Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
Để tích lũy được vốn kiến thức quý báu và có thể hoàn thành tốt đồ án
môn học này, đó là nhờ tất cả thầy cô, bạn bè đã giúp đỡ chúng tôi trong 10 tuần
qua.
Xin chân thành cảm ơn thầy Ngô Bá Đạt giảng viên Trường Đại Học Bà
Rịa – Vũng Tàu đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn cung cấp thông tin, kiến thức
thật hữu ích cho chúng tôi trong quá trình nghiên cứu và tính toán đồ án.
Cảm ơn Ban Giám Hiệu, các thầy cô bộ môn “ Các quá trình và thiết bị
trong công nghệ hóa chất và thực phẩm”, Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực
Phẩm, Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu, các thầy cô phụ trách phòng thí
nghiệm, hóa chất, thiết bị… đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức
quý báu, cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho chúng tôi trong quá trình
học tập và thực hiện đề tài.
Cuối cùng, xin cảm ơn tất cả các bạn, những người đã gần gũi, chia sẻ,
giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian học cũng như trong thời gian thực hiện đồ
án này.
Vũng Tàu, ngày tháng năm 2011.
Nhóm sinh viên lớp DH08TP
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 1 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
khí thải vào trong các ngành sản xuất công nghiệp và sinh hoạt.
Nội dung khảo sát: thiết kế tháp đệm xử lý SO
2
với năng suất 7 m
3
/s, nồng
độ SO
2
trong khí đầu vào là 800 mg/m
3
, nồng độ khí SO
2
trong dòng khí đầu ra
30 mg/m
3
.
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 2 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
1.1. !"#$%!&'#'()*+,-#
Quá trình các chất lỏng hút và giữ lấy các chất khí hoặc hơi thì gọi là quá
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
Trong hệ thống thông gió điều hòa không khí trung tâm có buồng phun
mưa nước lạnh không những xử lý nhiệt, ẩm mà còn khử độc cho không khí để
cấp vào các hộ tiêu thụ (nước hấp thụ các khí độc).
Đối với quá trình hấp thụ khí với mục đích là tách các cấu tử hỗn hợp khí thì
khi đó việc lựa chọn dung môi tốt phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Độ hòa tan tốt: có tính chọn lọc có nghĩa là chỉ hòa tan cấu tử cần tách và hòa tan
không đáng kể các cấu tử còn lại. Đây là điều kiện quan trọng nhất.
- Độ nhớt của dung môi: càng bé thì trở lực quá trình càng nhỏ, tăng tốc độ hấp
thụ và có lợi cho quá trình chuyển khối.
- Nhiệt dung riêng: bé sẽ tốn ít nhiệt khi hoàn nguyên dung môi.
- Nhiệt độ sôi: khác xa với nhiệt độ sôi của chất hoà tan sẽ dễ tách các cấu tử ra
khỏi dung môi.
- Nhiệt độ đóng rắn: thấp để tránh tắc thiết bị, không tạo kết tủa, không độc và thu
hồi các cấu tử hòa tan dễ dàng hơn.
- Ít bay hơi, rẻ tiền, dễ kiếm, không độc hại với người và không ăn mòn thiết bị.
Tuy nhiên, trong thực tế không có dung môi nào đạt được tất cả các chỉ tiêu
trên. Vì vậy, khi chọn dung môi ta phải dựa vào những điều kiện cụ thể của sản
xuất.
./&012#!!340!5
.+*!67/&012#!
Quá trình hấp thụ chính là quá trình chuyển khối (chuyển chất) giữa hai pha
hiệu là L và một pha ký hiệu là G. Trong thiết bị hai pha tiếp xúc nhau và chỉ có
dung chất A khuếch tán giữa hai pha. Cấu tử không khuếch tán giữa hai pha gọi
là cấu tử trơ.
Gọi:
G : suất lượng mol tổng cộng/h.(m
2
tiết diện tháp)
y: phần mol của dung chất khuếch tán A
p : áp suất riêng phần
Y : tỉ số mol
G
tr
: suất lượng mol của cấu tử trơ/h.m
2
L
đ
, L
c
: Suất lượng mol tổng cộng của pha L vào và ra khỏi thiết bị.
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 5 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Lđ xđ
Ltr xđ
Gc Gtr
Yc yc
x L
c
: Phần mol của dung chất trong pha G vào và ra khỏi thiết bị.
X
đ
, X
c
: Tỉ số mol của dung chất trong pha L vào và ra khỏi thiết bị.
Y
đ
, Y
c
: Tỉ số mol của dung chất trong pha G vào và ra khỏi thiết bị.
