NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
Điểm số bằng số
TP.HCM, ngày
Điểm số bằng chữ
tháng
năm 2020
PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
Điểm số bằng số
TP.HCM, ngày
Điểm số bằng chữ
tháng
năm 2020
2
3
LỜI NĨI ĐẦU
Trong những năm trở lại đây, q trình Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hố ngày
càng phát triển đã thúc đẩy nền kinh tế đất nước. Song song với đó, xã hội Việt Nam
cũng có nhiều thay đổi mang tính đáng kể, tốc độ đơ thị hóa ngày càng nhanh đã rút
ngắn khoảng cách giữa thành thị và nơng thơn.
Như một hệ quả tất yếu của q trình phát triển, các đô thị lớn như Hà Nội và
Thành phố Hồ Chí Minh đã gặp nhiều vấn đề mơi trường nghiêm trọng, phát sinh từ
các hoạt động công nghiệp, nơng nghiệp và giao thơng. Việc kiểm sốt và xử lý nguồn
phát sinh khí thải cơng nghiệp nếu khơng được thực hiện hiệu quả về lâu dài thì khơng
khí sẽ bị ơ nhiễm.
Một số loại hình sản xuất có các q trình sinh ra khí thải điển hình là HCl gây ơ
nhiễm đến mơi trường khơng khí cũng như nguy hại đến sức khỏe con người, sinh vật
như: Quá trình sản xuất phân bón, dệt nhuộm; Q trình thiêu dốt chất dẻo, giấy và rác
thải cơng nghiệp; Q trình mạ điện; Quá trình điện phân muối ăn sản xuất xút…
Với mong muốn môi trường sống ngày càng cải thiện, yêu cầu cấp thiết được đặt
ra đó là xử lý triệt để các chất ô nhiễm đạt yêu cầu xả thải trước khi xả thải ra mơi
trường bên ngồi, khơng ảnh hưởng đến môi trường sống của người dân khu vực xung
quanh. Do đó, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m 3,
công suất 4000 m3/h.” đề ra nhằm đáp ứng nhu cầu trên.
Với đề tài này, ta phải thiết kế công trình xử lý vừa hiệu quả vừa phù hợp với quy
hoạch.
4
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.............................................................i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN...............................................................ii
LỜI NĨI ĐẦU.............................................................................................................iii
DANH SÁCH HÌNH ẢNH...........................................................................................vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU..............................................................................vii
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT...........................................................................viii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHÍ HYDROCLORUA........................................1
1.1 Đặc điểm lý hóa của khí Hydroclorua (HCl)..........................................................1
1.2 Nguồn gốc phát sinh khí HCl................................................................................2
1.3 Ảnh hưởng của HCl đối với môi trường và con người..........................................2
1.4 Các ứng dụng của HCl..........................................................................................3
1.5 Các giới hạn nồng độ khí HCl trong môi trường...................................................3
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI.........4
2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ.................................................................................4
2.1.1 Khái niệm hấp thụ.................................................................................................4
2.1.2 Chất hấp thụ..........................................................................................................4
2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình hấp thụ..........................................4
2.1.4 Các thiết bị hấp thụ...............................................................................................5
2.1.4.1 Các buồng phun, tháp phun...............................................................................5
2.1.4.2 Tháp đệm..........................................................................................................6
2.1.4.3 Tháp mâm.........................................................................................................7
2.1.5 Lựa chọn thiết bị...................................................................................................9
2.1.6 Ứng dụng của phương pháp hấp thụ......................................................................9
2.2 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ...............................................................................10
2.2.1 Khái niệm hấp phụ..............................................................................................10
2.2.2 Chất hấp phụ.......................................................................................................10
2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình hấp phụ.................................11
2.2.4 Thiết bị hấp phụ..................................................................................................12
2.2.4.1 Thiết bị với lớp hấp phụ hạt, tầng mỏng, tĩnh.................................................12
2.2.4.2 Thiết bị với lớp hấp phụ hạt, tầng dày, tĩnh....................................................12
2.2.4.3 Thiết bị hấp phụ tầng sôi.................................................................................13
2.2.4.4 Hệ thống tầng xoay.........................................................................................13
2.2.4.5 Một số loại khác..............................................................................................13
2.2.5 Ứng dụng của phương pháp hấp phụ...................................................................13
2.3 PHƯƠNG PHÁP ĐỐT........................................................................................14
2.3.1 Khái niệm............................................................................................................14
2.3.2 Các quá trình thiêu đốt........................................................................................14
2.3.2.1 Thiêu đốt bằng ngọn lửa trực tiếp trong khơng khí.........................................14
2.3.2.2 Thiêu đốt bằng buồng đốt (khơng có xúc tác).................................................15
2.3.2.3 Thiêu đốt bằng buồng đốt (có xúc tác)............................................................15
2.4 XỬ LÝ BỤI........................................................................................................15
5
2.5 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ HCl.............................16
2.5.1 Các thơng số khí thải...........................................................................................16
2.5.2 Lựa chọn phương pháp xử lý..............................................................................16
2.5.2.1 Hấp thụ khí HCl bằng dung dịch kiềm và nước...........................................16
2.5.2.2 Hấp phụ hydro clorua....................................................................................16
CHƯƠNG 3.ĐỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ
KHÍ HCL 17
3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN............................................................................................17
3.2 ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ...................................................................................17
3.2.1 Cơng nghệ 1........................................................................................................17
3.2.2 Cơng nghệ 2........................................................................................................18
3.2.3 So sánh 2 phương án...........................................................................................18
CHƯƠNG 4.TÍNH TỐN THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ HCL.......................................20
4.1 YÊU CẦU THIẾT KẾ........................................................................................20
4.2 TÍNH TỐN THÁP HẤP THỤ..........................................................................20
4.2.1 Thơng số đầu vào................................................................................................20
4.2.2 Tính đường kính tháp..........................................................................................24
4.2.3 Tính chiều cao tháp hấp thụ................................................................................26
4.2.4 Tính trở lực tháp..................................................................................................30
4.3 TÍNH TỐN CÁC ỐNG DẪN VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ........................30
4.3.1 Tính đường ống dẫn khí......................................................................................30
4.3.2 Tính đường ống dẫn lỏng....................................................................................31
4.3.3 Lưới đỡ đệm........................................................................................................31
4.3.4 Đĩa phân phối lỏng..............................................................................................31
4.3.5 Thân, đáy và nắp của tháp...................................................................................32
4.3.6 Tính tốn quạt hút và bơm..................................................................................33
4.3.7 Tính tốn chiều cao ống khói..............................................................................35
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ........................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................378
6
DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Cấu trúc phân tử của hydro clorua.
