thiet bi va qua trinh truyen nhiet

4
CHặNG I
NHặẻNG ậNH LUT C BAN CUA CNG NGH HOAẽ HOĩC
I. Mọỹt sọỳ khaùi nióỷm vaỡ õởnh nghộa:
1. Nng suỏỳt: Nng suỏỳt thióỳt bở, phỏn xổồớng hay nhaỡ maùy, ... laỡ sọỳ lổồỹng saớn
phỏứm taỷo ra (hay nguyón lióỷu chóỳ bióỳn) trón mọỹt õồn vở thồỡi gian.
Nóỳu G laỡ troỹng lổồỹng, Vs laỡ thóứ tờch (saớn phỏứm hay nguyón lióỷu), laỡ thồỡi gian thỗ
nng suỏỳt P bũng :
G
Vs
hay P =
P=





3

P coù thóứ tờnh bũng T/s, kg/h, m /s, ...
2. Cọng suỏỳt: Q laỡ nng suỏỳt tọỳi õa coù thóứ õaỷt õổồỹc cổồỡng õọỹ laỡm vióỷc I cuớa thióỳt
bở laỡ nng suỏỳt cuớa thióỳt bở tờnh cho õồn vở cuớa mọỹt õaỷi lổồỹng õỷc trổng (thóứ tờch, dióỷn tờch,
kờch thổồùc, ...).
Vờ duỷ nóỳu V laỡ thóứ tờch cuớa thióỳt bở thỗ coù thóứ bióứu dióựn cổồỡng õọỹ bũng:
P
G
I= =
V ìV
3
I coù thóứ tờnh bũng T/h.m , m3/h.m2 (theo dióỷn tờch cuớa thióỳt bở).
3. Tióu phờ: Nguyón lióỷu, nổồỹc, nng lổồỹng, ... laỡ lổồỹng nguyón lióỷu, nổồùc, nng

lổồỹng, ... tióu hao õóứ taỷo ra õồn vở saớn phỏứm.
Vờ duỷ Tnguyón lióỷu/Tsaớn phỏứm; m3 nổồùc/T; kwh/m3
4. ọỹ chuyóứn hoaù: ọỹ chuyóứn hoaù nguyón lióỷu A (taùc chỏỳt) laỡ tyớ lóỷ giổợa lổồỹng taùc
chỏỳt A õaợ chuyóứn hoaù vaỡ lổồỹng ban õỏửu. thồỡi õióứm , V laỡ thóứ tờch cuớa hóỷ thọỳng taùc
duỷng, GA laỡ troỹng lổồỹng chỏỳt A, CA laỡ nọửng õọỹ cuớa chỏỳt A vaỡ XA laỡ õọỹ chuyóứn hoaù cuớa
chỏỳt A.
- thồỡi õióứm ban õỏửu o = 0, caùc õaỷi lổồỹng trón coù trở sọỳ tổồng ổùng Vo, GAo, CAo vaỡ
XAo.
- thồỡi õióứm 1 chỏỳt A õaợ chuyóứn hoaù hoaỡn toaỡn thỗ caùc trở sọỳ tổồng ổùng laỡ V1,
GA1, CA1 vaỡ XA1= 1.
Nóỳu coù nhióửu taùc chỏỳt A, B, C, ... thỗ mọựi chỏỳt coù õọỹ chuyóứn hoaù cuớa mỗnh XA, XB,
XC, ...
Theo õởnh nghộa ồớ thồỡi õióứm , õọỹ chuyóứn hoaù laỡ:
G GA
G G
hay X = o
(1)
X A = Ao
G Ao
Go
Go G
Nóỳu tờnh theo phỏửn trm thỗ X % = 100 ì
Go
Tổỡ (1) ta coù:

G = Go (1 X )

(2)

5

Chia 2 vóỳ cho Vo ta coù:
Vỗ

G Go
=
(1 X )
Vo Vo
Go
G
= C o (1 X )
= Co
Vo
Vo

- Nóỳu hóỷ thọỳng laỡ chỏỳt loớng hay dung dởch (thóứ tờch V thay õọứi khọng õaùng kóứ),
hay laỡ khờ maỡ tọứng thóứ tờch khọng thay õọứi trong quaù trỗnh chuyóứn hoaù thỗ:
G
G
= = C vaỡ C = C o (1 X )
(3)
Vo V
- Nóỳu trong chuyóứn hoaù thóứ tờch thay õọứi vaỡ V = Vo thỗ:
G
G
G
=
= o (1 X )
V Vo Vo

C
hay
C = o (1 X )



(4)

Nhổng bióỳn õọứi theo thồỡi gian nón duỡng khọng tióỷn. Ngổồỡi ta duỡng khaùi nióỷm
õọỹ thay õọứi tổồng õọỳi cuớa thóứ tờch hóỷ khi chuyóứn hoaù õaợ hoaỡn toaỡn (X=1):
V Vo V1
= 1
=
1
Vo
Vo

V1 = Vo (1 + )
2H2 + O2 = 2H2O
2
1
Ta coù:
= 1 =
3
3
5. Hióỷu suỏỳt saớn phỏứm: Hióỷu suaùt saớn phỏứm thu õổồỹc s laỡ tyớ lóỷ giổợa lổồỹng saớn
phỏứm thổỷc tóỳ thu õổồỹc Gs vaỡ lổồỹng tọỳi õa thu õổồỹc Gmax (nóỳu chuyóứn hoaù hoaỡn toaỡn):
G
s = s (%)
Gmax

Vờ duỷ trong quaù trỗnh:

cuợng coù thóứ bióựu dióựn s qua lổồỹng taùc chỏỳt (nguyón lióỷu)
G GA
s = Ao
G Ao
Nhổ vỏỷy s= XA: hióỷu suỏỳt saớn phỏứm bũng õọỹ chuyóứn hoaù cuớa nguyón lióỷu.
Nóỳu phỏứn ổùng thuỏỷn nghởch thỗ s khọng thóứ naỡo õaỷt õóỳn max õổồỹcmaỡ cao nhỏỳt laỡ
luùc õaỷt cỏn bũng *s vaỡ luùc õoù:
G s*
= X A*
s max =
G s max

s laỡ hióỷu suỏỳt cỏn bũng hay hióỷu suỏỳt lyù thuyóỳt. ọi khi sổớ duỷng khaùi nióỷm hióỷu
suỏỳt so vồùi lyù thuyóỳt:
G
s = s*
Gs


6

s =

Gs
G

X
ì s max

= s = A*
*
G s max
s max X A
Gs

6. Tọỳc õọỹ quaù trỗnh: Tọỳc õọỹ cuớa quaù trỗnh bióứu dióựn qua lổồỹng saớn phỏứm chờnh S
thu õổồỹc hay lổồỹng nguyón lióỷu chờnh A tióu hao trong mọỹt õồn vở thồỡi gian.
dG s
dG A
u=
hay u =
d
d
Cuợng coù thóứ bióựu dióựn qua caùc õaỷi lổồỹng ỏỳy nhổng trong õồn vở thóứ tờch
1 dG s
1 dG A
hay u =
u=
V d
V d
G
Nóỳu thóứ tờch cuớa hóỷ thọỳng khọng õọứi coù thóứ bióựu dióựn qua nọửng õọỹ vỗ
=C
V
dC s
dC
hay u = A
u=
d

d
7. Chi phờ cồ baớn cho õồn vở cọng suỏỳt:
Nóỳu K laỡ chi phờ cồ baớn cho caớ thióỳt bở (hay phỏn xổồớng), vờ duỷ tờnh bũng õọửng vaỡ
Q laỡ cọng suỏỳt cuớa thióỳt bở tờnh bũng T/nm thỗ chi phờ cồ baớn cho õồn vở cọng suỏỳt laỡ:
K
R=
Q
* Nóỳu cọng suỏỳt thay õọứi, thổỷc tóỳ cho thỏỳy:
R = aQ-0.4
a: laỡ hóỷ sọỳ phuỷ thuọỹc vaỡo tờnh chỏỳt cuớa saớn xuỏỳt
Nóỳu so saùnh 2 hóỷ thọỳng vồùi cọng suỏỳt Q1 vaỡ Q2 vồùi Q2 = 2Q1 thỗ:
2Q
R2 aQ20.4
=
= ( 1 ) 0.4 = 0.76 R2 = 0.76R1
0.4
R1 aQ1
Q1
Nghộa laỡ cọng suỏỳt tng lón 2 lỏửn thỗ chi phoùi cồ baớn cho mọỹt õồn vở cọng suỏỳt chố
coỡn 76% hay giaớm õi 24%.
* Nóỳu S laỡ giaù thaỡnh saớn phỏứm tờnh theo õồn vở (vờ duỷ õọửng/T) thỗ:
S = mQn
m, n: laỡ hóỷ sọỳ, vaỡ n = -0.2 ữ -0.3
So saùnh 2 cọng suỏỳt Q1 vaỡ Q2 vồùi Q2 = 2Q1 vaỡ lỏỳy n = -0.2 ta coù:
2Q
S 2 mQ20.2
=
= ( 1 ) 0.2 = 0.87
0.2
S1 mQ1

Q1
Nghộa laỡ nóỳu cọng suỏỳt tng lón 2 lỏửn thỗ giaù thaỡnh saớn phỏứm giaớm õi 13%.
II. Cỏn bũng trong caùc quaù trỗnh cọng nghó:
1. Nguyón lyù Le Chatelier:
a sọỳ caùc phaớn ổùng thổỷc hióỷn trong CNHH laỡ caùc phaớn ổùng thuỏn nghởch. Caùc
phaớn ổùng naỡy õóửu dỏựn õóỳn traỷng thaùi cỏn bũng.


