Đề tài Sản xuất năng lượng từ rác thải

Luận Văn ĐỀ TÀI: SẢN XUẤT NĂNG LƯỢNG TỪ RÁC THẢI MỤC LỤC 1. Cơ sở lý thuyết 3 1.1. Khái niệm 3 1.2. Áp dụng của hấp thu 3 1.3. Lựa chọn dung môi 3 1.4. Quá trình hấp thụ 4 Cơ chế quá trình 4 1.4.2. Qúa trình trao đổi chất 5 1.4.3. Có 2 phương pháp hấp thụ 6 1.4.4. Áp suất quá trình 8 1.5.2. Cân bằng nhiệt lượng 12 1.5.3. Các loại tháp hấp thu 12 1.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thu 14 2. Tính toán công nghệ tháp hấp thụ xử lý SO2 14 2.1. Xác định các thông số đầu vào 14 2.2. Xác định các dòng vật chất – Đường cân bằng pha 20 2.2.3. Tính bề dày thân 30 2.2.4. Tính nắp và đáy thiết bị 33 2.2.7. Tính tai treo 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 1. Cơ sở lý thuyết 1.1. Khái niệm Hấp thu là quá trình xảy ra khi một cấu tử của pha khí khuếch tán vào pha lỏng do sự tiếp xúc giữa hai pha khí và lỏng. Nếu quá trình xảy ra ngược lại, nghĩa là cần sự truyền vật chất từ pha lỏng vào pha khí, ta có quá trình nhả khí. Nguyên lý của cả hai quá trình là giống nhau. Qúa trình hấp thu tách bỏ một hay nhiều chất ô nhiễm ra khỏi dòng khí thải (pha khí) bằng cách xử lý với chất lỏng (pha lỏng). Khi này hỗn hợp khí được cho tiếp xúc với chất lỏng nhắm mục đích hòa tan chọn lựa môt hay nhiều cấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch các ccấu tử trong chất lỏng. Khí được hấp thu goi là chất bị hấp thụ. Chất lỏng dùng để hấp thu gọi là dung môi (chất hấp thụ) Khí không bị hấp thu goi là khí trơ. 1.2. Áp dụng của hấp thu Trong công nghiệp hóa chất, thực phẩm, quá trình hấp thu đươc dùng để: Thu hồi cấu tử quý trong pha khí. Làm sạch pha khí - Tách hỗn hợp thành các cấu tử riêng biệt Tạo thành một dung dịch sản phẩm. 1.3. Lựa chọn dung môi Nếu mục đích của quá trình là tách các cấu tử hỗn hợp khí thì khi đó việc lựa chọn dung môi tốt phụ thuộc vào các yếu tố sau: Độ hòa tan tốt: có tính chọn lọc nghĩa là chỉ hòa tan cấu tử cần tách và hòa tan không đáng kể các cấu tử còn lại. Đây là điều kiện quan trọng nhất. Độ nhớt của dung môi: càng bé thì trở lại quá trình càng ngỏ, tăng tốc độ hấp thu và có lợi cho quá trình truyền khối . Nhiệt dung riêng: bé sẽ tốn ít nhiệt khi hoàn nguyên dung môi. Nhiệt độ sôi: khác xa với nhiêt độ sôi của chất hòa tan sẽ dễ tách các cấu tử ra khỏi dung môi. Nhiệt độ đóng rắn: thấp để tránh tắc nghẽn thiết bị, không tạo kết tủa, không độc và thu hồi các cấu tử hòa tan dễ dàng hơn. It bay hơi, rẻ tiền, dễ kiếm và không độc haị với người và không ăn mòn thiết bị. 1.4. Quá trình hấp thụ Cơ chế quá trình Hấp thu là quá trình quan trọng để xử lý khí vvà ứng dụng trong rất nhiều quá trình khác. Hấp thu trên cơ sở của quá trình truyền khối, được mô tả và tính toán dựa vào phân chia 2 pha (cân bằng pha, khuếch tán). Cơ chế quá trình có thể chia thành 3 bước + Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt của chất lỏng hấp thụ. Nồng độ phân tử ở phía chất khí phụ thuộc vào cả 2 hiện tượng khuếch tán: Khuếch tán rối: có tác dụng làm nồng độ phân tử được đều đặn trong khối khí. Khuếch tán phân tử: làm cho các phân tử khí chuyển động về phía lớp biên. Trong