Đồ án Thiết kế hệ thống xử lý khí thải độc hại (SO2) thu hồi axit sunfuric cho lò hơi công suất vừa và nhỏ đốt dầu FO

Ô nhiễm môi trường không khí từ lâu đã trở thành mối hiểm họa của toàn nhân loại. - Chất lượng môi trường không khí thường được đặc trưng bởi các chỉ tiêu nồng độ chất ô nhiễm trong môi trường không khí. - Các chất ô nhiễm điển hình trong môi trường không khí ở khu đô thị và công nghiệp là: Sunfurơ (SO2), bụi lơ lửng, oxit Nitơ (NOx) - Ở nước ta, nồng độ khí SO2 ở hầu hết các khu dân cư đều dưới tiêu chuẩn cho phép. Nhưng ở các khu công nghiệp thì đang có chiều hướng gia tăng mạnh và vượt tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN). Nghĩa là bị ô nhiễm SO2. Do vậy, các nhà máy xí nghiệp sản xuất có phát thải khí SO2 đều cần thiết phải lắp đặt hệ thống xử lý khí thải.

doc33 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 02/05/2013 | Lượt xem: 2002 | Lượt tải: 11download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế hệ thống xử lý khí thải độc hại (SO2) thu hồi axit sunfuric cho lò hơi công suất vừa và nhỏ đốt dầu FO, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHÖÔNG 6 TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ THIEÁT BÒ HAÁP PHUÏ KHÍ SO2 BAÈNG THAN HOAÏT TÍNH Muïc ñích: Xaùc ñònh löôïng chaát haáp phuï, kích thöôùc thieát bò, thôøi gian haáp phuï, thôøi gian hoaøn nguyeân, luôïng moâi chaát hoaøn nguyeân. Löôïng chaát haáp phuï caàn bao nhieâu, kích thöôùc thieát bò haáp phuï nhö theá naøo coøn phuï thuoäc vaøo caùc thoâng soá cuûa khoùi thaûi nhö löu löôïng khoùi, vaän toác khoùi, noàng ñoä chaát oâ nhieãm ñi vaøo thieát bò haáp phuï…Caùc thoâng soá naøy ñoái vôi caùc loø coù coâng suaát khaùc nhau thì khaùc nhau. Ta thaáy, theo keát quaû tính toaùn lyù thuyeát vôùi heä soá khoâng khí thöøa ( = 1,2 (ñaõ trình baøy ôû chöông 2) thì noàng ñoä phaùt thaûi cuûa khí SO2 laø 2259,948 mg/m3, nhöng trong thöïc teá khoâng phaûi luùc naøo cuõng baûo ñaûm ñöôïc ñieàu kieän chaùy toát nhaát, phuï thuoäc vaøo ñoä ñoùng môû cuûa cöûa gioù trong quaù trình vaäân haønh maø löôïng khoâng khí caáp vaøo coù theå nhieàu hoaêïc ít theo ñoù heä soá khoâng khí thöøa coù theå taêng hoaêïc giaûm. Khi heä soá khoâng khí thöøa giaûm ñoàng nghóa vôùi vieäc khoâng khí caâùp vaøo khoâng ñuû cho quaù trình chaùy, do vaäy toån thaát do chaùy khoâng hoaøn toaøn veà maët hoaù hoïc taêng leân neân löôïng SO2 thaûi ra cuõng taêng leân. Nhö vaäy, trong thöïc teá löôïng SO2 thaûi ra seõ nhieàu hôn löôïng