7
Trong caùc õióửu kióỷn coù aớnh hổồớng õóỳn traỷng thaùi cỏn bũng thỗ sổỷ thay õọứi nhióỷt õọỹ,
aùp suỏỳt, nọửng õọỹ caùc chỏỳt tham gia phaớn ổùng coù vai troỡ quan troỹng hồn caớ. Caùc yóỳu tọỳ naỡy
taùc õọỹng õóỳn traỷng thaùi cỏn bũng theo nguyón lyù Le Chatelier:
Mọỹt hóỷ ồớ traỷng thaùi cỏn bũng bóửn, nóỳu chuỷi mọỹt taùc õọỹng tổỡ bón ngoaỡi laỡm thay
õọứi mọỹt trong caùc yóỳu tọỳ quyóỳt õởnh õóỳn vở trờ cỏn bũng thỗ trong hóỷ seợ xaớy ra mọỹt quaù
trỗnh theo chióửu laỡm giaớm aớnh hổồớng cuớa taùc õọỹng õoù.
Tổỡ õoù suy ra:
* Khi tng nhióỷt õọỹ cuớa họựn hồỹp caùc chỏỳt phaớn ổùng thỗ cỏn bũng seợ chuyóứn dởch
theo chióửu phaớn ổùng thu nhióỷt, tổùc haỷ nhióỷt õọỹ cuớa họựn hồỹp caùc chỏỳt phaớn ổùng.
* Khi tng aùp suỏỳt cỏn bũng chuyóứn dởch theo chióửu giaớm thóứ tờch cuớa họựn hồỹp.
* Khi tng nọửng õọỹ cuớa mọỹt trong caùc chỏỳt phaớn ổùng thỗ cỏn bũng chuyóứn dởch
theo chióửu giaớm nọửng õọỹ cuớa noù.
2. Hũng sọỳ cỏn bũng cuớa phỏứn ổùng hoaù hoỹc:
a/ Hũng sọỳ cỏn bũng:
*/ Phaớn ổùng thuỏỷn nghởch:
aA + bB rR + sS + Q
Tọỳc õọỹ phaớn ổùng thuỏỷn:
u1 = k1CAaCBb
Tọỳc õọỹ phaớn ổùng nghởch:
u2 = k2CRrCSs
k1, k2: hũng sọỳ tọỳc õọỹ phuỷ thuọỹc vaỡo nhióỷt õọỹ.

k1 C R*r C S*s
Nóỳu u1 = u2 ta coù:
=
= Kc
(1)
k 2 C A*a C B*b
(dỏỳu * coù nghộa laỡ trở sọỳ ồớ traỷng thaùi cỏn bũng)
Kc:hũng sọỳ cỏn bũng
*/ Nóỳu tờnh thaỡnh phỏửn theo phỏửn mol N
NA + NB + NR + NS = 1 thỗ:
N *r N * s
K N = R*a S*b
NA NB

(2)

*/ Nóỳu laỡ khờ thỗ coù thóứ lỏỳy aùp suỏỳt phỏửn PI
PA + PB + PR + PS = P (aùp suỏỳt chung) thỗ:
PR*r PS*s
(3)
K P = *a *b
PA PB
*/ So saùnh caùc trở sọỳ cuớa K
Kp = Kc(RT)n
Kp = KNPn

(4)
(5)

Vồùi n = (r + s) - (a + b)

b/ Yẽ nghộa cuớa trở sọỳ hũng sọỳ cỏn bũng:
*/ Ta thỏỳy K tng thỗ tổớ sọỳ tng so vồùi mỏựu sọỳ, nghộa laỡ nọửng õọỹ saớn phỏứm tng
lón. K õaùnh giaù õọỹ sỏu cuớa phaớn ổùng hoaù hoỹc, õọỹ chuyóứn hoaù cuớa taùc chỏỳt.
*/ k1, k2 phuỷ thuọỹc nhióỷt õọỹ nón K cuợng phuỷ thuọỹc vaỡo nhióỷt õọỹ.


8
*/ Mäúi liãn hãû giỉỵa K v âäü chuøn hoạ cán bàòng X* = α
Vê dủ:
aA + bB ⇔ rR + sS
Âỉa vãư 1mol A
A + b/aB ⇔ r/aR + s/aS
Näưng âäü cạc cháút âáưu CA , CB , CR , CS , nãúu âäü chuøn hoạ l α thç â cọ CAα mol A tạc
dủng CAαb/a molo B âãø tảo thnh CAαr/a mol R v CAαs/a mol S, v lục âọ näưng âäü cạc
cháút l CA(1-α); CB - CAαb/a; CR + CAαr/a; CS + CAαr/a, nhỉ váûy:
r
s
(C R + C Aα ) r (C S + C Aα ) s
a
a
(6)
Kc =
b
a
b
(C A − (1 − α )) (C B + C Aα )
a
Tỉång tỉû ta tênh âỉåüc KN, KP phủ thüc vo α.
*/ K cọ thãø tçm trỉûc tiãúp åí säø tay hoạ l; cng cọ thãø tênh K tỉì ∆H âäü biãún âäøi
entapi åí âiãưu kiãûn chøn (1atm, 298oK) theo phỉång trçnh Van't Hoff:

d ln K p
∆H
(7)
=
dT
RT 2
∆H
ln K p = −
+B
RT
R: hàòng säú khê (R = 1.987 cal/mol.oC); ∆H (cal/mol)
III. Täúc âäü phn ỉïng v vai tr ca nọ âäúi våïi cạc quạ trçnh cäng nghãû:
Cäng thỉïc chung ca täúc âäü l:
u = k×F×∆C
Nãúu hãû âäưng thãø thç:
u = k×∆C
k: hãû säú täúc âäü; F: bãư màût tiãúp xục pha; ∆C: âäüng lỉûc quạ trçnh.
1. Hãû säú täúc âäü k: khäng chè phủ thüc tênh cháút hoạ hc ca tạc cháút m cn phủ
thüc c tênh cháút váût l ca chụng, cáúu tảo thiãút bë, täúc âäü cạc dng v âäü khúy träün cạc
cháút trong mäi trỉåìng âäưng thãø.
k l håüp thnh ca cạc hàòng säú täúc âäü thûn k1, nghëch k2, phủ k'p, k''p ... v ca
cạc hãû säú khuúch tạn cạc cháút âáưu (tạc cháút) vo vng phn ỉïng D1, D2, ... v cạc cháút
cúi (sn pháøm) ra ngoi vng phn ỉïng D'1, D'2, ...
k = f(k1, k2, k'p, k''p ..., D1, D2, ..., D'1, D'2, ...)
Ngoi ra k cn phủ thüc vo thäng säú cáúu tảo thiãút bë v chãú âäü lm viãûc ca
thiãút bë. Vç váy, cáưn xem xẹt âải lỉåüng no cå bn cọ nh hỉåíng âãún k v b qua cạc âải
lỉåüng khäng cå bn. Âải lỉåüng cå bn l âải lỉåüng ỉïng vo quạ trçnh chênh, cọ trë säú nh
nháút v do âọ, lm cháûm quạ trçnh chênh.
Vê dủ: - Khúy träün täút nãn b qua hãû säú khúy tạn (âng thãø)
- Phn ỉïng mäüt chiãưu v phn ỉïng phủ khäng âạng kãø thç k = k1

- Quạ trçnh dë thãø thç khuúch tạn hản chãú täúc âäü
k = (D1, D2, ..., D'1, D'2, ...)
2. Bãư màût tiãúp xục pha F:


9
- Nãúu khúy mảnh hãû dë thãø thç F = täøng bãư màût cạc pháưn tỉí nàûng hån (hảt ràõn
trong hãû K-R, R-L; git lng trong hãû K-L, L-L, ...)
- Nãúu dng cäüt âãûm thç F = täøng bãư màût cạc âãûm.
Chụ : Trong cạc hãû K-L, L-L nãúu räúi loản mảnh thç xạc âënh F ráút khọ vç cạc pha xám
nháûp dỉåïi dảng dng räúi, bong bọng, bt, git, mng, ...û, lục âọ láúy F bàòng mäüt âải lỉåüng
qui ỉåïc Fq (vê dủ bàòng tiãút diãûn thiãút bë, bàòng bãư màût táút c cạc ngàn, täøng bãư màût âãûm, ..)
3. Âäüng lỉûc ∆C: âäüng lỉûc ca quạ trçnh hoạ hc l hiãûu säú ca näưng âäü C. Nãúu
quạ trçnh åí pha khê thç âäüng lỉûc l ∆P (hiãûu säú ca ạp sút)
Vê dủ: * Quạ trçnh âäưng thãø:
+) Phn ỉïng mäüt chiãưu:
aA + bB → rR + sS
u = kCAaCBb ⇒ ∆C = CAaCBb
+) Phn ỉïng thûn nghëch: u = k(CA - CA*)a(CB - CB*)b
⇒
∆C = (CA - CA*)a(CB - CB*)b
hồûc
u = k1CAaCBb - k2CRrCSs
∆C1 = CAaCBb
∆C2 = CRrCSs
⇒
u = k1∆C1 - k2∆C2
* Quạ trçnh dë thãø:
+) Háúp thủ hay ngỉng håi : ∆C = C - C*
C: näưng âäü (hay ạp sút pháưn) tỉïc thåìi (thỉûc) åí pha cho chuøn (khê) ca cháút

âỉåüc chuøn (khê âỉåüc háúp thủ hay håi âỉåüc ngỉng).
C*: näưng âäü áúy lục cán bàòng; nọ l ạp sút håi bo ho ca cháút âỉåüc chuøn trãn
bãư màût dung dëch háúp thủ hay cháút lng ngỉng.
+) Nh hay bäúc håi:
∆C = C* - C
IV. Cạc biãûn phạp âãø tàng täúc âäü ca quạ trçnh cäng nghãû:
Ngỉåìi ta tàng täúc âäü bàòng cạch tạc âäüng âãún cạc säú hảng ca täúc âäü u
1. Tàng âäüng lỉûc ∆C ca quạ trçnh:
a/ Tàng näưng âäü ca tạc cháút: Nghéa l lm cho ngun liãûu båït tảp cháút
âi. Tàng näưng âäü tỉïc lm tàng täúc âäü, båït âỉåüc thãø têch thiãút bë, chi phê váûn chuøn,
khúy träün, nhiãût máút mạt cho tảp cháút. Ngoi ra, cn gim âỉåüc cạc phn ỉïng phủ.
Trong thỉûc tãú cạc biãûn phạp tàng näưng âäü ca cạc cháút tham gia phn ỉïng trong
ngun liãûu ban dáưu phủ thüc vo trảng thại táûp håüp ca chụng.
+) Âäúi våïi dung dëch ngỉåìi ta tàng näưng âäü bàòng cạch dng nhỉỵng dung mäi thêch
håüp, hồûc lm bay håi hồûc kãút tinh dung mäi.
+) Âäúi våïi cháút khê thç dng biãûn phạp nẹn âãø tàng näưng âäü, hồûc dng biãûn phạp
háúp thủ, háúp phủ cạc cháút khê tham gia phn ỉïng cọ näưng âäü tháúp âãø tạch chụng khi cạc
cháút trå.
Trong thỉûc tãú ngỉåìi ta thỉåìng cho dỉ cạc cháút r tiãưn âãø tàng cao täúc âäü phn ỉïng.
Tuy nhiãn, viãûc tàng näưng âäü tạc cháút khäng phi bao giåì cng cọ låüi. Âäúi våïi nhỉỵng


10
phn ỉïng cọ täúc âäü quạ nhanh, cọ tênh cháút tỉïc thåìi thç cọ thãø âem lải háûu qu khäng tät
(näø, chạy). Do váûy, cáưn phi gim näưng âäü tạc cháút (âãø lm cháûm täúc âäü phn ỉïng) bàòng
cạch pha thãm khê trå hồûc cho vo tỉìng lỉåüng nh.
b/ Âiãưu chènh ạp sút P (ch úu nh hỉåíng âãún pha khê)
Âäúi våïi khê tàng ạp sút cọ nghéa l tàng näưng âäü. Näưng âäü khê t lãû våïi ạp sút
pháưn, nãn cọ thãø thay CA bàòng PA v âäüng lỉûc ∆C bàòng ∆P.
+) Quạ trçnh mäüt chiãưu hay quạ trçnh thûn nghëch åí xa cán bàòng åí pha khê:

- Âäúi våïi phn ỉïng hoạ hc åí pha khê:
aA + bB → rR + sS
a
b
a
b
u = kPA PB v ∆P = PA PB
Nãúu NA, NB l pháưn mol ca A v B trong pha khê, P l ạp sút chung thç:
PA = NAP; PB = NBP
u = k(NAP)a(NBP)b = kPAaPBbPa+b
u
n>1
a
b
Âàût kPA PB = β v a + b = n (báûc phn ỉïng)
n=1
n
u = βP
n<1
P
Nhỉ váûy P tàng thç u tàng v n cng cao thç nh hỉåíng cng låïn.
- Âäúi våïi quạ trçnh chuøn khäúi khê vo lng hay ràõn (háúp thủ, háúp phủ, ngỉng
håi) thç:
u = k.F.∆P
vç åí xa cán bàòng nãn cọ thãø b P* trong ∆P=P-P*
⇒
u = k.F.P
Täúc âäü tè lãû våïi ạp sút, vç váûy, tàng P âãø tàng täúc âäü háúp thủ hay ngỉng håi.
- Âäúi våïi quạ trçnh nh khê hay bäúc håi thç ngỉåüc lải. Ngỉåìi ta dng chán khäng.
+) Quạ trçnh mäüt chiãưu hay quạ trçnh thûn nghëch åí pha khê gáưn cán bàòng

*
(P hay C* khäng b qua):
x
*
*
- Âäúi våïi phn ỉïng hoạ hc: ∆P=(PA-PA )(PB-PB )
Nãúu P tàng thç PA, PB tàng vç ∆P tàng v täúc âäü ca quạ trçnh
tàng .
1
1. Nãúu phn ỉïng lm gim thãø têch (∆n<0) thç P tàng
2
lm x tàng (Le Chatelier). Trỉåìng håüp ny P tàng r rng cọ
låüi cho c täúc âäü, hiãûu sút. Ngoi ra P tàng thç thãø têch hãû
Pop
P
thäúng gim dáùn âãún âỉåìng kênh äúng gim. Nhỉ váûy, båït âỉåüc Sỉû phủ thüc x vo P cho
váût liãûu, gim xáy dỉûng. Tuy nhiãn, khäng nãn tàng ạp sút
phn ỉïng khäng thûn
quạ cao vç u cáưu vãư thnh äúng, thiãút bë, täún nàng lỉåüng nẹn, nghëch (x hiãûu sút sn
... Håüp lê nháút ạp sút tỉì 100 âãún vi tràm atm.
pháøm). 1. ∆n<0; 2. ∆n>0


11
2. Nóỳu thóứ tờch tng (n>0) trổồỡng hồỹp xa cỏn bũng thỗ coù lồỹi vỗ P tng thỗ x tng,
nhổng õóỳn gỏửn cỏn bũng x caỡng tng chỏỷm vaỡ õóỳn giaù trở xmax ồớ Pop rọửi giaớm õi. Pop tổỡ 1
õóỳn vaỡi atm tuyỡ tờnh chỏỳt cuớa phaớn ổùng, bỏỷc phaớn ổùng n vaỡ õọỹ chuyóứn hoaù mong muọỳn.
- ọỳi vồùi quaù trỗnh chuyóứn khọỳi (dở thóứ)
1. Trổồỡng hồỹp hỏỳp thuỷ khờ (hay ngổng hồi):
P = P - P*. P tng thỗ P tng u tng: tng hỏỳp thuỷ (Le Chatelier). Vỗ vỏỷy, P

cao coù lồỹi.
2. Trổồỡng hồỹp nhaợ (hay bọỳc hồi) thỗ cỏửn giaớm P.
- ọỳi vồùi loớng aớnh hổồớng P õóỳn u nhoớ, nón phaới cỏửn P lồùn. Nhổng P lồùn aớnh hổồớng
õóỳn õọỹ nhồùt vaỡ quaù trỗnh chuyóứn tổỡ õọỹng hoỹc sang khuyóỳch taùn.
Vờ duỷ: Polime hoaù etylen ồớ 2000atm chuyóứn tổỡ KLR.
- ọỳi vồùi rừn thỗ aùp suỏỳt sióu cao mồùi coù taùc duỷng.
Vờ duỷ: Cacbon hoaỡ tan trong kim loaỷi chaớy ồớ 2400oC chố chuyóứn thaỡnh kim cổồng
ồớ aùp suỏỳt 100000atm.
c/ ióửu chốnh nhióỷt õọỹ õóứ tng õọỹng lổỷc cuớa quaù trỗnh chuyóứn khọỳi:
(chổù khọng phaới cho phaớn ổùng hoaù hoỹc)
+) Trong hỏỳp thuỷ, ngổng hồi: C = C - C*
C* aùp suỏỳt hồi baợo hoaỡ trón dung dởch, tng lón nóỳu nhióỷt õọỹ tng. Nóỳu nhióỷt õọỹ giaớm thỗ
C* giaớm C tng u tng.
+) Trổồỡng hồỹp nhaợ, bọỳc hồi thỗ ngổồỹc laỷi: C = C* - C. Ngổồỡi ta tng nhióỷt õọỹ õóứ
tng tọỳc õọỹ cuớa quaù trỗnh.
d/ ổa saớn phỏứm ra khoới hóỷ thọỳng taùc duỷng:
+)
u = k1C1 - k2C2 = k1CAaCBb - k2CRrCSs
ổa saớn phỏứm ra thỗ CR, CS giaớm õi (hay trióỷt tióu), C2 giaớm vaỡ tọỳc õọỹ phaớn ổùng tng lón.
+) Quaù trỗnh chuyóứn khọỳi:
1. Nóỳu hỏỳp thuỷ C = C - C*. ổa saớn phỏứm (chỏỳt õổồỹc hỏỳp thuỷ) ra khoới hóỷ
thọỳng tổùc laỡ laỡm giaớm nọửng õọỹ ồớ loớng õi, do õoù C* giaớm C tng u tng.
2. Nóỳu quaù trỗnh nhaợ C = C*- C. ổa chỏỳt õổồỹc nhaợ ra khoới hóỷ thọỳng tổùc
laỡ laỡm giaớm nọửng õọỹ ồớ pha khờ, nhoỡ õoù C tng u tng.
2. Tng hóỷ sọỳ tọỳc õọỹ cuớa quaù trỗnh khờ:
a/ Tng nhióỷt õọỹ:
+) Nhióỷt õọỹ aớnh hổồớng õóỳn tọỳc õọỹ phaớn ổùng:
Theo Arrhe'nius:
k = k0e-E/RT
E

d ln k
E
=
2.3 lg k =
2
RT
dT
RT
k: hũng sọỳ tọỳc õọỹ phaớn ổùng
E: nng lổồỹng hoaỷt hoaù (J/mol)
R: hũng sọỳ khờ lờ tổồớng (R=8.3146 J/mol.0K)


12
Trong thỉûc tãú cäng nghiãûp, ngỉåìi ta nháûn tháúy khi tàng nhiãût âäü phn ỉïng lãn
10 C (trong phảm vi nhiãût âäü tỉì 100-400oC) v nàng lỉåüng hoảt hoạ khong 63125kJ/mol thç täúc âäü ca phn ỉïng hoạ hc tàng tỉì 2 - 4 láưn, tháûm chê gáúp 10 láưn.
Cáưn chụ l tàng nhiãût âäü lm tàng täúc âäü phn ỉïng thûn, phn ỉïng nghëch v c
phn ỉïng phủ. Âiãưu ny lm hả âäü chn lc ca sn pháøm chênh. Vç váûy ráút cáøn tháûn
trong viãûc sỉí dủng biãûn phạp tàng nhiãût âäü.
+) Âäúi våïi khuúch tạn:
nh hỉåíng ca nhiãût âäü êt hån nhiãưu. Khi tàng nhiãût âäü lãn 10oC thç váûn täúc
khuúch tạn chè tàng khong 1.1 - 1.3 láưn. Sỉû phủ thüc ca hãû säú khuúch tạn vo nhiãût
âäü tn theo cäng thỉïc tỉång tỉû nhỉ phỉång trçnh Arrhe'nius:
d ln D E D
=
dT
RT
D: hãû säú khuúch tạn
ED: nàng lỉåüng hoảt hoạ ca quạ trçnh khuúch tạn.
* Giåïi hản ca viãûc tàng nhiãût âäü:

1. Âäúi våïi phn ỉïng thn nghëch phạt nhiãût, tàng nhiãût âäü lm chuøn dëch cán
bàòng theo chiãưu nghëch, nghéa l lm gim âäü chuøn hoạ. Cn âäúi våïi phn ỉïng thn
nghëch thu nhiãût thç âäü chuøn hoạ khäng gim khi tàng nhiãût âäü, nhỉng hiãûu qu ngy
cng gim vç täúc âäü tàng cháûm hån åí nhiãût âäü cao.
2. Trong nhiãưu quạ trçnh hỉỵu cå, viãûc tàng nhiãût âäü ⇒ tàng phn ỉïng phủ ⇒ täøn
tháút cháút v lm gim hiãûu sút sn pháøm chênh (vê dủ täøng håüp rỉåüu metanol).
3. Tạc cháút cọ thãø bë phán hu hay bë âỉa ra ngoi vng phn ỉïng (vê dủ bäúc håi).
4. Cạc hảt tạc cháút ràõn hay xục tạc cọ thãø chy ra, dênh våïi nhau (thiãu kãút) lm
cho bãư màût tiãúp xục gim (vê dủ to>900oC thç xy ra hiãûn tỉåüng kãút khäúi qûng S khi âiãưu
chãú H2SO4 lm gim bãư màût phn ỉïng v gim âäü khuúch tạn oxy ⇒ u gim).
5.u cáưu chëu nhiãût âäü ca váût liãûu phi cao (tỉïc bãưn àn mn v chëu nhiãût).
b/ Dng xục tạc:
Tàng nhiãût âäü cọ nhiãưu hản chãú nãn ngỉåìi ta dng xục tạc âãø tàng täúc âäü phn ỉïng
m khäng cọ nhỉåüc âiãøm ca viãûc tàng nhiãût âäü.
Xục tạc lm tàng mảnh k ⇒ u tàng m khäng nh hỉåíng âãún khuúch tạn, khäng
thay âäøi cán bàòng (chè lm chọng âảt cán bàòng), lải cọ tạc dủng chn lc, chè lm nhanh
phn ỉïng mong mún. Tuy nhiãn, xục tạc cọ nhỉỵng hản chãú vç cọ thãø bë ngäü âäüc, cọ thãø
máút hồûc gim hoảt tênh åí nhiãût âäü cao.
Cháút xục tạc thỉåìng tham gia vo phn ỉïng v chuøn phn ỉïng tỉì mäüt giai âoản
thnh hai hồûc nhiãưu giai âoản:
Täøng quạt ta cọ:
A + B + xt = AB + xt
Lục âáưu:
A + xt → ⏐A...xt⏐→ Axt
Axt + B → ⏐B...Axt⏐
⏐B...Axt⏐ → AB + xt
o


13

Cháút xục tạc cọ kh nàng lm gim nàng lỉåüng hoảt hoạ ca phn ỉïng. Âáy l
tênh cháút quan trng ca cháút xục tạc, nọ tảo âiãưu kiãûn thûn låüi cho phn ỉïng xy ra dãù
dng v nhanh chọng.