Hình 2.1 Một dạng buồng phun điển hình.
Hình 2.2 Cấu tạo của một tháp đệm điển hình.
Hình 2.3 Một số vật liệu đệm điển hình.
Hình 2.4 Hai dạng tháp mâm thơng dụng.
Hình 2.5 Sơ đồ hoạt động của tháp mâm chóp.
Hình 2.6 Thiết bị xử lý bụi.
Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ 1.
Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ 2.
Hình 4.1 Đồ thị đường cân bằng và đường làm việc.
7
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Diện tích bề mặt và kích thước lỗ xóp của các chất hấp phụ
Bảng 4.1 Hệ số vùng khu vực Kv
Bảng 4.2 Hệ số lưu lượng ngồn thải Kp
Bảng 4.3 Chiều cao phần tách lỏng Hc và đáy Hđ
Bảng 4.4 Bảng thông số lưới đỡ đệm
Bảng 4.5 Bảng thông số bộ phận phân phối lỏng
Bảng 4.6 Hiệu suất một số loại bơm
Bảng 4.7 Hệ số dự trữ
8
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường
QCVN
: Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia
TC/QC
: Tiêu chuẩn/Quy chuẩn
WHO
: Tổ chức Y tế thế giới
9
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, công suất 4000 m3/h.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHÍ HYDROCLORUA
1.1 Đặc điểm lý hóa của khí Hydroclorua (HCl)
Hình 1.1 Cấu trúc phân tử của hydro clorua.
-
Công thức phân tử: HCl (khí);
Phân tử gam: 36,4606 g/mol;
Độ hịa tan trong nước ở 20oC: 720g/L;
Điểm nóng chảy: -114,2oC;
Điểm sơi: -85,1oC;
Hịa tan trong nước, dung dịch NaOH, Ca(OH)2;
HCl là khí độc hại, chất ăn mịn.
Hợp chất hóa học hydro clorua HCl, là một chất khí khơng màu, độc hại,
có tính ăn mịn cao, tạo thành khói trắng khi tiếp xúc với hơi ẩm. Hơi trắng này
là axít clohiđric được tạo thành khi hydro clorua hòa tan trong nước. Hydro
clorua cũng như axit clohiđric là các hóa chất quan trọng trong cơng nghiệp hóa
chất, khoa học, cơng nghệ.
Phân tử hydro clorua (HCl) là một phân tử hai nguyên tử đơn giản, bao
gồm một nguyên tử hydro và một nguyên tử clo kết hợp với nhau thơng qua
một liên kết đơn cộng hóa trị. Do nguyên tử clo có độ âm điện cao hơn so với
ngun tử hiđrơ nên liên kết cộng hóa trị này là phân cực rõ ràng. Do phân tử
tổng thể có mơmen lưỡng cực lớn với điện tích một phần âm δ - tại nguyên tử
clo và điện tích dương δ + tại nguyên tử hydro, nên phân tử hai nguyên tử hydro
clorua là phân tử phân cực mạnh. VÌ thế, nó rất dễ dàng hịa tan trong nước
cũng như trong các dung môi phân cực khác.
Khi tiếp xúc với nước, nó nhanh chóng bị ion hóa, tạo thành các cation
hydro (H3O+) và các anion clorua (Cl-) thông qua phản ứng hóa học thuận
nghịch sau:
HCl + H2O → H3O+ + Cl−
Dung dịch tạo thành được gọi là axit clohidric và nó là một axit mạnh.
Hằng số điện li axit hay hằng số ion hóa K a là rất lớn, nghĩa là HCl bị điện li
hay ion hóa tồn phần trong nước.
1
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, cơng suất 4000 m3/h.
Kể cả khi khơng có mặt nước thì hydro clorua vẫn có thể có phản ứng như
một axít. Ví dụ, hydro clorua có thể hịa tan trong các dung môi phân cực khác
như metanol và có phản ứng như một chất xúc tác axít cho các phản ứng hóa
học khi điều kiện khan nước (anhidrơ) là mong muốn.
HCl + CH3OH → CH3O + H2 + ClHCl cung cấp proton cho phân tử metanol (CH3OH).
Do bản chất axít của nó, hydro clorua là một chất khí có tính ăn mịn, cụ
thể là khi có sự hiện diện của hơi ẩm.
Khói trắng của clorua hidroloric làm thay đổi pH của giấy quỳ. Màu đỏ
chỉ ra rằng dung dịch có tính axit.
1.2 Nguồn gốc phát sinh khí HCl
HCl được sinh ra trong các quá trình:
-
Quá trình điện phân muối ăn sản xuất xút.
Q trình gia cơng chế biến có sử dụng Clo (q trình Clo hóa).
Các cơ sở gia cơng chế biến kim loại có tẩy rửa bằng HCl.
Quá trình thiêu đốt chất dẻo, giấy và rác thải cơng nghiệp.
Q trình mạ điện.
Q trình làm sạch các nồi đun nấu.
Q trình sản xuất phân bón, dệt nhuộm và chế biến thực phẩm.
