng phần (andehit, axit)
2.2 Các hoạt động sản xuất công nghiệp
Công nghiệp hiện nay có rất nhiều nguồn thải khác nhau:
 Nguồn điểm.
 Nguồn đường.
 Nguồn mặt.
 Nguồn cao hay thấp.

 Loại có tổ chức hay không có tổ chức.
 Loại ổn định thường xuyên hay thải .theo chu kỳ.
 Nguồn nóng hay nguồn thải nguội.
 Các chất thải do hoạt động công nghiệp có đặc điểm là nồng độ chất độc hại cao
và tập trung.
Quá trình ô nhiễm không khí do hoạt động công nghiệp gồm 2 quá trình chính:
 Quá trình đốt lấy nhiên liệu để lấy nhiệt.
 Quá trình bốc hơi rò rỉ, thất thoát chất độc trên trên dây truyền sản xuất.
 Các nhà máy nhiệt điện thường dùng nhiên liệu là than, dầu mazut, khí đốt,FO,
diezen,..
 Chất ô nhễm có thể phát sinh trên đường vận chuyển hay quá trình xử lý
nhiên liệu.
Ngành hóa chất và phân bón thải vào khí quyển nhiều khí độc hại khác nhau. Các chất
thải khí của công nghiệp hóa chất lại mang tính đẳng nhiệt đối với nhiệt thấp hơn môi
trường cho nên sau khi ra ngoài khó phát tán loãng ra. Các thiết bị công nghiệp hóa chất
thường đặt ngoài trời nên việc rỉ ra khí quyển là khó kiểm soát.
Các nhà máy sản xuất xây dựng như nhà Ximăng, xưởng bê tông, xưởng atfan, v.v..
chất khí thải ra trong quá trình đốt nhiên liệu than như CO2 ,NOx, CO.
2.3 Tại các khu chăn nuôi gia súc:
Có sinh các khí ô nhiễm như amoniac (NH3), sunfuahydro (H2S)...
2.4 Các hoạt động cộng đồng:

Như thu gom xử lý rác, lò thiêu… có sinh ra các khí do phân hủy bằng vi sinh như
metan (CH4), amoniac (NH3), cacbonic (CO2), sunfuahydro (H2S)…, hay các sản phẩm
cháy oxit cacbon (CO, CO2), tro bụi…
2.5Do các sản phẩmtạo điều kiện tiện nghicho cuộc sống của con người:
Sử dụng chất tẩy rửa, thuốc xịt khử mùi, sơn vecni, keo dán, thuốc nhuộm, thuốc
uốn tóc phát sinh hơi dung môi hữu cơ như axeton (CH3COCH3), formaldehyt
(HCHO)...; máy photocopy sinh khí ozon (O3); khu vực nhà xe, nơi đậu xe máy sẽ phát
thải vào không khí hơi xăng dầu là các hợp chất hữu cơ.
2.6Các sinh hoạt cá nhân :
Như hút thuốc tạo khí monoxit cacbon (CO), nicotin…
Lượng phát thải chất ô nhiễm không khí từ nguồn tự nhiên lớn hơn nhiều so với
nguồn nhân tạo nhưng phân bố đồng đều trên thế giới. Ở khu tập trung đông dân cư thì
mật độ phát thải do con người tập trung hơn và gia tăng mức độ tác hại. Tuy nhiên trong
lĩnh vực khoa học chúng ta quan tâm niều hơn về loại ô nhiễm nhân tạo.
3.Phân loại nguồn ô nhiễm theo tính chất phát thải
3.1Nguồn đường:
Các con đường dành cho các phương tiện giao thông vận tải như đường bộ dành
cho xe máy, ô tô, đường xe lửa cho tàu hoả, đường thủy, đường hàng không. Giao
thông vận tải là một trong những nguồn ô nhiễm không khí chính ở đô thị. Chúng tạo ra
các chất ô nhiễm không khí gồm bụi, oxit cacbon (CO, CO2), dioxit lưu huỳnh (SO2),

oxit nitơ (NOX), hydrocacbon, tetraetyl chì. Bụi sinh ra do cuốn đất cát, bụi đường khi
lưu thông và bụi sinh ra trong khói thải của xe.
3.2 Nguồn điểm:
Ống khói của các nguồn đốt riêng lẻ, bãi chất thải,...
3.3Nguồn vùng:
Trong khu công nghiệp tập trung nhiều nhà máy có ống khải khí, đường ô tô nội
thành, nhà ga, cảng, sân bay...
4.Các chất ô nhiễm.
Có nhiều phương pháp phân loại chất ô nhiễm không khí khác nhau tuỳ theo mục
đích nghiên cứu.
4.1 Dựa vào trạng thái vật lý, các chất ô nhiễm được chia thành:
- Rắn: Bụi, khói, phấn hoa, nấm men, nấm mốc, bào tử thực vật…
- Lỏng: Sol lỏng hay khí như sương mù…;
- Khí và hơi: Oxit cacbon (COX), oxit nitơ (NOX), dioxit lưu huỳnh (SO2)…
- Ô nhiễm vật lý: Nhiệt, phóng xạ…
4.2 Dựa vào sự hình thành, chất ô nhiễm được phân thành các loại:
 Chất ô nhiễm sơ cấp: chất ô nhiễm thải ra trực tiếp từ nguồn ô nhiễm. Ví dụ
các chất vô cơ như silic, canxi, sắt,… chất hữu cơ như metan…, mồ hóng…
 Chất ô nhiễm thứ cấp: là chất sau khi ra khỏi nguồn sẽ thay đổi cấu tạo hoá
học do tác động quang hoá hay hoá lý. Như khí ozon (O3), sunfuarơ (SO3).
4.3Dựa vào kích thước hạt chất ô nhiễm được chia thànhphân tử
(hỗn hợp khí - hơi) và aerosol (gồm các hạt rắn, lỏng). Aerosol được chia thành bụi,
khói, sương.
 Bụi là các hạt rắn có kích thước từ 5 đến 50 m.

 Khói là các hạt rắn có kích thước từ 0,1 đến 5 m.
 Sương bao gồm các giọt lỏng có kích thước từ 0,3 đến 5 m và được hình thành
do ngưng tụ hơi hoặc khi phun chất lỏng vào không khí.
5.Ô nhiễm không khí do các hoạt động của con người :
5.1Ô nhiễm không khí do các quá trình đốt nhiên liệu
Trong cuộc sống hằng ngày ta thấy quá trình đốt cháy nhiên liệu xảy ra ở khắp
mọi nơi mọi chỗ. Người ta phân biệt các nguồn gây ô nhiễm đốt nhiên liệu thành các
nhóm:
- Ô nhiễm do các phương tiện giao thông.
- Ô nhiễm do đun nấu.
- Ô nhiễm do các nhà máy nhiệt điện.
- Ô nhiễm do đốt các loại phế thải đô thị và sinh hoạt (rác thải).
a. Các loại khí độc hại do quá trình đốt nhiên liệu
Thành phần nhiên liệu:
+ C  COX
+ N  NOX
+ S  S OX
+ H  H2O
+ Độ tro nhiên liệu W  Bụi – các hóa chất của chì.
Nếu cháy không hoàn toàn thì sinh ra (H,C) và anđehyt.

Nếu thể tích O2 dư hoặc thiếu  CO, bụi.
Trong tất cả các xí nghiệp đều có chất ô nhiễm ( đều có công nghệ đốt).
Các loại nhiên liệu: xăng, dầu (DO, FO), than đá, than củi, trấu, mùn cưa, răm bào, khí.
Có 3 loại: rắn, lỏng, khí
Trong quá trình đốt tùy theo thành phần của nhiên liệu, tính chất của nhiên liệu,
lượng nhiên liệu tiêu thụ  thành phần, tính chất, nồng độ của các chất ô nhiễm khác.
Ngoài ra: do dây chuyền công nghệ, tay nghề công nhân  ảnh hưởng đến khí ô nhiễm.
Khi quá trình cháy không hoàn toàn do thiếu oXy chẳng hạn hoặc do trong khi
cháy nhiệt độ ngọn lửa bị giảm thấp, một số nguyên tử carbon và hydro không được cấp
đủ năng lượng cần thiết để hình thành các gốc tự do và cho ra các sản phẩm cuối cùng
trong ngọn lửa là CO2 và H2O. Như vậy có sự ngừng trệ các phản ứng cháy ở những giai
đoạn cân bằng trung gian và dẫn đến các quá trình sau :
Phát thải các nguyên tử cacbon hoặc kết hợp các nguyên tử cacbon lại với nhau
thành muội, khói đen và mồ hóng - than chì.
Kết hợp các nguyên tử cacbon với oxy để thành cacbon oxit CO.
Kết hợp các nguyên tử cacbon với hidro để tạo thành các hidrocacbon nhẹ và nặng.
Phát thải các hydrocacbon đã oxy hóa từng phần (andehyt, axit).
b.Tính chất của các chất ô nhiễm
Tùy theo thành phần của nhiên liệu, lượng nhiên liệu và tính chất của nó mà chất ô
nhiễm có nồng độ, có tính chất và tính tải lượng khác nhau. Trong tất cả các nhà máy để
phục vụ cho tất cả các quá trình phục vụ công nghệ nồi hơi cũng như các quá trình sinh
hoạt của con người đều có các quá trình đốt của nhiên liệu, đặc biệt trong giao thông vận

tải đây là, nguồn ô nhiễm di động với lượng nhiên liệu sử dụng khá lớn, thành phần ,
nồng độ, tính chất nhiên liệu giống quá trình trong công nghiệp.
Chất ô nhiễm từ ngùôn đốt trong chủ yếu là động cơ ô tô thường gây ô nhiễm không
khí một cách trực tiếp và nguy hiểm vì khói thải ngay trên mặt đất trong khu đông người
ở các thành phố.
Chất ô nhiễm từ nguồn đốt ngoài chủ yếu là lò nung, lò nhiệt điện có công suất lớn
thừơng nằm Xa khu dân cư và thải khói ở độ cao. Ngoài ra ở các trung tâm nhiệt điện
hiện đại đều được trang bị các hệ thống Xử lý bụi và khí độc hại (chủ yếu là SO2) trước
khi thải vào khí quyển.
5.2Ô nhiễm không khí do các hoạt dộng công nghiệp
Trong sản xuất công nghiệp do sử dụng nhiều loại dây chuyền công nghệ khác nhau,
cùng với việc sử dụng nhiều nguồn nhiên liệu, hóa chất khác nhau nên dẫn đến các chất ô
nhiễm nhiễm không khí do các hoạt động sản Xuất công nghiệp gây ra rất đa dạng và
phức tạp thành phần, tính chất, nồng độ và mức độ độc hại khác nhau ( thành phần quan
tâm là bụi và SO2).

6.Các phương pháp xử lí.
CCV
2.
Hình 1.1 Sơ đồ các phương pháp xử lý khí
Thiết bị
ngưng
tụ
Xử lý bụi Xử lý sương mù và giọt
lỏng
Xử lý tạp
chất khí
Xử lý tạp
chất hơi
Phương
pháp khô
Phương
pháp ướt
Phương
pháp điện
Buồng lắng
Thiết bị thu
bụi: quán
tính gió xoáy
động
Xiclon
Lọc: vải, sợi,
hạt, sứ
Thiết bị rửa
khí: trần,
đệm, va
đập, quán
tính, li tâm,
vận tốc lớn
Lọc điện
khô
Lọc điện
ướt
Lọc sương
Lưới thu
sương
Phương
pháp
hấp thụ
Phương
pháp
hấp phụ
Phương
pháp xúc
tác
Phươn
g pháp
nhiệt
Phương
pháp
ngưng tụ
Tháp
hấp
thu:
phun
mâm,
đệm ,
màng,
phun
Tháp
hấp
phụ với
lớp
tĩnh,
động và
tầng sỏi
Thiết bị
phản
ứng
Lò đốt
KHÍ THẢI

6.1Phương pháp vật lý:
a.Phương pháp Aerosol(phương pháp lọc bụi khô)
- Phương pháp Aerosol được xem là phương pháp xử lý bụi khả thi nhất và được ứng
dụng trong việc xử lý hiện nay. Phương pháp này đem lại hiệu suất cao và được ứng dụng
trong mọi lĩnh vực về xử lý bụi
- Thiết bị thu hồi bụi khô hoạt động dựa trên các cơ chế lắng khác nhau: trọng lực
(các buồng lắng bụi), quán tính (lắng bụi nhờ thay đổi hướng chuyển động của dòng khí
hoặc nhờ vào vách ngăn) và ly tâm (các xiclon đơn, nhóm và tổ hợp, các thiết bị thu hồi
bụi xoáy và động).
- Các thiết bị thu hồi bụi nêu trên chế tạo và vận hành đơn giản, được áp dụng phổ
biến trong công nghiệp.
- Tuy nhiên hiệu quả thu bụi không phải lúc nào cũng đạt yêu cầu nên chúng thường
đóng vai trò xử lý sơ bộ.
b.Buồng lắng bụi
- Bụi có kích thướt 100- 200 μm được lắng dưới tác dụng của trọng lực . Mặt dù hiệu
suất xử lý của phương án này thấp 40-70% nhưng buồng lắng có cấu tạo đơn giản, tiêu
thụ ít năng lượng.

