Đồ án môn học xử lý chất thải
Chương I: Giới thiệu tổng quan và các phương pháp xử lý
1.1 Tổng quan về khí Cacbon Monoxit (CO):
- 1.1.1 Đặc điểm lý hóa của khí Cacbon Monoxit (CO): Là chất khí không màu, không mùi, không vị, nhẹ hơn không khí. Nhiệt độ sôi: -191,5 °C. Giới hạn cháy trong không khí: 12 – 75 % thể tích. Dễ cháy, cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh sáng. Tỉ trọng so với không khí: 0,967. Khả năng hòa tan trong nước và một số dung môi hữu cơ. CO là một khí độc.
- 1.1.2 Nguồn gốc của khí cacbon oxit: Sinh ra do quá trình đốt cháy không hoàn toàn nguyên nhiên liệu (thiếu oxy). Bao gồm nguồn nhân tạo (động cơ xe máy, công nghiệp, thiết bị nhiệt, lò đốt, nhà máy luyện kim) và nguồn tự nhiên (cháy rừng, núi lửa, phản ứng hóa học, sinh vật).
- 1.1.3 Tác hại của khí CO đối với môi trường: Góp phần tăng lượng khí nhà kính CO2.
- 1.1.4 Tác hại của khí CO lên sức khỏe con người: CO là khí độc, phản ứng mạnh với hồng cầu tạo Cacboxy Hemoglobin (COHb), làm giảm khả năng vận chuyển oxy của máu, gây tổn thương các cơ quan và có thể dẫn đến tử vong. Tuy nhiên, không để lại hậu quả bệnh lý lâu dài.
- 1.1.5 Các giới hạn nồng độ của CO trong môi trường: Bao gồm giới hạn cho phép trong khu vực dân cư, sản xuất và tiêu chuẩn đối với khí thải công nghiệp, lò đốt chất thải rắn y tế, khí thải động cơ.
Chương II: Yêu cầu thiết kế
II.1 Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế tháp hấp thụ khí thải chứa khí CO.
II.2 Các thông số của khí thải:
- Công suất xử lý: 10.000 m³/h.
- Khí thải ban đầu chứa: 6% CO + 4% N2.
- Nồng độ CO sau xử lý đạt chuẩn: 1000 mg/m³ (TCVN 5939-1995).
II.3 Các giả thiết trong quá trình tính toán: Quá trình hấp thụ là đẳng nhiệt. Khí thải gồm chủ yếu là H2, CO, N2.
Chương III: Đề xuất và thuyết minh công nghệ
III.1 Chọn phương pháp xử lý: Phương pháp hấp thụ được lựa chọn vì hiệu quả kinh tế cao, có thể áp dụng với lưu lượng lớn, nồng độ chất ô nhiễm cao và có khả năng thu hồi sản phẩm.
III.2 Sơ lược về phương pháp hấp thụ và các loại thiết bị hấp thụ:
- III.2.1 Sơ lược về phương pháp hấp thụ: Bao gồm hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học. Yêu cầu đối với chất hấp thụ: khả năng hấp thụ cao, tính chọn lọc, tính ổn định nhiệt hóa học, giá thành rẻ.
- III.2.2 Các loại thiết bị hấp thụ: Tháp phun, tháp sủi bọt (tháp mâm), tháp sục khí, tháp đệm, tháp đĩa.
III.3 Đề xuất qui trình công nghệ: Áp dụng xử lý khí thải chứa CO của nhà máy sản xuất Amoniac lỏng bằng phương pháp hấp thụ nitơ lỏng.
III.4 Thuyết minh qui trình công nghệ: Mô tả chi tiết các bước trong quy trình, bao gồm làm nguội, làm lạnh, tách ẩm, trao đổi nhiệt, hấp thụ CO bằng nitơ lỏng trong tháp hấp thụ, nén khí sạch.
Chương IV: Tính toán thiết bị – Tính toán công nghệ
IV.1 Tính số bậc truyền khối: Tính toán các thông số về thành phần khí, khối lượng riêng, khối lượng mol, suất lượng khí, nồng độ CO, tỷ số khối lượng của hỗn hợp khí đầu vào và đầu ra.
IV.2 Tính đường kính tháp hấp thụ: Tính toán vận tốc dòng khí, đường kính tháp dựa trên các thông số đã tính toán.
IV.3 Tính chiều cao tháp hấp thụ: Xác định số mâm thực và chiều cao tháp.
IV.4 Tính cơ khí: Xác định chiều dày vỏ thiết bị dựa trên áp suất làm việc.