1.3 Ảnh hưởng của HCl đối với môi trường và con người
a. Đối với môi trường:
HCl làm cho cây cối chậm phát triển, với nồng độ cao thì cây chết. HCl có
tác dụng làm giảm độ mỡ bóng của lá cây, làm cho mép lá bị quăn, cuống lá bị
chết hoại, phiến lá bị tẩy trắng, làm cho các tế bào biểu bì của lá bị co lại.
b. Đối với con người:
Tiếp xúc với khí HCl gây ra ảnh hưởng đến sức khỏe của con người ở
nhiều dạng khác nhau bao gồm làm ngứa phổi, da và màng nhầy, làm tê liệt hóa
các chức năng của hệ thống thần kinh trung ương, ngồi ra cịn các vấn đề về hơ
hấp và tiêu hóa. Tiếp xúc nhiều hơi axit clohidric có thể bị nhiễm độc, gây ra
bệnh viêm dạ dày, bệnh viêm phế quản kinh niên, bệnh viêm da và giảm thị
giác. Do tác dụng kích thích cục bộ, HCl sẽ gây bỏng, sưng tấy, tụ máu trường
hợp nặng có thể dẫn tới phổi bị mọng nước. Tiếp xúc khí HCl qua đường hơ
hấp lâu ngày có thể gây ra khàn giọng, phỏng và loét đường hô hấp, đau ngực
và bệnh dị ứng phổi. Tiếp xúc với liều lượng cao gây ra nôn mửa, dị ứng phổi
và chết do nhiễm độc.
Clorua hidro tạo thành axit clohidric có tính ăn mịn cao khi tiếp xúc với
cơ thể. Việc hít thở bởi hơi khói gây ra ho, nghẹt thở, viêm mũi, họng và phần
phía trên của hệ hơ hấp. Trong những trường hợp nghiêm trọng là phù phổi, tê
2
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, cơng suất 4000 m3/h.
liệt hệ tuần hồn và tử vong. Tiếp xúc với da có thể gây mẩn đỏ, các thương tổn
hay bỏng nghiêm trọng. Nó cũng có thể gây ra mù mắt trong những trường hợp
nghiêm trọng.
Theo kết quả nghiên cứu của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), HCl có thể
gây ảnh hưởng hệ thống vị giác, mắt, da, mũi, mồm:
-
Bắt đầu ở nồng độ 0,1- 3,23 mg/m3 đã thấy có mùi, từ 2,83-12,8 mg/m3 thấy mùi
rõ và từ 8,3-32,9 mg/m3 thấy mùi nặng.
Công nhân làm việc nồng độ 15 mg/m 3 ở thời gian dài có thể bị hỏng răng và để
bảo vệ sức khỏe cơng nhân nên duy trì nồng độ ở mức 2,9 mg/m3.
Không gây ung thư.
1.4 Các ứng dụng của HCl
-
Sản xuất axít clohidric.
Hiđrơclorinat hóa cao su.
Sản xuất các clorua vinyl và alkyl.
Trung gian hóa học trong các sản xuất hóa chất khác.
Làm chất trợ chảy babit.
Xử lý bông.
Trong công nghiệp bán dẫn (loại tinh khiết): Khắc các tinh thể bán dẫn, chuyển
silic thành SiHCl3 để làm tinh khiết silic.
1.5 Các giới hạn nồng độ khí HCl trong mơi trường
Nồng độ tối đa cho phép của khí HCl trong khơng khí xung quanh trong
thời gian trung bình 24 giờ: 60 µg/m3.[1]
Tiêu chuẩn của khí HCl đối với khí thải cơng nghiệp:
- Cột A (đối với cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh,... hoạt động trước 16/01/2007
và thời gian áp dụng đến 31/12/2014) : 200 mg/Nm3. [2]
- Cột B (đối với cơ sở sản xuất, chế biến, kinh doanh,... hoạt động từ 16/01/2007 và
thời gian áp dụng kể từ 01/01/2015): 50 mg/Nm3. [2]
3
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, công suất 4000 m3/h.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
KHÍ THẢI
2.1 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ
2.1.1 Khái niệm hấp thụ
Hấp thụ là q trình trong đó một hỗn hợp khí được tiếp xúc với chất lỏng
nhằm mục đích hồ tan chọn lọc một hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo
nên một dung dịch các cấu tử trong chất lỏng.
Việc khử khí ơ nhiễm diễn ra theo ba giai đoạn:
- Khuếch tán chất khí ô nhiễm đến bề mặt chất lỏng;
- Truyền ngang qua bề mặt tiếp xúc pha khí/ lỏng (hịa tan);
- Khuếch tán chất khí hịa tan từ bề mặt tiếp xúc pha vào trong pha lỏng. [3]
Q trình hấp thụ đóng một vai trị quan trọng trong sản xuất hóa học, nó
được ứng dụng để:
- Thu hồi các cấu tử quý;
- Làm sạch khí;
- Tách hỗn hợp thành cấu tử riêng;
- Tạo thành sản phẩm cuối cùng.
2.1.2 Chất hấp thụ
Điều kiện lựa chọn dung dịch hấp thụ:
- Có đủ khả năng hấp thụ cao.
- Có tính chọn lọc cao theo quan hệ với thành phần cần được tách ra.
- Có thể có tính bốc hơi nhỏ.
- Có những tính chất động học tốt.
- Có khả năng hồn ngun tốt.
- Có tính ổn định nhiệt hóa học.
- Khơng có tác động ăn mịn nhiều đến thiết bị.
- Có giá thành rẻ và dễ kiếm trong sản xuất trong ngành công nghiệp.
Chất hấp thụ phổ biến:
- Nước (H2O).
- Dung dịch bazơ: KOH, NaOH, Na2CO3, K2CO3, Ca(OH)2 ,CaCO3,…
- MonoEtanolAmin (OHCH2CH2NH2), Dietanolamin (R2NH), trietanolamin (R3N).
Dễ bay hơi nên thất thoát nhiều;
Ăn mịn hố học;
Liên kết với CO2 rất bền nên khó phân hủy để hồn ngun…
2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất quá trình hấp thụ
- Thành phần và tính chất của khí thải cần xử lý;
- Tính chất và chất lượng của chất hấp thụ;
- Thòi gian sử dụng chất hấp thụ trong thiết bị (Chu kì hấp thụ);
- Lượng chất hấp thụ;
- Khả năng tiếp xúc giữa chất ô nhiễm dung dịch hấp thụ;
- Nhiệt độ, áp suất,...
2.1.4 Các thiết bị hấp thụ
Nguyên lý hoạt động của tháp hấp thụ:
4
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, cơng suất 4000 m3/h.
- Dịng khí được dẫn vào ở đáy tháp, dung dịch hấp thụ được phun ở đỉnh tháp.
- Dịng khí cần được xử lý tiếp xúc với dung dịch hấp thụ, chất cần xử lý được giữ
lại trong dung dịch hấp thụ và được thu hồi ở đáy tháp. Dịng khơng khí sạch
thốt ra ngồi trên đỉnh tháp.
Có nhiều dạng kiểu thiết bị hấp thụ khác nhau và có thể phân loại thành
các thiết bị sau:
2.1.1.1
Các buồng phun, tháp phun
Cấu tạo:
Dạng đơn giản nhất của các buồng phun là một hình trụ mà trong đó các
vịi phun được bố trí ở phần trên cao và những giọt nhỏ được làm cho rơi xuống
cùng với một số chất lỏng chảy xuống dọc theo thành bên trong của buồng. [3]
Nguyên lý hoạt động:
Trong tháp phun, chất lỏng được phun thành bụi (sương) từ phía trên
xuống, khí thường đi từ dưới lên nhằm làm tăng diện tích tiếp xúc và để nồng
độ thực tế chất cần hấp thụ trong pha khí giảm dần theo chiều từ dưới đi lên và
nồng độ chất bị hấp thụ trong pha lỏng được tăng dần theo chiều từ trên đi
xuống.
Tháp phun chia làm 3 kiểu: thiết bị hấp thụ phun kiểu thùng rỗng, thiết bị
hấp thụ phun thuận dòng tốc độ cao và thiết bị hấp thụ phun sương kiểu cơ khí.
Q trình phân tán khí có thể thực hiện bằng cách cho khí đi qua tấm xốp, tấm
đục lỗ hoặc bằng cách khuấy cơ học.
Ưu điểm:
- Vận tốc dịng khí trong tháp cao làm cho khả năng hấp thụ tăng đáng kể.
- Đường kính tháp nhỏ nên mật độ tưới nhỏ (50 – 90 m 3/m2), tiết kiệm dung dịch
hấp thụ nhưng vẫn cho hiệu suất cao.
Nhược điểm:
- Thiết bị cồng kềnh, kích thước lớn., khó dọn vệ sinh.
- Thiết bị dễ bị ăn mòn, đòi hỏi phải có lớp phủ bảo vệ, làm tăng giá thành chế tạo
thiết bị.
- Cần phải có hệ thống tự động điều chỉnh lưu lượng dung dịch hấp thụ phun vào
thiết bị. Dung dịch phải được phun đều khắp tiết diện tháp.
5
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, cơng suất 4000 m3/h.
Hình 2.1 Một dạng buồng phun điển hình. [3]
2.1.1.2
Tháp đệm
Cấu tạo:
Tháp đệm là một cột được chất gần đầy vật liệu đệm nhằm tạo ra một diện
tích bề mặt tiếp xúc cao nhất có thể để cho dịng khí và dịng lỏng tiếp xúc tốt
với nhau khi chuyển động ngược chiều qua lớp đệm.
Vật liệu đệm được sử dụng trong các tháp này có thể là đá nghiền, vịng
Raschig, vật thể hình n ngựa, than cốc, đá hình xoắn ốc, vỉ lưới ơ vng làm
bằng gỗ và các loại sợi tổng hợp.
Nguyên lý hoạt động:
Chất lỏng thường được đưa vào ở đỉnh tháp và được làm cho nhỏ giọt đều
qua các lớp vật liệu đệm có diện tích bề mặt rộng lớn. Chất lỏng được tưới trên
lớp đệm rỗng và chảy xuống dưới tạo ra bề mặt ướt của lớp vật liệu đệm cho
dịng khí từ dưới đi lên.
Ưu điểm:
Chế tạo đơn giản, trở lực thấp, lớp đệm với nhiều rãnh làm tăng khả năng
tiếp xúc của pha khí và pha lỏng
Nhược điểm:
Hiệu suất thấp; kém ổn định do sự phân bố các pha theo tiết diện tháp
không đều sử dụng tháp đệm khơng cho phép kiểm sốt q trình chưng cất
theo khơng gian tháp, trong khi đó ở tháp mâm thì quá trình thể hiện qua từng
mâm một cách rõ ràng; tháp đệm khó chế tạo được kích thước lớn ở quy mơ
cơng nghiệp.
Hình 2.2 Cấu tạo của một tháp đệm điển hình. [3]
6
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, cơng suất 4000 m3/h.
Hình 2.3 Một số vật liệu đệm điển hình. [3]
2.1.1.3
Tháp mâm
Cấu tạo:
Tháp mâm có cấu tạo là một thân tháp hình trụ thẳng đứng trong đó có gắn
các mâm có cấu tạo khác nhau, trên đó pha lỏng và pha khí được cho tiếp xúc với
nhau. Hai dạng mâm thông dụng nhất là mâm chóp sủi bọt (bubble cap plate) và
mâm lưới sàng (sieve plate). [3]
Nguyên lý hoạt động:
Quá trình chung của cả tháp là sự tiếp xúc pha nghịch dòng mặc dù trên
mỗi mâm hai pha khí và lỏng tiếp xúc giao dòng. Chất lỏng đi vào tháp ở đỉnh
7
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, cơng suất 4000 m3/h.
-
-
hoặc tại một mâm thích hợp nào đó và chảy xuống nhờ trọng lực qua mỗi mâm
bằng ống chảy chuyền. Pha khí đi từ dưới lên qua mỗi mâm nhờ các khe hở do
cấu tạo của mâm tạo nên. [3]
Ưu điểm:
Có thể sử dụng cho cả q trình chưng cất lẫn hấp thụ.
Hiệu suất khơng thay đổi nhiều theo lưu lượng hơi.
Nhược điểm:
Khi vận tốc khí lớn có thể gây nên sự lơi cuốn cơ học các giọt lỏng trong dòng
hơi từ mâm dưới lên mâm trên làm giảm sự biến đổi nồng độ tạo nên bởi q
trình truyền khối, làm giảm hiệu suất.
Ngồi ra cịn tạo độ giảm áp lớn cho pha khí làm tăng cơng suất máy nén khí cho
tháp.
Hình 2.4 Hai dạng tháp mâm thơng dụng.[3]
Hình 2.5 Sơ đồ hoạt động của tháp mâm chóp. [3]
8
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, công suất 4000 m3/h.
2.1.5 Lựa chọn thiết bị
Phần lớn các thiết bị hấp thụ được sử dụng trong công nghiệp là tháp đệm,
tháp mâm, hoặc các tháp dạng phun tia. Các đặc tính của hệ thống ảnh hưởng
đến việc lựa chọn thiết bị được thể hiện như sau:
- Các tháp đệm được ưa chuộng đối với những hệ thống lắp đặt nhỏ, bảo dưỡng ăn
mòn, các chất lỏng tạo bọt cao, tỉ lệ lỏng/khí (L/G) cao và yêu cầu độ giảm áp
thấp;
- Các tháp mâm thường kinh tế hơn bởi vì khả năng chịu được luu lượng khí cao
hơn và do đó đường kính cột thường nhỏ hơn. Chúng có thể điều khiển được tốc
độ pha lỏng đi qua lớp đệm, ít bị bít nghẹt và tự bản thân chúng cũng có thể làm
nguội chất lỏng để giải khử pha lỗng bằng những vịng cuộn làm nguội đặt trên
các mâm hoặc bằng các thiết bị làm nguội bên ngoài;
- Các tháp phun thường được áp dụng trong những trường hợp địi hỏi độ giảm áp
pha khí qua tháp là nhỏ nhất và có sự hiện diện của các bụi lơ lửng trong dịng khí
thải.
2.1.6 Ứng dụng của phương pháp hấp thụ
- Xử lý khí ơ nhiễm.
- Lưu lượng khí cần xử lý lớn.
- Nồng độ chất ơ nhiễm không quá nhỏ.
9
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, công suất 4000 m3/h.
- Thường xử lý SOx , HCl, H2S, HF, Cl2, NOx, axeton,…
- Áp dụng phương pháp này trong q trình xử lí khí thải sẽ đạt hiệu quả kinh tế
cao.
- Thu hồi được các chất để tuần hồn hoặc chuyển sang các cơng đoạn sản xuất
khác.
2.2 PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ
2.2.1 Khái niệm hấp phụ
Hấp phụ là một q trình truyền khối mà trong đó chất khí được liên kết
vào một chất rắn. Chất khí (chất bị hấp phụ) thâm nhập vào các mao quản của
chất rắn (chất hấp phụ) nhưng không thâm nhập vào cấu trúc mạng tinh thể chất
rắn. Sự liên kết giữa chất khí và chất rắn có thể là liên kết vật lý hay hóa học.
Liên kết vật lý được đặc trưng chủ yếu bởi các lực hút tĩnh điện còn liên kết hóa
học là liên kết tạo nên do tương tác hóa học giữa chất rắn và chất khí.
Người ta thường dùng các phương pháp hấp phụ để làm sạch các khí thải
có chứa các tạp chất dạng khí hay hơi có hàm lượng khơng cao lắm.
Cấu tử được hấp phụ nằm trong pha khí gọi là chất có khả năng bị hấp
phụ, cịn khi nó bị hấp phụ gọi là chất bị hấp phụ
Quá trình hấp phụ được áp dụng rất phù hợp cho những trường hợp sau
đây:
- Chất khí ô nhiễm không cháy được hoặc khó đốt cháy.
- Chất khí cần khử là có giá trị và cần thu hồi.
- Chất khí ơ nhiễm có nồng độ thấp trong khí thải mà các q trình khử khí khác
khơng áp dụng được.
2.2.2 Chất hấp phụ
Các chất hấp phụ thường có cấu trúc rỗng xốp, bề mặt tự do của các lỗ
rỗng rất cao. Chúng có thể là vật liệu tự nhiên hay tổng hợp.
Điều kiện lựa chọn chất hấp phụ:
- Cấu trúc bên trong có lỗ xốp.
- Có khả năng hấp phụ cao, phạm vi tác dụng rộng.
- Có tính lựa chọn cao, khơng tác dụng hóa học với các thành phần khí riêng biệt
có trong khí thải.
- Có độ bền cơ học cần thiết.
- Có khả năng hồn nguyên dễ dàng
- Giá thành rẻ.
Theo tính phân cực vật liệu hấp phụ có thể chia thành 2 nhóm:
- Vật liệu khơng phân cực
- Vật liệu có phân cực.
Các chất hấp phụ trong công nghiệp:
10
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, cơng suất 4000 m3/h.
- Than hoạt tính: là chất hấp phụ có tính kỵ nước, kém hấp phụ các chất phân cực
và nước. Than hoạt tính loại lỗ rỗng micro có thể tích riêng lỗ rỗng micro khoảng
từ 0,24-0,48 cm3/g với tổng thể tích các lỗ rỗng 0,52 – 1,0 cm3/g. [3]
Ưu điểm: giá thành rẻ nhất dùng trong xử lý ô nhiễm môi trường.
Nhược điểm: kém bền cơ học và dễ cháy, khó tái sinh nếu bị đóng cặn.
- Silicagel: về mặt hóa học thì silicagel là oxit silic ngậm nước vơ định hình
SiO2.nH2O. Phân loại silicagel theo cỡ lỗ rỗng lớn 5.10 -9m, vừ (5 – 1,5). 10-9m và
loại nhỏ (1 – 1,5).10-9m, và theo cỡ hạt silicagel dạng cục: 7,0 – 2,7; 3,5 –
1,0mm. Loại silicagel dạng viên có lỗ rỗng micro thường có thêm 4 – 10% Al2O3
[3] để tránh nứt viên. Silicagel dùng để hấp phụ các chất phân cực. Loại lỗ rỗng
micro dùng để hấp phụ các hơi và khí dễ ngưng tụ, cịn loại lỗ rỗng mêzơ và
macrơ để hấp phụ hơi các chất hữu cơ.
Ưu điểm: không cháy và cơ tính lớn
Nhược điểm: bị phá hủy bởi các giọt ẩm
- Alumogen: Đây là oxit nhôm Al2O3-nH2O. Bề mặt riêng trung bình 170-220
m2/g, tổng thể tích các lỗ rỗng khoảng 0,6-1,0 cm 3/g [3]. Áp dụng để thu hồi các
hợp chất hữu cơ phân cực và sấy khí.
- Zeolit, Ionit, các nham thạch tự nhiên.
Bảng 2.1 Diện tích bề mặt và kích thước lỗ xóp của các chất hấp phụ [3]
Than hoạt
tính
Nhơm hoạt
tính
Silicagel
Rây phân tử
Diện tích bề mặt
(m2/gm)
1100 – 1600
210 – 360
750
-
Diện tích bề mặt
(m2/cm3)
300 – 560
210 – 320
520
-
Thể tích lỗ xốp
(cm3/gm)
0,80 – 1,20
0,29 – 0,37
0,40
0,27 – 0,38
Thể tích lỗ xốp
(cm3/cm3)
0,40 – 0,42
0,29 – 0,33
0,28
0,22 – 0,30
Đường kính lỗ
trung bình (A0)
15 – 20
18 – 20
22
3–9
2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình hấp phụ
- Ảnh hưởng của nhiệt độ: nhiệt độ tăng → quá trình hấp phụ giảm.
- Ảnh hưởng của áp suất: giảm áp suất → quá trình hấp phụ giảm.
11
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, công suất 4000 m3/h.
2.2.4 Thiết bị hấp phụ
Nguyên tắc thiết kế:
-
Thời gian tiếp xúc đủ lâu giữ dịng khí và tầng hấp phụ hiệu quả;
Đủ dung lượng hấp phụ để thiết bị có tuổi thọ mong muốn;
Lực cản đủ nhỏ đối với dịng khí, cho phép vận hành thiết bị đẩy khí;
Có sự phân bố đồng nhất của dịng khí lên tầng hấp phụ để đảm bảo sử dụng tối
đa chất hấp phụ;
- Xử lý sơ bộ dịng khơng khí để loại bỏ những hạt khơng hấp phụ được, những hạt
này sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của tầng hấp phụ;
- Dự phịng để hồn ngun lại chất hấp phụ khi nó đã bão hịa.
Trong thiết bị hấp phụ, vât liệu hấp phụ được đổ thành lớp đệm có bề dày
nhất định và cho dịng khí cần xử lý đi qua.
Thông số quan trọng của lớp đệm bằng vật liệu hấp phụ là :
-
Sức cản khí động phải thích hợp để tổn thất khơng q lớn (0,1-0,5 m/s)
Bảo đảm thời gian tiếp xúc (2-6s)
Yêu cầu đề ra khi thiết kế hoặc chọn thiết bị hấp phụ:
Đảm bảo thời gian u cầu lầm việc thích hợp.
Có xử lý sơ bộ khí thải trước khi hấp phụ.
Phân phối dịng khí đi qua lớp vật liệu hấp phụ đều.
Đảm bảo khả năng thay mới – hoàn nguyên sau khi trạng thái bảo hòa.
Các loại thiết bị hấp phụ:
2.2.4.1
Thiết bị với lớp hấp phụ hạt, tầng mỏng, tĩnh
Một ưu điểm lớn của thiết bị hấp phụ tầng mỏng là lực cản thấp đối với
dịng khí. Độ dày đồng nhất của tầng hấp phụ là quan trọng vì chỉ cần một khác
biệt nhỏ về độ dày lớp hấp phụ đã gây nên những thay đổi quan trọng trong
tổng độ dày và có thể tạo rãnh. Các loại được sử dụng có tầng hấp phụ dạng
phẳng, hình trụ hay gấp nếp, tầng hấp phụ có thể được giữ trên các giá đục lỗ,
lọc hay những bản kim loại đục lỗ. Do đáp ứng yêu cầu về cố định nên các bản
kim loại đục lỗ được sử dụng rất rộng rãi. Loại thiết bị hấp phụ dạng trụ, được
thiết kế để lọc 25ft3 khơng khí/phút. Loại có tầng gấp nếp lớn hơn xử lý được
750 – 1000ft3 khơng khí/phút và các bng fhaasp phụ cấu tạo bởi tổ hơpk các
tầng hấp phụ phẳng xử lý được 2000ft3 khơng khí/phút. [3]
2.2.4.2
Thiết bị với lớp hấp phụ hạt, tầng dày, tĩnh
Các loại này được dùng trong những trường hợp cần dung lượng hấp phụ
lớn, nhưng nói chung bản thân sự tăng hiệu suất hấp phụ kèm theo vẫn chưa đủ
để quyết định có nên dùng các thiết bị hấp phụ có tầng hấp phụ dày hay không,
với các loại thiết bị hấp phụ này, cũng cần có độ đồng nhất thích hợp của tầng
hấp phụ để sử dụng chất hấp phụ có hiệu quả. Các thiết bị hấp phụ trong các hệ
12
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, cơng suất 4000 m3/h.
thống hồn ngun thường có độ dày tầng hấp phụ trong khoảng 1 – 6ft (0,3 –
1,8 m), với dịng khí đi từ trên xuống để tránh làm lớp chất hấp phụ nâng lên.
Lưu lượng thiết kế của dịng khơng khí lên đến 40.000cfm (67.960cm 3/giờ). Tỉ
số khối lượng than trên lưu lượng dịng khí thiết kế khoảng 0,5lb/cfm
(0,27kg/m3/giờ). [3]
Nhược điểm chung của 2 thiết bị trên:
- Tạo vùng khí bão hịa
- Khi hơi đạt tiêu chuẩn xử lý, cần phải thay hay hoạt hóa lại tồn bộ than, kể cả
lượng than chưa bão hịa.
2.2.4.3
Thiết bị hấp phụ tầng sơi
Khi một dịng khí được thổi qua tầng hấp phụ chứa các chất hấp phụ dạng
hạt thì sự giảm áp suất do tầng này sẽ theo chiều ngược lại với khối lượng của
chính nó. Khi vận tốc dịng khí đủ cao, độ giảm áp sẽ bằng với khối lượng của
tầng hấp phụ và chất hấp phụ trong đó bắt đầu chuyển động, nghĩa là bắt đầu
quá trình sơi. Ở tốc độ khí cao hơn (khoảng 259ft./phút) [3], các hạt chất hấp
phụ có thể chuyển động khơng ngừng. Độ giảm áp cần để có hiện tượng sơi tỷ
lệ thuận vào độ dày tầng hấp phụ và mật độ dịng khí, mật độ các hạt rắn.
2.2.4.4
Hệ thống tầng xoay
Để giảm lượng Cacbon không sử dụng và giữ tổn thất năng lượng ở mức
thấp nhất, cần hướng cho dòng khí chỉ đi qua vùng hoạt động của tầng hấp phụ,
trong khi đó Cacbon bão hịa đượng hồn ngun để tận dụng lại. thiết bị hấp
phụ tầng xoay gồm 4 hình trụ.
Tồn bộ hệ thồng sẽ xoay ở một góc độ sao cho các đoạn của tầng hấp phụ
sẽ chuyển từ hấp phụ sang giải hấp ngay sau khi nó đạt mức bão hòa.
Nhược điểm: tuy việc sử dụng than đã được cải tiến nhưng việc sử dụng
hơi nước lại trở nên kém hiệu quả. Việc bảo trì các mối hàn kín và những bộ
phận chuyển động cũng tốn kém hơn bảo trì thiết bị hấp phụ có tầng hấp phụ
tĩnh.
2.2.4.5
Một số loại khác
Có thể bao gồm cả hai loại chất hấp phụ trong một hình trụ đứng hoặc
trong một hình trụ nằm ngang; một lớp hấp phụ chuyển động được chứa trong
một tầng trống quay. Mỗi hình thức thích hợp với từng trường hợp cụ thể.
2.2.5 Ứng dụng của phương pháp hấp phụ
- Chất khí ơ nhiễm khơng cháy được hoặc khí đốt cháy.
- Chất khí ơ nhiễm có giá trị và cần thu hồi
- Chất khí ơ nhiễm có nồng độ thấp mà các phương pháp khác khơng áp dụng
được.
13
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, công suất 4000 m3/h.
2.3 PHƯƠNG PHÁP ĐỐT
2.3.1 Khái niệm
Đốt là q trình oxy hóa nhanh mà chúng ta thƣờng hay liên tưởng đến
lửa. Quá trình này gồm các giai đoạn: trộn, phản ứng trước cháy, cháy và phản
ứng sau cháy.
- Q trình trộn có thể diễn ra trước khi bắt đầu đốt (đốt có trộn nước) hay trong
khi đang đốt (trộn bằng vôi phun hay ngọn lửa khuếch tán).
- Trong vùng trước cháy, các gốc tự do bắt đầu hình thành. Nhiệt độ vùng này lê
khoảng 5000C.
- Trong vùng cháy, các gốc tự do kết hợp nhanh với oxy và các phân tử nhiên liệu, các
phản ứng tạo ra các sản phẩm xxy hóa khơng hồn tồn như andehyt, cacbon
monoxit và hydro, và sản phẩm cuối của quá trình cháy như CO2 và H2O. Nhiệt của
quá trình cháy giải phóng ra và làm nhiệt độ tăng nhanh đến 17000C và cao hơn.
- Vùng sau cháy, sản phẩm cháy nguội đi do truyền nhiệt. Khi nhiệt độ hạ xuống,
sản phẩm cháy khơng hồn tồn cịn lại và các gốc tự do kết hợp với oxy và kết
hợp với nhau cho đến khi cháy hoàn toàn
Phương pháp đốt trực tiếp dùng để xử lý khí thải có chứa các chất độc dễ
oxy hóa và những hỗn hợp có mùi hơi tanh. Phương pháp này khơng địi hỏi
thiết bị phức tạp và các loại thiết bị rất đa dạng. Phương pháp này được sử dụng
khi nồng độ các cấu tử cháy được trong khí thải khơng vượt q giới hạn bắt
lửa, thực hiện trong các lò đốt chuyên dùng, lò đốt cơng nghiệp, lị đốt hơi, hay
bằng ngọn lửa trần.
