đồ án hấp thu SO2 và H2O

Từ ngàn xưa con người đã biết khai thác, cải tạo thiên nhiên nhằm mục
đích nâng cao mức sống, tạo ra những tiện nghi phục vụ cuộc sống con người.
Với sự năng động và ốc sáng tạo không mệt mỏi, nhân loại đã từng bước xây
dựng khoa học công nghệ, đònh hình cho công nghiệp hiện đại phát triển. Với
đà phát triển như hiện nay, khoa học công nghệ đã và đang len lõi vào mọi mặt
của cuộc sống, làm thay đổi thới giới và ngày càng phát triển hơn đưa con
người thẳng tiến vào kỷ nguyên của khoa học kỷ thuật.
Song song đó, nền kỷ nghệ của chúng ta cũng phải đang đối mặt với
những tác động tiêu cực của nó đến môi trường. Từ hoạt động công nghiệp các
chất thải rắn, lỏng, khí được thải vào môi trường ngày càng tăng. Làm trái đất
nóng lean thay đổi thời tiết, ô nhiểm nguồn nước, đất đai và không khí. Dẫn
đến câng bằng sinh thái bò phá vỡ, đe doạ trực tiếp đến các sự tồn sinh của các
hoạt động sống trên trái đất.
Để phát triển bền vững con người phải cải tiến công nghệ sản xuất xanh
và sạch hơn. Nhưng quan trọng nhất vẫn là công nghệ nghiên cứu xử lý chất
thải công nghiệp nhằm giảm tối đa ô nhiểm cho môi trường. Cùng với hoạt
động đó, chúng ta cũng có thể thu hồi tái tạo những tài nguyên quý giá đang
ngày càng cạn kiệt, tạo nên moat hệ sinh thái công nghiệp phát triển bền vững.
Trong phạm vi đề tài CÔNG NGHỆ HẤP THU KHÍ SO
2
BẰNG H
2
O
chúng ta đã biết khí so
2
được thải ra ngoài môi trường từ nhiều nghành công
nghiệp: luyện kim, sản xuất acid sunfuric, đốt các nhiên liệu hoá thạch, xử lý
bề mặt kim loại, và các nghành công nghiệp liên quan sử dụng acid sunfuric và
các dẫn xuất của nó…
Trong các ngành công nghiệp nặng như luyện kim đen sử dụng quặng

pirit ( FeS ), sản xuất acid sunfuric và dẫn xuất có lượng khí thải SO
2
cao nhất.
Khí SO
2
có tác động đến da, hệ thần kinh và hô hấp của con người. nh hưởng
đến môi trường làm việc và môi trường xung quanh nhà máy. Ngoài ra do phản
ứng với nước tạo thành acid sunfurơ xảy ra trong khí quyển khi tích tụ lâu dài
tạo mưa acid SO
2
+ H
2
O → H
2
SO
3
ảnh hưởng trực tiếp con người cây trồng vật nuôi và các công trình ngoài trời.
Chính vì vậy việc xử lý khí SO
2
là cần thiết trong công nghiệp và công
nghệ hấp thu khí SO
2
bằng nước là có hiệu quả nhờ công nghệ đơn giản, chi phí
thấp và đạt hiệu suất cao.
GVHD:

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI HẤP THU
I. ĐỊNH NGHĨA:
 Quá trình hấp thu là quá trình mà trong đó một hỗn hợp khí

được cho tiếp xúc với chất lỏng nhằm mục đích hoà tan chọn
lựa một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí tạo nên một dung
dòch các cấu tử trong chất lỏng.
 Ví dụ: khi khí hoà tan ta thu được một hỗn hợp khí này với
nước để hoà tan amoniac, sau đó cho tiếp xúc với dung môi
hữu cơ để hoà tan benzen, toluen. Các quá trình như vậy cần
sự truyền vật chất từ pha khí vào pha lỏng, ta có quá trình nhả
khí.
 Ví dụ: một hỗn hợp lỏng gồm dung môi và benzen toluen, ở
trên được cho tiếp xúc với hơi nước quá nhiệt để benzen
toluen sẽ đi vào pha khí và được mang đi, dung môi ban đầu
được dùng lại. Nguyên lý của hai quá trình hấp thu và nhả khí
về cơ bản là giống nhau nên ta có thể tìm hiểu hai quá trình
này cùng một lúc.
II. ỨNG DỤNG:
 Trong công nghiệp hoá chất thực phẩm, quá trình hấp thu
được dùng để:
• Thu hồi các cấu tử có giá trò trong pha khí
• Làm sạch pha khí
• Tách hỗn hợp thành các cấu tử riêng biệt
• Tạo thành một dung dòch sản phẩm
 Trường hợp thứ nhất và thứ ba bắt buộc phải tiến hành quá
trình nhả khí sau khi hấp thu để thu hồi cấu tử và dung môi.
Trường hợp thứ hai quá trình nhả khí không cần thiết nếu dung
môi rẽ tiền, dễ kiếm vì khí hoà tan thường là bỏ đi chỉ khi nào
cần thiết thu hồi dung môi ta mới thực hiện quá trình nhả khí.
 Nếu mục đích chính của quá trình hấp thu là để tạo nên một
sản phẩm nhất đònh. Ví dụ sản xuất dung dòch acid clohydric
thì dung môi đã được xác đònh bởi bản chất của sản phẩm.
 Nếu mục đích quá trình hấp thu là tách các cấu tử hỗn hợp khí

thì khi đó ta có thể lựa chọn một dung môi tốt dựa trên những
tính chất sau:
III. TÍNH CHẤT CỦA DUNG MÔI
 Độ hoà tan chọn lọc: đây là tính chất chủ yếu của dung môi,
là tính chất chỉ hoà tan tốt cấu tử cần tách ra khỏi hỗn hợp khí
mà không hoà tan các cấu tử còn lại hoặc hoà tan không đáng
GVHD:

kể. Tổng quát dung môi và dung chất tạo nên phản ứng hoá
học thì làm tăng độ hoà tan lên rất nhiều. Nhưng nếu dung
môi được thu hồi để dùng lại thì phản ứng có tính hoàn
nguyên.
 Độ bay hơi tương đối: dung môi nên có áp suất hơi thấp vì
pha khí sau quá trình hấp thu sẽ bảo hoà hơi dung môi do đó
dung môi bò mất.
 Tính ăn mòn của dung môi: dung môi nên có tính ăn mòn
thấp để vật liệu chế tạo thiết bò dễ tìm và rẽ tiền.
 Chi phí: dung môi rẽ tiền và dễ tìm để sự thất thoát không tốn
kém nhiều.
 Độ nhớt: dung môi có độ nhớt thấp sẽ tăng tốc độ hấp thu, cải
thiện điều kiện ngập lụt trong tháp hấp thu, độ giảm áp thấp
và truyền nhiệt tốt.
 Các tính chất khác: dung môi nên có nhiệt dung riêng thấp để
ít tốn nhiệt khi hoàn nguyên dung môi. Nhiệt độ đóng rắn thấp
để tránh hiện tượng đóng rắn làm tắt thiết bò, không tạo kết
tủa, không độc. Trong thực tế không có dung môi nào đáp ứng
được tất cả các tính chất trên. Do đó khi chọn phải dựa vào
những điều kiện cụ thể khi thực hiện quá trình hấp thu. Dù sao
thì tính chất thứ nhất của dung môi cũng là quan trọng nhất.
IV PHÂN LOẠI:

 Trong sản xuất có thể dùng nhiều loại thiết bò khác nhau
để thực hiện quá trình hấp thu. Tuy nhiên yêu cầu cơ bản của
thiết bò vẫn là diện tích bề mặt tiếp xúc pha phải lớn để tăng
hiệu suất của quá trình. Sau đây ta xét 2 loại tháp hấp thu là tháp
chêm và tháp mâm.
1. THÁP MÂM:
Để xác đònh số mâm lý thuyết cần thiết cho quá trình hấp thu, đường
làm việc và đường cân bằng thường được vẽ theo toạ độ X, Y. Số
mâm lý thuyết được xác đònh dựa vào 2 đường này.
 Hỗn hợp khí vào có nồng độ thấp: Trong trường hợp đường
làm việc và đường cân bằng là đường thẳng, số mâm lý
thuyết được xác đònh bằng giải tích mà không cần dùng đến
đồ thò. Nếu lượng dung chất hấp thu nhỏ, suất lượng pha lỏng
vào và ra khỏi tháp xem như không đổi L
0
= L
N
= L, và tương
tự suất lượng pha khí không đổi G. do đó đường làm việc vẽ
trên toạ độ phần mol với hệ số góc L / G sẽ là đường thẳng.
 Thừa số hấp thu A : thừa số hấp thu A = L / m G là tỷ số hệ
số góc đường làm việc với hệ số góc đường cân bằng. Với
GVHD:
G
1
HG
1
L
0
HL

0

giá trò A nhỏ hơn 1 cho thấy mức độ hấp thu bò giới hạn. Với
A > 1 ta có thể đạt được mức độ hấp thu nhất đònh nếu tháp
có đủ mâm. Với một mức độ hấp thu xác đònh từ lượng khí
cố đònh, khi A tăng lượng lỏng sử dụng nhiều hơn do đó làm
dung dòch ra khỏi tháp có nồng độ loãng. Cùng lúc đó số
mâm giảm, chi phí cho thiết bò giảm. Từ những giá trò nghòch
biến , ta thấy trong tất cả các trường hợp sẽ có một giá trò
của A, hay L / G cho quá trình hấp thu kinh tế nhất.
 Quá trình không đẳng nhiệt: nhiều tháp hấp thu và nhả khí
hoạt động với điều kiện nồng độ của dung chất trong 2 pha
là thấp, điều này phù hợp với giả sử là quá trình đẳng nhiệt.
Nhưng trong thực tế quá trình hấp thu là phát nhiệt, và khi 1
số lượng lớn dung chất khí bò hấp thụ vào pha lỏng tạo nên
một dung dòch đậm đặc, khi đó không thể bỏ qua hiệu ứng
nhiệt. Nếu quá trình hấp thu làm tăng nhiệt độ pha lỏng
đáng kể, độ hoà tan cân bằng pha lỏng sẽ bò giảm và năng
suất tháp hấp thu sẽ bò giảm. Nếu nhiệt phát ra quá nhiều
phải tiến hành làm nguội trong tháp trước hoặc đưa pha lỏng
ra ngoài để làm nguội rồi đưa trở vào tháp. Trường hợp nhả
khí quá trình thu nhiệt làm giảm nhiệt độ pha lỏng.
GVHD:
G
N+1
HG
N+1
L
N
H

LN


L
0
H
L0
+G
N+1
H
GN+1
=L
N
H
LN
+G
1
H
G1
+Q
t
(6.1)
Với H là enthalpy (kJ/mol) của mỗi dòng ở nồng độ và nhiệt
độ xác đònh .so với cùng một nhiệt độ chuẩn .
H
L
=C
L
(t
L

–t
0
) M
tb
+ H
S
(6.2)
công thức trên biểu diễn enthalpy của dung dòch lỏng có
nồng độ x phần mol với nhiệt độ so với nhiệt độ chuẩn t
0
.
H
S
:nhiệt hoà tan của dung dòch ứng với nồng độ và nhiệt độ
của dung dòch .
H
S
<0 :phát nhiệt
- Nếu dung chất là chất khí ở t
0
,1atm thì enthalpy của pha khí
chỉ có số hạn C
G
. t với dung dòch lý tưởng H
S
= 0 và
enthalpy của dung dòch là tổng enthalpy là tổng hợp của các
cấu tử riêng biệt .Nếu dung dòch lỏng lý tưởng được tạo lên
từ dung dòch khí thì nhiệt phát ra bằng lượng riêng ngưng tụ
của dung chất hấp thu .

-Nếu quá trình là đoạn nhiệt Q
t
= 0 :nhiệt độ dòng lỏng ra sẽ
cao hơn nhiệt độ vào do nhiệt dung dòch .Thiết kế tháp hấp
thu trong trường hợp này phải được tính từng mâm từ đáy tới
đỉnh .Cân bằng vật chất tổng cộng và dung chất từ đáy cho
tới mâm thêm là
L
N
+G
N+1
= L
N
+ G
N + 1
(6.3)
GVHD:

L
N
x
N
+G
N + 1
+Y
N+ 1
= L
N
x
N

+G
N+1
Y
N+1
(6.4)

từ đó tính
được L
n
và x
n
.Cân bằng enthalpy L
n
H
L,n
+ G
N+1
H
G,N+1
= L
N
H
LN
+G
n+1
H
G,n+1
(6.5)
từ đó tính được nhiệt độ của dòng L
n

.Dòng G
n
có cùng nhiệt độ với dòng L
n
và
thành phần của dòng L
n
và G
n
là cân bằng vì các mâm là lý tưởng nên xác
đònh được CY
n
.p dụng phương trình (6.3) đến (6.5) cho mâm thứ n -1 .Lúc
bắt đầu tính vì chỉ biết nhiệt độ và các dòng vào L
0
và G
N+1
nên cần phải giả
sử nhiệt độ t
1
của G
1
(nhiệt độ này bằng nhiệt độ mâm số 1 và dùng(6.1)

để
tính nhiệt độ của dòng lỏng ra ở đáy tháp .Nhiệt độ t
1
sẽ được kiểm tra khi
phép tính từng mâm lên tới mâm đỉnh, và nếu sai số lớn toàn bộ phép tính sẽ
được lập lại .