E
[A... B]

[A... xt]

[B... Axt]

∆Eh

A+B
A xt

AB

Cạc cháút xục tạc dng trong cäng nghiãûp phi âm bo âỉåüc cạc u cáưu sau:
+ Cháút xục tạc cọ tênh chn lc, hoảt tênh cao, nàng sút låïn.
Al2O3 ( 350 0 C )
Vê dủ:
C2H5OH ⎯⎯
⎯ ⎯⎯→ C2H4 + H2O
Cu ( 250 0 C )
C2H5OH ⎯⎯ ⎯⎯→ CH3CHO + H2
+ Lỉåüng cháút xục tạc cho vo bẹ hån ráút nhiãưu so våïi lỉåüng cháút tham gia phn
ỉïng v khäng bë biãún âäøi sau phn ỉïng.
+ Cháút xục tạc chè cọ kh nàng thục âáøy phn ỉïng mau âảt âãún trảng thại cán
bàòng, nghéa l chè lm tàng täúc âäü phn ỉïng chỉï bn thán khäng thãø lm cho phn ỉïng

xy ra âỉåüc. Vê dủ mäüt phn ỉïng no âọ cọ ∆G<0 bẹ thç tỉû nọ khọ cọ thãø tỉû xy ra âỉåüc,
nhỉng khi cho thãm cháút xục tạc vo thç phn ỉïng s xy ra nhanh.
Vê dủ. Phn ỉïng täøng håüp NH3:
N2 + 3H2 = 2NH3
∆G = -4 kcal
Phn ỉïng trãn khọ xy ra, nãúu thãm cháút xục tạc Fe, Ni vo thç phn ỉïng s xy ra
nhanh.
+ Nhiãût âäü thỉûc hiãûn phn ỉïng tháúp
+ Cọ âäü bãưn cå hc cao, bãưn âäúi våïi cạc cháút âäüc
+ Dãù tại sinh.
Trong cạc u cáưu trãn, u cáưu vãư hoảt tênh l quan trng nháút. Nọ âỉåüc âënh nghéa l
mỉïc tàng täúc âäü phn ỉïng so våïi khi khäng dng xục tạc.
k
(A: hoảt âäü xục tạc)
A = xt
k


14

k = k0e

−

E
RT

k xt = k 0 e
⇒

A=

e

E
− t
RT
−

Vê dủ:

−

E

(khäng cọ xục tạc)

E xt
RT

(cọ xục tạc)

=e

E − Et
RT

e RT
2SO2 + O2

∆E

= e RT
2SO3 + Q

o

Nãúu khäng cọ xục tạc åí 693 K cọ E = 420000J/mol
Dng xục tạc V2O5 thç Ext = 268000J/mol cng åí 693oK
( 420000 − 268000 )
8.314×693

⇒
A=e
= e 26.4 = 3× 1011
Nghéa l täúc âäü tàng lãn 3×1011 láưn.
Trong cäng nghiãûp âãø âm bo nàng sút cao, cháút xục tạc phi cọ bãư màût âån vë
cao. Ngoi ra trong cạc thiãút bë thỉûc hiãûn cạc phn ỉïng xục tạc phi bäú trê sao cho cháút
xục tạc tiãúp xục täút våïi cạc cháút phn ỉïng. Cho âãún nay trong cäng nghiãûp hoạ cháút cọ 3
kiãøu thiãút bë tiãúp xục:
1/ Loải cọ cháút xục tạc cäú âënh: trong cạc thiãút bë ny, cháút xục tạc l nhỉỵng hảt
nh hồûc lỉåïi âàût cäú âënh trong thiãút bë. Loải thiãút bë ny cọ nhỉåüc âiãøm l âënh kç phi
ln phiãn qụa trçnh chuøn hoạ v tại sinh xục tạc. Viãûc bo âm chãú âäü nhiãût âãø låïp xục
tạc hoảt âäüng täút cng khọ khàn, kãút cáúu thiãút bë cng phỉïc tảp. Loải ny êt âỉåüc sỉí dủng.
2/ Loải cọ cháút xục tạc di âäüng: trong thiãút bë loải ny c quạ trçnh chuøn hoạ láùn
tại sinh âãưu liãn tủc. Ngỉåìi ta bäú trê mäüt hãû thäúng hai thiãút bë, mäüt thiãút bë chuøn hoạ v
mäüt thiãút bë tại sinh. Trong quạ trçnh lm viãûc cạc giạ âỉûng xục tạc di chuøn liãn tủc dc
theo thiãút bë tiãúp xục sang thiãút bë tại sinh räưi lải tråí vãư thnh mäüt vng khẹp kên. Nhỉ
váûy, âm bo nàng sút chuøn hoạ cao v chãú âäü lm viãûc dãù dng hån v kãút cáúu thiãút
bë âån gin.

3/ Loải thiãút bë táưng säi: trong thiãút bë ny cạc hảt xục tạc âỉåüc cạc lưng khê duy
trç åí trảng thại lå lỉỵng giäúng nhỉ âang säi. ÅÍ trảng thại ny cháút xục tạc tiãúp xục täút nháút
våïi cạc cháút phn ỉïng. Diãûn têch lm viãûc ca cháút xục tạc âỉåüc sỉí dủng täúi âa. Ton bäü
viãûc âỉa cháút xục tạc vo khu vỉûc phn ỉïng, tỉì khu vỉûc ny ra khu vỉûc tại sinh v tưn
hon lải theo chu kç kên âỉåüc thỉûc hiãûn mäüt cạch liãn tủc bàòng cạch dng khê hay khäng
khê âãø thäøi. Hiãûn nay loải ny l ỉu viãût nháút.
c/ Tàng cỉåìng khúy träün: (khúy träün thay thãú khuúch tạn phán tỉí
bàòng khuúch tạn âäúi lỉu, nhåì âọ tàng hãû säú khuúch tạn)
Biãûn phạp ny chè cọ låüi khi quạ trçnh cäng nghãû xy ra åí miãưn khuúch tạn. Nãúu
khuúch träün mảnh âãún mäüt mỉïc âäü khuúch tạn â låïn, lục áúy täúc âäü phn ỉïng quút
âënh, lục ny quạ trçnh chuøn sang miãưn âäüng hc v nãúu khúy träün mảnh hån nỉỵa lải
cọ hải vç träün mảnh lm gim ∆C do âọ näưng âäü gáưn näưng âäü cúi hån.


15

∆C = (CA - CA*)(CB - CB*)
CA gáưn CA* v CB gáưn CB* ⇒ ∆C gim
Tạc dủng ca khúy träün:
+ Trong hãû âäưng thãø, khúy träün lm âäưng âãưu näưng âäü v tàng säú láưn va chảm
giỉỵa cạc phán tỉí.
+ Trong hãû dë thãø, quạ trçnh xy ra åí bãư màût pha F. Khúy träün âỉa nhanh cạc
phán tỉí chỉa tạc dủng âãún bãư màût áúy âãø tiãúp xục nhau räưi âỉa nhanh cạc sn pháøm ra khi
bãư màût áúy. Ngoi ra khúy träün lm phán tạn nh khê v lng thnh git hay bong bọng
nhåì âọ tàng F.
Nhỉ váûy, trong 3 phỉång phạp tàng k, ngỉåìi ta chn phỉång phạp no lm nhanh
giai âoản cháûm nháút ca quạ trçnh. Nãúu quạ trçnh åí miãưn âäüng hc thç tàng nhiãût âäü v
xục tạc. Nãúu quạ trçnh åí miãưn khuúch tạn thç tàng khúy träün v pháưn no tàng nhiãût âäü.
3. Tàng bãư màût tiãúp xục pha F:
Âáy l biãûn phạp ạp dủng cho cạc hãû dë thãø. Mäùi loải hãû cọ mäùi biãûn phạp gii

quút thêch håüp v cạch tàng F quút âënh cáúu trục ca thiãút bë phn ỉïng. Thỉåìng thç
ngỉåìi ta tàng bãư màût pha nàûng hån (ràõn vo lng) bàòng cạch phán tạn nọ räưi tảo âiãưu kiãûn
âãø pha nhẻ (khê vo lng) tiãúp xục bao quanh.
a/ Hãû khê-lng:
Cọ 4 biãûn phạp tàng bãư màût tiãúp xục trong cäng nghiãûp:
+ Tỉåïi cháút lng lãn váût âãûm, cháút lng chy thnh mng mng trãn bãư màût âãûm
(thạp, cäüt). F = täøng bãư màût âãûm.
+ Phun cháút lng thnh bủi, cháút lng tiãúp xục våïi pha khê dỉåïi dảng cạc git lng
(thiãút bë thạp, hay phng phun tỉåïi). F = täøng bãư màût cạc git.
Cỉåìng âäü lm viãûc ca nọ hån loải trãn nhỉng khọ phun git âãưu nãn khäng äøn
âënh, êt dng hån.
+ Cho cháút khê sủc qua khäúi cháút lng (cäüt, thạp cọ ngàn, lỉåïi, âéa). F = täøng bãư
màût cạc bong bọng.
Cỉåìng âäü lm viãûc låïn hån thạp âãûm nhung sỉïc cn thu lỉûc låïn nãn êt dng.
+ Chuøn khäúi bt, khê âỉa tỉì dỉåïi lãn vo khäúi lng qua lỉåïi cọ màõt ráút nh âãø
phán tạn v våïi täúc âäü â låïn âãø lỉûc ma sạt giỉỵa khê v lng cán bàòng våïi trng lỉåüng
lng, nhåì âọ tảo thnh låïp bt nhỉ säi.
So våïi 3 loải trãn loải ny cọ F låïn nháút.
b/ Hãû khê-ràõn v lng-ràõn:
Âãø tàng diãûn têch tiãúp xục âäúi våïi nhỉỵng quạ trçnh cọ cháút ràõn tham gia, ngỉåìi ta
tạn nh ràõn v lm cho ràõn xäúp (tàng bãư màût trong ca läø) v tảo âiãưu kiãûn khê v lng
tiãúp xục våïi bãư màût trong v ngoi. Ngỉåìi ta chia lm 4 biãûn phạp:
+ Dng cạnh gảt âo cạc hảt ràõn chuøn âäüng trãn cạc ngàn. Cạc hảt ràõn råi tỉì
ngàn trãn xúng ngàn dỉåïi qua cạc läø ca ngàn. Khê hay lng cng âi tỉì ngàn ny qua
ngàn khạc, qua cạc läø ny v qua cạc hảt ràõn trãn ngàn. Fq = bãư màût cạc ngàn.