tính toaùn ôû treân. Baèng keát quaû ño ñaïc ñaõ trình baøy ôû chöông 1 ta tính ñöôïc noàng ñoä phaùt thaûi cuûa khí SO2 ôû loø hôi 5T/h laø 3247mg/m3, nhieät ñoä khoùi thaûi laø 2200C. Khi thieát keá heä thoáng xöû lyù, ta phaûi tính toaùn sao cho hieäu suaát cuûa thieát bò phaûi ñaït ñöôïc 90%, nghóa laø noàng ñoä ra cuûa SO2 chæ baèng 1% noàng ñoä ban ñaàu töùc laø vôùi noàng ñoä vaøo laø 3247mg/m3 thì noàng ñoä ra chæ coøn laø 32,47 mg/m3. Vôùi yeâu caàu cuûa TCVN ñoái vôùi noâng ñoä phaùt thaûi cuûa SO2 laø 500mg/m3 ñoái vôùi caùc cô sôû saûn xuaát loaïi B thì hieäu quaû xöû lyù nhö theá laø quaù ñaït yeâu caàu. * Choïn caùc thoâng soá cuûa than hoaït tính. Ta choïn than hoaït tính coù : ñöôøng kính: dk = 4mm = 0,004 m - khoái löôïng rieâng: ( = 0,5 g/cm3 = 500 kg/m3. 6.1 PHÖÔNG AÙN HOAÏT ÑOÄNG. Nhö phaàn 5.1.3 ñaõ trình baøy, theo phöng phaùp haáp phuï khí SO2 baèng than hoaït tính coù töôùi nöôùc thì khoùi thaûi sau khi ñöôïc laøm cho baõo hoaø hôi nöôùc ôû nhieät ñoä döôùi1000C roài cho ñi qua lôùp than hoaït tính coù töôùi nöôùc laøm aåm trong thieát bò haáp thuï. Khí SO2 bò giöõ laïi trong lôùp than hoaït tính vaø oxi hoaù thaønh SO3 nhôø coù oxi trong khí thaûi. Tieáp theo, SO3 keát hôïp vôùi nöôùc bieán thaønh dung dòch axit sunfuric H2SO4, dung dòch axit sunfuric loaõng naøy ñöôïc chöùa ñaày trong caùc mao quaûn cuûa haït than roài sau ñoù theo nöôùc chaûy ra ngoaøi. 6.1.1 Sô ñoà nguyeân lyù hoaït ñoäng: Ñeå cho quaù trình xöû lyù ñöôïc lieân tuïc, ta choïn phöông aùn hoaït ñoäng töøng ñôït. Nghóa laø laép ñaët 2 thaùp haáp phuï, caùi naøy theo chu kyø haáp phuï caùi kia theo chu kyø hoaøn nguyeân. 6.2 TÍNH CHO MOÄT ÑÔN VÒ LÖU LÖÔÏNG CHUAÅN. Choïn ñôn vò löu löôïng chuaån laø L = 2000 m3/h. Ñeå baûo ñaûm cho quùa trình haáp phuï ñöôïc toái öu thì ta choïn vaän toác doøng khoùi ñi qua lôùp vaät lieäu haáp phuï ( = 30 m/ph = 0,5 m/s. 6.2.1. Tính chieàu cao lôùp than. Ta choïn coá ñònh thôøi gian haáp phuï laø 1h. Ta phaûi tính caùc kích thöôùc thieát bò , löôïng than caàn thieát sao cho trong 1h ñoù phaûi haáp phuï ñöôïc 2000m3. Thôøi gian haáp phuï. Vì noàng ñoä ñaàu cuûa SO2 trong khoùi thaûi laø 3,247mg/m3 töông öùng vôùi ñieåm treân ñöôøng ñaëc tính haáp phuï ôû ñoaïn tuyeán tính (thaúng) neân thôøi gian haáp phuï ñöôïc tính theo coâng thöùc 5.11:  Trong doù: ( - vaän toác doøng khoùi tính theo tieát dieän thaùp. ( = 30 m/ph l – chieàu cao cuûa lôùp haáp phuï . a0 – noàng ñoä ñaàu cuûa caáu töû ñöôïc haáp phuï caân baèng vôùi noàng ñoä C0 (kg/m3).