Hình 1.2 Các buồng lắng bụi
a) Buồng đơn giản nhất b)Buồng nhiều sàn c) Buồng có các vách ngăn
d) Buồng có xích hoặc dây kim loại
c.Cyclone
Khí thải chứa bụi với kích thước 5-10 → μm được đưa vào cyclone theo hướng tiếp
tuyến với vỏ cyclone .
Dưới tác dụng của lực li tâm, bụi lắng xuống phần hình phễu cyclone. Tuy nhiên,
phương pháp này đạt được hiệu quả 45-85% và lọc những hạt bụi có kích thước tương
đối lớn. Nhưng nếu ghép nhiều cyclone đơn thành tổ hợp thì hiệu suất lọc bụi có thể đạt
được 95%.

*Cấu tạo và nguyên lý làm viêc :
- Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng thường được gọi là cyclone có cấu tạo rất đa dạng,
nhưng về nguyên tác cơ bản gồm các bộ phận sau.
- Không khí đi vào thiết bị theo ống 1 nối theo phương pháp thân trụ đứng 2. Phần
dưới thân trụ có phễu 3 và dưới cùng là ống xả bụi 6. Bên trong thân ống hình trụ có ống
thoát khí sạch 4.
- Không khí sẽ chuyển động xoáy ốc bên trong thân ống hình trụ của cyclone và khi
chạm vào ống đáy hình phễu, dòng khí bị dội ngược trở lên nhưng vẫn giữ được chuyển
động xoáy ốc rồi thoát ra ngoài qua ống 4.
- Trong dòng chuyển động xoáy ốc, các hạt bụi chịu tác dụng bởi lực ly tâm làm cho
chúng có xu hướng tiến dần về phía thành ống của thân hình trụ rồi chạm vào đó, mất
động năng và rồi rơi xuống đáy phễu. Trên ống xả 5 người ta có lắp van 5 để xả bụi.
*Ưu điểm:
a. Không có phần chuyển động nên tăng độ bền của thiết bị
b. Có thể làm việc ở nhiệt độ cao (đến 5000
C)
c. Thu hồi bụi ở dạng khô
d. Trở lực hầu như cố định và không lớn (250÷1500) N/m2
e. Làm việc ở áp suất cao
f. Năng suất cao, Rẻ
g. Có khả năng thu hồi vật liệu mài mòn mà không cần bảo vệ bề mặt cyclone
h. Hiệu suất không phụ thuộc sự thay đổi nồng độ bụi
- Chế tạo đơn giản.
*Nhược điểm:
- Hiệu quả vận hành kém khi bụi có kích thước nhỏ hơn 5 m

- Không thể thu hồi bụi kết dính.

d.Thiết bị lọc bụi
Khi cho khí chứa bụi qua vách ngăn xốp, các hạt rắn được giữ lại còn khí đi xuyên
qua nó hoàn toàn. Đó là nguyên lý chung của thiết bị lọc bụi.
Trong quá trình lọc bụi, các hạt bụi khô tích tụ trong các lỗ xốp hoặc tạo thành lớp bụi
trên bề mặt vách ngăn, và do đó chúng trở thành môi trường lọc đối với các bụi đến
sau.Tuy nhiên, bụi tích tụ càng nhiều làm cho kích thước lỗ xốp và độ xốp chung của
vách ngăn càng giảm, vì vậy sau một thởi gian làm việc nào đó, cần phải phá vỡ và loại
lớp bụi ra. Như vậy, quá trình lọc bụi phải kết hợp với quá trình phục hồi vật liệu lọc.
Có thể phân làm 3 loại sau:
- Thiết bị tinh lọc:hiệu suất > 99%, Cbụi vào < 1 mg/m3
, vận tốc lộc < 10 cm/s.
- Thiết bị lọc không khí sử dụng trong hệ thống thông gió:Cbụi vào <50mg/m3
, vận tốc
lọc 2,5-3 m/s
- Thiết bị lọc công nghiệp(vải,sợi,hạt,..): Cbụi vào <60g/m3
*Lọc tay áo
- Khí thải có chứa bụi được cho qua các túi vải lọc. Bụi được giữ lại trên bề mặt túi
vải, còn túi sạch được thoát ra ngoài. Phương pháp này cho phép lọc các loại bụi có kích
thước nhỏ từ (2- 10μm) hoặc bụi khô hơn hơn với hiệu suất cao 85-95%
- Tuy nhiên, phương pháp này có trở lực và chỉ dùng được đối với các loại bụi khô,
nhiệt độ tương ứng thấp (khoảng 1000
C), không bám. Hiện nay, đã xuất hiện trên thị
trường loại vải lọc bụi được nhiệt độ trên 8000
C)
 Nguyên lý

- Hệ thống này bao gồm những túi vải hoặc túi sợi đan lại, dòng khí có thể lẫn bụi
được hút vào trong ống nhờ một lực hút của quạt li tâm. Những túi này được đan lại hoặc
chế tạo cho kín một đầu.Hỗn hợp khí bụi đi vào trong túi, kết quả là bụi đươc giữ lại
trong túi.
- Bụi càng bám nhiều vào các sợi vải thì trở lực do túi lọc càng tăng. Túi lọc phải làm
sạch theo định kỳ, tránh quá tải cho các quạt hút, làm cho dòng khí có lẫn bụi không thể
vào túi lọc. Để làm sạnh túi có thể dùng biện pháp rũ túi để làm sạch bụi ra khỏi túi hoặc
có thể dùng các sóng âm truyền trong không khí hoặc rũ túi bằng phương pháp đổi ngược
chiều dòng khí, dùng áp lực hoặc ép từ từ.
- Một vài căn cứ để chọn túi lọc là nhiệt độ nung chảy, tính kháng axit hoặc kháng
kiềm, tính chống mài mòn, chống co và năng suất lọc của từng loại vải. Một vài loại sợi
thường được dùng bao gồm sợi bông, sợi len, nylon, sợi amiang, sợi silicon, sợi thủy
tinh.
- Thiết bị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiết bị lọc bụi cơ học để giữ lại những
hạt bụi nhỏ mà quá trình lọc cơ học không giữ lại được. Khi các hạt bụi thô hoàn toàn đã
được tách ra thì lượng bụi trong túi sẽ giảm đi. Một vài ứng dụng của túi lọc là trong các
nhà máy xi măng, lò đốt, lò luyện thép và máy nghiền ngũ cốc.

*Thiết bị lọc sợi
Các thiết bị lọc này được ứng dụng khi nồng độ pha phân tán (0,5÷5)mg/m3
và được
phân thành các loại sau:
 Các thiết bị loại xơ mỏng:
Loại thiết bị này có thể làm sạch tinh những tinh thể khí lớn khỏi các hạt bụi có kích
thước khác nhau. Để thu hồi bụi có độ phân tán cao (0,1÷0,5)m với hiệu suất lớn hơn
99%. Người ta sử dụng các thiết bị lọc dạng tấm phẳng hoặc các lớp mỏng vật liệu lọc
dạng xơ đường kính nhỏ hơn 5m. Vận tốc lọc từ (0,01÷0,1)m/s. Nồng độ bụi ban đầu
>5mg/m3
. Loại này không tái sinh được bộ lọc.
9 5
4
3
2
6
4
7
1
8

Bảng 1.1 Bảng so sánh ưu nhược điểm của tưng thiết bị:
Thiết bị Ưu điểm Nhược điểm
Cyclone - Vốn thấp,ít phải bảo trì
- Sụt áp nhỏ(5 - 15 mmH2O-)
- Thu bụi khô
- Ít chiếm diện tích
- Hiệu suất thấp với bụi nhơ
hơn 10 µm
- Không thu được bụi có
tính kết dính.
Rửa ướt - Không sinh nguồn bụi thứ cấp
- Ít chiếm diện tích
- Có khả năng giữ được cả khí
và bụi
- Có thể lọc được bụi kích
thước dưới 0,1 µm
- Vốn thấp
- Sinh ra cặn bùn,nước thải.
- Chi phí bảo trì cao do
nước rò rỉ ăn mòn thiết bị.
Lọc tĩnh điện - Hiệu suất lọc cao,tiết kiệm
năng lượng
- Thu hồi được cả bụi khô và
bụi ướt
- Vốn lớn
- Nhạy với thay đổi dòng
khí
- Khó thu bụi với những

- Sụt áp nhỏ
- Ít phải bảo trì
- Xử lý lưu lượng lớn
điện trở khá lớn.
- Chiếm diện tích lớn,dễ gây
cháy nổ nếu khí chứ khí và
bụi cháy được
Lọc bụi tay áo - Hiệu suất rất cao
- Có thể tuần hoàn khí
- Bụi thu được ở dạng khô
- Chi phí vận hành thấp,có thể
thu bụi dễ cháy
-Dễ vận hành
- Cần vật liệu riêng ở nhiệt
độ cao
- Cần công đoạn rũ bụi phức
tạp .
- Chi phí vận hành cao do
vải dễ hỏng
- Tuổi thọ giảm trong môi
trường axit,kiềm.
- Thay thế túi vải phức tạp.
Lọc bụi bằng lực
quán tính
- Tổn thất áp suất rất nhỏ.
- Vốn thấp
- Thiết bị dễ chế tạo.
- Có thể thu được bụi có tính
kết dính.
- Hiệu quả thấp với những
loại bụi có kích thước nhỏ
hơn 20µm.
- Chiếm diện tích khá nhiều.

CHƯƠNG 2:TÍNH CHẤT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NO2
I. Giới thiệu :
Nitrogen dioxide (NO2), ở nhiệt độ thường, là khí có màu nâu đỏ, nặng hơn không
khí, mùi khó chịu và độc.Ở trạng thái rắn và lỏng, tồn tại ở dạng đime N2O, không
màu, có tính nghịch từ; ở nhiệt độ 21 – 1350
C, tồn tại ở dạng hỗn hợp NO2 và
N2O4; trên 1350
C, ở dạng monpme; tác dụng với nước tạo thành axit nitrơ (HNO2)
và axít nitrit (HNO3), tác dụng với dung dịch kiềm tạo thành muối nitrit và muối
nitrat. Khí NO2 vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. Là sản phẩm trung gian trong
sản xuất axit nitric (HNO3) từ amoniac ( NH3).Có thể nhận biết ở nồng độ 0.12
ppm
II.Thành phần, tính chất của tổng quan về khí NO2
1. Thành phần của tổng quan về khí NO2:
Các oxy nitơ thường viết tắt là NOx phát sinh qua việc đốt cháy các nhiên liệu ở
nhiệt độ cao, qua quá trình sản xuất hóa học có sửdụng niơ; Trong tựn hiên, từ sự
oxyhóa nitơcủa không khí do sét, khí núi lửa và các quá trình phân hủy vi sinh vật.
Trong các NOx thì NO và NO2 được coi là những chất điển hình có thể gây ô
nhiễm không khí. Các oxit nitơ khác thường tồn tại trong không khí với nồng độ
rất nhỏ và không gây lo ngại về ô nhiễm.
2.Tính chất vật lý của tổng quan về khí NO2:
NO2 là khí được xem là bền vững ,màu vàng sậm của nó có thể làm giảm tầm nhìn
và tạo nên màu nâu đặc trưng bao phủ lên vùng đô thị . Nó có độ hấp thụ mạnh đối
với các tia cực tím tạo nên ô nhiễm quang hóa học .NO2 cũng có thể tạo mưa acid.
Loại độc tố thường gặp nhất là NO2 (ôxit nitơ). Đó là một trong số những loại
chất độc được chú ý nhất vì khi trộn NO2 với hơi nước sẽ tạo thành axít nitric
HNO3 và trở thành chất có thể gây hại cho phổi.

