Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
MÔ HÌNH XỬ LÝ BỤI

MÔ HÌNH XỬ LÝ BỤI

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thực tập mơ hình xử lý thải và lò đốt

Pt = (1-η) tỉ lệ thất thoát

η(eta) : hiệu suất loại bụi

Q: lưu lượng thể tích khí

Giảm độ nhớt của dòng khí cũng làm tăng hiệu suất bởi bị lực kháng giảm. Lực ly tâm

hướng hạt di chuyển vào vách cyclone trong khi lực kháng thì ngược với lực ly tâm. Vận

tốc tối đa của hạt bụi đạt được khi hướng vào thành cyclone là kết quả của việc cân bằng

lực ly tâm và lực kháng. Khi tăng lượng khí đi vào sẽ ảnh hưởng tới hiệu suất như sau:



Trong đó µ là độ nhớt của dòng khí. Chú ý rằng khi giảm nhiệt độ của dòng khí sẽ làm

tăng tỷ trọng. Điều này làm giảm lực kháng nhưng hiệu suất tăng không đáng kể.

Cuối cùng, tải lượng bụi nạp vào cũng ảnh hưởng tới hiệu suất. Tải lượng bụi cao tạo ra

sự va chạm giữa các hạt bụi khi nãy ra từ thành cyclone dẫn tới loại bỏ bụi nhiều hơn.



L : tải lượng bụi nạp vào



Có nhiều phương pháp tính hiệu suất, hiệu suất thu hồi theo giả thuyết.

Cân bằng lực giữa lực ly tâm và lực kháng quyết định vận tốc của hạt bụi hướng vào

thành cyclone. Thời gian lưu khí trong cyclone là thời gian các hạt bụi di chuyển vào



3



Thực tập mơ hình xử lý thải và lò đốt

thành cyclone được xác định bằng số lần/vòng hiệu quả tức là số vòng khí bên trong

cyclone trước khi đi vào vòng xốy lên để thốt ra ngồi. Thực nghiệm cho thấy:



Trong đó

Ne: số vòng hiệu quả

H: chiều cao đường khí vào

Lb: chiều dài thân cyclone

Lc: chiều dài phần phễu bên dưới

Hiệu suất lý thuyết của cyclone được tính bằng cách cân bằng vận tốc tối đa với thời

gian lưu tính bằng quảng đường đi chuyển trong cyclone theo cơng thức sau:



Trong đó

dpx: đường kính hạt bụi với x% hiệu suất loại bỏ

µ: độ nhớt

W: bề rộng đầu vào

Ne: số vòng hiệu quả

ρp: tỉ trọng hạt bụi

ρp: tỉ trọng khí

Các thơng số kích thước của cyclone



Chiều cao đầu vào

Chiều rộng đầu vào

Đường kính đầu thốt khí

Chiều dài thân trụ

Chiều dài ống phễu

Chiều dài phần ống thoát trong cyclone

Đường kính ống thốt bụi



H/D

W/D

De/D

Lb/D

Lc/D

S/D

Dd/D



4



Hiệu suất

cao

0.44

0.21

0.4

1.4

2.5

0.5

0.4



Tiêu

chuẩn

0.5

0.25

0.5

1.75

2.0

0.6

0.4



Dung tích

lớn

0.8

0.35

0.75

1.7

2.0

0.85

0.4



Thực tập mơ hình xử lý thải và lò đốt

Tuy nhiên dữ liệu thực tế khơng khớp với tính tốn lý thuyết vì vậy người ta dùng

dp50 – đường kính của hạt thu được với hiệu suất 50%. Hiệu suất của các hạt có đường

kính khác được tính theo Lapple như sau:



B có giá trị 2-6.



Hiệu suất cyclone thí nghiệm:

Chúng ta xác định hiệu suất của cyclone bằng thực nghiệm đơn giản.

Hiệu suất của cyclone được xác định bằng:



Để xác định hiệu suất cần xác định khối lượng đầu vào và ra của quá trình xử lý. Hai

phương pháp để xác định là:

• Thứ nhất: thu hồi lại lượng bị giử lại bởi cyclone và cân. Phương pháp này

khó xác định đối với hạt bụi kích thước nhỏ (bụi mịn) hoặc khơng thể thực hiện nếu

bụi có tính bám dính.

5



Thực tập mơ hình xử lý thải và lò đốt





Thứ hai: cân tấm lọc trước và sau thí nghiệm trong cùng điều kiện.



Hiệu suất xử lý của mơ hình cyclone sẽ giảm theo kích thước hạt, đạt hiệu suất tốt

với hạt bụi có kích thước lớn hơn 100 µm.

Cơng thức Rosin



Với



ρa : tỉ trọng khơng khí

ρp : tỉ trọng hạt bụi

D: đường kính cyclone

π: độ nhớt động lực của khơng khí

V: vận tốc khơng khí trong ống dẫn



Ví dụ:

Kích thước bụi đưa vào

Airflow:

Khối lượng bụi đưa vào:

Thời gian bắt dầu thí nghiệm:

Thời gian kết thúc:

Tốc độ xoay của ống nạp bụi:

Khối lượng filter 1 trước thí nghiệm:

Khối lượng filter 2 trước thí nghiệm:

Khối lượng filter 1 sau thí nghiệm:

Khối lượng filter 2 sau thí nghiệm:

Khối lượng bụi thu được tại cyclone:

Hcyclone =



Hfilter =



40-100 µm

30 mm of liquid

~ 60 g

11h 27

11h 40

6

800. 4 g

1293.3 g

805. 4 g

1293.9 g

53.7 g

= 90.5 %



= 89.3%



Tỉ trọng dòng khí phụ thuộc vào nhiệt độ của thiết bị, áp suất. Công thức sau đây

được nhà sản xuất lưu lương kế annubar đưa ra để tính lưu lượng.



6



Thực tập mơ hình xử lý thải và lò đốt



hw =



]2



Với:













W: tỉ trọng dòng khí (kg/h)

hw: chênh lệch áp suất (mmH2O)

ρf: tỉ trọng lưu chất trong thiết bị ở điều kiện vận hành (bằng 1.2 kg/m3)

K: hệ số do nhà sản xuất cung cấp (0.603 cho annubar có D = 40 mm)

D: đường kính ống dẫn ( 40 mm)



Ví dụ:

Manometer tăng 10 mm, tỉ trọng chất lỏng trong ống là 0.87 vậy hw trung bình = 8.7

mm

Tính được lưu lượng khí 39.00 kg/h tương ứng bằng 39.00/1.2 = 32.5 m 3/h quy về

điều kiện thường 250C bằng 29.77 Nm3/h.

1.2.

-



1.3.



Thiết bị và dụng cụ

Mẫu bụi

Cân điện tử

Filter

Sinh viên thực hành chuẩn bị các mục sau:

Mẫu bụi (500 g - 1kg bụi không sử dụng các loại bụi có tính ăn mòn, độc. Bụi

đồng nhất khơng lẫn các tạp chất. Có thể sử dụng các loại bột mì, tro, mùn cưa...)

Thực hành:



Sinh viên vận hành mơ hình để tìm hiểu ngun tắc hoạt động của mơ hình, cách

thức vận hành, các thơng số hiển thị của mơ hình thí nghiệm.

Chuẩn bị:

-



Đảm bảo các cơng tắc ở vị trí OFF

Đảm bảo các bể chứa khơng có bụi bẩn và vật lạ. Làm sạch nếu bẩn, kiểm tra

đường ống thoát nước của các bể chứa.

Vệ sinh bơm chìm.

Đổ đầy bể chứa và đặt bơm chìm vào.



7



Thực tập mơ hình xử lý thải và lò đốt

Vận hành mơ hình:u cầu: Nắm được cách thức vận hành, nguyên lý hoạt động

của các hợp phần, các thơng số mơ hình.

Tiến hành:

-



Cân lượng bụi đã chuẩn bị cho vào ống nạp bụi. Đóng nắp ống nạp bụi.

Bật công tắc bảng điều khiển.

Bật công tắc quạt thổi khí

Điều chỉnh các van để điều chỉnh thơng số mơ hình và ghi nhận lại các thơng số.

Bật công tắc điều chỉnh tốc độ nạp bụi



Sinh viên thay đổi các thơng số: vận tốc dòng khí vào, tốc độ nạp bụi và nghi nhận sự

thay đổi các thông số trên áp kế của mơ hình cũng như hiệu suất.

Viết báo cáo kết quả, có giải thích các hiện tượng, kết quả thu được trong q trình thí

nghiệm.



8



Thực tập mơ hình xử lý thải và lò đốt

PHẦN 2: XỬ LÝ KHÍ ACID

1. GIỚI THIỆU:

Thực trạng ơ nhiễm mơi trường khí hiện nay đang dần trở nên nghiêm trọng. Khí thải

của các nhà máy sản xuất chứa nhiều bụi và các chất độc hại như dung môi hữu cơ, hơi

axit, bazo . . . những chất này khi phát tán ra mơi trường có sẽ ảnh hưởng lớn đến sức

khỏe con người, động vật và có thể gây suy thối mơi trường. Chính vì vậy việc xử lý các

khí này trước khi chúng phát tán vào môi trường là điều cần thiết.

Một trong những khí thải thường gặp trong quá trình sản xuất là khí NO 2, đây là sản

phẩm phát sinh chủ yếu trong q trình điều chế hóa chất. Bài thực tập hôm nay sẽ giới

thiệu về quy trình thực tế dùng để xử lý bụi và khí NO2.

2. HĨA CHẤT, THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ:

2.1 Mơ hình thí nghiệm: (Xem hình 1 và 2)

Ngun lý hoạt động của mơ hình: Khơng khí sẽ được moto thổi vào hệ thống với

tốc độ nhất định, khí này sẽ được thêm những thành phần gồm khí chứa hơi NO 2 đưa vào

từ vị trí trên mơ hình (hình 1). Khí chứa bụi và hơi axit sẽ được dẫn qua cyclone ly tâm,

tại đây phần lớn bụi sẽ được giữ lại, sau đó khí được dẫn qua một buồng tiếp theo để lọc

phần bụi mịn còn sót lại khi sau khi qua cyclone. Khí sau khi qua buồng khử bụi này

thành phần bẩn chủ yếu còn lại là NO2, khí sẽ được dẫn qua tháp hấp thụ theo hướng từ

dưới lên. Trong tháp hấp thụ nước sẽ được tưới liên tục lên vật liệu đệm bằng thủy tinh.

NO2 sẽ được hấp thụ vào dung dịch nước này sau đó được trung hòa bằng dung dịch

kiềm.

2.2 Hóa chất:

• N-(1-naphthyl) ethylene diamin dihydrochloride (NEDA): Hòa tan 0.1g NEDA trong

100 ml nước cất. Dung dịch này để ổn định 1 tháng nếu đựng trong chai màu và giữ

trong tủ lạnh.

• Dung dịch hấp thu Saltzman : hòa tan 5 g sulfanilic acid khan trong 1 lít nước có chứa

140 mL acid acetic băng (nếu khơng tan có thể đun nhẹ). Sau đó thêm 20 mL dung

dịch NEDA 0.1 % và pha loãng thành 1 lít bằng nước cất. Dung dịch được bảo quản

lạnh trong chai sẫm màu và nút kín, dung dịch ổn định trong 3 tháng. Trước khi lấy

mẫu cần để thuốc thử về nhiệt độ phòng.

• Dung dịch chuẩn sodium nitrite gốc (NaNO2):

Hòa tan 0.675 g NaNO2 tinh khiết, khan trong nước cất và định mức thành 500 mL

bằng nước cất. Dung dịch này chứa 900 µg NO2–/mL. Dung dịch ổn định khoảng 6 tháng

nếu đựng trong chai màu và bảo quản trong tủ lạnh. Nồng độ tương ứng của khí NO 2 là



9



Thực tập mơ hình xử lý thải và lò đốt

1000 µg/mL vì thực tế chỉ có 90% NO2 trong khơng khí được chuyển thành ion NO2– khi

hấp thu trong dung dịch hấp thu.

• Dung dịch chuẩn sodium nitrite sử dụng (10 µg NO2/mL): lấy 1 mL (dùng

micropipette) dung dịch NaNO2 gốc vào bình định mức 100 mL và định mức đến vạch

bằng nước cất. Dung dịch này chuẩn bị ngay khi sử dụng.

• Nước cất sử dụng phải là loại khơng có chứa ion nitrite (nước cất 2 lần)

3. THỰC NGHIỆM XỬ LÝ KHÍ THẢI CHỨA HƠI NO2

3.1 Mục tiêu:

Đánh giá khả năng xử lý khí có chứa NO 2 của mơ hình thí nghiệm đồng thời rút ra

kết luận về ngun lý hoạt động của mơ hình xử lý khí chứa hơi axit.

3.2 Nguyên tắc:

Xác định nồng độ NO2 tại đầu vào và nồng độ NO 2 của khí đầu ra sau khi qua tháp

hấp thụ. Thay đổi lượng NO2 đầu và, Từ đó tính tốn hiệu suất xử lý của mơ hình. Rút ra

kết luận.

3.3 Nội dung thực hiện:

Các thơng số về tốc độ dòng khí và lưu lượng nước tưới trong cột đệm được giữ

nguyên như thí nghiệm loại bụi.

Tạo khí NO2 sau đó đưa khí vào mơ hình, thay đổi lần lược các thơng số đầu vào như

sau:

Lượng NO2 đưa vào thay đổi từ . . . mL/phút => xác định sự thay đổi của hàm lượng

NO2 đầu vào.

Phương pháp lấy mẫu: Cho vào bình impinger 10 mL dung dịch hấp thu, tại vị trí lấy

mẫu đầu vào (trên mơ hình), tiến hành lấy mẫu với tốc độ bằng với tốc độ đưa khí

vào mơ hình, lấy trong khoảng 30s. Đồng thời cho dung dịch hấp thu vào chai thu

mẫu khí đầu ra để lấy mẫu khí đầu ra. Tiến hành lên màu, đo quang sau đó tính tốn

hàm lượng NO2 trước và khi đi qua tháp hấp thu.

Kiểm tra pH của dung dịch nước chảy ra từ tháp hấp thụ để thấy được sự khác biệt

trước và sau khi cho khí NO2 đi qua tháp.

3.4 Phân tích mẫu :

* Đối với mẫu đầu vào:



10



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

MÔ HÌNH XỬ LÝ BỤI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×