(trong ñöôøng ñaúng nhieät noù coù thöù nguyeân laø kg/kg vaø ñöôïc nhaân vôùi khoái löôïng rieâng chaát haáp phuï). a0 = 0,145.500 = 72,5 kg/m3 b – ñaïi löôïng ñöôïc tra töø baûng tæ soá C/C0. Vôùi C laø noàng ñoä ñaàu ra cuûa chaát bò haáp phuï.  Vôùi tæ soá C/C0 = 0,01. Tra baûng 7.4 taøi lieäu [4b] ta ñöôïc b = 1,67. ( – heä soá chuyeån khoái. (1/s)  [6.1] Vôùi: D – heä soá khueách taùn ôû nhieät ñoä cuûa quaù trình (m2/s) Tra baûng PL.30 taøi lieäu [4a] ta tìm ñöôïc heä soá khueách taùn D0 cuûa khí SO2 ôû 2730K vaø 1at laø: D0 = 0,037 m2/h =1,03.10-5 m2/s. Vaäy heä soá khueách taùn ôû 600C:  [6.2]   ( - ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa doøng khoùi (m2/s). Tra baûng 4 taøi lieäu {5} öùng vôùi tkhoùi =2200C ta tìm ñöôïc: ( = 35,4.10-6 m2/s dk – ñöôøng kính trung bình cuûa haït haáp phuï. dk = 4mm =0,004 m. 1/s Vaäy, chieàu cao lôùp than: Töø (* ) ta coù:  [6.3]  ( l =0,712 = 0,5 m. 6.2.2 Xaùc ñònh löôïng than caàn thieát. Töø ñöôøng ñaëc tính haáp phuï cuûa than hoaït tính ñoái vôùi khí SO2 ôû 600C ta coù theå tính ñöôïc hoaït ñoä tónh cuûa than ñoái vôùi khí SO2 khi noàng ñoä vaøo cuûa SO2 laø C0 = 3247mg/m3. Vì truïc hoaønh ñöôïc bieåu dieãn baèng aùp suaát hôi neân tröôùc tieân phaûi tính aùp suaát hôi töông öùng: Theo phöông trình Clapayron:  [6.4]  Töông öùng vôùi hoaønh ñoä p0 = 0,69 mmHg, töø ñöôøng ñaëc tính ta coù a0 = 0,145 kg/kg. Nghóa laø cöù 1kg than thì haáp phuï ñöôïc 0,145 kg SO2 Vaäy, ñieåm laøm vieäc laø ñieåm A hình 5.6. * Löôïng than hoaït tính ñöôïc duøng: Trong 1h haáp phuï thì coù moät löôïng laø L = 2000 m3 khoùi. Vaäy löôïng than hoaït tính caàn laø:  [6.5] 6.2.3. Xaùc ñònh ñöôøng kính thaùp. Ñöôøng kính thaùp ñöôïc tính töø quan heä:   [6.6] * Tieát dieän thaùp:  [6.7] 6.2.4 Keát luaän: Nhö vaäy, thieát keá thaùp haáp phuï vôùi löu löôïng khoùi thaûi laø 2000m3/h thì thaùp phaûi coù caùc thoâng soá nhö sau: Löôïng than caàn duøng: m = 45kg Ñöôøng kính thaùp: d = 1,19 m. Chieàu cao lôùp than: l = 0,5 m. Thôøi gian haáp phuï: ( = 1h. Theo phöông phaùp tính toaùn nhö treân ta coù theå thieát keá thaùp haáp phuï vôùi löu löôïng khoùi thaûi ñi vaøo thaùp khaùc nhau. 6.2.5 Tính toaùn quaù trình hoaøn nguyeân. Muïc ñích: Tính löôïng hôi nöôùc caàn ñeå hoaøn nguyeân lôpù than ñaõ baõo hoaø. Theo keát quaû tính toaùn nhö treân , sau 1h hoaït ñoäng thì lôùp than ñaõ baõo hoaø maát taùc duïng haáp phuï. Do vaäy phaûi chuyeån chu kyø haáp phuï sang thaùp khaùc coøn thaùp