Một số phản ứng hóa học xảy ra trong q trình thiêu đốt:
CO + O2 → CO2
C6H6 + O2 → CO2 + H2O
H2S + O2 → SO2 + H2O
Về mặt biện pháp thực hiện, q trình thiêu đốt chất ơ nhiễm có thể được
phân chia thành 3 loại chính:
- Thiêu đốt bằng ngọn lửa trược tiếp trong khơng khí
- Thiêu đốt có buồng đốt.
- Thiêu đốt có xúc tác.
Một số đặc điểm cần lưu ý khi thiết kế thiết bị đốt: thành phần hóa học,
oxy, nhiệt độ cháy, độ khuấy trộn, thời gian cháy
2.3.2 Các quá trình thiêu đốt
2.3.2.1
Thiêu đốt bằng ngọn lửa trực tiếp trong khơng khí
Phương pháp thiêu đốt bằng ngọn lửa trực tiếp là các ngọn đuốc cháy
bùng của khí thải ở các mỏ dầu khí, nhà máy lọc dầu.
14
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, công suất 4000 m3/h.
Ngọn đuốc được thiết kế như một ống dẫn khí đến một độ cao thích hợp
và trên tận cùng của ống có lắp đầu đốt gồm bộ phận phun hơi và mồi lửa, đảm
bảo ngọn đuốc cháy khơng có khói và liên tục mặc dù lưu lượng khí thải, nồng
độ chất cháy trong khí thải cũng như vận tốc gió có thể thay đổi trong phạm vi
rộng.
2.3.2.2
Thiêu đốt bằng buồng đốt (khơng có xúc tác)
Đốt các loại khí thải có chứa chất ơ nhiễm dạng khí, hơi hoặc sol khí cháy
được với nồng độ tương đối thấp phát sinh từ: thiết bị phun nhựa đường, lị ram
má phanh ơtơ, lị sản xuất thịt hun khói, lò rang cafe, lò nấu sơn, lò nấu vecni…
Nhiệt độ trong buồng đốt khoảng 900 – 15000C
2.3.2.3
Thiêu đốt bằng buồng đốt (có xúc tác)
Thiêu cháy có xúc tác cần diện tích bề mặt tiếp xúc lớn và nhiệt độ đốt
khoảng 300 – 5000C (tùy thuộc vào chất oxi hóa).
Trong phương pháp này, chất xúc tác là các bề mặt kim loại như các dãy
băng bạch kim, đồng, crôm niken.
Nguyên tắc xử lý là oxi hóa chất ơ nhiễm trên bề mặt vật liệu xúc tác ở
nhiệt độ thấp hơn đáng kể so với nhiệt độ bắt lửa.
2.4 XỬ LÝ BỤI
Hình 2.6 Thiết bị xử lý bụi.
Để xử lí aerosol (bụi, khói, sương) người ta sử dụng phương pháp khơ,
ướt và tĩnh điện. Trong thiết bị khô bụi được lắng bởi trọng lực, lực quán tính
và lực li tâm hoặc được lọc qua vách ngăn xốp. Trong thiết bị ướt, sự tiếp xúc
giữa khí bụi và nước được thực hiện. Nhờ đó, bụi được lắng trên các giọt lỏng,
15
Đồ án xử lý khí thải
Đầ tài: Thiết kế hệ thống xử lý khí thải hơi acid nồng độ HCl là 6g/m3, cơng suất 4000 m3/h.
trên bề mặt bọt khí hay trên các màng chất lỏng. Trong thiết bị lọc tĩnh điện các
aerosol được tích điện và lắng trên điện cực. Trên cơ sở phân loại các phương
pháp xử lý bụi, ta có thể chia các thiết bị xử lý bụi làm những dạng sau:
- Lọc cơ khí
- Thiết bị màng lọc
- Thiết bị hấp thụ
- Thiết bị lọc tĩnh điện
- Thiết bị lọc ướt
- Thiết bị buồng đốt
2.5 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ HCl
2.5.1 Các thơng số khí thải
- Cơng suất: Q = 4.000 m3/h
- Nồng độ khí HCl: 6 g/m3
2.5.2 Lựa chọn phương pháp xử lý
2.5.2.1
Hấp thụ khí HCl bằng dung dịch kiềm và nước
Hấp thụ khí HCl bằng nước được thực hiện trong các thiết bị khác nhau.
Trong tháp đệm, hiệu quả có thể đạt 88%, tháp đĩa 90-99%, tháp đĩa chóp
97,8%.
Khi tiếp xúc với nước, nó nhanh chóng bị ion hóa, tạo thành các cation
hydro (H3O+) và các anion clorua (Cl-) thơng qua phản ứng hóa học thuận
nghịch sau:
HCl + H2O → H3O+ + ClNhược điểm cơ bản của phương pháp này tạo sương mù các giọt axit lỏng,
mà việc thu hồi nó khơng đạt hiệu quả cao.
Sử dụng dung dịch kiềm NaOH, Ca(OH)2 để hấp thụ HCl cho phép tăng
hiệu quả xử lý và đồng thời trung hòa nước thải. Phương pháp cho phép tận
dụng hydro clorua để sản xuất các clorua kim loại: CaCl2, NaCl, BaCl2.
2.5.2.2
Hấp phụ hydro clorua
Để hấp phụ khí HCl người ta có thể dùng oxi clorua sắt và clorua oxit đồng
trong hỗn hợp với oxit magie, sunfat và photphat đồng,… Các hợp chất hấp phụ
này cho phép xử lý khí với nồng độ HCl thấp đến 1% thể tích trong khoảng
nhiệt độ rộng.
Tuy nhiên phương pháp này ít được sử dụng do chi phí phục hồi chất hấp
phụ lớn, chất hấp phụ thường đắt và hiếm.
16