3. Tác hại của NO2 :
- Được tạo thành từ các nguồn thải do con người, NO2 góp phần khá tích cực vào
việc phá hủy tầng ozone, một tác hại rất nguy hiểm cho nhân loại.
- Các phương tiện giao thông đường bộ tạo ra khoảng 70% khí thải tại các vùng đô
thị. Khí thải từ xe cộ có rất nhiều NO2 một trong những loại khí gây nên bệnh hen
suyễn ở trẻ em. Cả NO2 và các hạt bụisiêu nhỏ do các phương tiện giao thông thải
ra ngoài không khí( do quá trình đốt nhiên liệu trong các động cơ) có thể gây nên
nhiều bệnh về dường hô hấp
- Khí NO2 với nồng độ 100 ppm có thể làm chết người và động vật sau vài phút, với
nồng độ 5 ppm có thể gây tác hại cho bộ máy hô hấp sau vài phút tiếp xúc, với
nồng độ 0.06 ppm vẫn có thể gây ra bệnh phồi khi tiếp xúc lâu dài.
- NO2 là loại khí rất độc đối với sức khỏe con người, độc hơn cả NO. Ở nhiệt độ
bình thườn, NO2 thường đi kèm với N2O4 tạo nên một hỗn hợp khí màu (nâu) đỏ,
khó ngửi và cực độc.Cũng như CO và NO,NO2 tạo liên kết với homoglobin làm
giảm hiệu xuất vận chuyển O2 của máu động vật. Đối với con người, theo thống kê
thì hậu quả nhiễm độc khí NO2 như sau:
+ Nồng độ NO2 là 50 – a00 ppm dưới 1h gây viêm phổi trong 6-8 tuần
+ Nồng độ NO2 là 150 – 200 ppm dưới 1h há hủy dây khí quản, gây tử vong nếu
thời gian nhiễm độc kéo dài 3-5 tuần.
+ Nồng độ NO2 là 500 ppm hay lớn hơn trong 2-10 ngày thì sẽ tử vong.
- Việc hít phải NO2 lẫn trong các hỗn hợp khí đốt xênluloz và nitro xênluloz dẫn tới
tử vong. Đã xảy ra sự cố 2 người chết và 5 người hít phải NO2 r/ò rỉ khi phóng tên
lửa vượt đại dương Titan II ở Rock Kansas ( Hoa Kì ) vào ngày 24/8/1978. NO2
lỏng được sử dụng trong tên lửa như là chất oxy hóa.
- Một số thực vật nhạy cảm với môi trường cũng bị tác hại khi nồng độ khoảng 1
ppm và thời gian tác dụng 1 ngày.
- Tuy nhiên người ta cũng phát hiện ra nếu nồng độ NO2 thấp thì nó cũng có lợi và
nó không phải là tác nhân gây ô nhiễm.
- Cơ chế hóa sinh cụ thể giải thích tính độc của NO2 vẫn chưa được làm rõ. Người
ta cho rằng có thể một số hệ enzim có tế bào bị phá hủy bởi NO2.
- Các chất như SO2, NO, NO2, N2O4 … do con người thải ra hằng ngày là nguồn ô
nhiễm chủ yếu gây lắng đọng acid trong bầu khí quyển. Chúng có thể kết hợp với
khói hay bụi để tạo thành bụi acid lưu lại trong khí quyển. Chúng có thể nhận
nguyên tử oxygen trong khí quyển và sau đó có thể hoà tan vào nước mưa tạo acid
sulfuric H2SO4 và acid nitric HNO3, rơi xuống ở dưới dạng các trận “mưa acid”,
có tác động xấu đến sức khỏe con người nói riêng cũng như là đời sống sinh vật
nói chung.
4. Nguồn gốc phát sinh

a/ Tự nhiên:
- Do các hiện tượng tự nhiên gây ra: núi lửa, cháy rừng.Tổng hợp các yếu tố gây ô
nhiễm có nguồn gốc tự nhiên rất lớn nhưng phân bố tương đối đồng đều trên toàn
thế giới, không tập trung trong một vùng. Tong quá trình phát triển, con người đã
thích nghi với các nguồn này.
b/ Công nghiệp:
- Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất của con người, các quá trình gây ô nhiễm là
quá trình đốt các nhiên liệu hóa thạch: than, dầu, khí đốt tạo ra : CO2, CO, SO2,
NO2, các chất hữu cơ chưa cháy hết: muội than, bụi, quá trình thất thoát, rò rỉ trên
ây truyền công nghệ, các quá trình vận chuyển các hóa chất bay hơi, bụi.
Đặc điểm: nguồn công nghiệp có nồng độ chất độc hại cao, thường tập trung trong
không gian nhỏ. Tùy thuộc vào quy trình công nghệ, quy mô sản xuất và nhiên
liệu sử dụng thì lượng chất độc hại và loại chất độc hại khác nhau.
Các nguồn thải khá nhiều của NO2 là động cơ đốt trong, trạm nhiệt điện và đến
một độ thấp hơn là nhà máy bột giấy Butan nóng, gas và bếp lò cũng là nguồn…
c/ Giao thông vận tải:
- Đây là nguồn gốc gây ô nhiễm lớn đối không khí đặc biệt ở khu đô thị và khu
đông dân cư. Các quá trình tạo ra các khí gây ô nhiễm là quá trình đốt nhiên liệu
động cơ: CO, CO2, SO2,NO2, Pb. CaC1 bụi đất đá cuốn theo trong quá trình di
chuyển. Nếu xét trên từng phương tiện thì nông độ ô nhiễm tương đối nhỏ nhưng
nếu mật độ giao thông lớn và quy hoạch địa hình, đường xá không tốt thì sẽ gây ô
nhiễm nặng cho hai bên đường.
d/ Sinh hoạt:
- Là nguồn gây ô nhiễm tương đối nhỏ, chủ yếu là các hoạt động đun nấu sử dụng
nhiên liệu đặc biệt gây ô nhiễm cục bộ trong một hộ gia đình hoặc một vài hộ
xung quanh tác nhân chủ yếu là: CO, bụi,…
5. Các phương pháp xử lý NO2 :

Hình 2: phương pháp xử lý khí thải NO2
a/ Phương pháp hóa học:
- Các phương pháp xử lý khí NO2:
+ Khử xúc tác chọn lọc với chất khử ở đây là ammoniac (SCR)
+ Amoniac là chất khử có khả năng phản ứng chọn lọc với các chất như: NO và +
NO2 ở nhiệt độ cao trên khoảng 2320
C. Quá trình khử được thực hiện trên bề mặt
xúc tác theo phản ứng sau :
Khi có mặt Oxi:
4 NO2 + 4 NH3 + O2  3 N2 + 6 H2O
Phản ứng phụ không mông muốn:
NH3+ 5 O2 3 N2 + 6 H2O
Khi không có mặt Oxi:
6 NO2 + 8 NH3 7 N2 + 12 H2O
Một số chất xúc tác dùng trong quá trình này :
+ Kim loại qúy : Pt, Ro, Pt-Ro, Pt/Al2O3, nhiệt độ làm việc ở khoảng 200-3000
C.

+ Oxit kim loại : Fe2O3/Cr2O3, V2O5/TiO2, nhiệt độ làm việc ở khoảng 300-4500
C.
+ Zeolit : nhiệt độ làm việc ở 300-6000
C.
* Ưu điểm : hiệu quả xử lý cao
* Nhược điểm : cần phải gia nhiệt dòng khí trước khi đưa vào hệ thống xử lý.
b/ Phương pháp vật lý của tổng quan về khí NO2 :
- Xử lý khí với nhiệt độ cao: Bản chất của quá trình xúc tác này là để làm sạch khí
và thực hiện các tương tác hóa học nhằm để chuyển hóa các chất độc thành sản
phẩm khác có sự có mặt của chất xúc tác đặc biệt.
- Khử oxit nito có chất xúc tác và nhiệt độ cao: Quá trình này diễn ra khi tiếp xúc
NOx với khí khử trên bề mặt tiếp xúc.
- Chất khử là metan, khí tự nhiên, khí than hoặc khí dầu mỏ, CO, H2, hoặc hỗn hợp
nito-hydro.
- Hiệu quả khử NO2 phụ thuộc vào hoạt tính của xúc tác. Xúc tác trên cơ sở plaitn
kim loại khi vận tốc thể tích của khí (2-12)x104 l/h cho phép đạt nồng độ còn lại
trong khí của NOx 5×10-4
– 5×10-2
% thể tích.
- Bản chất của quá trình khử được biểu diễn bằng phản ứng sau :
NO2 + CH4 N2 + CO2 + 2 H2O
2 NO2 + 4 CO  N2 + 4CO
- Trên thực tế dùng khí tự nhiên do dễ kiếm và giả thành rẻ….
c/ Phương pháp sinh học của tổng quan về khí NO2:
- Trong việc kiểm soát ô nhiễm không khí, bể xử lý khí thải bằng phương pháp sinh
học đơn giản được sử dụng để tiêu thụ các chất ô nhiễm trong dòng khí bị nhiễm
bẩn. Phần lớn, thì các hợp chất đều bị phân hủy dưới sự tác dụng của vi sinh vật
trong những điều kiện nhất định, nhưng cũng có một số vi sinh vật có thể phân
hủy được cả các chất vô cơ như một số chất: hydrogen sulfit và nitrogen oxit.
- Lợi ích đầu tiên của việc ứng dụng vào phương pháp xử lý sinh học này là chi phí.
Vốn đầu tư của việc lắp đặt một thiết bị phản ứng sinh học chỉ chiếm một phần so
với các trang thiết bị khác. Chi phí vận hành của phương pháp này cũng thường ít
hơn đáng kể so với các trang thiết bị khác. Các thiết bị nhiệt và xúc tác thường tiêu
tốn một lượng lớn nhiên liệu trong khi các hệ thống xử lý sinh học chỉ sử dụng
một lượng nhỏ điện năng để chạy hai hay ba motor nhỏ.

- Sử dụng phương pháp sinh học để xử lý khí thải không phát thải chất ô nhiễm, sản
phẩm của các thiết bị phản ứng sinh học tiêu thụ hydrocacbon là nước và cacbon
dioxit (CO2). Do đó, quy trình xử lý này còn được gọi là quy trình xử lý “xanh”,
trong khi các giải pháp xử lý khác có đốt cháy nhiên liệu có thể phát thải nitơ oxit
(NOx), sunfua dioxit (SO2) và cacbon monoxit (CO).
6.Các loại tháp hấp thụ
6.1Tháp đĩa
a.Tháp đĩa có ống chảy chuyền
1a.Tháp mâm chóp
Tháp đĩa thường cấu tạo gồm thân hình trụ thẳng đứng, bên trong có đặt các tấm
ngăn (đĩa) cách nhau một khoảng nhất định. Trên mỗi đĩa hai pha chuyển động ngược
hoặc chéo chiều:lỏng từ trên xuống (hoặc đi ngang), khí đi từ dưới lên hoặc xuyên qua
chất lỏng chảy ngang; ở đây tiếp xúc pha xảy ra theo từng bậc là đĩa.Tùy thuộc cấu tạo
của đĩa chất lỏng trên đĩa có thể là khuấy lý tưởng hay là dòng chảy qua. Trên đĩa có cấu
tạo đặc biệt để lỏng đi từ đĩa trên xuống đĩa dưới theo đường riêng gọi là ống chảy
chuyền, đĩa cuối cùng ống chảy chuyền ngập sâu trong khối chất lỏng đáy tháp tạo thành
van thủy lực ngăn không cho khí (hơi hay lỏng) đi theo ống lên đĩa trên.