naøy chuyeån sang chu kyø hoaøn nguyeân ñeå giaûi thoaùt chaát oâ nhieãm bò haáp phuï treân beà maët than hoaït tính. 6.2.5.1 Choïn phöông phaùp hoaøn nguyeân. Ta choïn phöông phaùp hoaøn nguyeân baèng nhieät vôùi moâi chaát laø hôi nöôùc baõo hoaø. Vì: Hôi nöôùc coù saün trong quaù trình saûn xuaát cuûa loø hôi. Sau khi hoaøn nguyeân coù theå cho ngöng tuï hôi nöôùc ñeå thu axit sunfuric, laøm taêng hieäu quaû kinh teá cuûa quaù trình. 6.2.5.2 Tính löôïng hôi nuôùc caàn ñeå hoaøn nguyeân. Quaù trình hoaøn nguyeân – giaûi haáp phuï laø quaù trình ñaûo ngöôïc cuûa quaù trình haáp phuï. Töùc laø cuõng hình thaønh soùng hoaøn nguyeân trong lôùp vaät lieäu haáp phuï khi doøng khí hoaøn nguyeân ñi qua. Theo Kennth W. vaø caùc coäng söï thì caùc daïng coâng thöùc cuûa quaù trình hoaøn nguyeân ñeàu coù daïng nhö qua trình haáp phuï [TL1. Tr79 –80]. Do vaäy, thôì gian hoaøn nguyeân ñöôïc tính baèng coâng thöùc:  [6.8] Trong ñoù: l – chieàu cao lôùp vaät lieäu haáp phuï. l = 0,5 m ( = 500 kg/m3. C0 – Noàng ñoä ban ñaàu cuûa chaát oâ nhieãm.[kg/kg] Ta coù C0 = 3247mg/m3 = 0,0046 kg/kg khoùi. (R, (R – Caùc haèng soá caân baèng trong quaù trình hoaøn nguyeân. Theo taøi lieäu [1], khi hoaøn nguyeân than hoaït tính baèng hôi nöôùc: (R = 14000, (R = 2,4. (, ( - Caùc heä soá cuûa quaù trình haáp phuï. Döïa vaøo ñöôøng ñaëc tính haáp phuï ñaõ veõ ôû treân ta tính ñöôïc: ( = 150, ( = 2,2. GR – Löôïng hôi nöôùc qua thaùp. (kg/m2s). Ta ñaõ cho thôøi gian haáp phuï laø 1h. Ñeå cho heä thoáng hoaït ñoäng ñöôïc lieân tuïc thì thôøi gian hoaøn nguyeân cuõng laø 1h.  [6.9]    6.3 TÍNH CHO LOØ HÔI 5 T/H. Trong thieát keá naøy tính cuï theå cho loø hôi 5 T/h, aùp suaát hôi baõo hoaø 6kG/cm2, hieäu suaát 90%, ñoát daàu FO loaïi M100, nhieät ñoä khoùi thaûi 2200C, ñöôøng kính oáng khoùi 500mm. Tính löôïng nhieân lieäu tieâu thuï:  [6.10] Trong ñoù: B – löôïng nhieân lieäu tieâu thuï {kg/h}. D – saûn löôïng hôi {kg/h} ( - hieäu suaát loø hôi {%}. Qlvt – nhieät trò thaáp cuûa nhieân lieäu {kJ/kg}. Ñoái vôùi daàu FO loaïi M100: Qlvt = Qlvt =9496 {kcal/h}=39740,76{kJ/kg} ibh – entanpi cuûa hôi baõo hoaø{kJ/kg}. Tra baûng nöôùc vaø hôi nöôùc baõo hoaø ta ñöôïc ibh = 2757{kJ/kg} ibh – entanpi cuûa nöôùc caáp{kJ/kg}. Tra baûng nöôùc chöa soâi vaø hôi quaù nhieät öùng vôùi nhieät ñoä nöôùc caáp 300C ta coù: inc =125,6 {kJ/kg} Nhö vaäy:  Baèng chöông trình tính toaùn saûn phaåm chaùy laäp trình baèng ngoân ngöõ laäp trình PASCAL ta tính ñöôïc caùc thoâng soá cuûa khoùi thaûi nhö sau. - Löu löôïng khoùi thaûi: Lt= 2.515 m3/s - Noàng ñoä khí SO2 trong khoùi: CSO2=2259.948 mg/m3 6.3.1 Tính löôïng nöôùc phun ñeå haï nhieät ñoä cuûa khoùi thaûi töø 2200C xuoáng 600C. Muïc ñích: Muoán cho hieäu quaû haáp phuï cao thì nhieät ñoä cuûa khoùi thaûi ñi vaøo thieát bò haáp phuï phaûi thaáp. Do vaäy, khoùi thaûi sau khi ñi ra khoûi thieát bò haáp phuï ñöôïc cho ñi qua oáng Venturi ñeå laøm nguoäi. Ta seõ tính löôïng nöôùc caàn thieát. Khi hoãn hôïp 2 doøng nöôùc – khoùi ta coù phöông trình caân baèng naêng löôïng nhö sau (cho raèng quaù trình hoãn hôïp khoâng coù toån thaát): mk,Ck mk,C’k mn,C’n mn,Cn mk.Ck .tk + mn.Cn .tn = mk .C’k.thh + mn .C’n.thh [6.11]  (*) Trong ñoù: mk- Löu löôïng khoùi [kg/h]. Theo keát quaû tính toaùn ôû treân, vôùi loø 5T/h ta coù mk = 2,525m3/s = 9054 m3/h = 6535,2 kg/h. (ôû 2200C : (k = 0,722 kg/m3) mn- Löu löôïng nöôùc caàn phun [kg/h]. Ck- Nhieät dung rieâng cuûa khoùi ôû nhieät ñoä tröôùc khi hoãn hôïp (tk = 2200C). Tra baûng 4 taøi lieäu [5] ta ñöôïc : Ck = 1,102 kJ/kg.C Cn – Nhieät dung rieâng cuûa nöôùc phun ôû nhieät ñoä tröôùc khi hoãn hôïp (tn=300C). Tra baûng 7 taøi lieäu [5] ta ñöôïc: Cn = 1,833 + 0,0003111t = 1,833 + 0,0003111. 30 = 1,842 kJ/kg.C C’k – Nhieät dung rieâng cuûa khoùi ôû nhieät ñoä sau khi hoãn hôïp (thh = 600C). Tra baûng 4 taøi lieäu [5] ta ñöôïc: C’k = 1,058 kJ/kg.C C’n – Nhieät dung rieâng cuûa hôi nöôùc ôû nhieät ñoä sau khi hoãn hôïp (thh =600C). Tra baûng 13 taøi lieäu [5] ta ñöôïc: C’n = 1,867 kJ/kg.C Theá vaøo (*):  = 20670,54 kg/h Vaäy, ñeå haï nhieät ñoä cuûa khoùi töø 2200C xuoáng ñeán 600C vôí löu löôïng khoái cuûa khoùi laø 6535,2 kg/h thì caàn moät löôïng nöôùc phun laø 20670,54 kg/h hay 20,6 m3/h 6.3.2. Tính quaù trình haáp phuï. Thôøi gian haáp phuï: ( = 1h = 3600s. Vaän toác doøng khoùi ñi trong lôùp vaät lieäu haáp phuï: ( = 0,5 m/s =1800m/h. Chieàu cao thaùp : Theo coâng thöùc 6.3  Ta thaáy chieàu cao lôùp than chæ phuï thuoäc vaøo thôøi gian haáp phuï, vaän toác doøng khoùi ñi trong lôùp vaät lieäu haáp phuï vaø caùc heä soá ñaëc tính cuûa than hoaït tính ñoái vôùi khí SO2 . Do vaäy, vôùi thôøi gian haáp phuï choïn coá ñònh laø 1h vaø vaän toác doøng khoùi laø 0,5 m/s thì chieàu cao lôùp than vaãn laø 0,5 m. Vaäy ta phaûi thay ñoåi ñöôøng kính thaùp vaø löôïng than caàn thieát ñeå sao cho trong 1h haáp phuï ñöôïc 9054 m3. 