Hiệu suất mâm và số mâm thực :
Để chuyển số mâm lý thuyết thành số mâm thực ta cần phải
biết hiệu suất mâm .
- Hiệu suất tổng quát ,liên quan đến toàn tháp
- Hiệu suất mâm Murphree liên quan đến mâm
- Hiệu suất cục bộ ,liên quan đến vò trí cụ thể trên một
mâm .Hiệu suất tổng quát E
0
đơn giản khi sử dụng nhưng
kém chính xác nhất ,được đònh nghóa là tỷ số giữa số mâm
lý tưởng và số mâm thực cho toàn tháp .
somamthuc
ngsomamlytuo
=Ε
0
Hiệu suất mâm Murphree

Y
n
: nồng độ thực pha hơi rời mâm thứ n
Y
n+1
: nồng độ thực pha hơi rời mâm thứ n+1
Y*: nồng độ pha hơi cân bằng với pha lỏng rời ống chảy
chuyền mâm thứ n.
Tóm lại: hiệu suất mâm là hàm số theo nhiệt độ và thành
phần của dòng lưu chất mà chúng biến đổi từ đáy đến đỉng
tháp. Khi hiệu suất mâm Murphree không đổi cho tất cả các
mâm và trong điều kiện đường làm việc và đường cân bằng
là đường thẳng thì hiệu suất tổng quát tính theo công thức.

GVHD:
y
n
- y
n+1
E
M
=
y*
n
– y
n+1
=
Log[ 1+E
MG
( 1/A -1 )
E
0
=
Số mâm lý tưởng
Số mâm thực
log(1/A)
(6.7)


2. THÁP CHÊM:
a. Cấu tạo:tháp chêm là một tháp hình trụ gồm nhiều bậc nối với nhau bằng
mặt bích hay hàn. Vật chêm được đổ đầy trong tháp theo một trong hai phương
pháp là xếp ngẩu nhiên hay xếp thứ tự. Vật chêm được sử dụng gồm nhiều loại
khác nhau phổ biến nhất là một số sau:

• Vòng Rasching hình trụ rỗng bằng sứ hoặc kim loại hoặc nhựa, có đường
kính bằng chiều cao.
• Vòng chêm hình yên ngựa có kích thước 10 – 75 mm.vật chêm vòng
xoắn
đường kính dày từ 0.3 – 1mm. Đường kính vòng xoắn từ 3- 8 mm và chiều
dài nhỏ hơn 25 mm.
• Yêu cầu chung của các loại vật chêm là phải có diện tích bề mặt riêng
lớn ( tầng chêm), ngoài ra độ rộng( hay thể tích tự do m
2
/ m
3
tầng chêm)
lớn để giảm trở lực cho pha khí. Vật liệu chế tạo vật chêm phải có khối
lượng riêng nhỏ và bền hoá học. Trong thực tế không có loại vật chêm
nào có thể đạt được tất cả yêu cầu trên, vì thế tuỳ theo trường hợp cụ thể
mà chọn loại vật chêm thích hợp. Chất lỏng được phân phối ở đỉnh tháp
qua bộ phận phân phối lỏng sao cho chất lỏng phải thấm ướt được toàn
bộ vật chêm.
b. Sự chuyển động của lưu chất qua tháp:
• Trong hầu hết các tháp chêm ngẩu nhiên, độ giảm của pha khí chòu ảnh
hưởng bởi suất lượng của pha lỏng.
• Vận tốc khí cố đònh, độ giảm áp pha khí tăng theo suất lượng pha lỏng do
pha lỏng đã chiếm các khoảng trống trong tháp chêm.
• Khi tốc độ khí tăng tại một suất lượng pha lỏng không đổi một trong
những hiện tượng sau có thể xảy ra.
 Pha khí sủi bọt qua lớp chất lỏng tại bề mặt lớp vật chêm.
 Pha lỏng chứa đầy tháp bắt đầu từ dưới lên và tạo nên sự đảo
pha khí tiếp tục , pha lỏng ( phân tán ) thành pha khí (phân tán ),
pha lỏng(liên tục )
 Dòng bột khí nổi nhanh qua tháp chêm cùng ,cùng lúc đó hiện

tượng pha khí lôi cuốn chất lỏng tăng mạnh và tháp ở trạng thái
ngập lụt. Độ giảm áp của pha khí tăng rất nhanh. Điểm bắt đầu
vùng ngập lụt thường xác đònh bằng sự thay đổi hệ số gốc của
đường biểu biển. Trong thực tế tháp được điều hành trong vùng
gia trọng. Vùng gia trong là vùng mà lượng chất bò giữ lại trong
tháp tăng nhanh theo tốc độ khí , các chỗ trong tháp nhỏ dần và
độ giảm áp pha khí tăng nhanh
c. Độ giảm áp pha khí qua tháp chêm khô
GVHD:
Z (1-ε)
d
td
p

G
G´
2
=
150 (1-ε)
Re
+ 1.75

Độ giảm áp pha khí qua tháp chêm khô không có pha lỏng chảy qua có thể
được xác đònh theo phương trình Ergun như sau :

P
K
: độ giảm áp pha khí qua tháp chêm khô N/m
2

Z : Chiều cao phần chức vật chêm ,m
d
td
: đường kính tương đương của vật chêm ,m
d
td
= 6 (1- ε ) /σ
ε :thể tích tự do của vật chêm m
3
/m
3
tầng chêm
σ: diện tích bề mặt riêng vật chêm m
2
/m
3
tầng chêm
ρ : khối lượng riêng của pha khí ,Kg/m
3
G
’ :
Suất lượng biểu kiến của pha khí qua 1 đơn vò tiết diện tháp
Kg /m
2
.s

Re
=
µ
,

G
d
td
d.Độ giảm áp qua tháp chêm ướt :
• Khi có pha lỏng chảy xuống độ giảm áp pha khí sẽ tăng lên theo hệ số :
P
ư
= A
L
. P
K

A
L
:được biểu diễn theo phương trình của Leva :
A
L
= 10
Giá trò * được cho ở sổ tay tương ứng với số loại vật chêm và chất lỏng sử
dụng là nước và L
’

suất lượng nước cho 1 đơn vò tiết diện tháp ,Kg/m
2
h
e. Hiện tượng ngập lụt trong tháp chêm
• Khi suất lượng trong pha lỏng hoặc pha khí vượt quá giới hạn cho trước
chất lỏng không chảy xuống được tạo lên một cột chất lỏng trong tháp .
Độ giảm áp pha khí khi đó sẽ dao động mạnh .Điều này cần tránh khi vận
hành tháp .

• Hiện tượng ngập lụt là do 2 nhóm số vô thứ nguyên có liên hệ với nhau .
π
1
= ( ƒσ /ε
3
) . v
0
/ 2g . P
G
/ P
L
( µ /µ)
0.2

π
1
= L
’
/ G
’
( P
G
/ P
L
)
0.5


V
0

: vận tốc dài biểu kiến của pha khí
µ
1
,µ
2
độ nhớt chất lỏng khác nước và độ nhớt của nước, Cp .
3. ƯU NHƯC ĐIỂM TỪNG LOẠI THÁP:
a. THÁP ĐỆM:
 Hiệu suất hấp thu cao, trở lực thuỷ lực nhỏ và cấu tạo đơn giản.
 Dung môi không được tưới đều lên toàn bộ bề mặt của tháp đệm.
b. THÁP ĐĨA LỖ:
GVHD:
P
K
.
ε
3
.
.

 Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, hiệu suất hấp thu cao.
 Khó không chế vận tốc khí và thiết bò thích hợp do lỗ bò ăn mòn.
c. THÁP ĐĨA CHÓP:
 Năng suất và hiệu suất thấp cao, trở lực thuỷ lực nhỏ
 Cấu tạo phức tạp
 Nguyên lý làm việc: dung môi được bơm đưa vào đóa trên cùng của
tháp chảy tràn qua miệng ống chảy truyền xuống các đóa phía dưới còn
hỗn hợp khí cũng đưa vào đáy tháp hỗn hợp khí sẽ đi qua khe chóp, sục
vào lớp chất lỏng trên bề mặt của đóa tạo thành một lớp màng linh động,
những cấu tử khi bò hút vào bễ lỏng tạo thành dung dòch có nồng độ tăng

dần từ đỉnh tháp xuống đáy tháp và ra ngoài gọi là sản phẩm, còn pha
khí có nồng độ giảm dần từ đáy tháp đến đỉnh tháp và ra ngoài gọi là khí
trơ.
V. LÀM SẠCH KHÍ THẢI KHỎI CÁC KHÍ ĐỘC HẠI
1. khái niệm chung:
Khí thải các nhà máy xí nghiệp công nghiệp còn chứa nhiều các khí độc
hại và nồng độ của chúng vượt rất nhiều lần tiêu chuẩn cho phép. Các khí độc
hại thải vào môi trường xung quanh rất đa dạng. Theo tính chất hoá lý người ta
phân khí thải ra thành hai nhóm. Nhóm vô cơ gồm các khí SO
2
, SO
3
, H
2
S, CO,
CO
2
, NO
x
, NH
3
, HCl, HF… nhóm hữu cơ bao gồm: benzen, axeton, axetylen,
các acid hữu cơ các dung môi hữu cơ…
Tuỳ theo thành phần và khối lượng khí thải mà người ta lựa chọn phương
pháp xử lý thích hợp, đảm bảo kỹ thuật xử lý và tính kinh tế của phương pháp
đó. Khi lựa chọn thiết bò làm sạch khí thải cần phải tính đến hiệu quả làm sạch,
những chi phí đầu tư ban đầu, những chi phí trong quá trình vận hành, tuổi thọ
của hệ thống xử lý, đơn giản trong vận hành dễ dàng kiểm tra sửa chữa, diện
tích chiếm chổ, chi phí điện năng vv…
Xử lý các chất khí độc hại có trong khí thải bằng phương pháp hấp thụ

được sử dụng nhiều khi lưu lượng dòng khí thải lớn với nồng độ các khí độc hại
khá cao. Ngoài ra khi áp dụng các phương pháp này đạt hiệu quả kinh tế cao và
có thể thu hồi các chất để sử dụng tuần hoàn hoặc chuyển sang công đoạn sản
xuất sản phẩm khác. Trong số các phương pháp làm sạch khí thải phương pháp
hấp thụ có ý nghóa quan trọng, nó cho phép lôi cuốn các tạp chất khí độc hại ra
khỏi dòng khí thải.
Trong trường hợp không yêu cầu hoặc không có khả năng thu hồi khí
sinh ra thì có thể dùng phương pháp thiêu huỷ đối với các khí không sinh ra các
khí độc hại thứ cấp.
Xử lý giảm thiểu các khí độc hại có trong khí thải bằng trao đổi ion cũng
đang được áp dụng trong một số lónh vực chuyên ngành khác nhau.
GVHD:

Xử lý các chất độc hại bằng phương pháp sinh học có ý nghóa trong việc
bảo vệ môi trường sống xung quanh chúng ta.
Người ta phân sự hấp phụ gồm 2 phương thức: hấp phụ vật lí và hấp phụ
hoá học. Khi xảy ra sự hấp phụ vật lý, những phần tử bò hấp thụ không đi vào
phần tử hấp thụ nghóa là quá trình hấp thụ thành phần riêng bằng chất hấp thụ
không kéo theo phản ứng hoá học. Khi áp suất riêng phần của khí thành phần
có trong hỗn hợp khí cao hơn áp suất cân bằng trên bề mặt thì quá trình hấp thụ
liên tục. Khi hấp thụ hoá học những phần tử bò hấp thụ sẽ tác động tương hỗ
hoá học với các phân tử hoạt tính của chất hấp thụ và tạo thành hỗn hợp hoá
học mới. Khi này áp lực cân bằng của khí thành phần trên bề mặt dung dòch ít
hơn một chút so với sự hấp thụ vật lý và nó có khả năng tách ra hoàn toàn khỏi
dòng khí thải.
Sự phối hợp hấp thụ và khử hấp thụ cho phép sử dụng thời gian dài mà
không bò tiêu hao dòch hấp thụ trong một vòng kín hấp thụ – khử hấp thụ – hấp
thụ và nhận được thành phần bò hấp thụ ở dạng sạch.
Chất hấp thụ về nguyên tắc có thể sử dụng bất kỳ loại nào miễn sao nó
có thể hoà tan được thành phần tách ra từ dầu khí. Tuy nhiên những chất hấp

thụ công nghiệp áp dụng trong quá trình làm sạch liên tục dòng khí thải cần
phải thoả mãn một số yêu cầu sau:
 Có đủ khả năng hấp thụ cao
 Có tính chọn lọc cao theo theo quan hệ với thành phần
cần được tách ra.
 Có thể có tính bóc hơi nhỏ
 Có những tính chất động học tốt
 Có khả năng hoàn nguyên tốt
 Có tính ổn đònh nhiệt hoá học
 Không có tác động ăn mòn nhiều đến thiết bò
 Có giá thành rẽ và dễ kiếm trong sản xuất công nghiệp.
Ta nhận thấy rằng yêu cầu thứ nhất nhằm giảm lưu lượng chất hấp thụ,
dẫn tới làm giảm chi phí năng lượng để vận chuyển dòch trong khi làm việc và
hoàn nguyên chất hấp thụ.
Yêu cầu thứ hai bảo đảm khả năng phân li hoàn toàn hỗn hợp khí. Khi
thực hiện quá trình hấp thụ áp suất riêng phần hơi chất háp thụ không cần lớn
để tránh tiêu hao các chất này yêu cầu thứ ba cũng nhằm mục đích như vậy.
Hoàn thành yêu cầu thứ tư sẽ làm giảm chiều cao thiết bò. Yêu cầu thứ
năm , khi điều kiện dễ dàng hoàn nguyên chất hấp thụ sẽ làm giảm thời gian
hoàn nguyên và giảm lưu chất mang nhiệt. Khi này chất hấp thụ cần có nhiệt
độ sôi khá cao để ngăn ngừa tổn thất nhiệt do sự bay hơi trong giai đoạn hoàn
nguyên. Nhiệt độ sôi của chất hấp thụ sử dụng thường trong khoảng bằng 170 –
200
0
C .
GVHD:

