Đồ án Các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường
Tài liệu Đồ án Các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường: Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn ~ 1 ~ Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo không sử dụng vào mục đích khác nếu chưa có sự cho phép của tác giả-BQT diễn đàn kysumoitruong.vn Mục Lục Lời mở đầu ................................................................................................................................. 3 THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC .................................................................................................. 4 Phần I. Tính toán thiết kế tháp đệm ............................................................................................. 4 I. Tính toán các điều kiện ban đầu ....................................................................................... 4 II. Tính các thông số của tháp ........................................................................................... 9 1. Tính đường kính tháp đệm. ..............................................................................
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đồ án Các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 1 ~
Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo không sử dụng vào mục đích khác nếu chưa có sự cho
phép của tác giả-BQT diễn đàn kysumoitruong.vn
Mục Lục
Lời mở đầu ................................................................................................................................. 3
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC .................................................................................................. 4
Phần I. Tính toán thiết kế tháp đệm ............................................................................................. 4
I. Tính toán các điều kiện ban đầu ....................................................................................... 4
II. Tính các thông số của tháp ........................................................................................... 9
1. Tính đường kính tháp đệm. .............................................................................................. 9
2. Tính chiều cao tháp đệm ................................................................................................ 15
3. Tính trở lực tháp đệm ..................................................................................................... 16
PHẦN 2: TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ .......................................................................... 24
I. Các thông số đặc trưng của bơm .................................................................................... 24
II. Máy nén khí ............................................................................................................... 29
1. Công của máy nén ly tâm ............................................................................................... 30
2. Công suất máy nén............................................................................................................ 34
4. Công suất của động cơ điện............................................................................................ 35
PHẦN III. TÍNH TOÁN CƠ KHÍ ............................................................................................. 36
I. Chiều dày thân tháp ....................................................................................................... 36
II. Chiều dày nắp và đáy thiết bị ...................................................................................... 39
1. Chiều dày của nắp thiết bị .............................................................................................. 39
2. Chiều dày của đáy thiết bị .............................................................................................. 40
III. Đường kính của ống dẫn khí và lỏng. ......................................................................... 41
1. Đường kính ống dẫn vào và dẫn khí ra. .......................................................................... 41
2. Đường kính ống dẫn lỏng vào và ra ................................................................................ 42
IV. Bích ghép thân, nắp, đáy............................................................................................. 42
1. Bích nối nắp và đáy với thân thiết bị .............................................................................. 42
2. Bích nối ống dẫn lỏng với thân thiết bị. .......................................................................... 43
3. Bích nối ống hơi với thân thiết bị ................................................................................... 43
V. Kết cấu đỡ tháp .......................................................................................................... 44
1. Khối lượng thân thiết bị ................................................................................................. 44
2. Khối lượng của đáy và nắp tháp: .................................................................................... 44
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 2 ~
3. Khối lượng của đệm ....................................................................................................... 44
4. Khối lượng bích ............................................................................................................. 45
VI. Bộ phận phân phối lỏng. ............................................................................................. 47
KẾT LUẬN .............................................................................................................................. 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 50
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 3 ~
Lời mở đầu
Hiện nay, do sự phát triển của các nghành công nghiệp tạo ra các
sản phẩm phục vụ con người , đồng thời cũng tạo ra một lượng chất thải
vô cùng lớn làm phá vỡ cân bằng sinh thái gây ô nhiễm môi trường
nghiêm trọng .
Trong các loại ô nhiễm , ô nhiễm không khí ảnh hưởng trực tiếp
đến con người , động vật , thực vật và các công trình xây dựng . Sức
khỏe và tuổi thọ con người phụ thuộc rất nhiều vào độ trong sạch của
môi trường.Vì vậy, trong những năm gần đây ô nhiễm không khí từ các
nghành sản xuất công nghiệp ở nước ta đang là vấn đề quan tâm không
chỉ của nhà nước mà còn là của toàn xã hội bởi mức độ nguy hại của nó
đã lên đến mức báo động .
SO2 là một trong những chất ô nhiễm không khí được sản sinh
nhiều trong các nghành sản xuất công nghiệp và sinh hoạt . Việc xử lý
SO2 có nhiều phương pháp khác nhau . Phương pháp nào được áp dụng
để xử lý tùy thuộc vào hiệu quả và tính kinh tế của phương pháp . Vì
vậy , đồ án môn học với nhiệm vụ thiết kế tháp đệm hấp thu SO2 là một
trong những phương án ghóp phần vào việc xử lý khí thải ô nhiễm.
Trong đồ án này sẽ đi khảo sát một phương án: Xử lý SO2 bằng
phương pháp hấp thụ với dung môi là nước.
Sau 15 tuần tìm hiểu, tính toán và nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình
của cô giáo hướng dẫn và các thầy cô bộ môn nhưng do chưa có nhiều kinh
nghiệm tính toán, nên không thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận
được ý kiến của các thầy, cô để đồ án sau có kết quả tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 4 ~
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Đề tài thiết kế
Thiết kế hệ thống hấp thụ loại tháp đệm. Tháp làm việc ở điều kiện áp suất 5
atm và nhiệt độ 30°C. Dung môi hấp thụ là H2O.
Các số liệu ban đầu và tính toán
Hỗn hợp khí cần tách : SO2 - không khí.
Dung môi : H2O
Lưu lượng khí thải vào tháp (Nm3/h) : 9 000
Nồng độ khí thải vào tháp (% thể tích) : 3,0
Nồng độ cuối của dung môi (% trọng lượng) : 1
Hiệu suất quá trình hấp thụ (%) : 80
Phần I. Tính toán thiết kế tháp đệm
I. Tính toán các điều kiện ban đầu
Theo bài hỗn hợp đầu vào là hỗn hợp khí nên nồng độ phần thể tích chính là
nồng độ phần mol.
⇒ yd=0,03 (kmol SO kmol pha khí ⁄ )
Chuyển nồng độ thể tích sang nồng độ phần mol tương đối.
d
d
d
y
y
Y
1
⇒ Nồng độ đầu của SO2 trong pha khí:
0,03
0,03093
1 0,03
dY
(kmol SO2/kmol khí trơ).
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 5 ~
Nồng độ cuối của SO2 trong pha khí:
8,0
d
cd
Y
YY
h ⇒ Yd - Yc = 0,8Yd => 0,2Yd = Yc
⇒Yc = 0,2.0,03093 = 6,186.10
-3 (kmol SO2/kmol khí trơ)
yc: nồng độ phần mol của khí cần hấp thụ trong hỗn hợp
36,186.10
1
c
c
c
y
Y
y
⇒ yc =6,148.10
-3 (kmol SO2/ kmol hỗn hợp khí).
Nồng độ mol tương đối trung bình:
30,03093 6,186.10
0,0186
2 2
d c
tb
Y Y
Y
(kmol SO2/kmol khí trơ)
Nồng độ phần mol trung bình:
0,0186
0,01826
1 1 0,0186
tb
tb
tb
Y
y
Y
(kmol SO2/ kmol hỗn hợp khí).
Lưu lượng hỗn hợp khí: G = n =
,
= 401,786 kmol/h
Lượng khí trơ: Gtrơ = G (1 − yđ) =401,786.(1- 0,03)= 389,73 kmol/h
Lượng SO2 được hấp thụ:
GSO2 = G . yđ.h = 401,786.0,03.0,8 = 9,64 kmol
SO
h
.
Nồng độ đầu của SO2 trong nước : xđ = 0
Nồng độ cuối của SO2 trong nước : Theo bài ra x’c=1 % khối lượng.
⇒ Nồng độ phần mol của SO2 trong dung môi :
2
2 2
3
' 1%
64 2,833.10
' 1 ' 1% 1 1%
64 18
c
SO
c
c c
SO H O
x
M
x
x x
M M
( kmol SO2/kmol H2O)
Nồng độ phần mol tương đối của SO2 trong dung môi
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 6 ~
4
4
4
7,044.10
7,05.10
1 1 7,044.10
c
c
c
x
X
x
( kmol SO2/kmol H2O).
Xây dựng đường cân bằng và đường làm việc
Phương trình đường cân bằng có dạng
1 (1 )
mX
Y
m X
( kmol SO kmol⁄ khí trơ)
( 1)
Y
X
m Y m
( kmol SO kmol
⁄ khí trơ)
Với
P
m
hằng số cân bằng pha.
: Hệ số Henry (mmHg)
P : Áp suất chung của hỗn hợp khí. P=5atm , T=30°C.
Tra bảng IX.1( Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất – tập 2), ta có
2SO
(300C) = 0,0364.106 (mmHg).
⇒
60,0364.10
9,579
5.760
m
⇒ Phương trình cân bằng :
9,579
1 8,579
X
Y
X
(kmol SO2/kmol khí trơ)
8,579 9,579
Y
X
Y
( kmol SO2/kmol H2O)
Phương trình đường làm việc
Phương trình cân bằng vật liệu đối với khoảng thể tích thiết bị kể từ một tiết diện
bất kỳ tới phần trên của thiết bị
Gtr(Y – Yc) = Gx(X – Xd)
Trong đó :
Gx, Xd Yc
Xc Gy, Yd
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 7 ~
Xd: nồng độ ban đầu của cấu tử cần hấp thụ trong dung môi.
(kmol SO2/kmol H2O)
Yc: nồng độ cuối của cấu tử cần hấp thụ trong hỗn hợp khí
(kmol/kmol khí trơ)
Gx: lưu lượng dung môi đi vào thiết bị hấp thụ (kmol/h).
Gtr:: lượng khí trơ đi vào thiết bị hấp thụ (kmol/h).
Từ phương trình cân bằng vật liệu ta có:
- Nồng độ cuối của cấu tử cần hấp thụ trong dung môi:
31( ) ( ) 2,84.10troc d c d c
x
G
X Y Y Y Y
G l
(kmol SO2/kmol H2O)
- Lượng dung môi tiêu tốn thực tế:
3
3
0,03093 6,186.10
8,7
2,84.10
d c
c
Y Y
l
X
(kmol H2O/kmol không khí)
- Lưu lượng dung môi đi vào thiết bị Gx:
Gx = l.Gtrơ =8,7. 389,73 = 3390,65 (kmol/h)
- Phương trình đường làm việc cho một đoạn tháp bất kỳ:
Gtrơ(Y - Yc) = Gx(X - Xd)
=> cc
tro
x YXlYX
G
G
Y .
⇒ Phương trình đường làm việc: Y = 8,7.X +
36,186.10
X Y Ycb
0 0.006186 0
0.0002 0.007926 0.001919093
0.0004 0.009666 0.003844794
0.0006 0.011406 0.005777137
0.0008 0.013146 0.007716158
0.001 0.014886 0.009661889
0.0012 0.016626 0.011614368
0.0014 0.018366 0.013573627
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 8 ~
0.0016 0.020106 0.015539704
0.0018 0.021846 0.017512634
0.002 0.023586 0.019492451
0.0022 0.025326 0.021479194
0.0024 0.027066 0.023472898
0.0026 0.028806 0.025473599
0.0028 0.030546 0.027481335
0.00284 0.030894 0.027883729
Đồ thị đường cân bằng và đường làm việc trên cùng một hệ trục
tọa độ
-0.005
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0 0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025 0.003
X
Y
Ycb
Y
Y
Ycb
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 9 ~
II. Tính các thông số của tháp
1. Tính đường kính tháp đệm.
a. Tính khối lượng riêng trung bình (tr 183)
Đối với pha lỏng
Áp dụng công thức:
2 2
2 2
11 SO SO
xtb SO H O
a a
xtb : khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp lỏng, kg/m
3.
2SO
a : Phần khối lượng trung bình của SO2 trong hỗn hợp.
OHSO 22
, : khối lượng riêng của SO2 và H2O ở 30°C, kg/m
3
Tra bảng: I.5 và I.2 ( Sổ tay quá trình và thiết bị-Tập 1) tại 30°C.
2H O
= 995.68 (kg/m3)
2SO
(20°C)=1383(kg/m3) ,
2SO
(40°C)=1327 (kg/m3)
Nội suy ⇒
2SO
(30°C)= 1355 (kg/m3)
Phần khối lượng trung bình của SO2 trong pha lỏng.
2
2
2 2
.
. (1 )
SO tb
SO
SO tb H O tb
M x
a
M x M x
Với xtb là nồng độ phần mol trung bình của cấu tử cần hấp thụ trong pha
lỏng.
( kmol SO2/kmol H2O)
⇒
3
30 2,84.10 1,42.10
2 2
d c
tb
x x
x
( kmol SO2/kmol H2O)
⇒ 2
3
3 3
64.1, 42.10
64.1, 42.10 18.(1 1,42.10 )
SOa
=5,03.10
-3
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 10 ~
Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp lỏng
2 2
2 2
3 3
1 1
997
1 5,03.10 1 5,03.10
1355 995,68
xtb
SO SO
SO H O
a a
(kg/m3)
Đối với pha khí
Áp dụng công thức:
.
.
i
j j j j
j j
m
m m P M
P RT
V V RT
Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp khí đi trong tháp:
30
0
.
. . ( / )
22, 4
y y
ytb
P M M T P
kg m
RT T P
Với:
ytb
: Khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp khí đi trong tháp.
My: Phân tử lượng trung bình của hỗn hợp khí.
T0: Nhiệt độ ở đktc. T0=273°K.
T: Nhiệt độ làm việc của tháp. T= 273+30=303 °K.
P0: Áp suất ở đktc P0=1 atm.
P: Áp suất làm việc của tháp P= 5atm.
Tính Mytb .
Mytb = ytb.
2SO
M + (1 - ytb). KKM =0,01826.64 + (1-0,01826).29= 29,64 (kg/kmol)
⇒
29,64 273 5
. . 5,96
22, 4 303 1
ytb (kg/m3)
Tính độ nhớt
yx ,
* Đối với pha lỏng
x
Áp dụng công thức:
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 11 ~
OHtbSOtbx xx 22 lg).1(lg.lg
Trong đó:
- xtb: phần mol trung bình của SO2 trong hỗn hợp lỏng,
xtb = 1,42.10
-3 (kmol SO2/kmol H2O)
-
OHSO 22
, : độ nhớt của SO2 và H2O ở 30
0C, Ns/m2.
Tra bảng I.102 ( Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất – Tập 1, Tr )
Ta có:
OH 2
(300C) = 0,8.10-3 (Ns/m2)
Tra bảng I.101, ta có:
2SO
(300C) = 0,279.10-3 (Ns/m2)
=> lg
x
= 1,42.10-3. lg (0,279.10-3 )+ (1 – 1,42.10-3).lg(0,8.10-3)
=> lg
x = -3,0976
=>
x
= 7,988.10-4 (Ns/m2)
* Đối với pha khí:
Áp dụng công thức:
KK
KKtb
SO
SOtb
y
y MyMyM
).1(.
2
2
Trong đó:
-
y , 2SO , KK : độ nhớt trung bình của pha khí, của SO2 và của không khí
ở nhiệt độ làm việc t = 300C, Ns/m2.
- KKSOy MMM ,, 2 : khối lượng phân tử của pha khí, của SO2 và của
không khí ở 300C, P = 5 atm.
Tra đồ thị I-35( Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất – tập 1), ta có:
2SO
(300C) = 128.10-7 Ns/m2
KK (30
0C) = 181.10-7 Ns/m2
2
2
5 2
7 7
29,64
1,78.10 ( / )
. 0,01826.64 (1 0,01826).29(1 ).
128.10 181.10
y
y
tb SO tb KK
SO KK
M
Ns m
y M y M
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 12 ~
b. Đường kính tháp.
Áp dụng công thức:
4
.3600 0,785
tb tb
tb tb
V V
D
(m)
- Vytb: lượng khí trung bình đi trong tháp, m
3/h.
-
ytb : tốc độ khí trung bình đi trong tháp, m/s.
* Tính lưu lượng thể tích khí và lỏng trung bình đi trong tháp:
ytb
ytbytb
tb
MG
V
.
(m3/h)
Trong đó:
- Gytb : lưu lượng khí trung bình đi trong tháp, kmol/h
- Mytb: khối lượng phân tử trung bình của khí trong tháp, kg/kmol
ytb : khối lượng riêng trung bình của khí trong tháp, kg/m
3
=> )1(
2
tbtro
ycyd
ytb
YG
GG
G
Ytb = 0,0186 (kmol SO2/kmol khí trơ)
- Lưu lượng khí trung bình đi trong tháp Gytb:
=> Gytb = 389,73 (1 + 0,0186) = 396,98 (kmol/h)
396,98.29,64
1974,24
5,96
ytbV (m3/h)
Lượng hơi trung bình trong tháp(kmol/h):
Gy = Gytb. Mytb= 396,98. 29,64=11766,487 (kg/h).
- Lưu lượng lỏng trung bình đi trong tháp:
2
xcxd
xtb
GG
G
(kg/h)
Gxd = 15306,62(kmol/h)
Gxc = Gxd +
2SO
G bị hấp thụ
2SO
G
15306,62 15328,35
43
5
7
2
4
2
,bihapthu
xtb xdG G (kmol/h)
Mxtb=xtb.MSO2 +(1- xtb).MH2O=1,42.10
-3.64+(1-1,42.10-3).18=18,065
Lượng lỏng trung bình (kg/h).
Gx= Gxtb. Mxtb =15328,35518,016 = 276155,6437 (kg/h)
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 13 ~
xtb xtb
xtb
.M 276155,6437.18,065
V 5003,85
997xtb
G
( m3/h)
*Tính vận tốc của khí đi trong tháp
ytb , m/s.
Áp dụng công thức:
Y =1,2.e-4X
Với
0,162
3
. .
. .
s d ytb x
d xtb n
Y
g V
1 1
4 8
ytbx
y xtb
G
X
G
s : tốc độ đảo pha, m/s
Vđ: thể tích tự do của đệm, m
3/m3
d : bề mặt riêng của đệm, m
2/m3
Tháp hấp thụ SO2 mang tính axit nên ta chọn đệm vòng Rasig đổ lộn xộn:
đệm bằng sứ kích thước 30×30×3,5.
Vđ= 0,76 m
3/m3
d = 165 m
2/m3
Gx, Gy: lượng lỏng và lượng hơi trung bình (kg/s).
Gy =11766,487 (kg/h) = 11766,487/3600 (kg/s).
Gx= 276155,6437 (kg/h) = 276155,6437 /3600(kg/s).
g: gia tốc trọng trường, g=9,81m/s2
nx , : độ nhớt của pha lỏng theo nhiệt độ trung bình và độ nhớt của nước ở
200C, Ns/m2.
)20( 0 C
n
= 1,005.10-3 (Ns/m2)
)30( 0 Cx = 7,988.10
-4(Ns/m2)
ytbxtb , : khối lượng riêng trung bình của pha lỏng và pha khí (kg/m
3)
xtbx = 997 (kg/m
3)
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 14 ~
ytby = 5,96 (kg/m
3)
⇒
1 1 1 1
4 8 4 8246522,3 / 3600 5,96
0,513
276155,6437 / 3600 997
ytbx
y xtb
G
X
G
Từ phương trình của Y ta có:
4 3 4.0,513 3
0,16 0,164
3
1,2. 1,2. 9,81 0,76 996
0,835
7,988.10
165.5,96
1,005.10
X
d xtb
s
x
d ytb
n
e g V e
m/s
Theo thực nghiệm thì quá trình chuyển khối ở chế độ sủi bọt là tốt nhất, xong thực
tế tháp đệm chỉ làm việc ở tốc độ đảo pha vì nếu tăng nữa sẽ rất khó bảo đảm quá
trình ổn định. Vì vậy
Tốc độ thích hợp tính theo phương pháp này thường bằng khoảng:
y = (0,8 0,9) dp
Ta chọn: y = 0,85. dp = 0,85.0,835= 0,71 (m/s)
Thay các giá trị ta có đường kính tháp.
=> Đường kính của tháp:
4.1974,24
0,992( )
3600.3,14.0,71
D m
Quy chuẩn D=1(m)
=> Lúc này tốc độ khí trung bình đi trong tháp là:
2 2
4. 4.1974,24
0,70( / )
.3600. 1 .3600.3,14
ytb
ytb
V
m s
D
có
ytb
(0,8 0,9) dp => kết quả phù hợp
Kiểm tra điều kiện thiết kế
4. 4.0,76 1
0,018 0,02
. 165.1 50
dem d
d
d V
D D
⇒Đệm trên là phù hợp.
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 15 ~
Kiểm tra theo mật độ tưới
- Mật độ tưới thực tế:
x
tt
t
V
U
F
,m3 /m2.h
Vx: Lưu lượng thể tích của chất lỏng ,m
3/h.
Ft: Diện tích mặt cắt tháp.
Ft = .D
2/4 = 3,14.12/4 = 0,785 ,m2.
Vx= 5003,85 (m
3/h).
⇒
5003,85
6374,33
0,785
x
tt
t
V
U
F
, m3 /m2.h
- Mật độ tưới thích hợp:
Ut.h = d .B (m
3/m2.h)
B= 0,158 m3 /m.h ,
d
: bề mặt riêng của đệm,
d
=165 (m2/m3)
Ut.h=0,158.165=26,07 ,m
3 /m2.h
⇒
.
.
6374,33
244,5
26,07
t t
t h
U
U
> 1
⇒ Đệm thấm ướt tốt.
2. Tính chiều cao tháp đệm
Áp dụng công thức xác định chiều cao của lớp đệm:
Hđ = my.hy ,m.
Trong đó:
my : số đơn vị chuyển khối xác định theo nồng độ trong pha hơi (khí)
hy : chiều cao của một đơn vị chuyển khối.
* Tính chiều cao của một đơn vị chuyển khối
Ta áp dụng công thức:
1 2. .
y
y
x
G
h h m h
G
,m.
Trong đó:
h1, h2 : chiều cao của một đơn vị chuyển khối pha khí, pha lỏng (m)
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 16 ~
Gx, Gy: lưu lượng trung bình của pha lỏng, pha khí (kg/h)
m: hệ số góc của đường cong cân bằng
* Tính h1.
Áp dụng công thức:
0,25 2/3
1 Re .Pr ,
. .
d
y y
d
V
h m
a
Trong đó:
Vđ: Thể tích tự do của đệm Vđ= 0,76 (m
3/m3)
a: hệ số phụ thuộc vào dạng đệm. Đệm vòng a= 0,123.
Rey : chuẩn số Reynold cho pha hơi.
Pry : chuẩn số Prandt cho pha hơi.
Ψ: Hệ số thấm ướt của đệm
Ta có:
4. .
Re
.
y y
y
d y
Trong đó:
y : vận tốc khí đi trong tháp (m/s)
0,7( / )y ytb m s
y : khối lượng riêng trung bình của hỗn hợp khí trong tháp (kg/m
3)
35,96( / )y ytb kg m
d : bề mặt riêng của đệm, d =165 (m
2/m3)
y :độ nhớt trung bình của pha khí, (Ns/m
2)
5
0, 4. . 0, 4 0,70 5,96
Re 568,2
. 165 1,78.10
Pr
.
y y
y
d y
y
y
y yD
Trong đó:
y : độ nhớt hỗn hợp khí, (Ns/m
2)
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 17 ~
y : khối lượng riêng trung bình của pha khí, (kg/m
3)
Dy : hệ số khuếch tán của pha khí, m
2/s
2
2 2
7 1,5
2
1/3 1/3 2
4,3.10 . 1 1
. , /
( )
y SO kk
SO kk SO kk
T
D D m s
P u u M M
T : nhiệt độ K, T = 273 + 30 = 303K
P = 5 atm =5,163 at
kkSO MM ,2 : khối lượng mol của SO2, không khí (kg/kmol)
kkSO
uu ,
2
: thể tích mol của SO2, không khí (cm
3/mol)
Tra bảng VIII.2 – II (tr 127).
=>
2
344,8( / )SOu cm mol
ukk = 29,9(cm
3/mol)
2
4 1,5
6 2
1/3 1/3 2
0,0043.10 303 1 1
2,22.10 ( / )
5,163 (44,8 29,9 ) 64 29
SO kkD m s
=>
5
6
1,78.10
Pr 1,345
. 5,96 2,22.10
y
y
y yD
Tính ψ.
Ψ: phụ thuộc vào tỷ số giữa mật độ tưới thực tế lên tiết diện ngang của tháp
và mật độ tưới thích hợp.
Ta có:
.
.
6374,33
244,5
26,07
t t
t h
U
U
> 1
⇒ = 1
⇒
0,25 2/3 0,25 2/3
1
0,76
Re .Pr .568, 2 .1,345 0, 223
. . 0,123.1.165
d
y y
d
V
h
a
m
* Tính h2 chiều cao của một đơn vị chuyển khối trong pha lỏng
1/3
2
0,25 0,5
2 2
256. .Re .Pr ( )x x x
x
h m
Trong đó:
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 18 ~
x
: độ nhớt trung bình của pha lỏng, Ns/m2
x
: khối lượng riêng trung bình của pha lỏng,kg/m3
Ta có:
4
0,04. 0,04.276155,6437
Re 29,63
. . 3600.0,785.165.7,996.10
x
x
t d x
G
F
Với:
d : bề mặt riêng của đệm (m
2/m3),
d = 165(m
2/m3)
Gx: lưu lượng trung bình của pha lỏng, Gx=276155,6437/3600 (kg/s).
Ft: Diện tích mặt cắt tháp. Ft = 0,785,m
2.
x : độ nhớt trung bình của pha lỏng = 7,996.10
-4 Ns/m2
Pr
.
x
x
x xtbD
Trong đó:
xtb
: khối lượng riêng trung bình của pha lỏng, kg/m3
Dx : hệ số khuếch tán trong pha lỏng, m
2/s
)/(
).(.
11
10
2
23/13/1
6
20
222
22 sm
uuAB
MM
D
OHSOOH
OHSO
x
Trong đó:
20
x
D : hệ số khuếch tán của dung dịch lỏng ở 200C (m2/s)
OHSO
MM
22
, : khối lượng mol của SO2, H2O (kg/kmol)
2SO
M = 64 (kg/kmol)
OHM 2 = 18 (kg/kmol)
A, B: hệ số liên hợp
Với các chất khí tan trong nước A = 1.
Với dung môi là nước B = 4,7.
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 19 ~
OH 2
: độ nhớt của nước ở 200C, OH 2 = 1cp = 10
-3 Ns/s.
OHSO uu 22 , : thể tích mol của SO2, H2O (cm
3/mol)
2SO
u = 44,8 (cm3/mol)
OHu 2 = 18,9 (cm
3/mol)
9
23/13/1
6
20 10.469,1
)9,188,44(17,4
18
1
64
1
10
xD (m
2/s)
t
xD =
20
x
D [1 + b(t - 20)] (m2/s)
Trong đó:
3
2
.2,0
OH
b
OH 2
: độ nhớt của nước ở 200C, OH 2 = 1cp = 10
-3 Ns/s.
: khối lượng riêng của nước ở 200C.
Tra bảng I.5 => = 998,23 (kg/m3)
=> 02,0
23,998
1.2,0
3
b
30 9 9
4
9
1,469.10 1 0,02.(30 20) 1,763.10
7,988.10
Pr 454,45
997 1,763.10
x
x
D
⇒
2/34
0,25 0,5
2
7,988.10
256. 29,63. .454,45 1,1( )
997
h m
*Tính m hệ số góc của đường cân bằng
Dựa vào bảng số liệu => m= 9,83
⇒ Chiều cao của một đơn vị chuyển khối
hdv = 0,223+
9,83.11766, 487
276155,6437
.1,1 =0,27 m
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 20 ~
*Tính số đơn vị chuyển khối xác định theo nồng độ trong pha khí
dY
y
cbYc
dY
m
Y Y
Y : thành phần làm việc của hơi.
Ycb : thành phần mol cân bằng của hơi.
Ta xác định số đơn vị chuyển khối theo phương pháp tích phân đồ thị. Việc tính
tích phân đó có thể dựa voà việc vận dụng đồ thị
cb
YY
1
trong hệ toạ độ
cb
YY
1
-
Y. Giá trị của tích phân bằn diện tích hình thang cong giới hạn bởi đồ thị
cb
YY
1
và đường Yd = 0,03093 (kmol SO2/kmol không khí)
Yc = 6,186.10
-3 (kmol SO2/kmol không khí)
Bảng số liệu cho đồ thị tích phân
Y Ycb 1/(Y-Ycb) Si
0.006186 0 161.6553508
0.007926 0.001919093 166.4750201 0.285473423
0.009666 0.003844794 171.7857029 0.294286829
0.011406 0.005777137 177.6557791 0.304014089
0.013146 0.007716158 184.1674056 0.314786171
0.014886 0.009661889 191.4201415 0.326761166
0.016626 0.011614368 199.5357837 0.340131655
0.018366 0.013573627 208.664911 0.355134604
0.020106 0.015539704 218.995887 0.372064894
0.021846 0.017512634 230.7674693 0.39129412
0.023586 0.019492451 244.2868323 0.413297242
0.025326 0.021479194 259.9559227 0.438691197
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 21 ~
0.027066 0.023472898 278.3110195 0.46829224
0.028806 0.025473599 300.0839164 0.503203594
0.030546 0.027481335 326.2998994 0.54495392
0.030894 0.027883729 332.1960289 0.114578292
Si=5,5
Diện tích miền giới hạn của đường cong ta được: S = 5,5. Diện tích hình
thang cong chính bằng số đơn vị chuyển khối là my =5,5.
⇒ Chiều cao của lớp đệm: H = my.hdv=5,5.0,27=1,485 m.
Quy chuẩn H=1,5
Đây thực chất là chiều cao lớp đệm. Chiều cao của tháp ngoài chiều cao của
lớp đệm còn tính đến chiều cao từ mặt trên của đệm đến đỉnh tháp và từ mặt dưới
đệm tới đáy tháp.
Áp dụng công thức:
Htháp = Hđệm + Hđệm- nắp + Hđệm- đáy
Hđệm-nắp = 1 m
Hđệm-đáy = 1 m
Vậy chiều cao tháp Htháp = 1+1+1,5=3,5 m.
3. Trở lực tháp đệm
Áp dụng công thức:
ku PPP
Trong đó:
kP : Tổn thất đệm khô
uP : Tổn thất đệm ướt
Tháp hấp thụ đạt hiệu suất cao nhất khi vận tốc của khí bằng vận tốc điểm
đảo pha.
=> Trở lực của tháp đệm đối với hệ khí - lỏng tại điểm đảo pha có thể xác định
được bằng công thức sau:
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 22 ~
0,405 0,225 0,045
1(1 ) . 1 . .
yx x
u K K
y y y
G
P K P P A
G
Trong đó:
Pu: tổn thất áp suất khi đệm ướt tại điểm đảo pha có tốc độ của khí bằng tốc
độ của khí đi qua đệm khô (N/m2)
PK: tổn thất của đệm khô (N/m
2)
Gx, Gy: lưu lượng của lỏng và của khí (kg/h)
Gy =11766,487 (kg/h) = 11766,487/3600 (kg/s).
Gx= 276155,6437 (kg/h) = 276155,6437 /3600(kg/s).
yx , : khối lượng riêng của lỏng và của khí (kg/m
3)
y =5,96(kg/m
3)
x =997(kg/m
3)
yx , : độ nhớt của lỏng và khí (Ns/m
2)
5 21, 78.10 ( / )y Ns m
x
= 7,996.10-4 (Ns/m2)
Hệ số A1: hệ số (ứng với điểm tốc độ làm việc bằng 0,85 tốc độ pha)
=> A1 = 5,1
* Tổn thất áp suất của đệm khô tính theo công thức:
2
..
.
42
.
..
2
3
'2
' yy
d
dty
td
K
V
H
d
H
P
H : chiều cao lớp đệm, H = 1,5 (m)
y : vận tốc khí trung bình đi trong tháp y= 0,7 (m/s)
y
: khối lượng riêng trung bình cúa hỗn hợp khí trong tháp, kg/m3
y : độ nhớt trung bình của hỗn hợp khí trong tháp (Ns/m
2)
d : bề mặt riêng của đệm (m
2/m3)
Vd : thể tích tự do của đệm ( m
3/ m3)
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 23 ~
Nh-ng Rey = 568,2 > 400 => tæn thÊt ¸p suÊt cña ®Öm
kh« x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
3
2,02,18,08,1 ....56,1
d
yyyy
K
V
H
P
[II-189]
H : chiều cao lớp đệm, H = 1,5 (m)
y : vận tốc khí trung bình đi trong tháp y= 0,7 (m/s)
y : khối lượng riêng trung bình cúa hỗn hợp khí trong tháp, kg/m
3
y
: độ nhớt trung bình của hỗn hợp khí trong tháp (Ns/m2)
d
: bề mặt riêng của đệm (m2/m3)
Vd : thể tích tự do của đệm ( m
3/ m3)
⇒Trở lực đệm khô:
1,8 0,8 1,2 5 0,2
2
3
1,56 1,5 0,7 5,96 165 (1,78.10 )
601,5( / )
0,76
KP N m
⇒ Trở lực đệm ướt
0,0450,405 0,225 4
5
276155,6437/3600 5,96 7,996.10
601,5. 1 5.1 . .
11766, 487/3600 997 1,78.10
uP
⇒ uP =4731,46
⇒
2601,5 4731,46 5333( / )k uP P P N m
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 24 ~
PHẦN 2: TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ
I. Các thông số đặc trưng của bơm
Áp suất mặt thoáng P1= 9,81.10
4 N/m2
Áp suất làm việc P= 5 atm=5×1,013.105=5,065.105 N/m2
Gia tốc trọng trường g=9,81 m/s2
Ở 300C:
2H O
= 995.68 (kg/m3)
μnước=0,8.10
-3 Ns/m2
Áp suất toàn phần của bơm H(m):
Áp dụng phương trình becnulli ta có
Mặt cắt 1-1 và 1’-1’:
)1(
.2..2.
22
11
mhh
vv hH
gg
P
gg
P
Mặt cắt 1-1 và 2-2
)2(
.2..2.
2
22
2
mdd
rr hH
gg
P
gg
P
Trong đó:
P1: áp suất bề mặt nước không gian hút
P2: áp suất không gian đẩy
ρ: khối lượng riêng của nước
Pv: áp suất trong ống hút lúc vào bơm
Pr: áp suất của chất lỏng trong ống đẩy lúc ra khỏi bơm
Hh, Hd: chiều cao ống hút và ống đẩy
hmh, hmd: tổn thất áp suất do trở lực gây ra trong ống hút và ống đẩy
2
2’ 2’
1’1’
1
1
P1
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 25 ~
hmh + hmd=
g
P
.
P : Áp suất toàn phần cần thiết để khắc phục sức cản thủy lực trong hệ thống, áp
suất toàn phần của bơm là hiệu áp suất giữa hai giai đoạn hút và đẩy
ω1: vận tốc nước ở bể chứa, ω1=0
ω2: vận tốc nước khi vào tháp hay trong ống đẩy
ω1’: vận tốc nước khi vào bơm
ω2’: vận tốc nước khi ra khỏi bơm
Thực tế: ω2 = ω2’
⇒
gg
PP
hHH m
.2.
'
112
0
Xác định tổn thất áp suất do trở lực gây ra trên đường ống hút của bơm
hmh =
g
Ph
.
Trong đó: cmdh PPPP
dP : áp suất động lực học cần thiết để tạo tốc độ cho dòng chảy ra khỏi ống
2
. 2h
dP
mP : áp suất để khắc phục trở lực ma sát khi chảy ổn định trong ống thẳng
2
.
.
2
h
h
m
d
L
P
cP : áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục bộ
2
.
.
2
hcP
cmdh PPPP = 2
.
.
2
.
..
2
. 222
hh
h
h
d
L
h
h
d
L
.1
2
. 2
Đường kính ống hút:
0,785
h
h
V
d
Trong đó: V là lưu lượng thể tích chất lỏng đi trong ống, m3/s
2
2
d 3
. 3390,65 18
0,017( / )
.3600 3600 997
x H O
H O
G M
V m s
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 26 ~
Theo bảng II.2(I-370) chất lỏng trong ống hút của bơm có ωh=0,8-2,0 (m/s). Chọn
ωh = 1,5 (m/s) →
0,017
0,12( )
0,785 1,5
hd m
⇒ 2
0,017
1,5( / )
0,12 0,785
h m s
Chuẩn số Re của chất lỏng trong ống hút
2
2
3
. . 1,5 0,12 997
Re 224325 4000
0,8.10
h h H O
H O
d
Dòng ở chế độ chảy xoáy nên hệ số ma sát được tính như sau
0,9
1 6,81
2.lg
Re 3,7
Trong đó:
ε: độ nhám tuyệt đối. Chọn vật liệu làm ống là thép nối không hàn
→ 310.07,0
Δ: độ nhám tương đối, được xác định theo công thức:
3
40,07 10 5,8 10
0,12hd
→
0,9 41 6,81 5,8 10
2.lg
224325 3,7
0, 019
Hệ số trở lực cục bộ:
Chất lỏng vào ống thẳng, đầu ống hút có lắp lưới chắn đan bằng kim loại
c 1
Với .0c
Chọn 0 0,9
T
F
F
→
0 0,13
1,0
Bảng II.16 (Sổ tay I- 382,384)
→ trở lực của ống có lắp lưới chắn đan bằng kim loại là
1 0,13 1 1,13ong
Trên ống hút còn lắp 1 van 1 chiều. Theo I-399→ 1,9 2,1van
Chọn 2 → 1,13 2 3,13h
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 27 ~
Tra bảng II-34 (I-441) sự phụ thuộc chiều cao hút của bơm ly tâm vào nhiệt
độ. Ở nhiệt độ làm việc T=300C thì chiều cao hút của bơm ở khoảng 4m thì đảm
bảo không xảy ra hiện tượng xâm thực. Tuy nhiên để loại trừ khả năng dao động
trong bơm nên giảm chiều cao hút khoảng 1÷1,5m so với giá trị trong bảng. Vậy
chọn chiều cao hút là 2,5 m.
⇒ Áp lực toàn phần cần thiết để khắc phục sức cản thủy lực là:
2 2997 2,5.1,5 1 3,13 0,019. 5076,3( / )
2 0,12
hP N m
→ hmh = g
Ph
.
=
5076,3
0,52( )
997 9,81
m
Xác định tổn thất áp suất do trở lực gây ra trên đường ống đẩy:
Đường kính ống đẩy:
Theo bảng II.2( I-370) vận tốc chất lỏng trong ống đẩy của bơm là
ωd= 1,5-2,5 m/s. Chọn ωd = 2,0 m/s
=>
0,017
0,104( )
0,785 2
dd m
Quy chuẩn dd = 10cm
Vận tốc của ống đẩy là
2
0,017
2,17( / )
0,10 0,785
d m s
Chuẩn số Re của chất lỏng trong ống đẩy
2
2
4
. . 2,17 0,10 997
Re 280684 4000
8.10
d d H O
H O
d
Dòng ở chế độ chảy xoáy nên hệ số ma sát được tính như sau
0,9
1 6,81
2. lg
Re 3,7
(I-380)
Trong đó:
ε: độ nhám tuyệt đối. Chọn vật liệu làm ống là thép nối không hàn
→ 310.07,0
Δ: độ nhám tương đối, được xác định theo công thức:
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 28 ~
3
40,07 10 7.10
0,1dd
→
0,9 41 6,81 7 10
2.lg
280684 3,7
0,0194
Theo bảng II.16(I-393), Đối với thành nhẵn Re > 2.105 thì bỏ qua tổn thất ma sát
ξcong=A.B.C
Góc 1900 A
Chọn: 15,02 B
d
R
d
45,15,0 C
b
a
=> 2175,045,115,01 cong
Hệ số trở lục cục bộ của toàn ống đẩy:
0, 2175 3,13 3,3475cong thang
Chọn chiều dài ống đẩy là Hd=12m.
⇒ Áp lực toàn phần cần thiết để khắc phục sức cản thủy lực là:
2 2997 122 1 3,3475 0,0165 10538,39( / )
2 0,21
dP N m
⇒ hmd =
.
dP
g
=
10538,39
1,08( )
997 9,81
m
⇒ hm= hmh + hmd =0,5+1,08=1,58m
2
1 98100 98100 4848,1 93251,9( / )hP P N m
5 2
2 10538,39 5, 065.10 517038,39( / )dP P P N m
Vậy áp suất toàn phần của bơm:
2517038,39 93251,9 1,5
2,5 12 1,58 59,6( )
997 9,81 2 9,81
H m
Công suất của bơm:
Công suất yêu cầu trên trục bơm:
Áp dụng công thức:
h
.10
...
3
HgQ
N (kW) I-439
Trong đó
- ρ: khối lượng riêng của nước, kg/m3
θ
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 29 ~
- N: hiệu suất của bơm, kW
- Q: năng suất của bơm (m3/s); Q= 2
2
.
.3600
x H O
H O
G M
,m3/s
⇒ Q=
3390,65 18
997 3600
= 0,017 m3/s
g: gia tốc trọng trường (m/s2)
H: áp suất toàn phần của bơm tính bằng mặt cắt cột chất lỏng bơm
η: hiệu suất của bơm
tktlhhhh .0
Với 0h : hiệu suất thể tích tính đến sự hao hụt chất lỏng chảy từ vùng áp suất cao
đến vùng áp suất thấp và do chất lỏng rò từ các chỗ hở của bơm
tlh : hiệu suất thủy lực
tkh : hiệu suất cơ khí
Hiệu suất toàn phần phụ thuộc vào loại bơm và năng suất. Khi thay đổi chế độ làm
việc của bơm thì hiệu suất cũng thay đổi
Đối với bơm ly tâm:
96,092,0
85,08,0
96,085,00
ck
tl
h
h
h
Chọn: 9,00 h ; 8,0tlh ; 9,0ckh
→ 648,09,0.8,0.9,0.0 tktlhhhh
Vậy công suất yêu cầu trên trục bơm:
0,017 997 9,81 59,6
15,3( )
1000 0,648
N kW
Công suất động cơ điện Ndc(KW)
dctr
dc
N
N
hh .
Với: 85,0trh : hiệu suất truyền động
9,0dch : hiệu suất động cơ điện
15,3
20( )
. 0,85 0,9
dc
tr dc
N
N kW
h h
Thông thường động cơ điện được chọn có công suất lớn hơn so với công suất tính
toán. Chọn β=1,15
→ . 1,15 20 23( )
c
dc dcN N kW
II. Máy nén khí
Tháp làm việc ở điều kiện P=5atm, T=300C.
Ta chọn máy nén ly tâm
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 30 ~
Máy nén ly tâm là một loại máy nén và đẩy khí nhờ tác dụng của lực ly tâm
do bánh guồng sinh ra. Dùng máy nén ly tâm khi áp suất đẩy từ 2-10 at. Độ nén
của máy ly tâm nhỏ nên máy có nhiều cấp thường từ 3-7 cấp.
Độ nén trong một cấp từ 1,2-1,5 khi tốc độ vòng nhỏ hơn 200m/s.
Đường kính bánh guồng từ 700-1400 mm. Cánh guông có thể cong ra hoặc hướng
tâm
Các điều kiện của khí đầu vào T=250C, P=1atm
1. Công của máy nén ly tâm
Áp dụng công thức
1
2
1
1
. . . 1 ( / )
1
m
m
db
Pm
L RT J kg
m P
Trong đó: PA, PB: áp suất trước và sau khi nén, at
T1: nhiệt độ đầu của khí, K
T1=25+273=298 K
m: chỉ số đa biến, m=1,2÷1,62. Chọn m=1,4
R: hằng số khí, R
8314 8314
280,5
29,64yM
Áp dụng phương trình becnulli cho mặt cắt 1-1 và mặt cắt A-A. chọn mặt cắt 1-1
làm chuẩn.
mhA
AA hZ
gg
P
gg
P
.2..2.
22
11
Do ống nằm ngang nên ZA=0.
Chọn vận tốc khí trong bể chứa tĩnh: 1 =0
→ mh
AA h
gg
P
g
P
.2..
2
1
Phương trình becnulli cho mặt cắt 2-2 và B-B. Chọn mặt cắt B-B làm chuẩn
1 A
A
B B
2
2
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 31 ~
mdB
BB hZ
gg
P
gg
P
.2..2.
2
22
2
Vận tốc khí trong ống đẩy: 2 B
→ mdB
B hZ
g
P
g
P
..
2
Với:
P1 = Pa: áp suất khí quyển, P1 = 9,81.10
4 (N/m2)
P2: áp suất cuối ống đẩy, N/m
2.
dB
hA
PPP
PPP
2
1
ZB : chiều cao ống đẩy
: Khối lượng riêng của hỗn hợp khí thải ở điều kiện đầu vào của khí
0 3
1
. 29,64 273
1,2( / )
22,4 22,4 303
yM T
kg m
T
hmh, hmd : trở lực trên đường ống hút và ống đẩy
Xác định áp suất trước khi nén:
hA PPP 1
Trong đó:
P1 : áp suất khí quyển
cmdh PPPP (như bơm ly tâm)
→
h
h
h
d
L
P .1
2
. 2
* Đường kính ống hút.
h
h
V
d
.785,0
V: Lưu lượng thể tích đầu vào của khí thải
31974,24 0,55( / )
3600 3600
yVV m s
Khí trong ống dẫn P > 1at thì ω = 15 ÷ 25m/s
Chọn vận tốc hút ωh = 25m/s.
0,55
0,17( )
0,785 25
hd m
Chuẩn số Reynol
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 32 ~
5
. . 25 0,17 1, 2
Re 288135,6 4000
1,77.10
h hd
=> Dòng ở chế độ chảy xoáy nên hệ số ma sát được tính như sau:
0,9
1 6,81
2.lg
Re 3,7
Trong đó:
ε: độ nhám tuyệt đối. Chọn vật liệu làm ống là thép nối không hàn
→ 310.07,0
Δ: độ nhám tương đối, được xác định theo công thức:
3
40,07 10 4,12 10
0,17hd
→
0,9 41 6,81 2,06 10
2.lg
1743220,34 3,7
→ 0,0144
* Hệ số trở lực cục bộ trong ống hút:
21 h
Trong đó:
1 : Hệ số trở lực của ống thẳng, đoạn ống thẳng có đầu lồi ra phía trước có
5,01
2 : hệ số trở lực của van
Chọn van 1 chiều.Theo II.16 [I-399] ta có dh =0,17 m => 1 1,5 1,9
nội suy 1 1,78
→trở lực cục bộ của ống hút 1 2 0,5 1,78 2, 28
Chọn chiều dài ống hút Hh =Lh =5 (m)
→ 2 2
5,96 5
25 1 2,28 0,0144 6897,8( / )
2 0,17
hP N m
→
6897,8
118( )
. 5,96 9,81
h
mh
P
h m
g
→ 4 21 9,81.10 6897,8 91202,2( / )A hP P P N m
* Xác định áp suất sau nén:
Áp dụng công thức: dB LgPP ..2
Trong đó:
P2: áp suất cuối đường ống đẩy
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 33 ~
PPPP dh 2
Với:
d
dd
d
d
L
P .1
2
. 2
* Đường kính ống đẩy
Theo II.2(I-370) khí trong ống đẩy của máy nén smd /2515 . Chọn vận tốc đẩy
)/(20 smd
→
0,55
0,19( )
0,785 20
dd m
⇒ dd = 19 cm
Chuẩn số Re trên đường ống đẩy:
5
. . 20 0,19 5,96
Re 1272359,5 4000
1,78.10
d d
d
d
Dòng ở chế độ chảy xoáy nên hệ số ma sát tính theo công thức:
0,9
1 6,81
2.lg
Re 3,7
Trong đó:
: Độ nhám tuyệt đối, chọn vật liệu làm ống là thép nối không hàn ⇒
310.07,0
: Độ nhám tương đối, được xác định theo công thức:
3
40,07.10 3,7.10
0,19dd
Thay vào công thức:
→
0,9 41 6,81 3,7.10
2.lg
1272359,5 3,7
→ 0,0162
* Hệ số trở lực cục bộ trên đường ống đẩy
Áp dụng công thức:
321 d
Trong đó:
1 : hệ số trở lực của ống thẳng; 1 =0,5
2 : hệ số trở lực của van, chọn van 1 chiều. Theo bảng II.16 ta có
dd = 0,19 m, nội suy⇒ 2 =1,86
3 : hệ số trở lực cục bộ của đường ống cong (I-393);
3 =A.B.C
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 34 ~
Góc θ = 900 => A =1
Chọn
dd
R
=2 => B =0,15
b
a
= 0,5 => C =1,45
→ 3 = 1×0,15×1,45 = 0,2175
→Hệ số trở lực cục bộ trên đường ống đẩy
321 d = 0,5+ 1,86+ 0,2175= 2,5775
Chọn chiều dài ống đẩy Hd =Ld =5 (m)
vậy trở lực trong ống đẩy:
2 2. 5,96 20 5
1 . 1 2,5775 0,0162
2 2 0,19
d d
d
d
L
P
d
24772,55( / )N m
Tổn thất áp suất trên đường ống đẩy:
4772,55
81,63( )
5,96 9,81
d
md
P
h m
g
→ Áp suất cuối đường ống đẩy
PPPP dh 2 = 4772,55+6897,8+506500 = 518170,35(N/m
2)
→Vậy áp suất sau khi nén là:
dB LgPP ..2 = 518170,35+ 5,96× 9,81×5 = 518462,7(N/m
2)
Thay các số liệu vào công thức tính công của máy nén ta có:
1 1,4 1
1,4
2
1
1
1, 4 518462,7
. . . 1 280,5 303 1 191267,2( / )
1 1,4 1 91202,2
m
m
db
Pm
L RT J kg
m P
2. Công suất máy nén
*Công suất lý thuyết
.
( W)
1000
lt
G L
N k
Trong đó:
G: Công suất của máy nén, kg/s
11766,487
3,3( / )
3600
G kg s
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 35 ~
L: Công nén 1 kg khí
Nlt: Công suất lý thuyết ,kW
→
3,3 191267, 2
631, 2( W)
1000
ltN k
Công suất thực tế của máy nén
dn
dn
tt
N
N
h
(kW)
Trong đó:
Ndn: công suất đẳng nhiệt, kw
Ndn= 631,2 kW
dnh : hiệu suất đẳng nhiệt thường bằng 0,65÷ 0,75.
Chọn dnh = 0,7
→
631, 2
901,7( )
0,7
dn
tt
dn
N
N kW
h
Công suất trên trục của máy nén
ck
tt
hd
N
N
h
Trong đó:
Nhd: công suất hiệu dụng, kW
ckh : hiệu suất cơ khí của máy nén. Đối với máy nén ly tâm ckh =0,96÷ 0,98.
Chọn ckh = 0,97
→
901,7
929,6( W)
0,97
tt
hd
ck
N
N k
h
4. Công suất của động cơ điện
dctr
hd
dc
N
N
hh
.
.
Trong đó:
: hệ số dự trữ công suất thường lấy bằng 1,1÷1,15.Chọn =1,15
:trh hiệu suất truyền động ( 0,96÷ 0,99 ) → trh = 0,98
:dch hiệu suất động cơ điện dch =0,95
929,6
. 1,15 1497,7( W)
. 0,98 0,95
hd
dc
tr dc
N
N k
h h
Như vậy ta chọn động cơ điện có công suất 1500 kW
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 36 ~
PHẦN III. TÍNH TOÁN CƠ KHÍ
I. Chiều dày thân tháp
Thiết bị làm việc ở áp suất khí quyển, dùng để hấp thụ khí S02, thân tháp
hình trụ, được chế tạo bằng cách uốn tấm vật liệu với kích thước đã định sẵn, hàn
ghép mối, tháp được đặt thẳng đứng.
Chọn thân tháp làm bằng vật liệu X18H10T.( Bảng XII.24-325) ( C < 0,1%,
Cr khoảng 18%, Ni khoảng 10%, Ti không quá 1 – 1,5%).
Chọn thép không gỉ, bền nhiệt và chịu nhiệt.
Thông số giới hạn bền kéo và giới hạn bền chảy của thép loại X18H10T:
k = 550.10
6(N/m2)
c = 220.10
6 (N/m2)
Độ giãn tương đối: = 38%
Độ nhớt va đập : ak = 2.10
6J/m2
Chiều dày thân tháp hình trụ, làm việc với áp suất bên trong được xác định bằng
công thức:
.
2.[ ].
t
k
D P
S C
P
(m) (Bảng XIII.8-II-360)
Trong đó:
Dt.: đường kính trong tháp, m
φ: hệ số bền của thành thân trụ theo phương dọc, với thân hay có lỗ gia cố hoàn
toàn thì φ = φh đối với mối hàn đặc.Với hàn tay bằng hồ quang điện, thép không gỉ
ta có: φ = φh = 0,95 [Bảng XIII.8-II-362]
C : hệ số bổ xung do ăn mòn, bào mòn và dung sai về chiều dày, m
[ k ]: ứng suất cho phép của loại thép X18H10T.
P: áp suất trong thiết bị, N/m2.
P: áp suất trong thiết bị ứng với sự chênh lệch áp suất lớn nhất bên trong và bên
ngoài tháp, N/m2
P= Pmt+ Ptt
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 37 ~
Trong đó:
Pmt : áp suất làm việc, Pmt= 5. 1,013.10
5 = 506500(N/m2)
Ptt : áp suất thuỷ tĩnh của cột chất lỏng
Ptt = ρx.g.H (N/m
2)
Với:
ρx: khối lượng riêng của nước, kg/m
3
g: gia tốc trọng trường, g= 9,81 m/s2
H: chiều cao cột chất lỏng, H= 3,5 m
=> Ptt = ρx.g.H = 997.9,81.3,5 = 34232 ( N/m
2)
=> P = Pmt+ Ptt = 506500+39122,3= 540732 ( N/m
2)
* Tính C
C phụ thuộc vào độ ăn mòn, độ bào mòn và dung sai của chiều dày. Đại lượng C
được xác định theo công thức:
C = C1+ C2+ C3 ,m
Trong đó:
- C1: hệ số bố sung do ăn mòn. Đối với vật liệu là thép X18H10T có độ
bền 0,05 - 0,1mm/năm thì lấy C1= 1mm.
- C2: Đại lượng bổ sung do hao mòn tính trong các trường hợp nguyên
liệu có chứa các hạt rắn chuyển động trong thiết bị. Bài toán đặt ra là hấp
thụ SO2 nên có thể bỏ qua C2.
- C3: đại lượng bổ sung do dung sai của chiều dày,
Chọn C3= 0,5mm
Vậy C = 1 + 0 + 0,5 = 1,5 (mm )
*Tính [ k]:
Theo bảng XIII-4 ,ta có thể chọn giá trị nhỏ nhất, tính theo công thức sau:
.k
k
k
ή
ή
.c
k
c
ή
ή
Theo giới hạn bền khi kéo thì ta có:
ή: hệ số hiệu chỉnh, ή =1
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 38 ~
бk= 550.10
6(N/m2)
ήk: hệ số an toàn bền, ήk= 2,6
⇒
6
6. 550.10 211,5.10
2,6
k
k
k
ή
ή
( N/m2)
Theo giới hạn bền chảy:
.c
k
c
ή
ή
Trong đó:
ή : hệ số hiệu chỉnh,
бc = 220.10
6 (N/m2)
ήc: hệ số an toàn theo giới hạn chảy, ήc = 1,5 [II-356]
6
6. 220.10 146,7.10
1,5
c
k
c
ή
ή
( N/m2)
Ta lấy giá trị bé hơn trong hai giá trị vừa tính được:
[бk] = 146,7.10
6( N/m2)
6h. 146,7.10 271,3
540732
k
P
>50
⇒ Bề dày thân tháp được tính theo công thức
3t
6
k
D .P 1.540732
1,5.10
2.[ ]. 2.146,7.10 .0,95
S C
б
⇒ S= 3,44.10-3(m)
Quy chuẩn bề dày thân tháp S =4 mm .
Kiểm tra ứng suất của thành theo áp suất thử:
0[ ( )]
2( ) 1, 2
t cD S C P
S C
, N/m2
Trong đó:
P0: Áp suất thử, được xác định theo công thức
P0 = Pth+ Ptt
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 39 ~
Pth: Áp suất thuỷ lực lấy theo bảng XIII.5
Chọn Pth = 1,5.P = 1,5×540732=811098 (N/m
2)
Ptt: Áp suất thuỷ tĩnh, Ptt= 34232 (N/m
2)
=> P0 = 818433,45 + 34232 = 845330(N/m
2)
Vậy
3
6
3
[1 (4 1,5).10 ] 845330
178.10
2 (4 1,5).10 0,95
N/m2
6178.10 <
6
6220.10 183,33.10
1,2 1,2
c
⇒Thoả mãn điều kiện.
Vậy S =4 mm.
II. Chiều dày nắp và đáy thiết bị
Nắp và đáy cũng là những bộ phận quan trọng của thiết bị, được chế tạo
cùng loại vật liệu với thân thiết bị là thép X18H10T. Thiết bị đặt thẳng đứng.
Áp suất trong là P = 540732 > 0,7.105 N/m2 người ta thường dùng nắp elip
có gờ.
1. Chiều dày của nắp thiết bị
Áp suất tính toán P=506500 N/m2
Chiều dày của nắp thiết bị được xác định theo công thức:
.
.
3,8[ ] 2
n n
k h b
D P D
S C
k P h
Trong đó:
P : Áp suất trong của thiết bị.
hb : chiều cao phần lồi của đáy và nắp , hb= 0,25.Dt=0,25×1=0,25 m
[σk] : ứng suất cho phép của thiết bị , [σk] = 146, 7.10
6(N/m2)
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 40 ~
φh : hệ số bền của mối hàn hướng tâm, với mối hàn tay bằng hồ quang điện,
vật liệu thép cacbon không gỉ chọn φh= 0,95
Cn: Đại lượng bổ sung, Cn = 1,5 ( mm )
k : hệ số không thứ nguyên, chọn k = 1
Vì:
6[ ] 146,7.10
. . .1.0,95 275,15 30
506500
k
hk
P
⇒ Bề dày nắp được tính theo công thức:
.
.
3,8[ ] 2
n n
k h b
D P D
S C
k h
=
6
1 506500
. 0,0019
3,8 146,7.10 1 0,95 2 0,25
1
n nC C
Sn = 0,0019 + Cn ( m )
Xét thấy Sn = 0,00344 + Cn < 10 mm ⇒ tăng thêm 2 mm so với giá trị Cn
⇒ Cn = 1,5+2=2,5 mm
⇒ Sn = 4,4 mm. Theo quy chuẩn các loại thép tấm ta lấy Sn=5 mm.
Kiểm tra ứng suất của nắp thiết bị theo áp suất thử:
2
0[ 2 ( )]
7,6 ( ) 1,2
t b n n c
h b n n
D h S C P
k h S C
Ta có:
6
6220.10 183,33.10
1, 2 1,2
c N/m2
2 32
0
3
1 2 0, 25 (5 2,5).10[ 2 ( )]
7,6 ( ) 7,6 1 0,95 0,25 (5
50650
1
0
2,5). 0
t b n n
h b n n
D h S C P
k h S C
⇒ σ=112,38.106 N/m2
⇒Thỏa mãn.
Vậy Sn= 5 mm. Chiều cao gờ h=25mm. (Bảng XIII.11)
hb=0,25.Dt=0,25.1000=250 mm.
2. Chiều dày của đáy thiết bị
Áp suất tính toán P= 540732 N/m2.
Vì:
6
5407
[ ] 146,7.10
. . .1.0,95 257,7
32
30k hk
P
⇒ Công thức tính bề dày đáy được tính theo công thức:
.
.
3,8.[ ]. . 2.
d d
k h b
D P D
S C
k h
= 6
1
. 0,0021
3,8 146,7.10 1 0,95 2 0,25
540732 1
d dC C
(m).
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 41 ~
Xét thấy Sd = 0,0021 + Cd < 10 mm → Để đảm bảo độ bền của đáy tăng thêm 2
mm so với giá trị Cd
⇒ Cd = 1,5+1=2,5 mm
⇒ Sd = 4,6 mm
Quy chuẩn Sd = 5 mm
Kiểm tra ứng suất của đáy thiết bị theo áp suất thử:
2
0[ 2 ( )].
7,6. . ( ) 1
.
. , 2.
t b d d c
h b d d
D h S C P
k h S C
Ta có:
6
6220.10 183,33.10
1, 2 1,2
c N/m2
2 32
0
3
1 2 0,25 (5 2,5).10[ 2 ( )]
7,6 ( ) 7,6 1 0,95 0,25 (5 2,5).1
0
540732
t b d d
h b d d
D h S C P
k h S C
⇒ σ =121.106 N/m2
⇒ Thỏa mãn điều kiện. Vậy Sd=5 mm.
Chiều cao gờ h=25mm. (Bảng XIII.11)
hb=0,25.Dt=0,25.1000=250 mm.
III. Đường kính của ống dẫn khí và lỏng.
1. Đường kính ống dẫn vào và dẫn khí ra.
Áp dụng công thức:
.785,0
V
d
Trong đó:
V: lưu lượng thể tích khí đi trong ống, m/s
3
. 401,786.29,64
0,555( / )
.3600 5,96.3600
y y
y
G M
V m s
ω: tốc độ trung bình của hơi đi trong ống, m/s
Tại P = 5 atm, ω = 15÷25 m/s. Ta chọn ω = 20m/s
d: đường kính ống dẫn, m.
⇒ Thay vào công thức tính đường kính ta có đường kính ống dẫn khí là:
0,555
0,188( )
0,785 20
d m
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 42 ~
Quy chuẩn d= 200 mm.
Ống dẫn khí ra có lưu lượng nhỏ hơn lưu lượng khí vào.
⇒ Chọn ống dẫn khí ra có đường kính là 230mm.
2. Đường kính ống dẫn lỏng vào và ra
Áp dụng công thức :
.785,0
V
d
Trong đó:
V: lưu lượng thể tích nước đi trong ống, m3/s
3. 3390,65 18 0,017( / )
.3600 3600 997
x nuoc
nuoc
G M
V m s
Theo bảng II.2 [I-370] chất lỏng trong ống đẩy của bơm là
= 1,5-2,5 m/s. Chọn = 2,0 m/s
=>
0,017
0,10( )
0,785 2
dd m
Đường kính ống dẫn lỏng vào dd = 100 mm .
Chọn đường kính ống dẫn lỏng ra là 250mm.
IV. Bích ghép thân, nắp, đáy
1. Bích nối nắp và đáy với thân thiết bị
Để nối thiết bị ( thân, nắp và đáy) ta có thể dùng bích liền kiểu I (hình 8. 2)
chế tạo bằng thép không gỉ X18H10T. Dùng bích để nối nắp và đáy với thân
Hình 8. 2. Bích liền kiểu I
Ghi chú:
D – Đường kính ngoài của bích
Db – Đường kính vòng bu-lông
DI – Đường kính trong của bích
Do – Đường kính quy ước của
bích
h – Chiều dày của bích
db – Đường kính bu-lông
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 43 ~
Với đường kính của tháp Dt = 1000mm và áp suất tính toán P= 540732 N/m2 , tra
bảng XIII.27( Sổ tay 2-423) ta có các thông số của bích như sau:
Py
(N/m2)
D Db DI D0 h
Bu long
dbulong Z
mm Cái
0,54.106 1140 1090 1060 1013 28 M20 28
2. Bích nối ống dẫn lỏng với thân thiết bị.
Ta có đường kính của ống dẫn lỏng là d=110mm.
Dựa vào bảng XIII- 32( Sổ tay 2- 434) chọn chiều dài ống dẫn lỏng là 175 mm.
Dựa vào bảng XIII- 26( Sổ tay 2- 413)
Bích nối ống dẫn với thiết bị: ta dùng kiểu bích tự do bằng thép để nối ống dẫn với
thiết bị.
Tra bảng XIII-28( sổ tay 2-425) ta có:
Dy Dn
D Db DI h Bu lông
db Z
mm cái
100 108 205 170 148 18 M16 4
3. Bích nối ống hơi với thân thiết bị
Ta có đường kính của ống dẫn hơi là d= 200 mm.
Dựa vào bảng XIII- 32( Sổ tay 2- 434) chọn chiều dài ống dẫn hơi là 200 mm.
Dựa vào bảng XIII- 26( Sổ tay 2- 414)
Bích nối ống dẫn với thiết bị: ta dùng kiểu bích tự do bằng thép để nối ống dẫn với
thiết bị.
Tra bảng XIII-28( sổ tay 2-425) ta có
Dy Dn
D Db DI h Bu lông
db Z
mm cái
200 219 290 255 232 20 M16 8
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 44 ~
V. Kết cấu đỡ tháp
Thông thường người ta không đặt trực tiếp thiết bị lên bề mặt mà phải có tai
treo hay chân đỡ để đỡ thiết bị. Với thiết bị này ta chọn chân đỡ để tháp được ổn
định khi vận hành. Muốn chọn được chân đỡ thích hợp ta phải tính trọng tải của
tháp. Trọng tải của tháp
Ptháp = Pthân + Pđáy, nắp + Pchất lỏng + Pbích + Pđệm (N)
1. Khối lượng thân thiết bị
Mth = V.ρ = S.H.ρ = (П/4).(Dn
2 – D2t). H.ρ
Trong đó:
Mth: khối lượng của thân thiết bị, kg
Dn, Dt: đường kính ngoài và trong của thiết bị, m
H: chiều cao của tháp, H= 3,5m
ρ: khối lượng riêng của thép, ρ = 7,9.103 kg/m3
Mthân =( /4).[(Dt+2S)]
2 –Dt2].H. ρ
→ Mthân = (п/4).[ (1+ 2×0,004)
2 – 12 ]×3,5×7,9.103 = 444,2(kg)
2. Khối lượng của đáy và nắp tháp:
Ta có kết cấu của nắp và đáy tương tự nhau:
- Khối lượng của đáy, nắp: S= 5mm; Dt=1000 mm
- Đường kính nắp và đáy : 1000 mm.
- Chiều cao phần gờ h=25mm.
- Theo bảng XIII-10(Sổ tay 2- 384) bề mặt trong của nắp và đáy:
F= 1,16m2.
⇒Khối lượng nắp và đáy:
⇒Mnắp- đáy =2.F.S. ρ=2.1,16.0,005.7900=91,64 kg.
3. Khối lượng của đệm
Đệm là đệm vòng Rasig đổ lộn xộn: đệm bằng sứ kích thước 30x30x3,5
Tra bảng thông số kỹ thuật IX.8 (Sổ tay 2-193).
ρđệm = 570 kg/m
3
Mđệm = Hđệm .(п/4).D
2.ρđệm= 1,5×.(п/4)×1
2×570= 527,4 (Kg)
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 45 ~
Khối lượng của chất lỏng:
H
D
M l .
4
.
.
2
Trong đó: ρ: khối lượng riêng chất lỏng ở 300C
D: đường kính tháp, m
H: chiều cao tháp trước khi bị nước choán hết, m
Vậy:
23,14 1
995,68 3,5 2735,6( )
4
lM kg
4. Khối lượng bích
Áp dụng công thức: thepIbb hDDM
...
4
22
Trong đó:
thep : khối lượng riêng của thép làm bích, thep = 7,9.10
3(kg/m3)
Db: đường kính vòng bulong.
DI: đường kính trong của bích.
h: chiều dài của bích.
Với các bích nối thân với nắp và đáy:
Db=1090 mm, DI=1060mm , h=28mm
⇒ 2 2 31,09 1,06 0,028 7,9.10 11,2( )
4
bM kg
Có 4 bích loại một:
4 11,2 44,8( )bM kg
Với các bích nối ống dẫn:
Ống dẫn lỏng:
Db=170 mm, DI=148 mm , h= 18mm.
2 2 30,17 0,148 0,018 7,9.10 0,78( )
4
bM kg
Có 4 bích dẫn lỏng:
4 0,78 3( )bM kg
Ống dẫn khí:
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 46 ~
Db=255 mm, DI=232 mm , h= 20 mm.
2 2 30,255 0,232 0,02 7,9.10 1,4( )
4
bM kg
Có 4 bích dẫn lỏng:
4 1,4 5,6( )bM kg
Khối lượng bích: Mb=11,2+3+5,6=19,8 (kg)
⇒ Khối lượng toàn tháp:
M= 444,2+ 91,64 + 2735,6 +19,8= 3291,24 ,Kg.
Trong tải toàn tháp:
P=M.g=3291,24.9,81= 32287,1 (N).
Chọn kết cấu đỡ tháp là 4 chân đỡ, được chế tạo bằng thép CT3.
⇒ Tải trọng 1 chân đỡ phải chịu: P’=P/4= 32287,1/4=8071,8 N
Chọn tải trọng cho phép trên một chân đỡ: 1.104 N.
Bảng thông số về chân đỡ:
Tải
trọng
cho
phép
lên bề
mặt đỡ
(N/m2)
L
(mm)
B
(mm)
B1
(mm)
B2
(mm)
H
(mm)
h
(mm)
s
(mm)
l
(mm)
d
(mm)
320000 210 150 180 245 300 160 14 75 23
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 47 ~
VI. Bộ phận phân phối lỏng.
Dựa vào bảng thông số bảng thông số của đĩa phân phối lỏng kiểu TCH-III
(Trang 204- Kỹ thuật tách hỗn hợp nhiều cấu tử- Nguyễn Hữu Tùng).
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 48 ~
Đường
kính
tháp(mm)
D1
(mm)
D2
(mm)
D3
(mm)
h
(mm)
d
(mm)
t
(mm)
Số
lượng
n
1000 580 660 190 150 45 80 30
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường –kysumoitruong.vn
~ 49 ~
KẾT LUẬN
Hiệu suất của quá trình hấp thụ khá cao (80%) , nhưng tiêu tốn lượng nước
làm dung môi lớn(9000 Nm3/h) . Do đó, về mặt kinh tế chưa đạt yêu cầu do tiêu
tốn lượng nước lớn.
Cần phải khảo sát phương pháp hấp thu SO2 với dung môi khác để xem dung
môi đó có đạt yêu cầu về hiệu suất xử lý và đạt yêu cầu về tính kinh tế không ?
Ưu điểm của quá trình :
+ Hoạt động tốt trong môi trường ăn mòn .
+ Dung môi hấp thu rẻ, dễ tìm .
+ Kết cấu đơn giản, vận hành thuận tiện.
Nhược điểm :
+ Năng suất xử lý nhỏ .
+ Nước hấp thu phải sạch , tránh tạo cặn trong quá trình hấp thụ làm
tắc dòng khí và dòng lỏng.
Trên đây là toàn bộ tính toán của em về tháp đệm với các điều kiện cho
trước. Một lần nữa em xin cảm!
Tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo không sử dụng vào mục đích khác nếu chưa có sự cho
phép của tác giả-BQT diễn đàn kysumoitruong.vn
Phạm Kim Ngọc - KTMT K52
~ 50 ~
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TS Trần Xoa, PGS.TS Nguyễn Trọng Khuông, TS Phạm Xuân Toản-
Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa tập 1- NXB KHKT Hà Nội
2. TS Trần Xoa, PGS.TS Nguyễn Trọng Khuông, TS Phạm Xuân Toản-
Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa tập 2- NXB KHKT Hà Nội.
3. GS.TSKH Nguyễn Bin- Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hóa
chất tập 4- NXB KHKT Hà Nội.
4. Nguyễn Hữu Tùng- Kỹ thuật tách hỗn hợp nhiều cấu tử- Nhà xuất bản
Bách Khoa Hà Nội.
5. Hồ Lê Viên- Tính toán, thiết kế các chi tiết thiết bị hóa chất và dầu khí-
Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
Đồ án các quá trình cơ bản trong công nghệ môi trường .pdf