6.3.2.1 Löôïng than caàn thieát:  hay:  6.3.2.2 Ñöôøng kính thaùp:  hay:  6.3.3. Tính quaù trình hoaøn nguyeân. * Löôïng hôi nöôùc caàn ñeå hoaøn nguyeân: Theo muïc 5.2.6.2 ta ñaõ tính ñöôïc löôïng hôi nöôùc caàn ñeå hoaøn nguyeân than hoaït tính khi haáp phuï khí SO2 vôùi thôøi gian hoaøn nguyeân trong 1h laø :   Vôùi:  6.4 COÂNG THÖÙC TÍNH TOAÙN TOÅNG QUAÙT. Töø quaù trình tính toaùn treân ta coù theå ñöa ra coâng thöùc tính toaùn toång quaùt cho quaù trình thieát keá thieát bò haáp phuï khí SO2 baèng than hoaït tính: 6.4.1 Thôøi gian haáp phuï: Thôøi gian haáp phuï coá ñònh: ( = 1h. 6.4.2 Chieàu cao lôùp than. Chieàu cao lôùp than coá ñònh: l = 0,5 m. 6.4.3 Ñöôøng kính thaùp haáp phuï. d = L1/2 .0,0266 (m) 6.4.4. Löôïng than caàn thieát. m = L/ 44,7 (kg) L – löu löôïng khoùi ñi vaøo thaùp. [m3/h]. 6.4.5. Löôïng hôi nöôùc caàn ñeå hoaøn nguyeân. G = 121.d (kg/h) Vôùi: d – Ñöôøng kính thaùp. [m] CHÖÔNG 7 THÍ NGHIEÄM HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ KHÍ SO2 BAÈNG THAN HOAÏT TÍNH COÙ TÖÔÙI NÖÔÙC Laép ñaët moâ hình thí nghieäm xöû lyù khí SO2 baèng phöông phaùp duøng than hoaït tính ñeå haáp phuï nhö sau: 7.1 Moâ hình thí nghieäm.  Hình 7.1 Sô ñoà nguyeân lyù moâ hình thí nghieäm heä thoáng xöû lyù khí SO2 baèng than hoaït tính coù töôùi nöôùc. Bình haáp phuï thí nghieäm ñöôïc thieát keá vôùi caùc thoâng soá cô baûn: ñöôøng kính: 0,3m. löôïng than ñoå vaøo thaùp: 3kg chieàu cao lôùp than: 0,05m 7.2 Hoaït ñoäng. 7.2.1 Ñòa ñieåm thí nghieäm. Thí nghieäm ñöôïc thöïc hieän ôû gian loø hôi cuûa Coâng ty deät may Ñaø Naüng. 7.2.2 Quy trình thí nghieäm. Duøng quaït huùt trích moät doøng khoùi töø oáng khoùi cuûa loø hôi 5T/h . Khoùi tröôùc khi ñi vaøo bình haáp phuï ñöôïc haï nhieät ñoä xuoáng thaáp hôn 1000C baèng caùch quaán vaûi leân ngoaøi ñöôøng oáng daãn roài töôùi nöôùc laïnh lieân tuïc. Sau moãi 5 phuùt ño caùc thoâng soá: Nhieät ñoä doøng khoùi vaø noàng ñoä khí SO2 tröôùc khi ñi vaøo bình haáp phuï. Nhieät ñoä doøng khoùi, vaän toác doøng khoùi vaø noàng ñoä khí SO2 sau khi ñi ra khoûi bình haáp phuï. Ñoä PH cuûa dung dòch thu ñöôïc. 7.3 Keát quaû 7.3.1 Keát quaû ño Baûng 7.1 Keát quaû ño caùc thoâng soá thí nghieäm. Thôøi gian  Noàng ñoä SO2 (ppm)  Nhieät ñoä (0C)  Vaän toác (m/s)  Ñoä PH    Vaøo  Ra  Vaøo(t1)  Ra(t2)     Baét ñaàu  1026  0  64,8  63,6  5,52  8,34   Sau 5 phuùt  1019  0  66,2  65,3  5,64  6,72   Sau 10 phuùt  1070  0  66,5  64,1  5,36  5,25   Sau 15 phuùt  1089  0  65,1  66,2  5,42  4,73   Sau 20 phuùt  1062  0  63,7  65,8  5,56  4,36   Sau 25 phuùt  1078  1,4  64,4  66,5  5,35  4,39   Sau 30 phuùt  1057  