Thời gian sử dụng chất hấp phụ trong quá trình khép kín phụ thuộc vào
sự hoàn thành yêu cầu thứ 6 đối với chất hấp thụ.
Khi những tính chất hoá lý gần như tương tự nhau thì sẽ sử dụng chất hấp

thụ có độ nhớt thấp hơn. Độ nhớt có ảnh hưởng đến tốc độ trao đổi nhiệt –
khối, vì vậy ảnh hưởng đến kích thước biên của thiết bò thụ và khử hấp thụ
( hoàn nguyên ). Ngoài ra sự giảm độ nhớt sẽ dẫn tới sự giảm chi phí năng
lượng khi vận chuyển dòch hấp thu.
Cần chú ý rằng không có chất hấp thụ tổng hợp nào thoả mãn tất cả các
yêu cầu trên. Vì vậy trong mỗi trường hợp cụ thể nên chọn chất hấp thụ thoả
mãn được nhiều những yêu cầu cơ bản. Những chất hấp thụ hay dùng hơn cả là
những chất làm cho quá trình hấp thụ thành phần trong hỗn hợp khí được thực
hiện bằng con đường hấp phụ vật lý hay bằng con đường hoá học với phản ứng
thuận nghòch trong pha dòch.
Khi hấp thụ vật lý thường người ta sử dụng chất hấp phụ phổ biến nhất là
nước, đồng thời cả những dung dòch hữu cơ – không điện phân, không phản ứng
với khí thành phần và dung dòch của chúng. Sử dụng nước rất hợp lý để làm
sạch thể tích lớn khí thải áp suất thấp ( khí thải sản xuất công nghiệp), bởi vì
trong những thiết bò lớn khó mà tránh khỏi những tổn hao dung dòch hấp thụ,
mà nước là chất hấp phụ rẻ, dễ kiếm.
Khi hấp thụ hoá học có thể sử dụng những chất hấp phụ sau: dung dòch
monoetanolamin, amoniac, những dung dòch cabonatnatri, cabonatcanxi… những
phân tử của khí thành phần hoà tan trong dung dòch đi vào phản ứng với những
phân tử thành phần hoạt tính của chất hấp phụ. Đa số các phản ứng toả nhiệt
và thuận nghòch, do đó khi tăng nhiệt độ dung dòch thì hợp chất hoá học tạo
thành được phân huỷ và sẽ tách ra những thành phần ban đầu.
2. Tính chất của SO
2
Obitan lai hoá được dùng để tạo liên kết với hai nguyên tử O, còn lại một
obitan lai hoácó cặp electron tự do. Một obitan p không lai hoá của S với
electron độc thân tạo ra lien kết π với obitan p của một trong hai nguyên tử O
cũng có electron độc thân. Đây là một liên kết π không đònh chỗ. Sự rút ngắn
mạnh độ dài của liên kết S – O cho thấy ngoài liên kết π kiểu p – p như trên
còn có một phần của liên kết π cho kiểu p → d tạo nên bởi obitan p có cặp

electron tự do của O và obitan d trống của S và cấu tạo phân tử SO
2

điều kiện thường, sunfua đioxit là khí không màu, có mùi rất khó chòu,
dễ hoá lỏng ( nđs. Là -10
0
c) và dễ hoá rắn ( nđnc. Là -75
0
c ). Sunfua dioxit
lỏng là dung môi tốt đối với nhiều chất hữu cơ và vô cơ, nhưng có hằng số điện
môi bé ( ε = 13 ) nên nhiều chất điện li tan ở trong đó phân li kém hơn so với ở
trong nước. Là hợp chất có cực mạnh ( µ = 1.59 D ) sunfua dioxit tan nhiều
trong nước, 1 lít nước ở 20
0
c hoà tan khoảng 40 lít khí SO
2.
GVHD:

Dung dòch SO
2
ở trong nước có tính acid yếu. Một thời gian dài trước đây
người ta coi rằng đó là dung dòch của acid sunfurơ ( H
2
SO
3
). Nhưng nghiên cứu
bằng phương pháp vật lí hiện đại, nhận thấy rằng trong dung dòch đó không có
hoặc có rất ít phân tử H
2
SO

3
. Phần lớn khí SO
2
đã tan vào trong dung dòch ở
dạng được hydrat hoá SO
2
. 7 H
2
O, vào trong đó cũng không có phân tử H
2
SO
3
.
Như vậy trong dung dòch của SO
2
ở trong nước có các cân bằng chủ yếu sau
đây:
SO
2
+ x H
2
O SO
2
. x H
2
O
SO
2
. x H
2

O H
3
O
+
+ HSO
3
-
+ ( x – 2 ) H
2
O
Tuy rằng acid sunfurơ không tồn tại như người ta biết rõ hai loại muối
tương ứng với hai nấc đó là: muối hydrosunfit chứa amion HSO
3
-
và muối sunfit
chứaanion SO
3
-
. muối hydrosunfit được tạo nên khi dung dòch kiềm hoặc
cacbonat kim loại kiềm tác dụng với dung dòch SO
2
lấy dư và muối sunfit được
tạo nên khi cho muốihidrosunfit tác dụng với dung dòch kiềm hoặc cacbonat
kim loại kiềm.
Ví dụ:
NaOH + SO
2
= NaHSO
3
NaOH + NaHSO

3
= Na
2
SO
3
+ H
2
O
Các hidrosunfit và sunfit của cation không có màu đều không có màu.
Chỉ sunfit kim loại kiềm và hidrosunfit kim loại kiềm và kiềm thổ mới tan được
trong nước. Khi tan muối sunfit bò thuỷ phân cho môi trường kiềm, còn muối
hydrosunfit cho môi trường acid. Muối sunfit bền hơn muối hydrosunfit. Sunfit
kim loại kiềm phân huỷ ở nhiệt độ khoảng 600
0
C tạo thành sunfat và sunfua.
Ví dụ:
K
2
SO
3
= 3 K
2
SO
4
+ K
2
S
Muối hydrosunfit im loại kiềm mất nước dần ở nhiệt độ thường và mất
nước nhanh khi đun nóng tạo thành muối đisunfit.
Ví dụ

2KHSO
3
= K
2
S
2
O
5
+ H
2
O
( kalidisunfit)
Ion sunfit SO
3
2-
có cấu tạo hình chóp tam giác với nguyên tử S ở đỉnh có
cặp electron tự do ở trên một obitan lai hoá:
Chính vì vậy ion SO
3
2-

dễ cho cặp electron đó để biến thành ion tứ diện
HSO
3
-
hay ion SO
4
2-
. ion HSO
3

-
tồn tại dưới hai dạng đồng phân:
GVHD:

Sunfuadioxit cũng như muối hydrosunfit và sunfit có tính khử mạnh nên
thường dùng làm chất khử:
SO
4
2-
+ ( x – 2 ) H
2
O + 2e = SO
2
. xH
2
O E
0
= +0.17 V
SO
4
2-
+ H
2
O + 2e = SO
3
2-
+ 2OH
-
E
0