16
Loải thiãút bë ny phỉïc tảp, hiãûu qu khäng cao, nãn êt dng.
+ Dng vi phun ràõn â nghiãưn mën vo dng khê hay lng chy mảnh. F = täøng

bãư màût hảt ràõn.
Våïi hãû lng-ràõn thç dng cạnh khúy âãø phán bäú âãưu ràõn trong lng.
+ Thäøi khê hồûc lng qua lỉåïi trãn âọ ph låïp hảt ràõn. Sỉïc cn thu lỉûc ca låïp
ràõn ny tàng nhanh nãúu âäü mën ca nọ cng cao. Do âọ, khäng âỉåüc nghiãưn nhhảt ràõn.
+ Khúy åí låïp lå lỉỵng (táưng säi, gi lng), cho dng khê (hay lng) qua låïp ràõn tạn
mën, våïi täúc âäü â låïn âãø lỉûc ma sạt giỉỵa dng khê (lng) v hảt ràõn cán bàòng våïi trng
lỉåüng hảt ràõn. Nhỉ váûy, hảt ràõn lå lỉỵng nhy lãn, råi xúng nhỉng khäng bë kẹo theo.
Phỉång phạp ny hay dng cho hãû K-R, hãû L-R êt dng vç täúc âäü táưng säi ca lng tháúp
(vi mm/sec)
c/ Hãû lng-lng: (hai lng khäng tan vo nhau)
Phỉång phạp täút nháút l khúy âãø tàng tiãúp xục. Ngoi ra, cn dng phỉång phạp
cho cháút lng nhẻ chy ngỉåüc tỉì dỉåïi ngỉåüc våïi cháút lng nàûng âãø tảo thnh hãû nh
tỉång. Trong hãû ny cháút lng no cọ sỉïc càng bãư màût låïn s phán bäú thnh git trong
cháút kia.
d/ Hãû ràõn-ràn:
Khúy träün bàòng khê nẹn, cå khê hay thng quay.


17
CHỈÅNG II
NGUN LIÃÛU, NỈÅÏC V NÀNG LỈÅÜNG TRONG CÄNG NGHÃÛ HOẠ HC
Tè lãû cạc úu täú trong giạ thnh sn pháøm hoạ cháút thay âäøi tu tỉìng loải sn
pháøm, nhỉng trung bçnh khong: ngun liãûu 60-70% (sn pháøm hoạ dáưu > 70%), nàng
lỉåüng 10%, kháúu hao 5-10%, lao âäüng 4%. Nỉåïc chiãúm tè lãû khäng låïn trong giạ thnh,
nhỉng viãûc xỉí lê nỉåïc trỉåïc v sau quạ trçnh l quan trng v phỉïc tảp.
A. Ngun liãûu:
I. Khại niãûm ngun liãûu:
1/ Ngun liãûu l gç:
Ngỉåìi ta thỉåìng gi táút c nhỉỵng váût liãûu thiãn nhiãn dng trong cäng nghiãûp âãø
sn xút ra sn pháøm l ngun liãûu. Ngoi nhỉỵng cháút âáưu, trong cäng nghiãûp ngỉåìi ta

cn dng nhiãưu váût liãu â qua chãú biãún cäng nghiãûp (bạn sn pháøm) hồûc phãú pháøm ca
ngnh khạc dng lm ngun liãûu cho cạc ngnh no âọ.
Vê dủ: máût âỉåìng → rỉåüu; khê than cäúc → täøng håüp hỉỵ cå; ...
2/ Tiãu chøn ca ngun liãûu:
- T lãû cháút cọ êt (phủ thüc tỉìng loải ngun liãûu, tiãu chøn cúi l tênh kinh tãú)
v tảp cháút.
- Khäúi lỉåüng táûp trung åí mäüt âëa âiãøm
- Âëa l: viãûc váûn chuøn dãù dng tỉì nåi khai thạc âãún nåi chãú biãún.
- Âiãưu kiãûn khai thạc: âäü cao, âäü sáu, âäü phán tạn.
- Trçnh âäü ké thût chãú biãún.
II. Phán loải:
1/ Theo trảng thại táûp håüp: ràõn (cháút khoạng, than, qûng); lng (nỉåïc, dáưu m);
khê (khäng khê, khê thiãn nhiãn).
2/ Theo thnh pháưn: vä cå, hỉỵu cå.
3/ Theo ngưn gäúc: thiãn nhiãn, nhán tảo (than cäúc, khê cäng nghiãûp, ...)
Ngun liãûu thiãn nhiãn cọ thãø chia thnh nhiãưu loải: gäúc khoạng, gäúc âäüng váût,
gäúc thỉûc váût, nỉåïc v khäng khê.
III. Váún âãư sỉí dủng ngun liãûu trong cäng nghiãûp hoạ cháút:
1/ Chn ngun liãûu: chn trãn cå såí kinh tãú l ch úu (vç giạ thnh ca ngun
liãûu chiãúm âãún 60-70%)
Vê dủ: cọ nhiãưu loải ngun liãûu âãø sn xút rỉåüu etylic:
- Lỉång thỉûc: täún 160-250 ngy cäng/1 táún rỉåüu.
- Thu phán gäù r hån khong 40%
- Phãú pháøm ca xenlluloza r hån 75%
- Täøng håüp tỉì dáưu khê r hån 75%
- Rè âỉåìng.
2/ Tçm cạc biãûn phạp sỉí dủng ngưn ngun liãûu ngho hån.


18

3/ Thóỳ caùc nguyón lióỷu coù thóứ duỡng laỡm thổỷc phỏứm bũng caùc nguyón lióỷu khaùc.
4/ Tọứng hồỹp sổớ duỷng nguyón lióỷu.
Vờ duỷ:
Quỷng Apatit
Tuyóứn nọứi
Apatit
Chóỳ bióỳn hoaù hoỹc
Thaỷch cao
muọỳi florua
Xi mng
A.photphoric
Nguyón tọỳ hióỳm
Caùc muọỳi photphat

Nefelin (K,Na)2O.Al2O3.2SiO2
Chóỳ bióỳn hoaù hoỹc
Bọử taỷt
Xi mng
Xọ õa
Titan
Vanadi
Gali

Phỏn lỏn
Nhọm
IV. Xổớ lờ sồ bọỹ nguyón lióỷu: (laỡm giaỡu quỷng)
1/ Muỷc õờch cuớa vióỷc xổớ lờ:
- Mồớ rọỹng nguọửn nguyón lióỷu, sổớ duỷng nguyón lióỷu ngheỡo.
- Nỏng cao cổồỡng õọỹ thióỳt bở (tng tọỳc õọỹ quaù trỗnh, giaớm thóứ tờch mỏỳt cho caùc chỏỳt
khọng cỏửn thióỳt), giaớm nng lổồỹng tióu hao.

- Nỏng cao chỏỳt lổồỹng saớn phỏứm.
- Tióỳt kióỷm vỏỷn chuyóứn, kho taỡng.
Quaù trỗnh xổớ lờ sồ bọỹ nguyón lióỷu bao gọửm caùc cọng õoaỷn nhổ sau:
+) Phỏn loaỷi theo kờch thổồùc
+) Nghióửn
+) oùng baùnh (vó vión) vaỡ thióu kóỳt (muỷc õờch tng kờch thổồùc laỡm cho haỷt rừn
tióỳp xuùc tọỳt, õọửng õóửu)
+) Laỡm giaỡu
+) Khổớ nổồùc (sỏỳy, loỹc, cọ õỷc)
+) Taùch buỷi
2/ Caùc phổồng phaùp laỡm giaỡu:
Quaù trỗnh naỡy aùp duỷng cho caùc loaỷi quỷng õaợ qua nghióửn vaỡ coù thaỡnh phỏửn hoaù hoỹc
cuợng nhổ tờnh chỏỳt vỏỷt lờ khọng õọửng nhỏỳt.
Coù nhióửu phổồng phaùp laỡm giaỡu: cồ hoỹc, nhióỷt, hoaù hoỹc.
a/ Phổồng phaùp cồ hoỹc:
Phổồng phaùp naỡy dổỷa trón cồ sồớ tờnh chỏỳt vỏỷt lờ vaỡ hoaù lờ cuớa quỷng õóứ taùch, noù
õổồỹc duỡng chuớ yóỳu õóứ laỡm giaỡu khoaùng rừn. Coù caùc loaỷi sau:
* Tuyóứn nọứi: laỡ phổồng phaùp laỡm giaỡu phọứ bióỳn duỡng qui mọ lồùn, noù coù thóứ taùch
quỷng thaỡnh nhióửu loaỷi khaùc nhau. Quaù trỗnh tuyóứn nọứi dổỷa vaỡo tờnh chỏỳt thỏỳm nổồùc khaùc
nhau cuớa caùc loaỷi quỷng.


19
Nãúu hảt â nh v khäng tháúm nỉåïc (kë nỉåïc) thç trng lỉåüng khäng thàõng âỉåüc
sỉïc càng bãư màût ca nỉåïc v hảt näøi lãn.
Trại lải, nãúu hảt tháúm nỉåïc (ỉa nỉåïc) thç s chçm xúng. Do váûy, khi tuøn näøi,
qûng phi âỉåüc nghiãưn mën âãún cåỵ hảt khong 0.1 - 0.3mm.
Âãø tàng nhanh quạ trçnh trong thỉûc tãú ngỉåìi ta tiãún hnh nhỉ sau:
1/ Pha thãm vo trong nỉåïc nhỉỵng cháút lm näøi: cháút tảo bt, cháút lỉûa chn,
cháút cn näøi, cháút âiãưu chènh.

Cháút tảo bt: âãø tảo thnh bt cọ âäü bãưn cao, âáy l nhỉỵng cháút hoảt âäüng bãư
màût, tảo nãn cạc mng trãn bãư màût bt: dáưu thäng, càûn chỉng cáút than âa, rỉåüu, ...
Cháút lỉûa chn (hay cháút gọp): cọ tạc dủng tàng âäü kë nỉåïc ca cạc hảt qûng cáưn
lm näøi. Bàòng cạch tảo trãn bãư màût chụng mäüt mng kë nỉåïc. Chụng l nhỉỵng cháút cọ cáúu
trục khäng âäúi xỉïng: pháưn phán cỉûc nh v pháưn khäng phán cỉûc låïn. Khi âỉåüc háúp phủ,
nhọm phán cỉûc quay vãư phêa hảt qûng, cn khäng phán cỉûc quay vãư nỉåïc tảo thnh v kë
nỉåïc.
Cháút lỉûa chn chè háúp phủ mäüt säú loải qûng, thỉåìng sỉí dủng cạc loải sau: acid
oleic (C18H34O2), acid naphthc (C11H8O2), ditiophotphat.
Cháút cn näøi (hay cháút chçm): cọ tạc dủng lm tàng âäü ỉa nỉåïc ca nhỉỵng hảt
qûng khäng âënh lm näøi, thỉåìng sỉí dủng l nhỉỵng cháút âiãûn li: kiãưm, cạc múi sunphat,
xianua kim loải kiãưm.
Cháút âiãưu chènh: lm tàng hiãûu qu ca quạ trçnh: väi, xä âa, acid sunphuaric.
2/ Thäøi khäng khê qua häùn håüp qûng nghiãưn trong dung dëch nỉåïc tỉì dỉåïi lãn
trãn âãø tảo thnh nhỉỵng bt khäng khê bãưn.
kkhê
Cạc bt ny khi näøi lãn màût dung dëch nỉåïc
qûng mën
låïp bt qûng
s kẹo theo cạc hảt qûng kë nỉåïc. Trãn bãư
qûng tinh
màût nỉåïc s tảo thnh mäüt låïp bt qûng. Cn cạc hảt
khạc åí trảng thại lå lỉỵng v chçm dáưn xúng âạy. Nãúu
cáưn tạch nhiãưu loải qûng thç häùn håüp qûng sau khi tạch
âỉåüc s xỉí lê bàòng cháút hoảt hoạ nhàòm hu tạc dủng ca
cháút cn näøi. Sau âọ láûp lải quạ trçnh tuøn våïi cháút lm
näøi thêch håüp.
* Sng: âáûp qûng ra hồûc khi nghiãưn loải qûng chàõc khọ vủn, cn âạ khäng
chàõc dãù vủn. Sng âãø tạch riãng qûng v tảp cháút.
* Tạch bàòng trng lỉûc: phỉång phạp ny dỉûa trãn ngun tàõc cạc hảt cọ trng

lỉåüng riãng khạc nhau s cọ täúc âäü råi khạc nhau trong dng cháút lng hồûc khê.
Nãúu dng cháút lng gi l phỉång phạp ỉåït, nãúu dng cháút khê gi l phỉång phạp
khä.


20
Qûng nghiãưn

nỉåïc

Bn qûng

PHỈÅNG PHẠP ỈÅÏT

I

II

III
nỉåïc

1

2

3

I, II, III: bưng làõng
1. Pháưn nàûng (hảt to)
2. Pháưn trung bçnh

3. Pháưn nhẻ
Qûng nghiãưn âỉåüc khúy âãưu trong nỉåïc, chy thnh dng qua cạ bãø làõng. Bãư
räüng cạc bưng làõng låïn dáưn lãn, do âọ täúc âäü dng nỉåïc gim dáưn nãn cạc hảt nàûng làõng
trỉåïc, cạc hảt nhẻ (nh) làõng sau.
Trong phỉång phạp ỉåït ngỉåìi ta thỉåìng dng nỉåïc. Nãúu khoạng bë ho tan hồûc
phán hu trong nỉåïc thç dng cháút lng trå hay phỉång phạp khä.
Phỉång phạp khä dng khäng khê hồûc khê trå lm mäi trỉåìng lm giu qûng.
PHỈÅNG PHẠP KHÄ
Qûng tạn nh

1 :cạnh quảt
2: âéa quay
3: nọn ngoi
4: nọn trong

âỉa âi nghiãưn
sạn pháøm
THIÃÚT BË LY TÁM BÀỊNG KHÄNG KHÊ


21
Qûng nghiãưn råi xúng âéa quay 1 bë bàõn ra xung quanh. Cạc hảt nh, nhẻ bë
quảt 2 hụt lãn vàng vo thnh trủ ngoi v råi xúng. Cạc hảt to thç vàng vo trủ trong v
råi xúng, cn khäng khê tưn hon trong thiãút bë theo chiãưu mi tãn.
* Tạch bàòng âiãûn tỉì: phỉång phạp ny dng âãø tạch váût liãûu dãù bë nhiãùm tỉì khi
loải khäng bë nhiãùm tỉì.
Vê dủ: tạch qûng sàõt tỉì, cromit, rutin.
1

1. Bàng ti

2. Trủc quay
3. Nam chám âiãûn
4. Khoạng cọ tỉì tênh
5. Khoạng khäng cọ tỉì tênh

2
3

4

5

* Tạch bàòng ténh âiãûn: tỉång tỉû nhỉ tạch bàòng âiãûn tỉì nhỉng thay nam chám
âiãûn bàòng âiãûn cỉûc näúi våïi cỉûc ám ca chènh lỉu. Cạc hảt cọ âäü dáùn âiãûn låïn têch âiãûn ám
v bë âáøy ra xa, cn loải khäng âáùn âiãûn thç råi vo thng chỉïa dỉåïi bàng ti.
* Tạch bàòng phỉång phạp lc: l phỉång phạp tạch cháút ràõn ra khi mäi trỉåìng
khê hồûc lng nhåì låïp váût liãûu lc. Pháưn låïn quạ trçnh lc âỉåüc âạnh giạ båíi lỉåüng cháút
lng cn lải trong cháút ràõn (khi láúy cháút ràõn) hồûc lỉåüng cháút ràõn cn lải trong cháút lng
(khi láúy dëch lng).
b/ Phỉång phạp hoạ hc:
Phỉång phạp ny dng nhỉỵng cháút cọ tạc dủng ho tan chn lc mäüt trong cạc
cháút ca häùn håüp hồûc tảo thnh håüp cháút dãù tạch ra khi cháút khạc nhåì tênh nọng chy,
bay håi, hay kãút ta.
Vê dủ: + Cháút lng thç lm tàng näưng âäü cháút tan bàòng cạch bay håi dung mäi
hồûc kãút ta cáúu tỉí cáưn gim näưng âäü.
+ Cháút khê thç tạch riãng bàòng hoạ lng phán âoản; hoạ lng häùn håüp räưi
bay håi phán âoản; háúp thủ; háúp phủ; ...
B. Nỉåïc trong nghiãûp hoạ cháút.
I. Vai tr ca nỉåïc trong cäng nghiãûp hoạ cháút.
Nỉåïc dng nhiãưu trong cäng nghiãûp hoạ cháút, mäüt pháưn nỉåïc dng lm ngun

liãûu (sn xút hydro, oxy hồûc cạc kim loải hiãúm uran, vanadi, vng, bảc,...). Nhỉng ch
úu nỉåïc dng lm váût liãûu: mäi trỉåìng cho phn ỉïng (dung mäi), cháút âãø rỉía tảp cháút,
cháút mang nhiãût.
Vê dủ: - Sn xút NH3 cáưn tåïi 1500 m3H2O/T
- Såüi nhán tảo cáưn tåïi 2500 m3H2O/T


22
- H2SO4 cỏửn tồùi 50 m3H2O/T
II. Phỏn loaỷi:
1/ Nổồùc khờ quyóứn:
où laỡ nổồùc mổa, coù ờt taỷp chỏỳt vaỡ muọỳi hoaỡ tan.
2/ Nổồùc mỷt õỏỳt:
Doù laỡ nổồùc ao, họử, sọng, nổồùc bióứn. Loaỷi naỡy phuỷ thuọỹc vaỡo õióửu kióỷn õỏỳt õai, khu
vổỷc kinh tóỳ vaỡ thồỡi gian. Loaỷi naỡy chổùa nhióửu taỷp chỏỳt vaỡ muọỳi hoaỡ tan.
3/ Nổồùc ngỏửm:
Nổồùc maỷch, gióỳng phun. Loaỷi naỡy ờt taỷp chỏỳt hổợu cồ (do qua caùc tỏửng loỹc cuớa õỏỳt
õaù).
III. Chỏỳt lổồỹng cuớa nổồùc
Chỏỳt lổồỹng cuớa nổồùc quyóỳt õởnh bồới caùc õỷc trổng hoaù hoỹc, vỏỷt lờ cuớa noù nhổ: maỡu,
muỡi, õọỹ trong, nhióỷt õọỹ, tọứng haỡm lổồỹng muọỳi, tờnh oxy hoaù, õọỹ pH vaỡ õọỹ cổùng.
1/ Cỷn khọ: tọứng haỡm lổồỹng muọỳi tờnh bũng sọỳ mg kóỳt tuớa khọ coỡn laỷi khi laỡm
bay hồi 1lờt nổồùc vaỡ sỏỳy 110oC cho õóỳn khi khọỳi lổồỹng khọng õọứi. Lổồỹng kóỳt tuớa naỡy laỡ
caùc taỷp chỏỳt cuớa chỏỳt khoaùng vaỡ hổợu cồ.
2/ ọỹ cổùng: cuớa nổồùc taỷo bồới muọỳi Canxi vaỡ Magió. ọỹ cổùng tờnh bũng sọỳ mili
õổồng lổồỹng gam ion canxi vaỡ magió coù trong mọỹt lờt nổồùc. Coù 3 loaỷi õọỹ cổùng:
a/ Nhỏỳt thồỡi: (taỷm thồỡi) do bicacbonat Ca vaỡ Mg. Nóỳu õun noùng thỗ loaỷi
õổồỹc õọỹ cổùng naỡy:
(Ca,Mg)(HCO3)2 (Ca,Mg)CO3 + H2O + CO2
b/ Vộnh vióựn: do clorua, sunphat, nitrat Ca vaỡ Mg, õun noùng khọng loaỷi

õổồỹc õọỹ cổùng naỡy.
c/ Toaỡn phỏửn: tọứng hai õọỹ cổùng trón.
ọỹ cổùng laỡ 1. Nóỳu trong 1 lit nổồùc coù 1 mili õổồng lổồỹng gam ion Ca hay Mg (tổùc
laỡ 20.04 mgCa2+ hay 12.16 mgMg2+).
Nóỳu coù:
0 ữ 1.5 mili õổồng lổồỹng gam nổồùc rỏỳt móửm.
1.5 ữ 3.0 mili õổồng lổồỹng gam nổồùc móửm
3 ữ 6 mili õổồng lổồỹng gam õọỹ cổùng trung bỗnh
6 ữ 10 mili õổồng lổồỹng gam nổồùc cổùng
>10 mili õổồng lổồỹng gam rỏỳt cổùng
3/ ọỹ oxy hoaù (do caùc chỏỳt hổợu cồ): sọỳ mg KMnO4 tióu tọỳn khi õun sọi 1 lit nổồùc
coù dổ KMnO4 trong 10 phuùt.
4/ ọỹ trong: õo bũng chióửu daỡy lồùp nổồùc qua õoù coỡn trọng thỏỳy roợ mọỹt hỗnh qui
õởnh.
5/ ọỹ pH: nóỳu pH = 6.5 ữ 7.5 nổồùc trung tờnh.
IV. Laỡm saỷch nổồùc thión nhión.


23
Gọửm caùc giai õoaỷn sau: lừng, saùt truỡng, laỡm móửm (phổồng phaùp vỏỷt lờ: nhióỷt, cỏỳt,
õọng laỷnh; phổồng phaùp hoaù hoỹc: vọi-xọ õa hay phọtphat; phổồng phaùp hoaù lờ: nhổỷa trao
õọứi ion), laỡm hóỳt khờ bũng phổồng phaùp hoaù hoỹc hay vỏỷt lờ, chổng cỏỳt.
1/ Lừng trong bóứ lừng: sau õoù loỹc qua lồùp caùt. Coỡn õóứ kóỳt ruớa keo coù thóứ duỡng
chỏỳt keo tuỷ: Al2(SO4)3 hay FeSO4 goỹi laỡ phổồng phaùp õaùnh pheỡn:
Al2(SO4)3 + 6H2O = 3H2SO4 + 2Al(OH)3
Kóỳt tuớa vọ õởnh hỗnh Al(OH)3 hỏỳp phuỷ caùc chỏỳt keo, õọửng thồỡi keùo theo caùc haỷt
cỷn rừn xuọỳng. Ngoaỡi ra õọỹ cổùng taỷm thồỡi cuớa nổồùc õổồỹc laỡm haỷ xuọỳng:
Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = 3CaSO4 + 6CO2 + 2Al(OH)3
2/ Saùt truỡng:
a/ Duỡng Clor hay Ca(ClO)2 (hypocloritcanxi):

Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClO
HClO = HCl + O
Oxy nguyón tổớ seợ oxy hoaù maỷnh caùc chỏỳt hổợu cồ, dióỷt khuỏứn.
b/ Duỡng ozọn (O3) õóứ traùnh muỡi clor: O3 = 3O
c/ un noùng hay duỡng tia tổớ ngoaỷi
3/ Laỡm móửm: loaỷi hóỳt hay mọỹt phỏửn ion Ca2+, Mg2+
a/ Phổồng phaùp hoaù hoỹc:
* Phổồng phaùp vọi-xọ õa: vọi trổồùc rọửi xọ õa sau
- Vọi loaỷi õọỹ cổùng taỷm thồỡi, loaỷi sừt vaỡ CO2
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2H2O + 2CaCO3
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2H2O + CaCO3 + MgCO3
FeSO4 + Ca(OH)2 = Fe(OH)2 + CaSO4
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
- Xọ õa loaỷi õọỹ cổùng vộnh vióựn
MgSO4 + Na2CO3 = MgCO3 + Na2SO4
MgCl + Na2CO3 = MgCO3 + 2NaCl
CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4
Phổồng phaùp naỡy reợ tióửn nhổng chố õaỷt tồùi 0.3 õổồng lổồỹng mg/l
* Phổồng phaùp phọtphat:
3Ca(HCO3)2 + Na3PO4 = 6NaHCO3 + Ca3(PO4)2
3CaCl2 + 2Na3PO4 = 6NaCl + Ca3(PO4)2
Phổồng phaùp naỡy õaỷt õóỳn 0.03 õổồng lổồỹng mg/l vỗ Ca, Mg phọtphat ờt tan hồn
cacbonat nhióửu.
b/ Phổồng phaùp hoaù lờ: duỡng nhổỷa trao õọứi ion. Phổồng phaùp naỡy õaỷt õóỳn
0.035 ữ 0.07 õổồng lổồỹng mg/l.
4/ Loaỷi khờ:
a/ Phổồng phaùp hoaù hoỹc: cho taùc duỷng vồùi hoaù chỏỳt õóứ kóỳt tuớa (loaỷi CO2
bũng nổồùc vọi)

24
b/ Phổồng phaùp vỏỷt lờ: õóứ ngoaỡi trồỡi, phun hay suỷc khờ, õun chỏn khọng.
5/ Chổng cỏỳt: nóỳu cỏửn nổồùc saỷch thỗ chổng cỏỳt. Phổồng phaùp naỡy õừt tióửn, nóỳu
thỏỷt cỏửn thióỳt thỗ duỡng.
V. Xổớ lờ nổồùc thaới cọng nghióỷp:
1/ Muỷc õờch:
- Baớo vóỷ nguọửn nổồùc khoới bở nhióựm bỏứn, giaớm aớnh hổồớng õóỳn sinh thaùi.
- Thu họửi caùc chỏỳt trong nổồùc thaới.
- Sổớ duỷng laỷi nổồùc thaới.
2/ Caùc phổồng phaùp laỡm saỷch nổồùc thaới:
- Phổồng phaùp cồ hoỹc: lừng, loỹc õóứ loaỷi caùc taỷp chỏỳt lồ lổợng
- Phổồng phaùp hoùa lờ: thoaùng hồi, hỏỳp phuỷ
- Phổồng phaùp hoùa hoỹc: õóứ phỏn huyớ caùc taỷp chỏỳt, chuyóứn thaỡnh caùc chỏỳt khọng
õọỹc, cho kóỳt tuớa bũng hoaù chỏỳt.
Vờ duỷ : +) óứ phỏn huyớ gọỳc CN- thổồỡng oxy hoaù bũng Cl2 ồớ pH > 10 hoỷc coù thóứ
duỡng NaClO.
+) Loaỷi boớ Cr6+ bũng caùch duỡng chỏỳt khổớ NaHSO3 ồớ pH < 2.5 ( taỷo thaỡnh
Cr3+ khọng õọỹc)
- Phổồng phaùp gia nhióỷt: thổồỡng duỡng õóứ phỏn huyớ caùc hồỹp chỏỳt hổợu cồ.
C. Nng lổồỹng trong cọng nghióỷp hoaù chỏỳt:
I. Caùc daỷng nng lổồỹng duỡng trong cọng nghióỷp hoaù chỏỳt:
1/ ióỷn nng: duỡng õóứ chaỷy maùy: trọỹn, khuỏỳy, vỏỷn chuyóứn, nghgióửn, sỏỳy, bồm, ...,
duỡng cho caùc quaù trỗnh õióỷn hoaù, õióỷn tổỡ, õun noùng, ...
2/ Nhióỷt nng: do õọỳt nhión lióỷu, caùc chỏỳt mang nhióỷt: khờ loỡ, nổồùc, hồi nổồc, ...
õổa vaỡo. Nhióỷt cuợng coù thóứ do baớn thỏn quaù trỗnh toaớ ra.
Nhióỷt nng duỡng õóứ thổỷc hióỷn caùc quaù trỗnh vỏỷt lờ (nỏỳu chaớy, chổng cỏỳt, bọỳc hồi, cọ
õỷc, ...), õóứ õun noùng hóỷ thọỳng taùc duỷng.
3/ Quang nng: nng lổồỹng aùnh saùng õóứ thổỷc hióỷn caùc phaớn ổùng quang hoaù.
II. Vỏỳn õóử tióỳt kióỷm nng lổồỹng:
Trung bỗnh nng lổồỹng chióỳm tổỡ 10% thỏỷm chờ õóỳn 25% giaù thaỡnh saớn phỏứm.

Khọng nhổợng thóỳ ngaỡnh cọng nghióỷp hoaù chỏỳt sổớ duỷng nhióửu nng lổồỹng coù thóứ lón õóỳn
5% tọứng sọỳ nng lổồỹng thóỳ giồùi (41% tọứng nng lổồỹng thóỳ giồùi duỡng cho cọng nghióỷp,
42% cho õồỡi sọỳng, 17% cho giao thọng vỏỷn taới. Rióng cọng nghióỷp hoaù chỏỳt chióỳm 12%
nng lổồỹng duỡng cho cọng nghióỷp). Do vỏỷy, cỏửn phaới coù bióỷn phaùp sổớ duỷng hồỹp lờ vaỡ tióỳt
kióỷm nng lổồỹng. Coù thóứ sổớ duỷng caùc bióỷn phaùp nhổ sau:
1/ Phaới duỡng cọng nghóỷ hióỷn õaỷi, ờt tọỳn nng lổồỹng
2/ Tng hóỷ sọỳ sổớ duỷng nng lổồỹng:
W
- ióỷn nng: õn = lt ì 100%
Wth
Wlt, Wth: lổồỹng tióu thuỷ õióỷn nng theo lờ thuyóỳt vaỡ thổỷc tóỳ cho cuỡng mọỹt lổồỹng saớn phỏứm.


25
- Nhióỷt nng: nh =

Qlt
ì 100%
Qth

Qlt, Qth: lổồỹng nhióỷt tióu thuỷ theo lờ thuyóỳt vaỡ thổỷc tóỳ cho cuỡng mọỹt lổồỹng saớn phỏứm.
nh thổồỡng õaỷt tồùi 70%, coỡn 30% mỏỳt theo saớn phỏứm vaỡ ra mọi trổồỡng.
Caùc bióỷn phaùp chờnh õóứ tng hóỷ sọỳ :
* Giaớm mỏỳt maùt nng lổồỹng bũng cỏỳu taỷo thióỳt bở, giaớm bóử mỷt toaớ nhióỷt ra mọi
trổồỡng bũng caùch nhióỷt, caùch õióỷn tọỳt.
* Tỏỷn duỷng nng lổồỹng bũng nhióỷt dổ do saớn phỏứm mang ra, hay do quaù trỗnh phaùt
ra (vờ duỷ saớn phỏứm H2SO4 nhióỷt phaùt ra tồùi 5MJ nhổng hióỷn nay chố duỡng 0.36MJ, chióỳm
khoaớng 7%)
* Thu họửi nng lổồỹng: phoỡng taùi sinh nhióỷt, trao õọứi nhióỷt, buọửng caùch nhióỷt, ...
* Sổớ duỷng nguọửn nng lổồỹng thión nhión: nng lổồỹng mỷt trồỡi, nng lổồỹng gioù,

thuyớ trióửu, nhióỷt trong loỡng õỏỳt, ...