Pha khí (hơi hay lỏng) xuyên qua các lỗ, khe chóp, khe lưới,hay khe xupap sục
vào pha lỏng trên đĩa. Để phân phối đều chất lỏng người ta dùng tấm ngăn điều chỉnh
chiều cao mức chất lỏng trên đĩa.
+ Ưu điểm: Hiệu suất truyền khối cao, hoạt động ổn định, làm việc với chất lỏng
bẩn, ít tiêu hao năng lượng.
+ Nhược điểm: cấu tạo hức tạp, trở lực lớn, nặng.
2a.Tháp mâm lỗ
Tháp đĩa lưới hình trụ, bên trong có nhiều đĩa,
có lỗ tròn, hoặc rảnh. Chất lỏng chảy từ trên xuống
qua các ống chảy chuyền. Khi đi từ dưới lên qua các
lỗ hoặc rảnh đĩa. Đĩa có thể lấp cân bằng hoặc xuyên
một góc với độ dóc 1/45- 1/50.

+ Ưu điểm: chế tạo đơn giản, vệ sing dễ dàng, trở lực ít hơn tháp chớp, ít tốn kim
loại hơn tháp chớp.
+ Nược điểm: yêu cấu lấp đặt cao, mâm lấp phải rất phẳn.
b.Tháp đĩa không có ống chảy chuyền
Trong trường hợp này khí và lỏng cùng chảy
qua một lỗ trên đĩa, vì vậy không có hiện
tượng giảm chiều cao chất lỏng trên đĩa như
trong các loại tháp có ống chảy chuyền, và
tất cả bề mặt đĩa dều làm việc, nên hiệu quả
của đĩa cao hơn. Vì vậy trong những năm
gần đây loại tháp này được sử dụng rộng rải.
Tháp đĩa không có ống chảy chuyền cũng có
nhiều loại nhưng chủ yếu có hai loại: đĩa lỗ
và đĩa rảnh. Đĩa lỗ được cấu tạo bởi các tấm
ngăn và tấm phẳng, trên có nhiều lỗ tròn
được bố trí đều. Lỗ có đường kính 2-8mm
phụ thuộc vào chất lỏng. Tháp đĩa rãnh là đĩa
gồm nhiều thanh hoặc là nhiều ống ghép lại với nhau tạo thành các khe hở 3-4mm . ngoài
ra đĩa còn có cấu tạo hình sống, trên có lỗ. Các sống gần nhau hợp thành góc 900
. Hơi đi
từ dưới lên qua lỗ ở phần sống lồi, còn lỏng đi từ trên xuống qua phần sống lõm.
6.2Tháp phun
Loại này gồm thân và 1 ống vòi phun
2. Những hạt chất lỏng sẻ được phun ra và
tiếp xúc với dòng khí đi từ dưới lên và quá
trình hấp thụ xảy ra. Loại thiết bị này không
phù hợp với các loại khí khó hoà tan.

Ngoài ra còn có những loại hấp thu cơ học. Chất lỏng bắn ra trong các phễu, ở đó
khí sẻ đươc tiếp xúc với chất lỏng và có quá trình hấp thụ. Khí chuyển động qua thiết bị
theo đường ngoằn ngoèo giữa các bậc. Chất lỏng chảy từ trên xuống và lấy ra ở đáy. Bộ
phận bắn tung chất lỏng được gắn vào một trục quay, có tác dụng trì hoãn sự chảy của
chất lỏng trong phễu, tạo khả năng tiếp xúc tốt với pha khí.
+ Ưu điểm: Tháp hấp thụ rỗng được thiết kế để dòng khí chuyển động theo tuyến
đặc biệt và vòi phun đặt dọc theo chiều cao tháp có thể đạt hiệu quả hấp thụ rất cao.
+ Khuyết điểm: yêu cấu lấp đặt cao, mâm lấp phải rất phẳn.
6.3Tháp đệm
Cấu tạo gồm: thân tháp rỗng bên trong đổ đầy đệm làm từ vật liệu khác nhau (gỗ,
nhựa, kim loại, gốm,..) với những hình dạng khác nhau (trụ, cầu, tấm, yên ngựa, lò xo,.. );
lưới đỡ đệm, ống dẫn khí và lỏng vào ra. Để phân phối đều lỏng lên khối đệm chứa trong
tháp, người ta dùng bộ phận phân phối dạng: lưới phân phối (lỏng đi trong ống – khí
ngoài ống; lỏng và khí đi trong cùng ống); màng phân phối, vòi phun hoa sen (dạng trụ,
bán cầu, khe); bánh xe quay (ống có lỗ, phun quay, ổ đỡ);...
Các phần tử đệm được đặc trưng bằng: đường kính d, chiều cao h, bề dày δ. Đối
với đệm trụ, h = d chứa được nhiều phần tử nhất trong 1 đơn vị thể tích.

- Khối đệm được đặc trưng bằng các kích thước: bề mặt riêng a (m2/m3); thể tích tự do ε
(m3/m3); đường kính tương đương d(tđ) = 4r(thủy lực) = 4.S/n = 4 ε/a; tiết diện tự do S
(m2/m3).
Khi chọn đệm cần lưu ý: thấm ướt tốt chất lỏng; trở lực nhỏ, thể tích tự do và và
tiết diện ngang lớn; có thể làm việc với tải trọng lớn của lỏng và khí khi ε và S lớn; khối
lượng riêng nhỏ; phân phối đều lỏng; có tính chịu ăn mòn cao, rẻ tiền, dễ kiếm... Để làm
việc với chất lỏng bẩn nên chọn đệm cầu có khối lượng riêng nhỏ.
*Ưu – nhược điểm - ứng dụng
+Ưu điểm: cấu tạo đơn giản; trở lực theo pha khí (hoạt động ở chế độ màng/quá
độ) nhỏ.
+Nhược điểm: hoạt động kém ổn định, hiệu suất thấp; dễ bị sặc; khó tách nhiệt,
khó thấm ướt.
+Ứng dụng:
- Dùng trong các trường hợp năng suất thấp: tháp hấp thụ khí, tháp chưng cất,...
- Dùng trong các hệ thống trở lực nhỏ (như hệ thống hút chân không,...).

6.4Tháp màng
Bề mặt tiếp xúc pha là bề mặt chất lỏng chảy thành màng theo bề mặt vật rắn
thường là thẳng đứng. Bề mặt vật rắn có thể là ống, tấm song song hoặc đệm tấm.
a. Tháp màng dạng ống:
Có cấu tạo tương tự thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống
chùm, gồm có ống tạo màng được giữ bằng hai vĩ ống ở hai
đầu, khoảng không giữa ống và vỏ thiết bị để tách khi cần
thiết. Chất lỏng chảy thành màng theo thành ống từ trên
xuống, chất khí (hơi) đi theo khoảng không gian trong màng
chất lỏng từ dưới lên.

b. Tháp màng dạng tấm phẳng:
Các tấm đệm đặt ở dạng thẳng đứng được làm từ những vật liệu khác nhau (kim
loại, nhựa, vải căng treo trên khung...) đặt trong thân hình trụ. Để đảm bảo thấm ướt đều
chất lỏng từ cả 2 phía tấm đệm ta dùng dụng cụ phân phối đặc biệt có cấu tạo răng cưa.
c. Tháp màng dạng ống khi lỏng và khí đi cùng chiều:
Cũng có cấu tạo từ các ống cố định trên 2 vỉ, khí đi qua thân gồm các ống phân
phối tương ứng đặt đồng trục với ống tạo màng. Chất lỏng đi vào ống tạo màng qua khe
giữa 2 ống. Khi tốc độ khí lớn sẽ kéo theo chất lỏng từ dưới lên chuyển động dưới dạng
màng theo thành ống tạo màng. Khi cần tách nhiệt có thể cho tác nhân lạnh đi vào
khoảng không gian giữa vỏ và ống. Để nâng cao hiệu suất người ta dùng thiết bị nhiều
bậc giống nhau.
-Thủy động lực trong thiết bị dạng màng:
+ Khi Re < 300 – chảy màng , bề mặt pha nhẵn trơn
+ Khi 300 < Re < 1600 – chảy màng bắt đầu có gợn sóng
+ Khi Re > 1600 – chảy rối
Khi có dòng khí chuyển động ngược chiều sẽ ảnh hưởng lớn đến chế độ chảy
của màng. Khi đó, do lực ma sát giữa khí và lỏng sẽ có cản trở mạnh của dòng khí làm bề
dày màng tăng lên, trở lực dòng khí tăng. Tiếp tục tăng vận tốc dòng khí sẽ dẫn đến cân
bằng giữa trọng lực của màng lỏng và lực ma sát và dẫn đến chế độ sặc (nhiều khi pha
khí chỉ 3-6m/s đã xảy ra sặc). Khi tốc độ vượt qua tốc độ sặc sẽ làm kéo chất
lỏng theo pha khí ra ngoài.
- Ưu và nhược điểm của tháp màng:
+ Ưu:
- trở lực theo pha khí nhỏ.
- có thể biết được bề mặt tiếp xúc pha (trong trường hợp chất lỏng chảy thành màng).
- có thể thực hiện trao đổi nhiệt.
+ Nhược:
- năng suất theo pha lỏng nhỏ.
- cấu tạo phức tạp, khi vận hành dễ bị sặc.

+ Ứng dụng:
- trong phòng thí nghiệm
- trong trường hợp có năng suất thấp
CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
I.Thiết minh quy trình công nghệ:
Khí xử lý khí NO2 được lấy từ các nhà máy đốt nhiên liệu hóa thạch sẽ được thu lại
rồi sau đó dùng quạt thổi khí vào tháp đệm. Dung dịch dùng hấp thụ là NaOH . Tháp đệm
làm việc nghịch chiều: dd NaOH được bơm lên bồn cao vị mục đích là để ổn định lưu
lượng, từ đó cho vào tháp từ trên đi xuống, hỗn hợp khí được thổi từ dưới lên và quá trình
hấp thụ xảy ra.
Hấp thụ xảy ra trong đoạn tháp có bố trí. Hỗn hợp khí trơ đi ra ở đỉnh tháp sẽ được
cho đi qua ống khói để phát tán khí ra ngoài không gây ảnh hưởng đến công nhân.
Dung dịch sau hấp thụ ở đáy tháp được cho ra bồn chứa. Tại đây, dung dịch lỏng
này sẽ được xử lý để sao cho nồng độ của nước thải đạt được nồng độ cho phép để có thể
thải ra môi trường.