=
-0.93V
Người ta giải thích khả năng khử thể hiện mạnh ở trong môi trường kiềm
là do trong dung dòch nước có dạng đồng phân chứa liên kết S – H .
Các chất oxy hoá như HNO
3
, KmnO
4
, K
2
Cr
2
O
7
, halogen, vv… oxi hoá SO
2
hidrosunfit và sunfit đến acid sunfuric hay sunfat.
Ví dụ:
2HNO
3
+ SO
2
= H
2
SO
4
+ 2NO
2
Cl
2

+ H
2
O + Na
2
SO
3
= Na
2
SO
4
+ 2HCl
Khi để trong không khí muối sunfit và hidrosunfit biến dần thành sunfat.
Ví dụ:
Na
2
SO
3
+ O
2
= 2 Na
2
SO
4
Khi phóng điện qua hỗn hợp khí SO
2
và O
2
dư dưới áp suất 0.5 mmHg và
làm lạnh bằng không khí lỏng thì được một chất rắn màu trắng có thành phần
là SO

4
. nó nóng chảy ở +3
0
C giải phóng oxi để lại một chất lỏng màu da cam
có thành phần là S
2
O
7
. Tuy nhiên với chất khử mạnh hơn, sunfua dioxit thể hiện
tính oxi hoá.
Ví dụ :
SO
2
+ H
2
S = 3S + H
2
O
Hidro và than khử SO
2
ở nhiệt độ 500
0
C và 800
0
C tương ứng:
SO
2
+ 2 H
2
= S + 2H

2
O
SO
2
+ 2C = S + 2CO
Những phản ứng này được dùng trong công nghiệp để điều chế lưu huỳnh
từ khí SO
2.
Khi có chất xúc tác ( boxit ) CO có thể khử SO
2
đến lưu huỳnh ở 500
0
C :
SO
2
+ 2CO = 2CO
2
+ S
Phản ứng này đôi khi được dùng để thu hồi lại lưu huỳnh ở trong khí thải
của một số nhà máy luyện kim.
Sunfua dioxit được dùng chủ yếu để điều chế acid sunfuric và canxi
hidrosunfit, dùng trong việc sản xuất xenlulozơ, để tẩy trắng sợi và đường, làm
thuốc trừ sâu và thuốc sát trùng.
Trong công nghiệp, khí SO
2
được điều chế bằng cách đốt cháy lưu huỳnh
trong oxi hay trong không khí hoặc đốt các khoáng vật sunfua như pirit, galen
và blenđơ.
Ví dụ:
4 FeS

2
+ 11 O
2
= 2 Fe
2
O
3
+ 8 SO
2
GVHD:

Trong phòng thí nghiệm, khí SO
2
có thể điều chế bằng cách nhỏ dần axit
sunfuric đậm đặc vào muối sunfit hoặc hiđrosunfit.
Ví dụ : NaHSO
3
+ H
2
SO
4
= NaHSO
4
+ H
2
O + SO
2
GVHD:

Chương 2

CÂN BẰNG VẬT CHẤT QUÁ TRÌNH HẤP THU
Lưu lượng vào tháp V = 1000 m
3
/ h
Hàm lượng SO
2
trong không khí ban đầu 7% theo thể tích
Tỷ lệ hấp thu 85%
Dung dòch khỏi tháp có nồng độ 0.36% khối lượng
Lượng dung môi tối thiểu 1.4
Nhiệt độ 30
o
C
p suất 760 mmHg
X so
2
=
18/)21(2/2
/2
xsoMsoxso
Mxso
−+
=
18/)0036.01(64/0036.0
64/0036.0
−+
= 1,015.10
-3
Kmoldm
Kmolso2

X
c
so
2
=
21
2
xso
xso
−
=
3
3
10015.11
10015.1
−
−
×−
×
= 1.016×10
-3

kmolso
2
/ kmol dm
X
d
= 0
Y
d

=
d
d
y
y
−1
=
07.01
07.0
−
= 0.075 kmolso
2
/ kmolkhí trơ
Y
c
= ( 1- A ) Y
d
= ( 1-0.85 ) 0.07 = 0.011 kmol so
2
/ kmol hỗn hợp
Lượng hỗn hợp khí đi vào thiết bò hấp phụ ( kmol / h )
G
y
=
)(
.
4.22

PtT
PTQ

Y
+
=
4.22760303
7602731000
××
××
= 40.223 kmolso
2
/ kmolh
Lượng khí trơ đi vào thiết bò hấp phụ
G
t
= G
y
d
Y+1
1

= 40.223
075.01
1
+
= 37.417 kmol/ h
L
min
= G
t

dc

cd
XX
YY
−
−
max
( IX. 11/ STTII/ 141)
= 37.417
3
10459.1
011.0075.0
−
×
−
= 1641.32 Kmol/h
m =
P
H
=
760
100364.0
6
×
= 47.9
X
cmax
=
d
d
Ymm

Y
)1( −+
=
075.0)19.47(9.47
075.0
−+
=
3
10459.1
−
×
kmolso
2
/ kmoldm
L
thực
= 1.4 L
min
= 1.4 × 1641.32 = 2297.849 kmol/h
Lượng dung môi tiêu tốn riêng
l =
tr
thuc
G
L
IX.10a STTII / 141
l =
417.37
849.2297
= 61.412 kmoldm / kmol khí trơ

Phương trình cân bằng trong quá trình hấp thu
GVHD:

Y
cb
=
Xm
mX
)1(1 −+
IX . 4 STT II / 140
Y
cb
=
X
X
9.461
9.47
−
X 0 0.00112 0.00122 0.00132 0.00142
Y 0 0.057 0.0620 0.067 0.073
Phương trình đường làm việc quá trình hấp thụ
Y = AX + B IX . 6 STT II / 141
A =
tr
thuc
G
L
=
417.37
849.2297

= 61.412 IX . 8 STT II / 141
B = Y
c
-
d
tr
x
X
G
G
= 0.011
 Y = 61.412 X + 0.011
X 0 0.00112 0.00122 0.00132 0.00142
Y 0.011 0.080 0.086 0.092 0.098
GVHD:

GVHD:

Chương 3
TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH QUÁ TRÌNH HẤP THU
Các thông số dòng khí
Lượng khí trung bình đi trong tháp hấp thu
V
tb
=
2
cd
VV +
IX . 101 .STT II / 183
V

d
= 1000 m
3
/ h
V
c
=
)1(
ctr
yV +
tr
V
=
d
d
y
V
+1
=
07.01
1000
+
= 934.579 m
3
/ h
V
c
=
)0105.01(579.934 +
= 944.392 m

3
/h
V
tb
=
2
392.9441000 +
= 972.196 m
3
/ h
Khối lượng riêng trung bình đi trong tháp hấp thu
ytb
δ
=
T
MyMy
tbtb
4.22
273])1([
2111
−+
kg/m
3
IX. 102. STT II / 183
1tb
y
=
2
cd
yy +

