Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế tháp đệm xử lý SO2 với năng suất 2000m3h , nồng độ SO2 trong dòng khí đầu vào là 1% thể tích , nồng độ SO2 trong dòng khí đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A (1500mgm3) thải vào môi trường
ĐỒ ÁN MÔN HỌC “thiết kế tháp đệm xử lý SO 2 với năng suất 2000m 3 /h , nồng độ SO 2 trong dòng khí đầu vào là 1% thể tích , nồng độ SO 2 trong dòng khí đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A (1500mg/m 3 ) thải vào môi trường” S SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa GVHD : CAO THỊ NHUNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa 2 MỤC LỤC oOo LỜI NÓI ĐẦU Chương I . MỞ ĐẦU Phần A . TỔNG QUAN VỀ KHÍ SO 2 I.1. Tính chất hóa lý của SO 2 I.2. Tác hại của SO 2 I.3. Các nguồn tạo ra SO 2 I.4. Các phương pháp xử lý SO 2 Phần B . QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ I.5. Chọn qui trình công nghệ xử lý khí SO 2 I.6. Thuyết minh qui trình công nghệ Chương II . TÍNH TỐN CÔNG NGHỆ II.1. Các thông số ban đầu II.2. Tính cân bằng vật chất II.3. Cân bằng năng lượng II.4. Tính kích thước tháp hấp thu II.5. Tính trở lực lớp đệm Chương III . TÍNH TỐN CƠ KHÍ III.1. Tính chiều dày thân tháp III.2. Tính chiều dày đáy , nắp tháp III.3. Tính ống dẫn lỏng , ống dẫn khí III.4. Tính bích ghép thân tháp III.5. Tính bích nối đường ống dẫn lỏng và ống dẫn khí III.6. Tính lưới đỡ đệm và đĩa phân phố i lỏng III.7. Tính chân đỡ và tai treo Chương IV . TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ IV.1. Tính bồn cao vị IV.2. Tính công suất bơm IV.3. Tính công suất quạt Chương V . TÍNH KINH TẾ TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay , do sự phát triển của các nghành công nghiệp tạo ra các sản phẩm phục vụ con người , đồng thời cũng tạo ra một lượng chất thải vô cùng lớn làm phá vỡ cân bằng sinh thái gây ô nhi ễm môi trường nghiêm trọng . Trong các loại ô nhiễm , ô nhiễm không khí ảnh hưởng trực tiếp đến con người , động vật , thực vật và các công trình xây dựng . Sức khỏe và tuổi thọ con người phụ thuộc rất nhiều vào độ trong sạch của môi trường . Vì vậy , trong những năm gần đây ô nhiễm không khí từ các nghành sản xuất công nghiệp ở nước ta đang là vấn đề quan tâm không chỉ của nhà nước mà còn là c ủa tồn xã hội bởi mức độ nguy hại của nó đã lên đến mức báo động . ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa 3 SO 2 là một trong những chất ô nhiễm không khí được sản sinh nhiều trong các nghành sản xuất công nghiệp và sinh hoạt . Việc xử lý SO 2 có nhiều phương pháp khác nhau . Phương pháp nào được áp dụng để xử lý tùy thuộc vào hiệu quả và tính kinh tế của phương pháp . Ví vậy , đồ án môn học với nhiệm vụ thiết kế tháp đệm hấp thu SO 2 là một trong những phương án ghóp phần vào việc xử lý khí thải ô nhiễm . Trong đồ án này sẽ đi khảo sát một phương án : Xử lý SO 2 bằng phương pháp hấp thu với dung môi là nước . Nhằm tìm hiểu xem quá trình xử lý có đạt hiệu quả và kinh tế không , để có thể đưa vào hệ thống xử lý khí thải trong các nghành sản xuất công nghiệp và sinh hoạt . Nội dung khảo sát : thiết kế tháp đệm xử lý SO 2 với năng suất 2000m 3 /h , nồng độ SO 2 trong dòng khí đầu vào là 1% thể tích , nồng độ SO 2 trong dòng khí đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A (1500mg/m 3 ) thải vào môi trường . Em xin chân thành biết ơn cô Cao Thị Nhung , các thầy cô bộ môn Máy & Thiết bị đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hồn thành đồ án môn học này . CHƯƠNG I MỞ ĐẦU PHẦN A . TỔNG QUAN VỀ KHÍ SO 2 . I.1. Tính chất hóa lý SO 2 : SO 2 là chất khí không màu, mùi kích thích mạnh, dễ hóa lỏng, dễ hòa tan trong nước (ở điều kiện bình thường 1 thể tích nước hòa tan 40 thể tích SO 2 ) . Khi hồ tan trong nước tạo thành dung dịch sunfurơ và tồn tại ở 2 dạng : chủ yếu là SO 2 .nH 2 O và phần nhỏ là H 2 SO 3 . SO 2 có nhiệt độ nóng chảy ở – 75 0 C và nhiệt độ sôi ở – 10 0 C . Nguyên tử S trong phân tử SO 2 có cặp electron hóa trị tự do linh động và ở trạng thái oxy hóa trung gian (+4) nên SO 2 có thể tham gia phản ứng theo nhiều kiểu khác nhau: - Cộng không thay đổi số ôxy hóa : SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3 -Thực hiện phản ứng khử : ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa 4 SO 2 + 2CO C o 500 2CO 2 + S ↓ -Thực hiện phản ứng oxy hóa : SO 2 + 2 1 O 2 o t OV 52 SO 3 SO 2 + Cl 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + HCl Trong môi trường không khí , SO 2 dễ bị ôxy hóa và biến thành SO 3 trong khí quyển . SO 3 tác dụng với H 2 O trong môi trường ẩm và biến thành acid hoặc muối sunfat . Chúng sẽ nhanh chóng tách khỏi khí quyển và rơi xuống gây ô nhiểm môi trường đất và môi trường nước . I.2. Tác hại của khí SO 2 : -SO 2 trong khí thải công nghiệp là một thành phần gây ô nhiểm không khí. Nồng độ cho phép khí SO 2 có trong môi trường xung quanh chúng ta là rất nhỏ(<300mg/m 3 ). Nó ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe, các hoạt động của con người, cũng như động vật, thực vật và bầu khí quyển . -Đối với con người và động vật : khi hít phải khí SO 2 có thể gây ra các bệnh về đường hô hấp như: viêm phế quản, viêm phổi, giản phổi , suy tim , hen xuyển . . . . Nếu hít phải SO 2 với nồng độ cao có thể gây tử vong . -Đối với vật liệu và công trình xây dựng : + Khí SO 2 có khả năng biến thành acid sunfuric , là chất phản ứng mạnh . Do đó chúng làm hư hỏng , làm thay đổi tính năng vật lý hay thay đổi màu sắc các vật liệu xây dựng như đá vôi , đá hoa , đá cẩm thạch . . . cũng như phá hoại các sản phẩm điêu khắc , các tượng đài . + Sắt , thép ,các kim loại khác , các công trình xây dựng cũng dễ dàng bị gỉ , bị ăn mòn hóa học và điện hóa . - Đối với th ực vật : + Khí SO 2 xâm nhập vào các mô của cây và kết hợp với nước để tạo thành acid sunfurơ gây tổn thương màng tế bào và làm giảm khả năng quang hợp của cây . Cây chậm lớn , vàng úa và chết . + Khí SO 2 làm cây cối chậm lớn , nhiều bệnh tật , chất lượng giảm, hiệu quả thu hoạch kém . - Mưa acid : khí SO 2 trong khí quyển khi gặp các chất oxy hóa hay dưới tác động của nhiệt độ, ánh sáng chúng chuyển thành SO 3 nhờ O 2 có trong không khí . Khi gặp H 2 O , SO 3 kết hợp với nước tạo thành H 2 SO 4 . Đây chính là nguyên nhân tạo ra các cơn mưa acid mà thiệt hại của mưa acid gây ra là rất lớn. Mưa acid làm tăng tính acid của trái đất , hủy diệt rừng và mùa màng , gây nguy hại đối với sinh vật nước , đối với động vật và cả con người . Ngồi ra , còn phá hủy các nhà cửa, công trình kiến trúc bằng kim loại bị ăn mòn . . . Nếu H 2 SO 4 có trong nước mưa với nồng độ cao sẽ làm bỏng da người hay làm mục nát áo quần . I.3. Các nguồn tạo ra SO 2 : - Khí SO 2 tạo ra là do sự đốt cháy các hợp chất chứa lưu huỳnh hay nguyên tử lưu huỳnh . Ví dụ : các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh trong than , dầu mỏ, quặng Pirit (FS 2 ) , hơi đốt chứa nhiều khí H 2 S , các quặng sunfua . . . - Khí SO 2 là loại chất gây ô nhiểm phổ biến nhất trong sản xuất công nghiệp và sinh hoạt . Nguồn thải SO 2 chủ yếu từ : + Các nhà máy nhiệt điện . ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa 5 + Các lò nung , nồi hơi đốt bằng nhiên liệu than đá , khí đốt , dầu hỏa và khí đốt có chứa lưu huỳnh . + SO 2 sinh ra từ các nghànhsản xuất công nghiệp : nhà máy lọc dầu , nhà máy luyện kim , lò đúc , nhà máy sản xuất H 2 SO 4 . . . + Khí thải giao thông . I.4. Các phương án xử lý SO 2 : I.4.1. Phương pháp hấp thụ : Để hấp thụ SO 2 ta có thể sử dụng nước, dung dịch hoặc huyền phù của muối kim loại kiềm hoặc kiềm thổ. + Hấp thụ bằng nước: SO 2 + H 2 O < ===== > H + + HSO 3 - Do độ hòa tan của SO 2 trong nước thấp nên phải cần lưu lượng nước lớn và thiết bị hấp thụ có thể tích lớn. + Hấp thụ bằng huyền phù CaCO 3 Ưu điểm của phương pháp này là quy trình công nghệ đơn giản chi phí hoạt động thấp, chất hấp thụ dể tìm và rẽ, có khả năng xữ lý mà không cần làm nguội và xử lý sơ bộ. Nhược điểm: thiết bị đóng cặn do tạo thành CaSO 4 và CaSO 3 . + Phương pháp Magie (Mg): SO 2 được hấp thụ bởi oxit – hydroxit magie, tạo thành tinh thể ngậm nước Sunfit magie . Ưu điểm : làm sạch khí nóng , không cần lọc sơ bộ, thu được sản phẩm tận dụng là H 2 SO 4 ; MgO dể kiếm và rẻ , hiệu quả xử lý cao . Nhược điểm :vận hành khó, chi phí cao tốn nhiều MgO. + Phương pháp kẽm : trong phương pháp này chất hấp thụ là kẽm SO 2 + ZnO + 2,5 H 2 SO 4 > ZnSO 3 + H 2 O Ưu điểm :của phương pháp này là khả năng xử lý ở nhiệt độ cao (200 – 250 0 C) . Nhược điểm : có thể hình thành ZnSO 4 làm cho việc tái sinh ZnO bất lợi về kinh tế nên phải thường xuyên tách chúng và bổ sung thêm ZnO. + Hấp thụ bằng chất hấp thụ trên cơ sở Natri : Ưu điểm : của phương pháp này là ứng dụng chất hấp thụ hóa học không bay, có khả năng hấp thụ lớn . + Phương pháp Amoniac : SO 2 được hấp thụ bởi dung dịch Amoniac hoặc dung dịch Sunfit-biSunfit amôn . Ưu điểm : của phương pháp này là hiệu quả cao, chất hấp thụ dễ kiếm , thu được sản phẩm cần thiết (Sunfit và biSunfit amon) . + Hấp thụ bằng hổn hợp muối nóng chảy: Xử lý ở nhiệt độ cao dùng hổn hợp Cacbonat kim loại kiềm có thành phần như sau: LiCO 3 32%, Na 2 CO 3 33%, K 2 CO 3 35%. + Hấp thụ bằng các Amin thơm : Để hấp thụ SO 2 trong khí thải của luyện kim màu (nồng độ SO 2 khoảng 1-2% thể tích) . Người ta sử dụng dung dịch: C 6 H 3 (CH 3 ) 2 NH 2 (tỉ lệ C 6 H 3 (CH 3 ) 2 NH 2 : nước = 1- 1) . ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa 6 C 6 H 3 (CH 3 ) 2 NH 2 không trộn lẩn với nước nhưng khi liên kết với SO 2 tạo thành (C 6 H 3 (CH 3 ) 2 NH 2 ) 2 SO 2 tan trong nước . I.4.2. Phương pháp hấp phụ : SO 2 được giữ lại trên bề mặt chất rắn , thu được dòng khí sạch khi đi qua bề mặt rắn . Chất hấp phụ công nghiệp cơ bản là than hoạt tính , silicagen , zeonit và ionit (chất trao đổi ion) . Nhược điểm : cần thiết phải tái sinh chất hấp phụ để thu hồi cấu tử bị hấp phụ và phục hồi khả năng hấp phụ của chất hấp ph ụ . Chi phí tái sinh chiếm khoảng 40 – 70% tổng chi phí của quá trình làm sạch khí . I.4.3. Xử lý SO 2 bằng phương pháp nhiệt và xúc tác : Bản chất của quá trình xúc tác để làm sạch khí là thực hiện các tương tác hóa học , nhằm chuyển hóa tạp chất độc thành sản phẩm khác với sự có mặt của chất xúc tác đặt biệt . PHẦN B. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ I.5. Chọn qui trình công nghệ : Chọn nguồn xử lý khí là từ ống khói của nhà máy sản xuất acid H 2 SO 4 . Khí được xử lý sơ bộ trước khi vào tháp . Chọn dung môi hấp thu là nước vì nước là dung môi hấp thu rẻ tiền , dễ tìm , không ăn mòn thiết bị . Tháp hấp thu là tháp đệm nên dung môi hấp thu là nước sạch để không tạo ra cặn lắng làm cản trở dòng khí và lỏng . I.6. Thuyết minh qui trình công nghệ : Dòng khí thải từ nhà máy thải ra được xử lý sơ bộ . Sau đó được quạt thổi qua lưu lượng kế đo lưu lượ ng và đi vào tháp đệm thực hiện quá trình hấp thu . Tháp hấp thu làm việc nghịch dòng . Dung môi hấp thu là nước . Nước sạch từ bể chứa được bơm lên bồn cao vị . Sau đó đi qua lưu lượng kế đo lưu lượng dòng chảy và đi vào tháp hấp thu , nước được chảy từ trên xuống . Khí SO 2 được thổi từ đáy tháp lên , quá trình hấp thu được thực hiện . Khí sau khi hấp thu đạt TCVN được thải phát tán ra môi trường . Dung dịch nước sau khi hấp thu được cho chảy vào bể chứa thực hiện quá trình trung hòa và thải ra môi trường . ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa 7 CHƯƠNG II TÍNH TỐN CÔNG NGHỆ II.1. Các thông số ban đầu : Lưu lượng khí thải : 2000 m 3 /h . Nồng độ SO 2 ban đầu là 1% thể tích . Nồng độ SO 2 sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại A :1500 mg/m 3 . Chọn nhiệt độ của nước hấp thu là 30 o C . II.2. Tính cân bằng vật chất : Phương trình cân bằng của dung dịch hấp thu SO 2 bằng H 2 O được biểu diễn theo định luật Henri : P = H*x hoặc y * t P H = =m*x . Trong đó : y * : nồng độ phân mol của SO 2 trong dòng khí ở điều kiện cân bằng . x : nồng độ phân mol khí hòa tan trong pha lỏng . P : áp suất riêng phần của cấu tử khí hòa tan khi cân bằng . P t : áp suất tổng của hệ hấp thu . H : hệ số Henry . Ở 30 o C : H = 0.0364*10 6 (mmHg) . [2,Bảng IX.1,p.139] m : hệ số phân bố . m = t P H = 760 10*0364.0 6 =47.894 y = Y Y +1 x = X X + 1 Thay vào trên ta được : * * 1 Y Y + =m * X X + 1 Suy ra : Y * = Xm mX )1(1 −+ = X X )894.471(1 *894.47 −+ Trong đó : X : Y : Từ phương trình đường cân bằng ta có các số liệu đường cân bằng: X 0 0.00008 0.0001 0.00013 0.00015 0.00018 0.0002 0.00025 0.0003 Y * 0 0.0038 0.0048 0.0063 0.0072 0.0087 0.0097 0.0121 0.0146 Từ số liệu đường cân bằng ta vẽ đường cân bằng : ĐỒ ÁN MƠN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa 8 Đồ Thò Cân Bằng Của Dung Dòch Hấp Thu SO 2 Bằng nước 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 X Y* Nồng độ thể tích ban đầu của dòng khí : y đ = 1% = 0.01 Nồng độ đầu của pha khí theo tỷ số mol : Y đ = d d y y −1 = 0.0101 (KmolSO 2 /Kmolkhítrơ) Nồng độ cuối của pha khí theo tỷ số mol : Y c = K Kmolatlit at mlitm molg g o o )30273( )./.(082.0 1 *)/(10*)(1 )/(64 1 *)(5.1 333 + Y c =0.000582 (KmolSO 2 /Kmolkhítrơ) Hấp thu SO 2 bằng nước , chọn dung mơi sạch khi vào tháp nên : X đ = 0 . Với X đ : nồng độ đầu của pha lỏng , KmolSO 2 /KmolH 2 O . Lượng dung mơi tối thiểu được sử dụng : d cd tr XX YY G L − − = * min G tr : suất lượng dòng khí trơ trong hỗn hợp . X * : nồng độ pha lỏng cân bằng tương ứng với X đ . Từ đồ thị đường cân bằng ta xác định được : X * = 0.00021 (KmolSO 2 /KmolH 2 O) ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa 9 Suy ra : 000021.0 000582.00101.0 min − − = tr G L = 45.324 Chọn L tr = 1.2*L min Với L tr : lượng dung môi không đổi khi vận hành , kmol/h . Suy ra : trtr tr G L G L min *2.1= = 1.2*45.324 = 54.3888 Lưu lượng hỗn hợp khí vào tháp hấp thu : G hh = 496.80 )30273(*082.0 2000*1 = + = RT PV (Kmol/h) Suất lượng dòng khí trơ trong hỗn hợp : G tr = G hh *(1-y đ ) = (1-0.01)*80.496 = 79.691 (Kmol/h) Suất lượng dung môi làm việc : L tr = 54.3888*G tr = 54.3888*79.691 = 4334.298 (KmolH 2 O/h) Phương trình cân bằng vật chất có dạng ; G tr *Y đ + L tr *X đ = G tr *Y c + L tr *X c Suy ra : dc cd tr tr XX YY G L − − = Suy ra : X c = tr tr cd G L YY − = 000175.0 3888.54 000582.00101.0 = − (molSO 2 /KmolH 2 O) Gtr Y ñ G tr Y c L tr X ñ L tr X c X c : nồng độ cuối của pha lỏng . ΙΙ.3. Cân Bằng Năng Lượng : Ký hiệu : G đ , G c – lượng hổn hợp khí đầu và cuối. L đ , L c - lượng dd đầu và cuối. t c , t c – nhiệt độ khí ban đầu và cuối , C o . T đ , T c – nhiệt độ dung dịch đầu và cuối , C o . I đ , I c – entanpi hỗn hợp khí ban đầu và cuối , kj/kg . Q 0 – nhiệt mất mát , kj/h . ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG SVTH : Nguyễn Duy Nghĩa 10 Phương trình cân bằng nhiệt lượng có dạng : G đ I đ + L đ C đ T đ + Q s = G c I c + L c C c T c + Q 0 Với Q s – nhiệt lượng phát sinh do hấp thụ khí , kj/h . Để đơn giản hố vấn đề tính tốn , ta có thể giả thiết như sau : - Nhiệt độ mất mát ra môi trường xung quanh không đáng kể , Q 0 = 0 . - Nhiệt độ của hổn hợp khí ra khỏi tháp bằng nhiệt độ dung dịch vào tháp : t c = t đ = 30 0 C . - Tỷ nhiệt của dung dịch không đổi trong suốt quá trình hấp thu : C đ = C c = C OH 2 . Gtr Yñ G tr Yc L tr Xñ L tr Xc Gtr tñ Iñ Gc tc Ic Lñ Cñ Tñ Lc Cc Tc Trong quá trình hấp thu có thể phát sinh nhiệt , do đó nếu ký hiệu q là nhiệt phát sinh của 1 mol cấu tử bị hấp thu , thì ta có : Q s = q * L tr * (X c – X đ ) Với mức độ gần đúng có thể coi q không đổi trong suốt quá trình hấp thu: ( ) ccccdctrdddd TCLIGXXLqTCLIG ******** + = − ++ Hoặc : () dc cc ccdd d c d c XX CL Lq CL IGIG t L L T −+ − += * * * ** * Vì lượng cấu tử hồ tan trong dung dịch nhỏ nên có thể lấy : 1≈ c d L L Đồng thời ta cũng có thể bỏ qua mức độ biến đổi nhiệt của pha khí , tức là : 0 ≈− ccdd IGIG Như vậy , công thức tính nhiệt độ cuối T c của dung dịch sẽ có dạng như sau : () dc c tr dc XX CL Lq TT −+= * * Do lượng cấu tử hồ tan trong dung dịch nhỏ nên : L đ = L c = L tr [...]... kg/m.s , là độ nhớt pha khí + ρ y = ρ ytb = 1.166 kg/m3 là khối lượng riêng pha khí + Dx , Dy : là hệ số khuếch tán trong pha khí và trong pha lỏng , m2/s II.4.4.1 Hệ số khuếch tán trong pha lỏng : 0.5 7.4 * 10 −12 (φ * M B ) * T , m2/s [ 4,( 2-41 ),2 7] Dx = 0.6 ' μ *VA Trong đó: MB là khối lượng mol c a dung môi , MB = M H O = 18 (kg/kmol) 2 φ là hệ số kết hợp cho dung môi , φ = 2.6 cho dung môi là nước... chiều cao mặt thống bồn cao vị và mặt cắt đầu ra ống dẫn lỏng vào tháp , m V1 , V2 : vận tốc mặt cắt 1 , mặt cắt 2 , m/s Δ H : tổn thất từ mặt cắt 1 đến mặt cắt 2 , m α 1 , α 2 : hệ số hiệu chỉnh động năng P2 = P1 = Pa : xem áp suất ở mặt thống bồn cao vị và áp suất ở đầu vào ống dẫn lỏng là như nhau H0 = Z1 – Z2 : chiều cao mực chất lỏng c a bồn cao vị so với chiều cao ống dẫn lỏng vào tháp V1... lượng dung môi tiêu tốn riêng , l = Ltr Gtr -hG và hL được xác định d a vào các công thức thực nghiệm sau : hG = Vt 2 a ×ψ × σ ⎛μ hL = 256⎜ x ⎜ρ ⎝ x × Re 0.25 × Pry3 y 2 ⎞3 ⎟ × Re 0.25 × Prx0.5 x ⎟ ⎠ Với : Vt = 0.79 m3/m3 , là thể tích tự do c a đệm σ = 95 m2/m3 , là bề mặt riêng c a đệm a là hệ số phụ thuộc dạng đệm , đệm vòng Raschig a = 0.123 ρ x = ρ xtb = 995 kg/m3 , là khối lượng riêng pha lỏng... (m3/h) Suy ra : Vytb = 2000 + 1981.2 = 1990.6 (m3/h) 2 KLR trung bình c a pha khí : ρ ytb = [ ytb1 * M 1 + (1 − ytb1 ) * M 2 ]* 273 22.4 * T Trong đó : + M1 , M2 : Khối lượng mol c a SO2 và không khí + T : nhiệt độ làm việc trung bình c a tháp hấp thu T = 300C + ytb1 : nồng độ phần mol c a SO2 lấy theo giá trị trung bình ytb1 = yd 1 + yc1 2 Với yd1 , yc1 : nồng độ phần mol c a SO2 vào và ra khỏi tháp. .. học c a môi trường Thời hạn sử dụng là 20 năm , tốc độ ăn mòn là 0.1mm/ năm Vậy : Ca = 0.1×20 = 2 (mm) Cb : là hệ số bổ sung do bào mòn cơ học c a môi trường SVTH : Nguyễn Duy Ngh a 19 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG Đối với TB hố chất : Cb = 0 (mm) Cc là hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo , lắp ráp , có thể bỏ qua C0 là hệ số bổ sung để quy tròn kích thước , mm C0 = 1 mm Thay vào ta được... tính tốn c a đệm b0 = ( 0.5 ÷ 0.8 ) b chọn b0 = 0.5* b = 6 (mm) Chọn vật liệu đệm là amiăng có bề dày δ o = 3 mm do môi trường có tính ăn mòn Theo [9,bảng(7-2 ),1 92] ,ta có : M = 2.0 , hệ số áp suất riêng qo = 10 N/mm2 , áp suất riêng cần thiết làm biến dạng dẻo đệm Thay vào ta được : π Q1 = *1200 2 * 0.091 + π * 1248*6*2*0.091 = 1.1 * 105 (N) 4 b Lực cần thiết để ép chặt đệm ban đầu : Q2 = π... ứng suất đơn : Mx max * y max Jx Mx h = max * Jx 2 σ z max = Với Jx = b * h3 12 [1 2,( 6-34 ),1 11] [1 2,( 6-1 7a ),1 05] 2 Thay vào ta được : σ z max = Theo điều kiện bền : σ z max 6 * Mx max 6 * q * Dl = 2 b*h 8 * b * h2 ≤ [σ ] 6 * 0.6049 * 1165 2 ≤ 146 8 * 10 * h 2 ↔ h ≥ 20.54 ↔ Vậy chọn chiều dày thanh là 25 (mm) III.6.2 Đ a phân phối lỏng : Chọn đ a phân phối lỏng loại 1 Theo [2,bảng IX.2 2,2 30] ta có... = 1 at , A p suất khuếch tán MA , MB : là khối lượng mol khí SO2 và không khí MA = M SO = 64 (kg/kmol) MB = Mkk = 28.8 (kg/kmol) VA , VB : thể tích mol c a SO2 và c a không khí VA = 44.8 (cm3/mol) VB = 29.9 (cm3/mol) Thế vào ta được : 2 3 4.3 * 10 −7 * 303 2 1 1 ⎞2 ⎛ 1 2 −5 Dy = + ⎟ = 1.148 × 10 (m /s) 2 ⎜ 1 1 64 28.8 ⎠ ⎛ ⎞ ⎝ 1 * ⎜ 44.8 3 + 29.9 3 ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ II.4.4.3 Tính Rex , Rey , Prx , Pry... mặt đệm : D2 = 1230 (mm) D4 = 1254 (mm) Chọn vật liệu chế tạo bích là thép CT3 A p suất môi trường trong thiết bị : p = 0.091 (N/mm2) III 4 1 Kiểm tra bu lông ghép bích : a Lực nén chiều trục sinh ra do xiết bu lông : Q1 = Qa + Qk Trong đó : Qa _ lực do áp suất trong thiết bị gây nên π * Dt2 * p ( N ) Qa = 4 Qk _ lực cần thiết để giữ được kín trong đệm ( N ) Qk = π * Dtb * m * p Có thể. .. + π *Dtb * b0 * m * p [ 9 , ( 7 – 1 ) , 191 ] 4 Trong đó : + p_ áp suất môi trường trong thiết bị , N/mm2 SVTH : Nguyễn Duy Ngh a 22 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : CAO THỊ NHUNG p = 0.091 N/mm2 + Dt : đường kính tromg thiết bị , mm Dt = 1200 mm + Dtb : đường kính thiết bị c a đệm ,mm Dtb = D1 – 2 * b 2 Với b_bề rộng thực c a đệm , b = D4 − D2 1254 − 1230 = = 12 mm 2 2 Thế vào , ta được : Dtb =1260 – 12 = . thiết kế tháp đệm xử lý SO 2 với năng suất 2000m 3 /h , nồng độ SO 2 trong dòng khí đầu vào là 1% thể tích , nồng độ SO 2 trong dòng khí đầu ra đạt. : thiết kế tháp đệm xử lý SO 2 với năng suất 2000m 3 /h , nồng độ SO 2 trong dòng khí đầu vào là 1% thể tích , nồng độ SO 2 trong dòng khí đầu ra đạt