II.SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
1LÒ HƠI 5 ỐNG KHÓI
2 CYCLONE 6 THÙNG CHỨA

3 THÁP HẤP THỤ 7 BƠM
4 QUẠT 8 Dung dịch NaOH
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÁP HẤP THỤ
I. Số liệu thiết kế ban đầu:
 Lưu lượng : Gd = 1200kg/h (Ghh)
 Nồng độ yêu cầu : yđ = 0.8% ( theo thể tích )
 H = 80%
 Kiềm hấp thụ được hoàn nguyên, Xđ = 0
 Các thông số khác tự chọn
 Lưu lượng khí vào : Q = 928 m3
/h
 Chọn : Nhiệt độ khí vào tháp: 30
 Nhiệt độ làm việc của tháp: 25
 Nhiệt độ của dung dịch NaOH: 25
 Áp suất: Pt = 1atm = 101325Pa
1. Đầu vào
𝐺ℎℎ
𝑣
=
𝑃∗𝑉
𝑅∗𝑇
=
1∗928
0.082∗(273+25)
= 37.98 (kmol/h)
 Nồng độ phần molcuar NO2 trong hỗn hợp khí:
yđ = 0.008 (kmol NO2/ kmol KK)
 Tỉ số mol
Y đ =
𝑦đ
1−𝑦đ
=
0.008
1−0.008
= 0.00806 (kmol NO2/ kmol KK)
 Nồng độ đầu của NO2 trong dung môi:

Xđ = 0
 Suất lượng mol của cấu tử trơ:
Gtr =
𝐺ℎℎ
1+ 𝑌đ
=
37.98
1 +0.00806
= 37.68 (kmol/h)
 Suất lượng mol của NO2:
𝐺𝑁𝑂2
𝑣
= Ghh – Gtr = 37.98 – 37.68 = 0.3 (kmol/h)
 Khối lượng riêng của pha khí ở nhiệt độ 0o
C và 1atm:
1
𝜌ℎℎ
𝑜 =
𝑌đ
𝜌𝑁𝑂2
+
1− 𝑌đ
𝜌𝑘𝑘
=
0.00806
1.165
+
1−0.00806
1.293
= 0.774 (Kg/m3
)
 𝜌ℎℎ
𝑜
= 1.292 (Kg/m3
)
 Khối lượng riêng của pha khí ở 30o
C và 1 atm:
𝜌ℎℎ
30
= 𝜌ℎℎ
𝑜
*
𝑃
𝑃0
∗
𝑇0
𝑇
= 1.292 *
1
1
*
273
273+30
= 1.164 (Kg/m3
)
Đầu ra ( hiệu suất hấp thụ là η = 80% )
*Tỉ số mol:
Yc = Yđ * (1 - 0.8) = 0.00806 * ( 1 – 0.00806 )
= 0.001612 ( kmol NO2/ Kmol kk)
 Nồng độ phần mol của NO2 trong hỗn hợp khí đầu ra:
yc =
𝑌𝑐
1+ 𝑌𝑐
=
0.001612
1+0.001612
= 0.001609 (Kmol NO2/Kmolkk)
 Khối lượng riêng của pha khí ở 25o
C và atm ( ta xem như nhiệt độ khí ra
bằng với nhiệt độ làm việc là 25o
C ):
𝜌ℎℎ
25
= 𝜌ℎℎ
𝑜
*
𝑃
𝑃0
∗
𝑇0
𝑇
= 1.292 *
1
1
*
273
273+25
= 1.184 (kg/m3
)
- Suất lượng mol NO2 được hấp thụ:
M = Gtr*( Yđ – Yc ) = 37.68 *(0.00806 – 0.001612)
= 0.243 (kmol/h)
 Suất lượng NO2 còn lại trong hỗn hợp khí đầu ra:
𝐺ℎℎ
𝑐𝑙
= 𝐺𝑁𝑂2
𝑣
– M = 0.3 – 0.243 = 0.057 (kmol/h)
 Suất lượng mol của khí ở đầu ra:
𝐺ℎℎ
𝑟
= Gtr + 𝐺ℎℎ
𝑐𝑙
= 37.68 + 0.057 = 37.737 (kmol/h)
2. Lập phương trình đường cân bằng:

a. Đối với pha lỏng:
XC=
𝑀
𝐿𝑡𝑟
𝑀𝑁𝑎𝑂𝐻
=
0.3
742.4
40
= 0.016 (kmol NO2/kmol kk)
 Nồng độ mol trung bình của hỗn hợp lỏng:
xtb = 8*10-3
(kmol NO2/kmol dung môi)
 Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp lỏng:
Mx = x tb * 𝑀𝑁𝑂2
+ ( 1 – xtb ) * MNaOH
= 40.048
Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp lỏng:
1
𝜌𝑥𝑡𝑏
=
𝑎𝑁𝑂2
𝜌𝑁𝑂2
+
1 − 𝑎𝑁𝑂2
𝜌𝑁𝑎𝑂𝐻
Trong đó:
 ρxtb : Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp lỏng, kg/m3
 aNO2: Phần khối lượng của NO2 trong pha lỏng
 𝜌𝑁𝑂2, 𝜌𝑁𝑎𝑂𝐻 : Khối lượng riêng của NO2 và NaOH ở 25o
c, Kg/m3
 𝜌𝑁𝑂2 =1.88 kg/m3
( tra trên https://en.wikiedia.org/wiki/nitrogen_dioxide)
 𝜌𝑁𝑎𝑂𝐻 = 1106.75 kg/m3
( tra bảng 4 VDBT 10 trang 397 )
Áp dụng công thức :a NO2 =
𝑀𝑁𝑂2∗𝑥𝑡𝑏
𝑀𝑁𝑂2∗𝑥𝑡𝑏∗𝑀𝑁𝑎𝑂𝐻∗(1− 𝑥𝑡𝑏 )
=
46∗8∗10−3
46∗8∗10−3+ 40∗(1−8∗10−3)
= 1.85*10-3

1
𝜌𝑥𝑡𝑏
=
1.85∗10−3
1.88
+
1−1.85∗10−3
1106.75
= 1.886*10-3
𝜌𝑥𝑡𝑏
= 530.22 (kg/m3
)
b. Đối với pha khí trong thiết kế tháp xử lý NO2:
 Nồng độ phần mol tương đối trung bình của hỗn hợp khí:
Ytb =
𝑌đ+𝑌𝑐
2
=
0.00806+0.001612
2
= 0.004836 (kmol NO2/Kmol kk)
 Nồng độ phần mol trung bình của hỗn hợp khí:
y tb =
𝑌𝑡𝑏
1+ 𝑌𝑡𝑏
=
0.004836
1+0.004836

 Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp khí:
My = ytb* MNO2 + ( 1- ytb) * Mkk
= 0.004813 * 46 + ( 1- 0.004813)* 29 = 29.082 (kg/kmol)
 Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp khí:
ρytb =
𝑀𝑦∗273
22.4∗(273+𝑇)
=
29.082∗273
22.4∗(273+25)
= 1.19 (kg/m3
)
 Thể tích mol trung bình của hỗn hợp khí:
𝑀𝑦
𝜌𝑦𝑡𝑏
=
29.082
1.19
= 24.44
 Giá trị của bướ nhảy:
𝑌đ−𝑌𝑐
10
=
0.00806−0.001612
10
*Ta có phương trình:
logP*NO2 = 3.58 + 1.87log[NO2] + 2.24 * 10-2
* T +
1960
𝑇
Trong đó:
 T: Nhiệt độ làm việc của tháp, T= 273 +25 = 298o
K
 P*NO2 : áp suất riêng phần NO2 cân bằng (mmHg).
 [NO2] : Nồng độ NO2 cân bằng (mol/m3
)
Ta có :
Yđ =
𝑃𝑁𝑂2
∗
𝑃−𝑃𝑁𝑂2
∗
 P*NO2 =
𝑃∗𝑌đ
𝑌đ+1
=
0.00806∗101325
0.00806+1
= 810.15 (Pa)
Từ phương trình suy ra nồng độ của NO2:
[NO2]=10
𝑙𝑜𝑔810.15−3.58−2.24∗10−2∗298+
1960
298
1.87 =0.388(mol/m3
)
=0.000388(kmol/m3
)
 Nồng độ phần mol NO2 trong dung môi:
Xmax = [NO2] *
𝑀𝑦
𝜌𝑦𝑡𝑏
= 0.000388 * 24.44 = 0.00948 (mol NO2/mol dung môi)
 Lượng dung môi tối thiểu dùng để hấp thụ:
Lmin = Gtr *
𝑌đ− 𝑌𝑐
𝑋𝑚𝑎𝑥−𝑋đ
= 37.68 *
0.00806−0.001612
0.00948−0
= 25.63 (kmol dung môi/h)

 Lượng dung môi cần thiết bằng 1.5 lượng dung môi tối thiểu:
L = k * Lmin = 1.5 *25.63 = 38.445 (kmol dung môi/h)
 Lượng dung môi thực tế cần cung cấp:
Ltt = L* MNaOH = 38.445*40 = 1537.8 (kmol dung môi/h )
Y* P* [NO2] X
0.00097 97.68436 0.000125 0.00306
0.00161 162.87103 0.000164 0.00402
0.00226 227.97379 0.000197 0.00481
0.00290 292.99282 0.000225 0.00550
0.00355 357.92827 0.000251 0.00612
0.00419 422.78030 0.000274 0.00669
0.00484 487.54908 0.000296 0.00722
0.00548 552.23475 0.000316 0.00772
0.00613 616.83750 0.000335 0.00819
0.00677 681.35746 0.000353 0.00864
0.00742 745.79481 0.000371 0.00907
0.00806 810.14969 0.000388 0.00948
Nồng độ dung dịch ra khỏi tháp hấp thụ:
Xc =
𝐺𝑡𝑟
𝐿
*( Yđ – Yc) =
37.68
38.445
*( 0.00806 – 0.001612 )
= 0.00632 ( mol NO2/mol dung dịch)
 Đường làm việc của tháp đi qua 2 điểm:
A (Xđ; Yc ) = A ( 0; 0.001612 )
B (Xc ; Yđ ) = B ( 0.00632 ; 0.00806 )
 Phương trình đường làm việc : y = 1.02X + 0.001612
*Xác định bậc truyền khối :
X và Y* được lấy từ bảng số liệu đường cân bằng
Y được tính từ phương trình đường làm việc: y = 1.02X + 0.001612

Bảng số liệu xác định bậc truyền khối:
X Y* Y Y -Y* 1/ (Y - Y* )
0.00306 0.00097 0.0021 0.00207 483.1
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01

0.00402 0.00161 0.00435 0.00359 278.5515
0.00481 0.00226 0.00555 0.00406 246.3054
0.00550 0.00290 0.006473 0.00425 235.1281
0.00612 0.00355 0.007271 0.00432 231.4279
0.00669 0.00419 0.007994 0.00431 231.8034
0.00722 0.00484 0.008626 0.00422 237.1917
0.00772 0.00548 0.009215 0.00381 262.8121
0.00819 0.00613 0.009788 0.00392 255.2323
0.00864 0.00677 0.010078 0.00348 287.5216
0.00907 0.00742 0.010802 0.00347 288.0184
0.00948 0.00806 0.011282 0.00322 310.3662
 (
1
𝑌−𝑌∗
)tb = 255.84
no y = ∫
𝑑𝑌
𝑌−𝑌∗
𝑌đ
𝑌𝑐
= ∫ 255.84 𝑑𝑦
0.00806
0.001612
= 1.65
 Chọn số đơn vị truyền khối no y = 2
II. TÍNH TOÁN THÁP:
 Chọn vật liệu đệm là vòng sứ xếp ngẫu nhiên ( tra bảng IX.8 trang 193 “Sổ
tay quá trình và thiết bị Công Nghệ Hóa Chất”, tập 2 ) ta được:
 Kích thước:30*30*3.5mm
 Diện tích bề mặt riêng: = 165( m2
/m3
)
 Thể tích tự do của tầng chêm: Vr= 0.76(m3
/m3
)

 Số đệm trong 1 m3
:25*103
 Khối lượng riêng xốp: đ= 570 ( kg/m3)
 Độ nhớt của NO2 ở nhiệt độ làm việc được tính theo công thức:
 Độ nhớt của NO2 ở nhiệt độ làm việc được tính theo công thức:
µ𝑁𝑂2
25
= µo *
387
387+𝐶
* (
273+𝑇
273
)
3
2 = 13.7 * 10-6
*
387
387+25
* (
273+25
273
)
3
2
= 0.38*10-3
(Pa*s)
 Độ nhớt của không khí ở điều kiện làm việc được tính theo công thức:
µ𝑘𝑘
25
= µo *
387
387+𝐶
* (
273+𝑇
273
)
3
2 = 17.17 * 10-6
*
387
387+25
* (
273+25
273
)
3
2
= 0.02*10-3
(Pa*s)
 Độ nhớt của pha khí được tính theo công thức:
𝑀ℎℎ𝑘
µℎℎ𝑘
=
𝑦𝑡𝑏∗𝑀𝑁𝑂2
µ𝑁𝑂2
+
(1− 𝑦𝑡𝑏)∗ 𝑀𝑘𝑘
µ𝑘𝑘
=
0.004813∗46
0.38∗10−3
+
(1−0.004813)∗29
0.02∗10−3
= 1443603.776
µℎℎ𝑘 =
𝑀ℎℎ𝑘
1443603.776
=
29
1443603.776
= 2.0089 * 10-5
(Pa*s)
 Độ nhớt của pha lỏng :
Áp dụng công thức: lgµx = xtb * lg µNO2 + (1 – xtb) * lg µNaOH
Trong đó :
- µ𝑁𝑂2µ𝑁𝑎𝑂𝐻 độ nhớt của NO2 và NaOH ở 25o
C
 µ𝑁𝑂2= 0.38 * 10-3
Pa.s
 µ𝑁𝑎𝑂𝐻= (
1.86+1.45
2
) ∗ 10−3
= 1.655*10-3
Pa.s
 lgµx = 8 ∗ 10−3
∗ lg(0.38 ∗ 10−3) + (1 − 8 ∗ 10−3) ∗ lg(1.655 ∗ 10−3
)
= -2.78
 µx = 1.635 * 10-3
Pa.s