=
2
0105.007.0 +
= 0.040 kmolso
2
/ kmol hỗn hợp

ytb
δ
=
3034.22
]27329)040.01(60040.0[
×
××−+×
= 1.223 kg/m
3
Suất lượng trung bình pha khí
ytb
G
=
2
cd
GG +
d
G
=
3600
hhdy
MG ×
=

3600
45.31223.40 ×
= 0.351 kg/s
hhd
M
=
kkdsod
MyMy ×−+× )1(
2
=
29)07.01(6407.0 ×−+×
=
45.31
kg/kmol
ra
M
=
kk
M
=
29
kg/ kmol
c
G
=
3600
)1(
hhcctr
MyG ×+
=

3600
)0105.01(417.37 +
=
305.0
kg/s

ytb
G
=
2
305.0351.0 +
=
328.0
kg/s
Các thông số dòng lỏng
- Khối lượng riêng dòng lỏng
xtb
δ
=
30
2OH
δ
=
996
kg/m
3
- Suất lượng trung bình dòng lỏng
xtb
L
=

2
rv
LL +
kg/s
v
L
=
3600
xtr
ML ×
=
3600
19849.2297 ×
=
489.11
kg/s
r
L
=
)1(
c
r
xL
−
+
=
)0036.01(489.11 +
=11.530 kg/s

xtb

L
=
2
530.11489.11 +
=
60.11
kg/s
GVHD:

Tốc độ dòng khí đi trong tháp IX . 114 . STT II / 187
Y=
X
e
4
2.1
−
Y =
16.0
3
2
)(
n
x
xtbd
tbds
Vg
y
µ
µ
δ

σω
××
××
X =
8/14/1
)()(
xtb
ytb
y
x
L
L
δ
δ
X=
8/14/1
)
996
223.1
()
328.0
60.11
(
= 1.055
Y =
)055.1(4
2.1
−
e
= 0.018


s
ω
=
16.0
3
)(
n
x
ytbd
xtbd
YVg
µ
µ
δσ
δ
××
×××
=
964.0223.1195
018.0996)75.0(81.9
3
××
×××
= 0.568
Tốc độ làm việc
ω
=
568.085.0
×

= 0.483 m/s
Đường kính tháp hấp thu
D=
3600
4
××
tb
tb
V
ωπ
=
3600483.014.3
233.9704
××
×
= 0.843 (m)
Chiều cao tháp đệm
H=
)18.0(
1
÷+
td
hN
(m) IX . 50 . STT 2 / 168
td
h
=
4.0
2.1
1

)(200
ω
σ
×
d
d
V
IX . 51. STT 2 / 168
td
h
=
4.0
2.1
483.0
1
)
195
75.0
(200
= ( 0.32 m)
H=
0.153 2.0
+×
= 2.60 (m)
N
l
số đóa lý thuyết
Chọn đệm vòng Rasching đổ lộn xộn đệm bằng sứ
Kích thước đệm 25 x 25 x 3 mm
Bề mặt riêng σ

đ
= 195 m
2
/ m
3

Thể tích tự do của đệm V
đ
= 0.75 m
3
/m
3
Khối lượng riêng xốp của đệm δ
đ
=600 kg /m
3

Số đệm trong 1 m
3
của đệm = 46.10
3
m
3

Trở lực tháp đệm
chiều cao lớp đệm
H
đ
= N
1

+ h
tđ
= 5 x 0.32 = 1.60 ( m )
























Α+∆Ρ=∆Ρ
n
x

y
m
y
x
ku
G
G
δ
δ
1
( IX. 118 / 189 / STT2 )
Trở lực đệm khô
K
P∆
=
3
2.02.18.08.1
56.1
d
ydyy
V
H
µδδω
×××××
( IX .121 / 189 STT2 )
GVHD:

kkkkSOSOy
Χ+Χ=
30`30

22
µµµ
=
( )
53333
105.110015.1110015.010015.110014.0
−−−−−
×=×−×+××

( ) ( ) ( )
( )
( )
975.120
75.0
105.1195223.1483.05.156.1
3
2.0
5
2.18.08.1
=
×××
=∆
−
k
P
N/ m
2

































Α+∆=∆

c
y
x
n
y
x
m
y
x
ku
G
G
PP
µ
µ
δ
δ
1
=

















×
×












+
−
−
015.0
5
3
225.0405.0
105.1
10801.0
996
223.1

328.0
60.11
4.81975.120
= 1132.851 ( N/ m
2
)
( IX. 118 / 189 / STT2 )
GVHD:

Chương 4
TÍNH TOÁN CƠ KHÍ
1. Chọn vật liệu là thép không gỉ ( T 310 /
STT2 )
Thép X18H10T
Độ nhớt va đập ( a
k
x 10
6
) = 2.10
6
( J/ m
2
)
Độ giản dài tương đối δ ( % ) = 38
Chiều dày tấm thép = 20
Giới hạn bền kéo ( σ
k
) = 550.10
6
( N / m

2
)
Giới hạn bền chảy ( σ
ch
) = 220.10
6
( N / m
2
)
Hệ số dẫn nhiệt ở 20 ÷ 100
o
C = 16.3 W / m độ
Khối lượng riêng δ = 7.85.10
3

Chiều dài thân tháp hình trụ hàn
p suất thiết bò (trong) ( XIII. 10/ 360/ STT2 )
UTTLV
Ρ+Ρ=Ρ
Mà
9.244265.281.9996 =××=Η=Ρ g
tt
δ
( chiều cao tháp )

( )
2
/751.255599.24426851.1132 mN
lv
=+=Ρ

Giá trò hệ số an toàn của một số vật liệu chế tạo cơ bản: cán, rèn, dập ( thép
không gó)
( XIII.10 / 356 / STT2 )
n
k
= 2.6
n
c
= 1.5
n
bl
= 1.5
Ứùng suất cho phép giới hạn bền chảy ( XIII 1- 2 / 355 )
[ ]
η
σ
σ
k
k
k
n
=
( N/ m
2
) =
6
6
10385.1909.0
6.2
10.550

×=
( N/ m
2
)
[ ]
6
6
10.1329.0
5.1
10.220
===
η
σ
σ
c
c
k
n
( N/ m
2
)
Hệ số bổ sung bề dày C ( XIII.17 / 363 /STT2 )
31002
321
=+++=++= CCCC
( mm )
Do C
1
= 0.1 × 20 ( năm ) = 2.10
-3

( m )

3
103
−
×=C
( m )
Hệ số bền của thành hình trụ theo phương dọc ϕ
 Hàn bằng tay, hồ quang
điện, hàn giáp hai mặt
ϕ
h
= 0.95 = ϕ ( thành kín ) ( T 363 / STT2/ VD
1
)
[ ]
194.707695.0
751.25559
10385.190
6
=
×
=
Ρ
h
lv
k
ϕ
σ
> 50 ( bỏ qua P ở mẫu )

 Chiều dài thân:
GVHD:

[ ]
33
6
1
1009.3103
95.0101322
751.255598.0
2
−−
×=×+
×××
×
=+= C
PD
S
hk
tt
ϕσ
( m ) ≈ 3 (m)
Chọn S = 3mm
Theo bảng VIII.9 / TTK/ NVT / 259
D
t
= 800 ( m )
 S
min
= 3 ( m )

 Bề dài thực của tháp là
S = S
min
+ S
1
= 3 + 3 = 6 mm = 6.10
-3
( m )
2. Tính chiều dài đáy và nắp thiết bò
- Chọn đáy và nắp elip tiêu chuẩn
- Chọn chiều dài đáy và nắp bằng chiều dài thân tháp.
S
n
= S
d
= S
th
= 3 ( mm )
- Kiểm tra điều kiện bền
3
33
10.74.4
843.0
10.210.6
−
−−
=
−
=
−

t
a
D
CS
< 0.125
- Kiểm tra áp suất dư tính toán cho phép theo công thức
[ ]
[ ]
( )
( )
( )
( )
429.0
23843.0
23095385.1902
2
=
−
−×××
=
−+
−
=Ρ
a
ah
CSR
CS
ϕσ
( mm )
- Tính ống dẫn khí vào tháp

Đường kính ống dẫn khí vào tháp
V
Q
d
π
4
=
( mm )
Q: lưu lượng thể tích của khí ( m
3
/ s )
V: vận tốc dòng khí ( 10 – 20 m/s ) chọn V = 16 m/s

149.0
36001614.3
10004
=
××
×
=d
( m )
Chọn đường óng dẫn khí ra và vào tháp là d = 0.15 m = 150 mm
- tính ống dẫn lỏng vào tháp
10.0
36005.114.3
53.4144
=
××
×
==

V
Q
d
π
( m )
Q: là lưu lượng lỏng ( m
3
)
3. Tính lưới đỡ đệm và đóa phân phối
Lưới đỡ đệm:
- chọn lưới đỡ là thép hợp kim X18 H10T
- Các thanh có hình chữ nhật, mỗi cạnh có bề rộng b = 10 mm
- Đường kính trong D
t
= 800 mm ( theo bảng IX. 22 / 230 / STT2 )
- Đường kính lưới đỡ đệm D
l
= 785 mm
- Số thanh đỡ đệm n =
36
22
785
==
l
l
b
D
thanh
GVHD:

- b
l
: chiều rộng bước lưới đỡ đệm = 22 mm
Diện tích lưới đỡ đệm
( )
22
2
2
484.0625.483736
4
78514.3
4
mmm
D
S
l
l
==
×
==
π
Khối lượng riêng của đệm khô:
ddd
Vm
δ
×=

Với δ
d
= 600 kg/ m

2

( )
754.0
4
5.18.014.3
4
2
2
=
××
=
×
=
d
t
d
H
D
V
π
4.452600754.0 =×=
d
m
kg
Khối lượng dung dòch lỏng
m
l
=
dddd

V
δ
×
m
2
=
( ) ( ) ( )
9965.18.0
4
14.3
75.01
4
1
2
×××−=×Η×××−=−
dddtdddddd
DVV
δ
π
δ
= 187.65 kg
Tổng khối lượng mà lưới chòu
M = m
1
+ m
2
= 452.4 +187.65 = 640.05 kg
Tải trọng mà thanh lưới chòu theo một đơn vò diện tích.
( )
914.12972

484.0
81.905.640
=
×
=
×Μ
=Ρ
l
S
g
N/ m
2

Tải trọng mà một thanh phải chòu tính theo đơn vò chiều dài
88.282785.0
36
914.12972
=×=×
Ρ
= D
n
q
( N/ m
2
)
Chọn thanh dài nhất chòu lực phân phối đều hai gối
M
max
=
758.27

8
785.088.282
8
2
=
×
=
×
l
Dq
( N/ m )
4. Chân đỡ và tai treo
- Chọn vật liệu là thép CT 3
- Số tai treo là 2
- Số chân đỡ là 4
Trọng lượng thân tháp
G
t
=
gHDS
t
×××××
πδ
=
162.292081.95.28.010614.37900
3
=××××××
−
( N)
Với

δ =
7900
kg/ m
3
D:
đường
GVHD:

kính
tháp
H:
chiều
cao
tháp
Trọng lượng đệm khô
044.443881.94.452 =×=×= gmG
dt
( N )
Trọng lượng dung dòch
G
l
= V x g x δ
V =
h
D
V
d
×
×
+×

4
75.0
2
π
thể tích lỏng trong tháp
V
d
=
d
H
D
4
2
π
thể tích lớp đệm
h : chiều cao không có đệm
G =
( )
118.462499681.91
4
0814.3
4
75.0
2
2
=×××
×
+×
d
H

D
π
( N )
Trọng lượng đáy và nắp
tndn
gSFGG
δ
××××== 22

=
791.706790081.910676.02
3
=×××××
−
( N )
F : diện tích đáy và nắp ( m
2
) = 0.76 m
2

Bảng XIII – 10 / 382
Trọng lượng tổng cộng của tháp
115.12686044.4438162.2920118.4624791.706
max
=+++=+++=
dtldn
GGGGG
N
Tải trọng đặt lên chân đỡ
279.3172

4
279.12686
4
max
===
G
Q
N = 0.317 x 10
4
Chọn tải trọng cho phép lên một tai treo ( T 438 / STT2 )
G = 0.5 x 10
4
( N ) > 0.317 x10
4
( N )
Bề mặt đỡ
F = 172 x 10
4
( m
2
)
L = 110 mm
B = 80
B
1
= 95
B
2
= 110
H = 180

h = 120
S = 6
GVHD:

l = 40
d = 18
Khối lượng một tai treo = 1 kg
C họn tải trọng cho phép lên một chân đỡ ( T 437 / STT2 )
G = 0.5 x 10
4
( N )
Bề mặt đỡ F = 172 x10
4
( m
2
)
Tải trọng cho phép lên bề mặt đỡ
q = 0.44 x 10
-6
( N/ m
2
)
F =5.7 x 10
4
L = 90
B = 65
B
1
= 75
H = 140

S = 6
l = 35
d = 18
a = 15
d = 14
5. Tính bích ghép thân
- Chọn bích liền bằng thép để nối thiết bò ( T 417 / STT2 )
- Đường kính trong D
t
= 800 mm
- đường kính ngoài D
n
= 811 mm
- Đường kính ngoài bích D = 930 mm
- Đường kính tâm bulong D
b
= 880 mm
- Đường kính mép vát D
I
= 850 mm
- Đường kính bulông d = M 20
- Số bulông Z = 24 cái
- Chiều cao bích h = 20 mm
- Vật liệu chế tạo thép CT 3
Kích thước đóa phân phối và lưới đỡ đệm ( T 230 / STT2 )
Chọn đóa loại 1
D
đóa
= 500 mm
ng dẫn lỏng

d x S = 44.5 x 2.5 mm
t = 70
chiều dài đỉa là 5 mm
GVHD: