Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
Đại học Khoa học tự nhiên Họ và tên: Nguyễn An Thái
Khoa Môi trường Lớp: K49 công nghệ môi
trường
BÁO CÁO THỰC HÀNH
(Môn :công nghệ môi trường)
I/ Xử lý khí bằng phương pháp hấp phụ - Hấp phụ hơi
etenol bằng than hoạt tính
1. Mục đích thí nghiệm.
Giúp sinh viên hiểu rõ được quá trình hấp phụ ,nguyên tắc sử dụng
chất hấp phụ ( than hoạt tính , silicagen ) và thiết bị hấp phụ để hấp phụ hơi
và khí độc.
Đánh giá hiệu quả của phương pháp hấp phụ trong công nghệ xử lý khí
thải .
2. Nguyên lý phương pháp .
Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ là quá trình phân tách khí
dựa trên ái lực của một số chất rấn đối với một số loại khí có mặt trong hỗn
hợp khí nói chung và trong khí thải nói riêng.
Trong quấ trình hấp phụ các phần tử chất khí ô nhiễm trong khí thải bị
giữ lại trên bề mặt vật liệu rắn (chất hấp phụ) . Chất khí bị giữ lại gọi là chất
bị hấp phụ.
Quá trình hấp phụ được sử dụng để khử ẩm trong không khí, khử khí
độc hại và mùi trong khí thải, thu hồi các loại hơi, khí có giá trị.
Có hai phương thức hấp phụ:
Hấp phụ vật lý : Các phần tử khí bị giữ lại trên bề mặt
chất hấp phụ nhờ lực liên kết giữa các phần tử. Quá trình này có toả nhiệt, độ
nhiệt toả ra phụ thuộc vào cường độ lực liên kết phân tử.
Hấp phụ hoá học : Khí bị hấp phụ do có phản ứng hóa học
với vật liệu hấp phụ, lực liên kết phân tử trong trường hợp này mạnh hơn ở
hấp phụ vật lý. Do vậy lượng nhiệt toả ra lớn hơn, và cần năng lượng nhiều
)
Ống đong 50 – 100mm
Pipet 10mm.
Hoá chất : Cồn tuyệt đối
Than hoạt tính
3.2 Thí nghiệm.
Hấp phụ : Dùng ống đong lấy 100 ml dung dịch cồn, đo độ cồn trước
khi lấy bằng cồn kế .Cho vào binh chứa chất bị hấp phụ . Kiểm tra hệ thống
kín theo thứ tự : máy sục khí , ống hcứa chất bị hấp phụ (etanol) , ống chứa
chất hấp phụ (than hoạt tính )
2
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
Sục khí khoảng 30 phút cho cồnn bay hơi .Sau 30 phút dừng máy
sục khí và đo V
cồn
còn lại .
Sơ đồ thí nghiệm ( hình 1 )
Hình 1 : Sơ đồ lắp đặt thiết bị thí nghiệm
Giải hấp : Không tiến hành do dụng cụ thí nghiệm .
4. Kết quả thí nghiệm .
Giả thiết coi quá trình hấp phụ đạt 100%. Thể tích cồn còn lại sẽ
là V = 96ml. từ đó ta có thể tích cồn bay hơi bị hấp phụ là V
1
= 100 – 96 = 4
ml
Thể tích cồn thu được sau khi giả hấp là V
2
= 24 ml
thụ .
- Có hai phương thức hấp thụ trong xử lý khí :
Hấp thụ vật lý : sự hấp thụ dựa trên chênh lệch áp suất riêng
phần của khí thành phần trong hỗn hợp khí vói áp suất cân bằng trên bề mặt
dịch hấp thụ .Những phần tử bị hấp thụ không đi vào phần tử hấp thụ hay
không xảy ra phản ứng hoá học giữa hai thành phần này .
Hấp thụ hoá học : các phần tử chất hấp thụ tác động tương hỗ
hoá học với các phần tử hoạt tính của chất hấp thụ tạo thành nhưng hợp chất
hoá học mới .Do đó làm giảm áp lực cân bằng của khí thành phần và nó có
khả năng tách ra khỏi dòng khí thải .
- Chất hấp thụ : Là dịch lỏng ,thường là những hoá chất mà có thể giữ
được thành phần cần tách ra khỏi dòng khí .
Yêu cầu đối với chất hấp thụ :
Có khả năng hấp thụ cao .
Có tính chất chọn lọc với thành phần cần tách .
Có thể có tính bay hơi nhỏ .
Có tính chất động học tốt .
Có khả năng hoàn nguyên tốt .
Có tính ổn định nhiệt hoá học,không có tác động ăn
mòn thiết bị .
4
Website: http://www.docs.vn Email : [email protected] Tel : 0918.775.368
Có giá thành rẻ và dễ kiếm .
Một số dung dịch hấp thụ : dung dịch kiềm , H
2
O .
- Thiết bị hấp thụ : Gồm thiết bị rỗng tốc độ cao , thiết bị khí phối hợp
phun – lớp đệm , thiết bị rửa khí có lớp đệm , thiết bị hấp phụ tốc độ cao .
3. Tiến hành thí nghiệm .
3.1 Dụng cụ , hoá chất .
+HCl =CaCl
2
+H
2
O +CO
2
Dùng ống đong lấy chính xác 100 ml dung dịch NaOH 0,2N cho vào
bình chứa chất hấp thụ . Mở van từ bình kíp và bình chặn sol để khí từ bình
kíp qua hệ thống chặn sol tới bình chứa chát hấp thụ . Tiến hành thí nghiệm
trong 20 phút . Phương trình hấp thụ :
CO
2
+2NaOH = Na
2
CO
3
+H
2
O (1)
Na
2
CO
3
+CO
2
=NaHCO
3
(khi CO
2
dư ) (2)
2
SO
4
0,1N đến khi dung dịch chuyển từ vàng sang
đỏ ( ghi V
2
) .
Phương trình chuẩn độ :
--Tại điểm tương đương 1(dung dịch mất màu hồng ) ,pH=8,24 hết V
1
ml H
2
SO
4
0,1N .
NaOH + H
+
= Na
+
+H
2
O (3)
CO
3
2-
+ H
+
= HCO
3
-
2
Trong dung dịch còn NaOH dư
như vậy sau hấp thụ dung dịch có Na
2
CO
3
và
NaOH dư
- Nếu V
2
> V
1
CO
2
dư sau hấp thụ sau quá trình
hấp thụ, dung dịch chỉ gồm NaHCO
3
, ngoài ra còn
có CO
2
dư
- Nếu V
1
= V
2
Sau hấp thụ, phản ứng xảy ra tạo
thành dung dịch Na
2
CO
3
1. Mục đích thí nghiệm.
Giúp sinh viên nắm được nguyên tắc của phương pháp xử lý
nước thải bằng biện pháp hoá lý, biết vận dung và liên hệ với thực tiễn
Rèn luyện kĩ năng thao tácthực hành trong phòng thí nghiệm .
Biết phân tích và tính toán kết quả thựcnghiệm .
2. Nguyên lý phương pháp .
Phương pháp keo tụ – tủa bông là hiện tượng làm mất sự ổn định
của các huyền phù dạng keo ổn định để cuối cùng tao ra các cụm hạt lớn khi
có sự tiếp xúc giữa các hạt keo .
Keo tụ : Là hiện tượng phá vỡ trạng thái ổn định của các hạt keo huyền
phù để tạo ra các cụm hạt khi có sự tiếp xúc giữa các hạt keo. Để thực hiên
keo tụ cần : tăng lực ion , thay đổi pH .
Tủa bông : Là sự tổ hợp các hạt keo đã bị keo tụ .Để tủa bông tốt cần
có một sự keo tụ tốt , nồng độ keo càng cao càng tốt .
Các chất keo tụ- tủa bông : Chất keo tụ được sử dụng phổ biến
là các muối nhôm như Al
2
(SO
4
)
3
, PAC, muối sắt FeCl
3
.Chất tủa bông là các
polime tự nhiên(amindin, oxit silic) và một số chất đa điện ly(anion ,cation ).
Biện pháp keo tụ hoá học được thực hiện thôngqua các quá trình
- Tăng lực ion : tăng nồng độ chất điện ly trung tính dẫn
đến giảm độ dày của lớp điện kép ,do đó làm giảm lực
đẩy giữa các hạt .
- Thay đổi pH : làm mất điện tích sơ cấp ,làm giảm hoặc
Khi lọc xong đem sấy khô phần giấy lọc và cân lượng chất rắn lơ lửng
lọc được.
4. Kết quả ,đánh giá .
Khối lượng giấy lọc trước khi lọc:
M
1
= 1,53 g * M
4
= 1,5 g
M
2
= 1,54g * M
5
= 1,48g
M
3
= 1,5 g * M
6
= 1,5 g
Khối lượng giấy lọc sau lọc là:
M
1
= 1,53 g * M
4
= 1,5 g
M
2
= 1,54g * M
5
cũng như các chỉ tiêu khác của nước thay đổI như Fe
2+
, Fe
3+
,NH4+…
- pH= -log 10 [H
+
]
- Nguyờn lý đo của các máy đo pH là dựa vào sự chênh lệch điện hoá .
- pH được đo bởi 2 điện cực: điện cực chỉ thị và điện cực chính. Hai điện
cực này tạo thành một điện cực kết hợp. Khi hai điện cực được nhúng vào
chất lỏng, một tế bào điện nhỏ sẽ được tạo thành. Điện thế phụ thuộc vào cả
hai điện cực. Điều kiện để xác định điện thế là điện thế của điện cực chỉ thị
thay đổi theo sự thay đổi của pH cũn điện cực chính có điện thế cố định. Điện
thế cũn cũn thuộc vào cõn bằng Nernst:
E= E
ind
- E
ref
= E’
T
+ R
*
T/ F
*
ln [H
+
]
Trong đó: E: Điện thế cần xác định (mV)
E