 Suất lượng của dòng khí trong thiết kế tháp xữ lý khí NO2
Gtb =
𝐺ℎℎ
𝑣
+ 𝐺ℎℎ
𝑟
2
=
37.98+37.737
2
= 37.8585 (kmol/h) = 0.306 (kg/s)
 Suất lượng của dòng lỏng ở đầu ra trong thiết bị xữ lý khí NO2:
Lr = L + M = 38.445 + 0.243 = 38.688
 Suất lượng của pha lỏng:
Ltb =
𝐿+𝐿𝑟
2
=
38.445+38.688
2
= 38.5665(kmol/h) = 0.429 (kg/s)
 Tính vận tốc biểu kiến của pha khí ứng với điểm ngập lụt (vf) theo phương
trình sau:
Log(
𝑣𝑓
2
𝜌𝑘∗𝜎
𝑉𝑡
3𝜌𝑙∗𝑔
*(
µ𝑥
µ𝑛
)0.16
)= C – 1.75(
𝐿
𝐺
)0.25
* (
𝜌𝑘
𝜌𝑙
)0.125
Trong đó:
- 𝜎 : Diện tích bề mặt riêng của đệm (m2
/m3
)
- Vt: Thể tích tự do của mặt đệm (m3
/m3
)
- ρ k ρ l : Khối lượng riêng cua 2 pha khí và lỏng (kg/m3
)
- µx : Độ nhợt động lực của pha lỏng ở nhiệt độ làm việc ( Pa.s)
- µn: Độ nhớt động lực của nước ở 20o
c

- L , G là suất lượng dòng lỏng và dòng khí (kg/s)
- C : Hệ số phụ thuộc dạng quá trình, đối với quá trình hấp thụ ( C = 0.022 cho vật
liệu đệm là vòng xoay hay xoắn
Log(
𝑣𝑓
2
∗165∗1.19
9.81∗0.763∗530.22
*(
1.635∗10−3
1.005∗10−3
)0.16
) = 0.022 – 1.75 *(
0.429
0.306
)0.25
* (
1.19
530.22
)0.125
 Log (𝑣𝑓
2
*0.0923) = -0.8664
 v f = 1.21 (m/s)
 Chọn vận tốc pha khí bằng 85% vận tốc ngập lụt:
v = 0.85 ∗ 𝑣𝑓 = 0.85 *1.21 = 1.0285(m/s)
 Đường kính tháp hấp thụ trong tính toán tháp xử lý khí NO2:
 Lưu lượng NO2 được hấp thụ :
𝑄𝑁𝑂2
=
𝑅∗𝐺𝑁𝑂2∗𝑇
𝑃
=
𝑅∗𝑀∗𝑇
𝑃
=
0.082∗0.243∗298
1
= 5.938 (m3
/h)
 Lưu lượng khí ra khỏi tháp:
Qr = Q – QNO2 = 928 – 5.938 = 922.062 (m3
/h)
 Lưu lượng khí trung bình ra khỏi tháp:
Qtb =
𝑄+𝑄𝑟
2
=
928+922.062
2
= 925.031 (m3
/h) = 0.257 (m/s)
 Đường kính tháp trong thiết kế tháp xữ lý khí NO2:
D = √
𝑄𝑡𝑏
0.785∗𝑣
= √
0.257
0.785∗1.0285
= 0.564 m

Chọn D = 600mm
v = √
𝑄𝑡𝑏
0.785∗𝑣2
= √
0.257
0.785∗0.62
= 0.954 (m/s)
 Kiểm tra theo mật độ lưới:
U =
0.429∗3600
530.22∗0.785∗0.62
= 10.3 ( m3
/m2
*h) > 1.5 là giá trị mật độ lưới tối
thiểu.
 Mật độ tưới tới hạn trong thiết kế tháp xữ lý NO2:
Uth = σ * Β = 165 * 0.158 = 26.7 ( m3
/m2
*h)
Trong đó: B = 0.158( m3
/m2
.h) ( Tra bảng IX. 6 trang 177 “ Sổ tay quá trình và
thiết bị công nghệ hoá chất”, tập 2)
Vậy
𝑈
𝑈𝑡ℎ
=
10.3
26.7
= 0.386
Hệ số thấm ướt Ψ = 0.4 ( Tra biểu đồ IX.16 trang 178. “ Sổ tay quá trình và thiết
bị công nghệ “, tập 2).
1. Tính toán chiều cao tháp trong thiết kế tháp xữ lý khí NO2 :
Chiều cao tháp được xác định theo phương pháp số đơn vị tuyền khối:
H = hdv * no y (m)
Trong đó :
 H: là chiều cao tháp (m)
 Hdv: Chiều cao một đơn vị truyền khối (m)
 n oy : Số đơn vị truyền khối

Xác định chiều cao của một đơn vị truyền khối
hdv = h1 +
𝑚′∗𝐺𝑡𝑏
𝐿𝑡𝑏
*h2
Trong đó :
 h1: Chiều cao của một đơn vị truyền khối ứng với pha khí
 h 2: Chiều caocuar một đơn vị truyền khối ứng với pha lỏng
 m’ : Giá trị trung bình của tg góc nghiên đường cân bằng
* Tính h1:
h1 =
𝑣𝑟
𝑎∗𝛹∗𝜎đ
* 𝑅𝑒𝑦
0.25
*𝑃𝑟𝑦
2/3
Trong đó:
a : Hệ số phụ thuộc vào dạng đệm, với đệm vòng thìa a= 0.123
Ψ: Hệ số thấm ướt của đệm , Ψ = 0.4
Rey : Chuẩn số Renoyd đối với pha khí
Rey =
0.6∗ 𝜌𝑦∗𝑣
µ𝑦∗𝜎
=
0.6∗1.19∗1.0285
2.0089∗10−5∗165
= 221.54
Pry : chuẩn số Prandl đối với pha khí
Pry =
µ𝑦
𝜌𝑦∗𝐷𝑦
=
2.0089∗10−5
1.19∗8.46∗10−5
= 0.2
Với Dy là hệ số khuyếch tán NO2 trong pha khí ở 25o
c
Dy =
0.0043∗10−4∗𝑇1.5
𝑃∗(𝑣𝑁𝑂2
1
3 +𝑉𝐾𝐾
1/3
* √
1
𝑀𝑁𝑂2
+
1
𝑀𝐾𝐾
Trong đó :

T là nhiệt độ làm việc tuyệt đối T =289o
K
P là áp suất làm việc P = 1 atm
v NO2: Thể tích mol của NO2 , vNO2 = 24.47 cm3
/mol
vkk : Thể tích mol của không khí , vkk =29.9 cm3
/mol
 Dy =
0.0043∗10−4∗2981.5
1.0326∗(24.47
1
3+29.91/3
* √
1
46
+
1
29
= 8.46*10-5
(m2
/s)
 h 1 =
0.76
0.123∗0.6∗165
* 221.540.25
* 0.22/3
= 0.071 (m)
* Tính h 2
h 2 =256 * (
µ𝑥
𝜌𝑥
)2/3
*𝑅𝑒𝑥
0.25
* 𝑃𝑟𝑥
0.5
Trong đó :
µ𝑥 : Độ nhớt trong pha lỏng µ𝑥 = 1.635 ∗ 10−3
(Pa*s)
ρ x : Khối lượng riêng của pha lỏng , ρ x = 530.22 (kg/m3
)
Rex : Chuẩn số renoyd đối với pha lỏng
Rex =
0.04∗𝐿𝑡𝑏
𝐹𝑡∗µ𝑥∗𝜎
=
0.04∗0.429
𝜋∗0.62
4
∗1.6535∗10−3∗165
= 0.225
Prx: Chuẩn số Pran đối với pha lỏng
Prx=
µ𝑥
𝜌𝑥∗𝐷𝑥
Dx : hệ số khuếch tán của NaOH vào nước ở nhiệt độ 25o
C
Dx = D20 [ 1 + b (t -20)) ] (m2
/s)
Trong đó :

D20 : hệ số khếch tán của NO2 vào NaOH ở 200
C
D20 =
10−6
𝐴𝐵∗√µ𝑁𝑎𝑂𝐻∗(𝑣𝐴
1
3𝑣𝐵
1
3)2
* √
1
𝑀𝐴
+
1
𝑀𝐵
(m2
/s)
Với:
 A, B: là các hệ số phụ thuộc trên tính chất củachất tan và dung môi
(Chất tan là khí nên A= 1, dung môi là dung dịch NaOH nên B= 1) ( sách bài tập
truyền khối trang 14 – Trịnh Quang Dũng)
 VA, VB: Thể tích mol của chất tan vầ dung môi (cm3
/mol)
 MA , MB : Khối lượng phân tử của chất tan và dung môi (kg/kmol)
 µ𝑁𝑎𝑂𝐻: Độ nhớt động học của dung dịch NaOH 10 % ở 20o
c (Pa*s)
 µ𝑁𝑎𝑂𝐻= 1.86 ( Tra trong sổ tay STQT&TBCNHC Bảng I.107 trang 100)
Thể tích mol của NO2:
VNO2 = 24.47 (cm3
/mol)
 Thể tích mol của dung môi:
VB =
40.0067
530.22
= 0.0754 (m3
/kmol) = 75.4 (cm3
/mol))
 Hệ sốkhuếch tán của NO2 trong pha lỏng ở 20o
c

D20 =
10−6
1∗1√1.86∗(24.471/3+75.41/3)2
* √
1
46
+
1
40.00672
= 1.94 * 10-9
(m2
/s)
 Hệ số khuếch tán của NO2 trong pha lỏng ở 25o
c:
Dx =D20 [ 1 + b (t -20)) ] = 1.94*10-9
* [1+ 0.0337*(25-20)]
= 3.65 *10-9
(m2
/s)
Với b được tính theo công thức :
b = 0.2 *
√µ𝐿20
√𝜌𝐿20
3 = = 0.2 *
√1.86
√530.22
3 =0.0337
 Chuẩn số Prandl:
Prx =
µ𝑥
𝜌𝑥∗𝐷𝑥
=
1.635∗ 10−3
530.22∗2.415∗10−9
= 844.83
 h 2 =256 * (
µ𝑥
𝜌𝑥
)2/3
*𝑅𝑒𝑥
0.25
* 𝑃𝑟𝑥
0.5
= 256 * (
1.635∗10−3
530.22
)2/3
*0.2250.25
* 844.830.5
= 1.086m
Y* X ∆ Y ∆ X
Tan m
=
∆ Y
∆ X m
0.00097 0.00306
0.00161 0.00402 0.000645 0.00096 0.67 0.59
0.00226 0.00481 0.000645 0.00079 0.82 0.69
0.0029 0.0055 0.000645 0.00069 0.93 0.75
0.00355 0.00612 0.000645 0.00062 1.04 0.81
0.00419 0.00669 0.000645 0.00057 1.13 0.85
0.00484 0.00722 0.000645 0.00053 1.22 0.88
0.00548 0.00772 0.000645 0.0005 1.29 0.91
0.00613 0.00819 0.000645 0.00047 1.37 0.94
0.00677 0.00864 0.000645 0.00045 1.43 0.96
0.00742 0.00907 0.000645 0.00043 1.50 0.98