2#!8#,9#$:;0*!30*!<7/&012#!!340!5
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 6 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Bao hình 1
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
Tại một vị trí bất kỳ trong tháp:
Y =
pP
p
y
G
tr
(Y
1
- Y ) = L
tr
(X
1
– X ) (1.5)
Đây là phương trình đường thẳng (đường làm việc) trên tọa độ X, Y, hệ số
góc là L
tr
/G
tr
và đi qua điểm (X
1
,Y
1
). Nếu thay X, Y bằng X
2
,Y
2
thì đường biểu
diễn cũng đi qua điểm (X
2
,Y
2
). Đường làm việc là đường thẳng khi vẽ theo tọa
độ tỉ số mol X,Y hoặc tỉ số khối lượng ,. Nếu biểu diễn theo phần mol hoặc áp
suất riêng phần, đường làm việc sẽ là đường cong, phương trình khi đó là:
−
−
−
=
−
−
−
=
−
−
−
(1.6)
Với P
t
là áp suất tổng được xem như không đổi trong suốt cả tháp.
.=>?#$@/#$)A'0B'0!'C/*!<7/&012#!!340!5
Trong việc tính toán quá trình hấp thụ, ta thường biết trước các đại lượng
sau:
- Suất lượng pha khí G hay G
tr
- Nồng độ hai đầu pha khí Y
1
và Y
2
nồng độ của pha lỏng ban đầu X
2
Suất lượng dung môi lỏng được chọn phụ thuộc vào các đại lượng trên.
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 7 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Y
X
Đường cân bằng
Hình 1.2. Đường làm việc cho quá trình hấp thu
Đường làm việc Ltr/Gtr
Đỉnh
Đáy
Y1
0
Y2
X2
X1
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
Hình 1.3a, đường làm việc phải đi qua điểm D và chấm dứt tại đường có
tung độ Y
1
. Nếu suất lượng dung môi sử dụng tương ứng với đường DE, nồng độ
pha lỏng trong dòng ra sẽ là X
1
. Nếu lượng dung môi sử dụng ít hơn, thành phần
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 8 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
thiểu và nồng độ ra của pha lỏng nhỏ hơn nồng độ cực đại.
.D8#,9#$#!'(0E>?#$01<#$7/&012#!!340!5
Phương trình cân bằng nhiệt lượng:
G
đ
I
đ
+ L
đ
C
đ
T
đ
+ Q
s
= G
c
I
c
+ L
c
C
c
T
c
+ Q
0
Trong đó
G
đ
Q
s
: Nhiệt phát sinh do hấp thu khí, (kJ/h)
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 9 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Y
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
=&*F6/0B-#!!>G#$EH#7/&012#!!340!5
Nhiệt độ và áp suất là những yếu tố ảnh hưởng quan trọng lên quá trình hấp
thụ. Cụ thể là chúng có ảnh hưởng lên trạng thái cân bằng và động lực của quá
trình.
=#!!>G#$*IJ#!'(0KL
Nếu nhiệt độ tăng thì giá trị của hệ số của định luật Henry tăng, đường cân
bằng sẽ chuyển dịch về trục tung (H.1.4). Giả sử đường làm việc PQ không đổi,
sẽ giảm.
Nếu tăng nhiệt độ lên một giới hạn nào đó thì không những động lực truyền
khối giảm mà ngay cả quá trình củng không thực hiện được theo đường làm việc
PQ cho trước.
Mặt khác nhiệt độ tăng cũng có ảnh hưởng tốt vì làm độ nhớt của dung môi
giảm (có lợi đối với trường hợp trở lực khuếch tán chủ yếu nằm trong pha lỏng).
=.#!!>G#$*IJ&4M/30
Nếu tăng áp suất của hỗn hợp thì giá trị hệ số cân bằng sẽ giảm và do đó
đường cân bằng sẽ dịch chuyển về phía trục hoành (H.1.5). Như vậy nếu tăng áp
DN#$7/J#:OP
.
DQ#!*!30!RJESP
.
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 được 40 thể tích
SO
2
). Khi hòa tan trong nước tạo thành dung dịch acid sulfuzo và tồn tại ở hai
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°C và nhiệt độ sôi ở -10°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:
- 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 oxy hóa và biến thành SO
3
có khả năng biến thành acid sulfuric, là chất phản ứng mạnh. Do đó
chúng làm hư hỏng, làm thay đổi tính năng vật lý hay 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 thực vật:
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 12 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
Khí SO
2
xâm nhập vào các mô của cây và kết hợp với nước để tạo thành acid
sulfuro 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
(FS
2
), hơi đốt chứa nhiều khí H
2
S, các quặng sulfua…
Khí SO
2
là loại chất gây ô nhiễm phổ biến nhất trong sản xuất công nghiệp và
sinh hoạt. Nguồn thải SO
2
chủ yếu từ:
- Các nhà máy nhiệt điện.