8,2  64,7  64,2  5,43  4,61   Sau 35 phuùt  1079  57  65,3  62,6  5,57  4,97   Sau 40 phuùt  1096  672  62,6  58,2  5,56  5,26   Sau 45 phuùt  1082  1013  63,4  58,4  5,64  5,89   Sau 50 phuùt  1066  1032  63,8  59,2  5,32  6,14   7.3.2 Keát quaû tính toaùn. Töø keát quaû ño, tính ñöôïc caùc thoâng soá caàn thieát sau: + Nhieät ñoä laøm vieäc cuûa lôùp than hoaït tính:  (0C) + Löu löôïng khoùi vaøo bình haáp phuï:  (m3/h) Vôùi: S laø tieát dieän ñöôøng oáng choã ño vaän toác. OÁng (90  + Noàng ñoä SO2 vaøo ra:  + Noàng ñoä axit sunfuric : - Noàng ñoä [H+]: -PH = log [H+] ( [H+] = 10-PH - Noàng ñoä mol dung dòch axit sunfuric (CM): H2SO4 = 2H+ + SO42 – - Noàng ñoä % dung dòch axit sunfuric (C%):  Vôùi: D – khoái löôïng rieâng dung dòch axit sunfuric . Baûng 7.2 Keát quaû tính toaùn. Thôøi gian  Nhieät ñoä laøm vieäc (0C)  Löu löôïng (m3/h)  Noàng ñoä SO2 (mg/m3)  Khoái löôïng SO2 vaøo (kg/h)  Noàng ñoä axit sunfuric (%)      Vaøo  Ra     Baét ñaàu  64.2  126.4  3150  0  0.130  0,0   Sau 5 '  65.8  129.2  3128  0  0.132  0,08   Sau 10 '  65.3  122.7  3285  0  0.131  2,3   Sau 15 '  65.7  124.1  3343  0  0.135  7,6   Sau 20 '  64.8  127.3  3260  0  0.135  17,8   Sau 25 '  65.5  122.5  3309  5.2  0.132  16,6   Sau 30 '  64.5  124.3  3245  30.4  0.131  10,1   Sau 35 '  64.0  127.6  3313  175  0.138  4,4   Sau 40 '  60.4  127.3  3365  2063  0.140  2,3   Sau 45 '  60.9  129.2  3322  3110  0.140  0,53   Sau 50 '  61.5  121.8  3273  3168  0.130  0,3   7.4 Nhaän xeùt: Töø baûng treân ta coù ñoà thò:  Hình 7.1 Noàng ñoä khí SO2 vaø noàng ñoâ axit sunfuric thay ñoåi theo thôøi gian thí nghieäm. - Treân hình 7.1 ta thaáy: Sau 20 phuùt laøm vieäc lôùp than hoaït tính ñaõ baét ñaàu bò baõo hoaø (theå hieän ôû noàng ñoä khí SO2 ra). Ñeán phuùt thöù 25, noàng ñoä khí SO2 töø 0 mg/m3 ñaõ taêng leân 1,2 mg/m3 , ñeán phuùt thöù 30 ñaõ taêng leân 3,6 mg/m3 vaø ñeán phuùt thöù 45 thì coi nhö ñaõ heát taùc duïng haáp phuï. Theo ñoù, noàng ñoä axit sunfuric cuõng taêng. Sau phuùt thöù 20 do lôùp than hoaït tính ñaõ daàn maát taùc duïng haáp phuï neân ñaùng leõ noàng ñoä axit sunfuric döøng laïi giöõ nguyeân nhöng do vaãn töôùi nöôùc boå sung neân noàng ñoä axit sunfuric giaûm. Noàng ñoä axit sunfuric cao nhaát thu ñöôïc laø 17,8% - Theo coâng thöùc 5.11 ta tính thôøi gian haáp phuï öùng vôùi chieàu cao lôùp than l = 0,03m : = 30,89 phuùt. Theo thí nghieäm, thôøi gian haáp phuï laø 25 phuùt. Nhö vaäy gaàn ñuùng vôùi lyù thuyeát tính toaùn. CHÖÔNG 8 TÍNH KINH