0.00806 0.00948 0.000645 0.00041 1.57 1.004
 m = 9.364
Vậy hdv = h1 +
𝑚∗𝐺𝑡𝑏
𝐿𝑡𝑏
* h2 = 0.071 +
9.364∗0.306
0.429∗11
∗ 1.086 = 0.73 (m)
 Chiều cao lớp vật liệu đệm trong thiết kế tháp xữ lý NO2 :
H = 2* hdv = 2*0.73 = 1.46 (m)
Đây thực chất là chiều cao lớp đệm. Chiều cao của tháp ngoài chiều cao của lớp
đệm còn tính đến chiều cao từ mặt trên của đệm đến đỉnh tháp và từ mặt dưới
đệm tới đáy tháp.
 Chiều cao tháp hấp thụ trong thiết kế tháp xữ lý NO2:
HT = H + (0.8 ÷ 𝟏 ) + 0.3 = 1.46 +0.8 +0.3 =2.56 (m)
Trong đó:
- 0.8 là Khoảng cách cho phép của đỉnh và đáy tháp
- 0.3 là Chiều cao của nắp và đáy tháp
2. Tính trở lực của tháp trong thiết kế tháp xữ lý NO2:
Áp dụng công thức : ∆𝑷 = ∆𝑷𝒖 + ∆𝑷𝒌
Trong đó :
- ∆𝑷𝒌 là tổn thất đẹm khô
- ∆𝑷𝒖 là tổn thất đệm ướt
Tháp hấp thụ đạt vận tốc cao nhất khi vận tốc của khí bằng vận tốc điểm đảo pha

 Trở lực của tháp đệm đối với hệ khí – lỏng tại điểm đảo pha có thể xác định được
bằng các công thức sau:
∆𝐏𝐮 = (𝟏 + 𝐤) ∗ ∆𝐏𝐤= ∆𝐏𝐤 ∗ [𝟏 + 𝐀𝟏 (
𝐆𝐱
𝐆𝐲
)0.405
* (
𝛒𝐲
𝛒𝐱
)0.225
* (
µ𝐱
µ𝐲
)0.045
]
Trong đó :
- ∆𝑷𝒖 là tổn thất áp suất khi đệm ướt tại điểm đảo pha có tốc độ của khí bằng tốc
độ của khí qua đệm khô(N/m2
)
- ∆𝑷𝒌là tổn thất đệm khô (N/m2
)
- Gx , Gy là lưu lượng của dòng lỏng và khí (kg/h)
- ρ x, ρ y : Khối lượng riêng của lỏng và của khí (kg/m3
)
- µx, µy : Độ nhớt của lỏng và khí (Ns/m2
)
A1: hệ số (ứng với điểm tốc độ làm việc bằng 0.85 tốc độ đảo pha), A= 5.51
Tổn thất áp lực của đệm khô tính theo công thức :
∆𝑷𝒌= λ*
𝑯
𝒅𝒕𝒅
*
𝝆𝒚𝝎𝒚
𝟐
𝟐
=
𝝀′
𝟒
*
𝒉∗𝜹𝒅
𝑽𝒅
𝟑 *
𝝆𝒚𝝎𝒚
𝟐
𝟐
Trong đó :
H: Chiều cao tháp, H =2.56m
𝝎𝒚 : Vận tốc trung bình của tháp, 𝝎𝒚 =1.01 (m/s)
𝝆𝒚 : Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp khí trong tháp (kg/m3
)
𝜹𝒅 :Bề mặt riêng của đệm (m2
/m3
)
Vd : Thể tích riêng của đệm (m3
/m3
)

λ’ : Hệ số trở lực của đệm
Hệ số λ’ là hàm số phụ thuộc chuẩn số Re, với các loại đệm khác nhau xác
định theo công thức thực nghiệm.
Đệm vòng đổ lộn xộn ở chế độ xoáy , Rey = 221.54
 λ’ =
𝟏𝟔
𝑹𝒆𝒚
𝟎.𝟐 =
𝟏𝟔
𝟐𝟐𝟏.𝟓𝟒𝟎.𝟐
=5.43
Tính trở lực đệm khô:
∆𝑷𝒌=
𝝀′
𝟒
*
𝒉∗𝜹𝒅
𝑽𝒅
𝟑 *
𝝆𝒚𝝎𝒚
𝟐
𝟐
=
𝟓.𝟒𝟑
𝟒
*
𝟐.𝟓𝟔∗𝟏𝟔𝟓
𝟎.𝟕𝟔𝟑
*
𝟏.𝟎𝟐𝟖𝟓𝟐∗𝟏.𝟏𝟗
𝟐
= 822.15 (N/m2
)
Tính trở lực đệm ướt:
∆𝑷𝒖 = (𝟏 + 𝒌) ∗ ∆𝑷𝒌= ∆𝑷𝒌 ∗ [𝟏 + 𝑨𝟏 (
𝑮𝒙
𝑮𝒚
)0.405
* (
𝝆𝒚
𝝆𝒙
)0.225
* (
µ𝒙
µ𝒚
)0.045
]
= 822.15 * [1 + 5.51(
𝑮𝒙
𝑮𝒚
)0.405
* (
𝝆𝒚
𝝆𝒙
)0.225
* (
µ𝒙
µ𝒚
)0.045
]
III. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ BƠM TRONG THIẾT KẾ THÁP XỬ LÝ NO2
1. Tính bơm trong thiết kế tháp xử lý khí NO2:
- Áp suất mặt thoáng P1 = 9.81*104
N/m2
- Áp suất làm việc P = 1atm = 1.01325*105
N/m2
- Gia tốc trọng trường g = 9.81 m/s2
- Khối lượng riêng của NaOH 10% ở 200
C là 1109(kg/m3
) (tra trong sổ tay
TB&CNHC tập 1)
- Ở 250
C:Khối lượng riêng của NaOH 10% ở 250
C
ρNaOH = 1109 +
25−20
40−20
* (928 -1109) = 1063.75
Độ nhớt động NaOH :
µNaOH = 1.655 * 10 -3
- Áp suất toàn phần của bơm H (m):
- Áp dụng phương trình becnoulli ta có:
Mặt cắt 1- 1 và 1’-1’:

𝑃1
𝜌∗𝑔
+
𝜔1
2
2𝑔
=
𝑃𝑣
𝜌∗𝑔
+
𝜔𝑣
2
2𝑔
+Hh + h mh
Mặt cắt 2-2 và 2’-2’:
𝑃2
𝜌∗𝑔
+
𝜔𝑟
2
2𝑔
=
𝑃2
𝜌∗𝑔
+
𝜔2
2
2𝑔
+Hh + h mh
Trong đó :
P1: Áp suất bề mặt chất lỏng không gian hút
P2: Áp suất không gian đẩy
ρ: Khối lượng riêng của chất lỏng
Pv: Áp suất của chất lỏng khi vào bơm
Pr: Áp suất chất lỏng trong ống đẩy khi ra khỏi bơm
Hh , Hđ :Chiều cao ống hút và ống đẩy
h mh, h mđ : Tổn thất áp suất do trở lực gây ra trong ống hút và ống đẩy
hmh + h mđ =
∆𝑃
𝜌𝑔
∆𝑃 : Áp suất toàn phần cần thiết để khắc phục sức cản thuỷ lực trong hệ thống, áp
suất toàn phần của bơm là hiệu suất giữa hai đoạn hút và đẩy .
𝜔1: Vận tốc chất lỏng ở bể chứa ,𝜔1 = 0
𝜔2: Vận tốc chất lỏng đi vào tháp hay ống đẩy
𝜔𝑣:Vận tốc chất lỏng khi vào bơm
𝜔𝑟:Vận tốc chất lỏng khi ra khỏi bơm
Thực tế :𝜔1 = 𝜔2
 H= H0 + h m +
𝑃2−𝑃1
𝜌𝑔
+
𝜔𝑣
2𝑔
Xác định tổn thất áp lực gây ra trên đường ống hút của bơm:
h mh =
∆𝑃ℎ
𝜌𝑔
Trong đó : ∆𝑃ℎ = ∆𝑃đ +∆𝑃𝑚 + ∆𝑃𝑐
∆𝑃đ :Áp suất động lực học cần thiết để tạo tốc độ dòng chảy ra khỏi
ống
∆𝑃đ =
𝜌∗𝜔ℎ
2
2
Thẻo bảng II.2 ( Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ tập 1 trang 370) chất lỏng
trong ống hút của bơm có
𝜔ℎ= 0.8 – 2 m/s  Chọn 𝜔ℎ =1.5 m/s
 ∆𝑃đ =
𝜌∗𝜔ℎ
2
2
=
1063.75∗1.52
2
= 1196.72
∆𝑃𝑚 : Áp suất độnglực học cần thiết để tạo tốc độ cho dòng chảy ra khỏi ống
∆𝑃𝑚= λ*
𝐿
𝑑ℎ
*
𝜌∗ 𝜔ℎ
2
2

- Đường kính ống hút: dh = √
𝑉
0.785∗𝜔ℎ
Trong đó : V là lưu lượng thể tích chất lỏng đi trong ống, m3
/s
V=
𝐿𝑡𝑡
𝜌𝑁𝑎𝑂𝐻∗3600
=
1537.8
1063.75∗3600
=0.0004 (m3
/s)
d h = √
0.0004
0.785∗1.5
=0.0184 m
- Chuẩn số Re của chất lỏng trong ống hút:
Re =
𝜔ℎ∗𝑑ℎ∗𝜌𝑁𝑎𝑂𝐻
µ𝑁𝑎𝑂𝐻
=
1.5∗0.0184∗1063.75
1.655∗10−3
=17739.88 >4000
Dòng ỏ chế độ chảy xoáy nên hệ số ma sát được tính như sau (STQTTBCN tập 1
trang 380)
1
√𝜆
= -2log[(
6.81
𝑅𝑒
)0.9
+
∆
3.7
Trong đó:
∆: Độ nhám tương đối, được xác định theo công thức
∆=
𝜀
𝑑ℎ
Với 𝜀 : Độ nhám tuyệt đối. Chon vật liệu làm ống là ống thép nối không hàn,
𝜀= 0.06 – 0.1 mm  Chọn 𝜀= 0.07mm (Tra bảng II.15 STQTTBCN tập trang
381)
 ∆=
𝜀
𝑑ℎ
=
0.07∗10−3
0.0184
=3.8*10-3