34
CHỈÅNG V
CÄNG NGHÃÛ SN XÚT AXIT NITRIC
I. Khại niãûm chung:
- Axit nitric åí nhiãût âäü thỉåìng l cháút lng khäng mu, bäúc khọi.
- Tu thüc vo näưng âäü m axit nitric cọ nhiãût âäü säi v kãút tinh khạc nhau: dung
dëch axit HNO3 68.4% cọ nhiãût âäü säi cao nháút bàòng 121.9oC. Âáy l âiãøm âàóng phê ca
dung dëch.
- Khi säi axit HNO3 bë phán hu theo phn ỉïng:
4HNO3 = 2H2O + 4NO2 + O2
NO2 ho tan lải vo axit lm cho axit cọ mu vng hồûc â.
- Axit HNO3 l cháút oxy hoạ mảnh. Axit HNO3 âáûm âàûc ho tan táút c cạc kim
loải tảo thnh cạc oxyt (trỉì cạc kim loải q: Au, Pt, Rh, ...)
- Cạc oxyt kim loải cọ kh nàng tan trong axit HNO3 tảo cạc múi nitrat. Riãng
âäúi våïi Fe, Al, Cr khi tạc dủng våïi axit HNO3 âáûm âàûc, ngüi cọ låïp oxyt bãưn vỉỵng tảo
thnh trãn bãư màût chëu âỉåüc tạc dủng ca axit.
- Cạc tãú bo âäüng, thỉûc váût bë axit HNO3 phạ hu. Âäúi våïi håüp cháút hỉỵu cå mảch
vng cọ nhán thç gäúc NO2 thay thãú gäúc H.
- Trong cäng nghiãûp cọ hai loải axit HNO3 : long (50-60%); âáûm âàûc (96-98%)
- Axit HNO3 âỉåüc dng âãø sn xút phán âảm, thúc näø, cháút do, såüi täøng håüp, ...
II. Cäng nghãû sn xút axit HNO3 long:
1/ Ngun lê chung:
Hiãûn nay trong cäng nghiãûp, ngỉåìi ta âiãưu chãú axit HNO3 chè bàòng mäüt phỉång
phạp duy nháút, âọ l oxy hoạ NH3. Qụa trçnh ny âỉåüc tiãún hnh theo hai giai âoản:
- Oxy hoạ NH3 thnh NO
- Háúp thủ NO2 âãø âiãưu chãú HNO3
a/ Oxy hoạ amoniac thnh oxyt nitå:

0
C
4NH3 + 5O2 ⎯Pt⎯− Rh
⎯( 750
⎯−850
⎯⎯
→ 4NO + 6H2O + Q
Ngoi ra cn cọ phn ỉïng phủ tảo thnh N2:
4NH3 + 3O2 ⎯
⎯→ 2N2 + 6H2O + Q
ÅÍ âáy ngỉåìi ta sỉí dủng häùn håüp NH3 trong khäng khê cọ näưng âäü 10-11% (theo
thãø têch), trong âiãưu kiãûn phn ỉïng nhỉ váûy hiãûu sút tảo thnh NO âảt âãún 96-98%. Häùn
håüp khê tảo thnh gi l nitroza.
Phn ỉïng oxy hoạ amoniac âỉåüc tiãún hnh trong thiãút bë tiãúp xục. Hiãûn nay, ngỉåìi
ta sỉí dủng thiãút bë tiãúp xục l mäüt täø håüp gäưm ba thiãút bë (Hçnh 5.1.)
• Trãn cng l thiãút bë lc catäng
• Tiãúp âãún l thiãút bë oxy hoạ
• Cúi l näưi håi thu häưi


35
- Họựn hồỹp khờ õi vaỡo thióỳt bở loỹc (1) qua mọỹt loaỷt caùc ngn loỹc, rọửi theo caùc cổớa
trón truỷ dỏựn khờ (2) ồớ tỏm thióỳt bở vaỡ õi xuọỳng phỏửn thióỳt bở oxy hoaù. Taỷi õỏy, khờ õi qua
lổồùi phỏn phọỳi (3) coù taùc duỷng phỏn phọỳi õóửu họựn hồỹp khờ õóứ õi xuọỳng lổồùi xuùc taùc (4).
Phờa dổồùi lổồùi õỷt mọỹt lồùp voỡng kim loaỷi (5) daỡy 250mm õóứ nhỏỷn nhióỷt cuớa khờ, coù taùc
duỷng nhổ mọỹt bọỹ tờch nhióỷt phoỡng khi thióỳt bở ngổỡng hoaỷt õọỹng trong mọỹt thồỡi gian ngừn
seợ õọỳt loỡ laỷi õổồỹc dóự daỡng. Lồùp voỡng naỡy coỡn coù taùc duỷng giổợ laỷi caùc haỷt xuùc taùc Pt bay
theo khờ, sau mọỹt thồỡi gian coù thóứ thu họửi laỷi õổồỹc.
- Phỏửn thióỳt bi dổồùi lổồùi xuùc taùc laỡm vióỷc ồớ nhióỷt õọỹ cao. Do õoù, õổồỹc loùt mọỹt lồùp
gaỷch chởu nhióỷt.

b/ ióửu chóỳ axit HNO3:
Giai õoaỷn naỡy gọửm hai quaù trỗnh:
- Oxy hoaù tióỳp NO thaỡnh NO2:
NO + O2
NO2 + Q
- Hỏỳp thuỷ NO2 bũng H2O õóứ taỷo thaỡnh HNO3:
3NO2(k) + H2O(l)
2HNO3(l) + NO(k) + Q
Caớ hai phaớn ổùng trón õóửu toaớ nhióỷt vaỡ xaớy ra theo chióửu giaớm thóứ tờch. Do õoù, phaớn
ổùng dởch chuyóứn theo chióửu thuỏỷn khi giaớm nhióỷt õọỹ vaỡ tng aùp suỏỳt.
Tuyỡ theo aùp suỏỳt cuớa hóỷ thọỳng thióỳt bở maỡ ngổồỡi ta chia ra 3 loaỷi cọng nghóỷ saớn
xuỏỳt axit HNO3 loaợng:
Hóỷ thọỳng laỡm vióỷc ồớ aùp suỏỳt thổồỡng: õióửu chóỳ HNO3 50% (hióỷu suỏỳt chuyóứn
hoaù NO2 laỡ 92%)
Hóỷ thọỳng laỡm vióỷc ồớ aùp suỏỳt cao (6-8 atm): õióửu chóỳ HNO3 > 60% (hióỷu suỏỳt
chuyóứn hoaù NO2 laỡ 98%)
Hóỷ thọỳng họựn hồỹp aùp suỏỳt thổồỡng õóỳn aùp suỏỳt cao
2/ Hóỷ thọỳng õióửu chóỳ axit HNO3 ồớ aùp suỏỳt thổồỡng:
(Hióỷn nay vỏựn coỡn sổớ duỷng rọỹng raợi)
* Sồ õọử lổu trỗnh cọng nghóỷ õióửu chóỳ axit nitric ồớ aùp suỏỳt thổồỡng (Hỗnh 5.2.)
- Khọng khờ õổồỹc õổa qua thióỳt bở laỡm saỷch khờ bũng nổồùc hay bũng xọ õa loaợng
(1) õóứ khổớ khờ coù tờnh axit vaỡ qua thióỳt bở loỹc bũng daỷ (2) õóứ loaỷi taỷp chỏỳt cồ hoỹc.
- Sau õoù khọng khờ õổồỹc quaỷt (3) õổa qua thióỳt bở loỹc catọng (4) cuỡng vồùi khờ NH3
saỷch dổồùi daỷng họựn hồỹp khờ amoniac coù nọửng õọỹ 10-12% NH3. Tổỡ thióỳt bở loỹc (4) khờ õi
vaỡo thióỳt bở tióỳp xuùc (5) õóứ oxy hoaù NH3 thaỡnh NO. ra khoới (5) họựn hồỹp khờ nitroza coù
nhióỷt õọỹ lón õóỳn 750-850oC õổa qua nọửi hồi thu họửi (6) õóứ giaớm nhióỷt õọỹ, õọửng thồỡi tỏỷn
duỷng nhióỷt thổỡa õóứ saớn xuỏỳt hồi quaù nhióỷt (coù aùp suỏỳt 40 atm vaỡ nhióỷt õọỹ 450oC).
- Sau õoù họựn hồỹp khờ coù nhióỷt õọỹ 160oC õổa vaỡo hóỷ thọỳng thióỳt bở laỡm laỷnh kióứu
ọỳng chuỡm (7) vaỡ (8) laỡm laỷnh bũng nổồùc. Nhióỷt õọỹ khờ giaớm xuọỳng coỡn 40oC. Taỷi hai thióỳt
bở naỡy, NO bở oxy hoaù thaỡnh NO2 vaỡ trong thióỳt bở taỷo thaỡnh axit HNO3 õổồỹc lỏỳy ra ồớ õaùy

thaùp vồùi caùc nọửng õọỹ tổồng ổùng laỡ 2-3% ồớ thaùp (7) vaỡ 30% ồớ thaùp (8) (sồớ dộ ồớ thaùp (8) coù


36
nọửng õọỹ axit cao hồn ồớ thaùp (7) vỗ taỷi thaùp (8) sổỷ oxy hoaù NO thaỡnh NO2 lồùn hồn vỗ nhióỷt
õọỹ tọỳi ổu cho phaớn ổùng naỡy khoaớng 40oC).
- Tổỡ thaùp (8) ra khờ õổồỹc quaỷt (9) õổa vaỡo hóỷ thọỳng saùu thaùp hỏỳp thuỷ tổỡ (10) õóỳn
(15) kióứu thaùp õóỷm, õổồỹc tổồùi bũng axit nitric vồùi caùc nọửng õọỹ thờch hồỹp. Taỷi caùc thaùp vổỡa
xaớy ra phaớn ổùng hỏỳp thuỷ NO2 vổỡa xaớy ra phaớn ổùng oxy hoaù NO vổỡa õổồỹc taỷo thaỡnh. Axit
cuớa thaùp sau coù nọửng õọỹ hỏỳp hồn õổồỹc chuyóứn dỏửn lón thaùp trổồùc õóứ taỷo thaỡnh axit coù
nọửng õọỹ cao hồn. Axit thaỡnh phỏứm õổồỹc lỏỳy ra ồớ thaùp hỏỳp thuỷ (11) chổù khọng lỏỳy ra ồớ
thaùp (10) vỗ thaùp naỡy õổồỹc sổớ duỷng nhổ mọỹt thióỳt bở chuyóứn hoaù tióỳp tuỷc NO thaỡnh NO2.
Caùc axit tuỏửn hoaỡn õóửu õổồỹc laỡm laỷnh trổồùc khi bồm trồớ laỷi thaùp hỏỳp thuỷ.
- Ra khoới thaùp (15) họựn hồỹp khờ coỡn khoaớng 0.6-0.8% oxyt nitồ. Khờ õổồỹc õổa vaỡo
thaùp hỏỳp thuỷ xọ õa (16), (17) õóứ thu họửi caùc oxyt nitồ dổồùi daỷng caùc muọỳi Na2NO3 vaỡ
NaNO2 theo phaớn ổùng:
Na2CO3 + NO2 + NO = 2NaNO2 + CO2
Na2CO3 + 2NO2
= NaNO2 + NaNO3 + CO2
Dung dởch NaCO3 vồùi nọửng õọỹ 200-250 g/l õổồỹc õổa vaỡo thaùp (17) vaỡ saớn phỏứm
õổồỹc lỏỳy ra ồớ thaùp (16).
- ọỳi vồùi quaù trỗnh hỏỳp thuỷ bũng kióửm, thỗ quaù trỗnh hỏỳp thuỷ seợ tọỳi ổu nóỳu nọửng õọỹ
NO2 vaỡ NO trong họựn hồỹp khờ bũng nhau. Do õoù, phia sdổồùi caùc thaùp hỏỳp thuỷ bũng kióửm
ngổồỡi ta thổồỡng bọỳ trờ thaùp oxy hoaù (18) khọng tổồùi dung dởch hỏỳp thuỷ. Taỷi õỏy, seợ xaớy ra
phaớn ổùng oxy hoaù NO thaỡnh NO2 laỡm cho tyớ lóỷ hai khờ naỡy bũng õồn vở.
- Khờ ra khoới thaùp (17) chố coỡn 0.1% oxyt nitồ. Dung dởch nitrit-nitrat õổồỹc duỡng
õóứ õióửu chóỳ NaNO3.