- 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 ngành sản 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.
DD&*4!>+#$4!&4VWESP
.
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 13 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Nhược điểm: thiết bị đóng cặn do tạo thành CaSO
4
và CaSO
3
.
- !>+#$4!&4)J$'[\$]Y
SO
2
được hấp thụ bởi oxit – hydroxitmagie, tạo thành tinh thể ngậm nước
Sulfitmagie.
Ưu điểm: làm sạch khí nóng, không cần lọc sơ bộ, thu được sản phẩm tận dụng
là H
2
SO
4
; MgO dễ kiếm và rẻ; hiệu quả xử lý cao.
Nhược điểm: vận hành khó, chi phí cao tốn nhiều MgO
- !>+#$4!&4%^)Y
Trong phương pháp này chất hấp thụ là kẽm
SO
2
+ ZnO + 2,5 H
2
SO
4
> ZnSO
3
+ H
2
O
3
33%, K
2
CO
3
35%.
- 340!5,9#$J)'#0!+)Y
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
tan trong nước.
DD.!>+#$4!&4!344!5
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 phụ. Chi phí tái sinh chiếm khoảng 40 –
70 %tổng chi phí cùa quá trình làm sạch khí.
D==`WESP
.
,9#$4!>+#$4!&4#!'(0:aVb*0&*
Bản chất của quá trình xúc tác để làm sạch khí là thực hiện các tương tác
hóa học, nhằm chuyển hóa tạp chất độc thành sản phẩm khác với sự có mặt của
chất xúc tác đặc biệt.
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 15 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
.cd
.!e#7/F012#!*A#$#$!(
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
=fPcd
=&*0!A#$MB,J#Kg/
Công suất của hệ thống V
0
= 7 m
3
/s (điều kiện tiêu chuẩn).
Nồng độ khí NH
3
trong khí thải (điều kiện tiêu chuẩn).
Nồng độ khí vào y
đ
= 800 mg/m
3
= 0,8 g/m
3
Nồng độ khí ra y
c
= 30 mg/m
3
= 0,03 g/m
3
Nồng độ ban đầu của NH
3
trong nước x
đ
10*8,21
10*8,2
−
−
= 2,8*10
-4
(mol SO
2
/mol khí trơ)
Nồng độ phần mol lúc cuối của SO
2
trong pha khí:
y
c
= =
1000*64
4,22*03,0
= 1,05*10
-5
(mol SO
2
/mol kk)
Tỷ số mol lúc cuối của SO
2
trong pha khí:
Y
c
= =
5
Gtr = Gđ (1 – yđ) = 312,5* ( 1 – 2,8*10-4) = 312,41 (mol/s)
Lưu lượng mol của hỗn hợp khí khi đi ra tháp
Gc = Gtr (1+ Yc) = 312,41*(1 + 1,05*10-5) = 312,413 (mol/s)
ijJ0![<Kk#!E/;0[#1F:
Phương trình cân bằng của dung dịch hấp thụ SO
2
bằng H
2
O được biểu
diễn theo định luật Henry:
P = H*x hoặc y
*
= = m*x
Trong đó:
y
*
: nồng độ phần mol của SO
2
trong dòng khí ở điều kiện cân bằng.
x: nồng độ phần 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 thụ.
H: Hệ số Henry.
m: Hệ số phân bố.
Ở 30°C có H = 0,0364*10
6
(mmHg) [2, bảng IX.1, p.139]
=> m = =
Từ Yđ = 2,8*10-4 thay vào (*) ta xác định được: Xc max = 5,84*10-6 (mol
SO2/mol H2O)
Lượng dung môi tối thiểu được sử dụng:
15,46
010*84,5
10*05,110*8,2
6
54
max
min
=
−
−
=
−
−
=
−
−−
đc
cđ
tr
XX
YY
G
L
Do trong quá trình hấp thụ nồng độ cân bằng luôn lớn hơn nồng độ làm việc do
đó lượng dung môi thực tế luôn lớn hơn lượng dung môi tối thiểu, thường là
20%.
Nên ta chọn:
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
G
tr
*Y
đ
+ L
tr
*X
đ
= G
tr
*Y
c
+ L
tr
*X
c
Khi đó :
đc
cđ
tr
tr
XX
YY
G
L
tr
cd
G
L
YY
(mol SO
2
/mol H
2
O)
Với X
c
: nồng độ cuối của pha lỏng.
Phương trình đường làm việc cho một đoạn tháp bất kỳ có dạng:
G
tr
*(Y – Y
c
) = L
tr
*(X – X
đ
)
Suy ra: Y =
c
tr
tr
YX
G
L
=D!>+#$012#!*8#,9#$#n#$E>?#$
oS!'(/Y
G
đ
, G
c
: lượng hỗn hợp khí đầu và cuối
L
đ
, L
c
: lượng nhiệt của dung dịch đầu và cuối
t
đ
, t
c
: nhiệt độ của khí ban đầu và cuối
T
đ
, T
c
: nhiệt độ dung dịch đầu và cuối
I
đ
, I
c
: entanpy hỗn hợp khí ban đầu và cuối, kj/kg
Q
0
: nhiệt mất mát, kj/s
0
= 0.
- Nhiệt độ của hỗn hợp khí ra khỏi tháp bằng nhiệt độ dung dịch vào tháp: t
c
= t
đ
=
30°C.
- Tỷ nhiệt dung dịch không đổi trong suốt quá trình hấp thụ: C
đ
= C
c
= C
OH
2
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 21 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
G
tr
Y
ñ
G
c
C
c
T
c
Trong quá trình hấp thụ có thể phát sinh nhiệt, do đó nếu ký hiệu q là nhiệt
phát sinh của 1 mol cấu tử bị hấp thụ, 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 thụ:
G
đ
*I
đ
+ L
đ
*C*T
đ
+ q*L
tr
*(X
c
– X
*
*
**
*
Vì lượng cấu tử hòa tan trong dung dịch nhỏ nên có thể lấy:
1≈
c
đ
L
L
Đồng thời ta cũng có thể bỏ qua mức độ biến đổi của pha khí, tức là:
0
≈−
ccđđ
IGIG
.
Như vậy, công thức tính nhiệt độ cuối T
c
của dung dịch sẽ có dạng:
( )
đc
c
tr
đc
XX
CL
Lq
TT −+=
*
*
⇔
H
+
+ HSO
3
-
Theo sổ tay hóa lý, ta có nhiệt sinh của:
SO
2
:
2
SO
∆Η
= -70,96 (kcal/mol) .
H
2
O :
OH
2
∆Η
= - 68,317 (kcal/mol) .
H
+
:
+
∆Η
H
= 0 (kcal/mol) .
HSO
3
≈ T
đ
= 30 °C.
Ta xem quá trình hấp thụ là đẳng nhiệt
GVHD: Ngô Bá Đạt Trang 23 Nhóm SVTH lớp DH08TP:
Bùi Minh Bửu
Trương Vạn Phước
Nguyễn Thị Tú Quyên
Trần Quốc Tuấn
Lê Thị Việt
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Đồ án thiết kế tháp đệm hấp thụ
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
DfPpqf
D&*0!A#$MB:;0ES*IJ@r#$%!Q
Lưu lượng khí trung bình đi trong tháp hấp thụ:
2
cđ
ytb
VV
V
+
=
V
đ
, V
c
: lưu lượng khí vào và ra khỏi tháp, m
3
3
/s)
Khối lượng riêng trung bình của pha khí :
( )
[ ]
T
MyMy
tbtb
ytb
*4.22
273**1*
2111
−+
=
ρ
Trong đó:
M
1
, M
2
: khối lượng mol của SO
2
và không khí
T: nhiệt độ làm việc trung bình của tháp hấp thụ, T = 30°C
• y
tb1
: nồng độ phần mol của SO
2
lấy theo giá trị trung bình.
2
10*05,1
1
−
−
−
=
+
=
+
=
c
c
c
Y
Y
y
(mol SO
2
/mol kk)
Suy ra:
4
54
11
1
10*4525,1
2
10*05,110*8,2
2
−
−−
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm SO
2
từ khí thải bằng nước
159,1
)30273(*4,22
273*]8,28*)10*4525,11(64*10*4525,1[
44
=
+
−+
=
−−
ytb
ρ
(g/m
3
)
Độ nhớt trung bình của pha khí (của hỗn hợp khí):
2
22
1
11
**
µµµ
MmMm
M
hh
hh
+=
1
, m
2
: nồng độ của SO
2
, không khí tính theo phần thể tích.
m
1
= y
tb1
= 1,4525*10
-4
m
2
= 1 – y
tb1
= 1 – 1,4525*10
-4
= 0,99985
• Ở 30°C:
µ
1
= µ
SO2
= 0,0128
(g/m.s)
µ
2
= µ
, G
c
: lưu lượng khí vào và ra khỏi tháp, kg/s.
910*8,2*10*64*41,31210*8,28*41,312***
433
2
=+=+=
−−−
đSOtrtrtrđ
YMGMGG
(kg/s
)
997,810*05,1*10*64*41,31210*8,28*41,312***
533
2
=+=+=
−−−
cSOtrtrtrc
YMGMGG
kg/s)
Suy ra:
9
2
997,89
=
+
=
ytb
G