1
√𝜆
= -2log[(
6.81
𝑅𝑒
)0.9
+
∆
3.7
= -2log[(
6.81
17739.88
)0.9
+
3.8∗10−3
3.7
]=5.46
 λ = 0.034
Tra bảng II.34 (STQTTBCN tập 1 trang 441) sự phụ thuộc chiều cao của bơm
lytâm vào nhiệt độ. Ở nhiệt độ làm việc T = 250
C thì chiều cao hút của bơm ở

khoảng 4.5m thì đảm bảo không xảy ra hiện tượng xâm thực. Tuy nhiên để loại
trừ khảnăng dao động trong bơm nên giảm chiều cao hút khoảng 1 – 1.5m so với
giá trị trong bảng. Vậy chọn ciều cao hút là 3m và L = 3m.
 ∆𝑃𝑚= λ*
𝐿
𝑑ℎ
*
𝜌∗ 𝜔ℎ
2
2
=0.0035 *
3
0.0184
*
1063.75∗1.52
2
= 6634 ( N/m2
)
 ∆𝑃𝑐 : Áp suất cần thiết để khắp phục trở lực cục bộ:
∆𝑃𝑐 = 𝜉*
𝜔ℎ
2
∗𝜌
2
Với 𝜉là hệ số trở lực cục bộ
Chất lỏng vào ống thẳng, đầu ống hút có lưới chắn bằng kim loại
𝜉= 1+ 𝜉c
Với 𝜉c= 𝜉0 *a
Chọn
𝐹0
𝐹𝑇
= 0.9 𝜉0 = 0.14 , a = 1.0 ( Tra bảng II.16 STQTTBCN tập 1 trang 382-
384)
 Trở lực của ống có lắp lưới chắn đan bằng kim loại là:
𝜉= 1+ 𝜉c = 1 + 0.14*1= 1.14
Trên ống hút còn lấp van 1 chiều. Theo STQTTBCN tập 1 trang 399
 𝜉van = 1.9 – 2.1
Chọn 𝜉 = 2 𝜉h = 1.14 + 2 = 3.14
 ∆𝑃𝑐 = 𝜉*
𝜔ℎ
2
∗𝜌
2
= 3.14 *
1.52∗1063.75
2
= 3757.7 m
 ∆𝑃ℎ = ∆𝑃đ +∆𝑃𝑚 + ∆𝑃𝑐 = 1196.72+6634+3757.7 = 11588.42 (N/m2
)
 h mh =
∆𝑃ℎ
𝜌𝑔
=
11588.42
1063.75∗9.81
=1.11 (m)
Xác định tổn thất áp suất do trở lực gây ra trên đường ống đẩy:
Theo bảng II.2 (STQTTBCN tập 1 trang 370) chất lỏng trong ống đẩy bơm có 𝜔d
= 1.5 – 2.5 m/s. Chọn 𝜔d = 2 m/s
h md =
∆𝑃ℎ
𝜌𝑔
Trong đó: ∆𝑃𝑑 = ∆𝑃đ + ∆𝑃𝑚 + ∆𝑃𝑐

∆𝑃đ=
𝜌∗𝜔𝑑
2
2
=
1063.75∗22
2
= 2127.5 (N/m2
)
∆𝑃𝑚: Áp suất để khắc phục trở lực ma sát khi chảy ổn định trong ống thẳng
∆𝑃𝑚= λ*
𝐿
𝑑𝑑
*
𝜌∗ 𝜔𝑑
2
2
- Đường kính ống đẩy : dd = √
𝑉
0.785∗2
Trong đó: V là lưu lượng thể tích chất lỏng trong ống, m3
/s
V=
𝐿𝑡𝑡
=
1537.8
1063.75∗3600
= 0.0004 (m3
/s)
 Chọn 𝑑= 2 m/s =>d d =√
𝑉
0.785∗2
= √
0.0004
0.785∗2
= 0.016 (m)
- Chuẩn số Re của chất lỏng trong ống đẩy:
Re =
𝜔𝑑∗𝑑𝑑∗𝜌𝑁𝑎𝑂𝐻
µ𝑁𝑎𝑂𝐻
=
2∗0.016∗1063.75
1.655∗10−3
= 20568 >4000
Dòng chảy ở chế độ xoáy nên hệ số ma sát được tính như sau : (STQTTBCN tập
1 trang 380)
1
𝜆
= -2 log [(
6.81
𝑅𝑒
)0.9
+
∆
3.7
]
Trong đó :
∆ : Độ nhám tương đối, được xác định theo công thức:
∆=
𝜀
𝑑𝑑
Với 𝜀:độ nhám tuyệt đối.Chọn vật liệu làm là ống thép nối không hàn,ε =0.06-
0.1mm  ε = 0.007( II.15 STQTTBCN tập 1 trang 381 )
 ∆ =
𝜀
𝑑ℎ
=
0.07∗10−3
0.016
=4.375*10-3


1
𝜆
= -2 log [(
6.81
𝑅𝑒
)0.9
+
∆
3.7
]=
1
𝜆
= -2 log [(
6.81
20568
)0.9
+
4.375∗ 10−3
3.7
] = 5.433
 𝜆 = 0.034
Chọn chiều dài ống đẩy L = 6m
∆𝑃𝑚= λ*
𝐿
𝑑𝑑
*
𝜌∗ 𝜔𝑑
2
2
= 0.034*
6
0.016
*
1063.75∗22
2
= 28561.69(N/m2
)
 ∆𝑃𝑐 : là áp suất cần thiết ddeer khắc phục trở lực cục bộ
∆𝑃𝑐= 𝜉*
𝜔ℎ
2
∗𝜌
2
Với 𝜉 là hệ số trở lực cục bộ
Theo bảng II.16 STQTTBCN tập 1 trang 393, đối với thành nhẵn Re ≥ 2* 105
thì
bỏ qua tổn thất ma sát 𝜉cong =A *B *C
Góc 𝜃 = 90o
 A = 1
Chọn
𝑅
𝑑𝑑
= 2  B – 0.15
𝑎
𝑏
= 0.5  C = 1.45
 𝜉cong = 1* 0.15 * 1.45 =0.2175
 𝜉 = 𝜉cong + 𝜉thẳng =0.2175 + 3.14 = 3.3575
 ∆𝑃𝑐 =3.3575*
22∗1063.75
2
= 7143.08
 ∆𝑃𝑑 =2127.5+28561.69+7143.08= 37832.27
h md =
∆𝑃ℎ
𝜌𝑔
=
37832.27
1063.75∗9.81
= 3.63
=> ℎ𝑚 =h md + h mh = 1.11 + 3.63 = 4.74 m
P1 = 98100- ∆𝑃ℎ = 98100 -11588.42 = 86511.58 (N/m2
)
P2 = ∆𝑃𝑑 + 𝑃 = 37832.27 + 101325 =139157.27 (N/m2
)
Vậy áp suất toàn phần của bơm:
H = H0 + h m +
𝑃2−𝑃1
𝜌𝑔
+
𝜔𝑣
2𝑔

= 3 +6 +4074 +
139157.27−86511.58
9.81∗1063.75
+
1.52
2∗9.81
= 18.9 (m)
Công suất yêu cầu trên trục bơm:
Áp dụng công thức : N =
𝑄∗𝑔∗𝐻∗𝜌
103∗𝜂
Trong đó : ρ: Khối lượng riêng của NaOH, kg/m3
N:Công suất của bơm, kW
Q: Năng suất của bơm (m3
/s)
 Q =
𝐿𝑡𝑡
=
1537.8
1063.75∗3600
= 0.0004 (m3
/s)
g: Gia tốc trọng trường, m2
/s
H: Áp suất toàn phần của bơm
𝜂 : Hiệu suát của bơm
𝜂 = 𝜂0 * 𝜂tl * 𝜂ck
Với 𝜂0: Hiệu suất thể tích tính đến sự hao hụt chất lỏng chảy từ vùng áp suât cao
đến vùn gáp suất thấp và do rò từ các chổ hở của bơm.
𝜂tl: Hiệu suất thuỷ lực
𝜂ck: Hiệu suất cơ khí
Hiệu suất toàn phần phụ thuộc vào loại bơm và năng suất. Khi thay đổi chế độ
làm việc của bơm thì hiệu suất cũng thay đổi.
Đối với bơm ly tâm 𝜂0 = 0.85 - 096
𝜂tl = 0.8 – 0.85
𝜂ck =0.92 – 0.96 (Bảng II.32 trang 439 STQTTBCN tập 1)
Chọn 𝜂0 = 0.9 , 𝜂tl =0.8 , 𝜂ck= 0.95

𝜂 = 0.9 * 0.8 *0.95 =0.684
Vậy công suất yêu cầu trên trục bơm là:
N =
𝑄∗𝑔∗𝐻∗𝜌
103∗𝜂
=
0.0004 ∗ 9.81 ∗ 18.9 ∗ 1063.75
103∗0.684
= 0.1153
- Công suất động cơ điện Ndc (kW)
Ndc =
𝑁
𝜂𝑡𝑟∗𝜂𝑑𝑐
Với: 𝜂tr =0.85 : Hiệu suất chuyền động
𝜂dc =0.9 : Hiệu suất động cơ điện
 Ndc =
0.1153
0.85∗0.9
= 0.1507 (kW)
Thông thường động cơ điện có công suất lớn hơn so với công thức tính toán.
Chọn 𝛽= 1.15 ( Bảng II.33 trang 440 STQTTBCN tập 1)
 𝑁𝑑𝑐
𝑐
= 𝛽 ∗ Ndc = 1.15 * 0.1507 = 0.1733 (kW)
2. Tính máy nén trong tính toán cơ khí của khí NO2:
Tháp làm việc ở điều kiện P = 1atm, T = 25o
C
Các điều kiện của khí đầu vào T = 300
C, P = 1atm
Ta chọn máy nén ly tâm
Công của máy nén ly tâm trong tính toán cơ khí của khí NO2
Áp dụng công thức:
Ldb = RT
𝑚
𝑚−1
[(
𝑃𝐴
𝑃𝐵
)
𝑚
𝑚−1 – 1] (J/kg)
Trong đó :
PA , PB: Áp suất trước và sau khi nén
T: Nhiệt độ đầu của khí, o
K
T= 30 + 273 = 303 o
K
m : Chỉ số ba biến, m =1.2 – 1.62. Chọn m =1.4
R: Hằng số khí, R =
8314
𝑀𝑦
=
8314
29.082
= 285.88
Áp dụng phương trình Becnoulli cho mặt cắt 1 -1 và mặt cắt A-A. Chọn mặt cắt
1-1 làm chuẩn:

𝑃1
𝜌𝑔
+
𝜔1
2
2𝑔
=
𝑃𝐴
𝜌𝑔
+
𝜔𝐴
2
2𝑔
+ ZA + hmh
Do ống nằm ngang nên ZA = 0
Chọn vận tốc trong bể chứa tĩnh : 𝜔1 = 0

𝑃𝐴
𝜌𝑔
=
𝑃1
𝜌𝑔
-
𝜔𝐴
2
2𝑔
- hmh
Phương trình Becnoulli cho mặt cắt 2 -2 và B – B. Chọn mặt cắt 1-1 làm chuẩn:
𝑃𝐵
𝜌𝑔
+
𝜔𝐵
2
2𝑔
=
𝑃2
𝜌𝑔
+
𝜔2
2
2𝑔
+ ZB + hmh
Vận tốc khí trong ống đẩy: 𝜔𝐵 = 𝜔2

𝑃𝐵
𝜌𝑔
=
𝑃2
𝜌𝑔
+ ZB + hmh
Với : P1 = PA: Áp suất khí quyển, P1 =9.81*104
(N/m2
)
P2: Áp suất cuối ống đẩy (N/m2
)
PA = P1 - ∆Ph
PB = P2 + ∆Pd
ZB: Chiều cao ống đẩy
ρ: khối lượng riêng của hỗn hợp khí thải ở điều kiện đầu vào của khí: ρ = 1.164
(kg/m3
)
hmh, hmd: trở lực trên đường ống hút và ống đẩy
Xác định áp suất trước khi nén:
PA = P1 - ∆ Ph
Trong đó : P1 : Áp suất khí quyển
∆ Ph = ∆Pđ + ∆Pm +∆Pc
 ∆Ph =
𝜌∗ 𝜔ℎ
2
2
( 1 + 𝜆
𝐿
𝑑ℎ
+ ʓ )
Đường kính ống hút trong tính toán cơ khí của khí NO2:
d h = √
𝑉
0.785∗𝜔ℎ
Trong đó: V là thể tích khí đi trong ống, m3
/s
V =
𝐺𝑡𝑏∗𝑀𝑦𝑡𝑏
𝜌𝑦𝑡𝑏∗3600
=
37.8585∗29.082
1.19∗3600
= 0.257 (m3
/s)
Theo bảng II.2 (STQTTBCN tập 1 trang 370) hơi bão hoà đi trong ống dẫn khi
áp suất P= 1 - 0.5 thì 𝜔ℎ = 20 - 40 m/s

ĐỒ ÁN - KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI N02 .docx

ĐỒ ÁN - KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI N02 .docx

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to ĐỒ ÁN - KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI N02 .docx

Similar to ĐỒ ÁN - KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI N02 .docx (20)

More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864

More from Dịch Vụ Viết Bài Trọn Gói ZALO 0917193864 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

ĐỒ ÁN - KĨ THUẬT XỬ LÝ KHÍ THẢI N02 .docx