TEÁ ÔÛ ñaây tính cho loø 5t/h 8.1 Giaù thaønh ñaàu tö: Thieát keá hoaøn thieän heä thoáng xöû lyù khí SO2 baèng than hoaït tính coù töôùi nöôùc, ta coù toång giaù thaønh ñaàu tö theo baûng 8.1 Baûng 8.1 Toång giaù thaønh ñaàu tö: TT  Danh muïc, ñaëc tính kyõ thuaät  ÑV  SL  Ñôn giaù  thaønh tieàn   1  Boä trao ñoåi nhieät khoùi/khoùi  Boä  1  68.000.000  68.000.000   2  Scruber phaûn öùng  Boä  1  32.000.000  32.000.000   3  Xicloân taùch nöôùc, chòu axit, Inox  Boä  1  12.000.000  12.000.000   4  Bình haáp thuï, Inox  Bình  2  35.000.000  70.000.000   5  Quaït khoùi, 7-8000m3/h, 150mmH2O  Caùi  1  12.000.000  12.000.000   6  Heä ñieàu chænh ñoä chaân khoâng khoùi:  Heä  1  22.000.000  22.000.000   7  Bôm dòch chòu axit, chòu maøi moøn,  Caùi  1  15.000.000  30.000.000   8  Than hoaït tính  Kg  250  45.000  11.250.000   9  Thaùp giaûi nhieät nöôùc  Thaùp  1  25.000.000  25.000.000   10  Thuøng chöùa Axit, 3m3, Inox  thuøng  1  8.000.000  8.000.000   11  Heä thoáng oáng daãn hôi boå sung, CT3  Heä  1  40.000.000  40.000.000   12  Heä thoáng oáng daãn hoaù chaát D50-114  Heä  1  15.000.000  15.000.000   13  Heä thoáng oáng daãn hôi hoaøn nguyeân  Heä  1  25.000.000  25.000.000   14  Heä ñieän ñieàu khieån  Heä  1  25.000.000  25.000.000   15  Caùc vaät tö phuï khaùc  Heä  1  10.000.000  10.000.000   Coäng:  405.250.000   Vaän chuyeån  25.000.000   Thieát keá, Laép ñaët  30.000.000   Vaän haønh thöû, chuyeån giao coâng ngheä  15.000.000   Coäng:  475.250.000   Thueá+VAT  47.525.000   Toång coäng  522.775.000   Laøm troøn:  522.775.000   (Naêm traêm hai möôi hai trieäu baûy traêm baûy laêm ngaøn ñoàng)   8.2 Tieát kieäm haèng naêm do taän thu axit sunfuric Phöông phaùp haáp phuï khí SO2 baèng than hoaït tính coù töôùi nöôùc coù öu ñieåm laø taän thu ñöôïc axit sunfuric . Löôïng axit sunfuric thu ñöôïc haøng naêm: Baûng 8.2: Lôïi nhuaän haøng naêm do taän thu axit sunfuric : Thoâng soá  Giaù trò  Ñôn vò   Löôïng axit thu ñöôïc trong 1 giôø  208  Lít   Soá giôø laøm vieäc trong ngaøy  10  Giôø   Soá ngaøy laøm vieäc trong naêm  280  Ngaøy   Löôïng axit thu ñöôïc trong moät naêm  852.400  Lít   Ñôn giaù  600  VNÑ/lít   Soá tieàn thu ñöôïc trong moät naêm  349.440.000  VNÑ   8.3 Keát luaän:

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docHong Nhung-DATN(tt).doc
  • dwgCAU THAP 5.dwg
  • dwgDOT FO 2.dwg
  • docHong Nhung-DATN.doc
  • dwgKETQUA 4.dwg
  • pptNhung Bao ve.ppt
  • dwgSO DO NL 3.dwg
  • dwgTCVN 1.dwg
  • dwgTHI NGHIEM 6.dwg