pha lỏng cũng xảy ra hiện tượng tương tự như thế: Khuếch tán rối: được hình thành để giữ cho nồng độ được đều đặn trong toàn bộ khối chất lỏng. Khuếch tán phân tử: làm dịch chuyển các phân tử đến lớp biên hoặc từ lớp biên đi vào pha khí. + Thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt ủa chất hấp thụ. + Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu lòng chất lỏng hấp thụ. Qúa trình hấp thụ phụ thuộc vào sự tương tác giữa chất hấp thụ và chất bị hấp thụ trong pha khí. 1.4.2. Qúa trình trao đổi chất Khi chất ô nhiễm từ khí thải vào chất lỏng hấp thụ các phân tử được trao đổi qua vùng ranh giới gọi là lớp biên (máng, phim). Các phân tử đi qua lớp biên từ cả 2 phía, một số chất từ phía chất khí, một số chất từ khối chất lỏng. Cường độ trao đổi phụ thuộc vào các yếu tố tác động lên hệ thống như áp suất, nhiệt độ, nồng độ và độ hòa tan của phân tử. Cường độ trao đổi sẽ tăng nếu giữa pha lỏng và pha khí có diễn ra phản ứng hóa học hay các phân tử khí không thể quay trở về khối khí khi có tác động của các quá trình vật lý. Qúa trình hấp thụ kèm theo sự tỏa nhiệt và làm tăng nhiệt độ của hệ thống. Khi pha khí phân tán vào pha lỏng xảy ra hiện tượng dẫn nhiệt làm năng lượng của cấu tử pha khí bị giảm. Hiện tượng này xảy ra do sự chuyển động hỗn loạn của các phân tử khí, làm cho các phân tử này bị xáo trộn, từ đó dẫn tới sự cân bằng năng lượng giữa 2 pha. Nhờ có chuyển động này mà sự khác biệt cục bộ về nồng độ chất khí trong hỗn hợp sẽ đượ giảm dần ngay ả khi không ó sự can thiệp của ngoai lực như quấy, lắc. Mặt khác tổng thể tích của hệ thống trong quá trình hấp thụ cũng bị giảm. Theo nguyên lý Le Chartelier: độ hòa tan của khí trong chất lỏng tăng nếu tăng áp suất và giảm nhiệt độ của quá trình. Trong thực tế có 2 hiện tượng hấp thụ Hấp thụ đẳng nhiệt: được tiến hành với sự giải nhiệt pha lỏng bằng thiết bị truyền nhiệt bố trí trong tháp hấp thụ. Nếu nồng độ ban đầu không lớn hoặc khi lưu lượng chất lỏng lớn thì sự thay đổi nhiệt độ của chất lỏng không đáng kể. Hấp thụ đẳng áp: diễn ra khi không có sự trao đổi với môi trường bên ngoài, khi này cơ cấu thiết bị được đơn giản hóa nhưng điều kiện cân bằng không tốt. 1.4.3. Có 2 phương pháp hấp thụ Hấp thụ vật lý: được dựa trên sự hòa tan của cấu tử pha khí trong pha lỏng. Ở đây sự truyền ật chất trong mỗi pha được xác định bằng phương trình truyền khối ổn định: G =
F(y – yp) =
1F(x – xp). Còn quá trình vận chuyển vật chất từ pha này sang pha khác sử dụng phương trình: G =
F(y – y*) = K1F(x – x*) Trong đó: G: số mol vật chất được chuyển trong một đơn vị thời gian, mol/s F: bề mặt tiếp xúc pha, m2 y, x: nồng độ mol chất bị hấp thu trong pha khí và pha lỏng, mol/m3 yp, xp; nồng độ chất bị hấp thu trên bề mặt phân chia trong pha khí và pha lỏng, mol/m3 y*, x*: nồng độ cấu tử trong pha khí và pha lỏng cân bằng với nồng độ trong pha khí và pha lỏng tương ứng, mol/m3
,
: hệ số truyền khối trong pha khí và lỏng, m/s Kk, Kl: hệ số truyền khối trong pha khí và lỏng, m/s Quan hệ giữa hệ số truyền khối
và hệ số truyền khối tổng quát như sau:
=
+

=
+
Trong đó m là hằng số cân bằng pha Nếu hệ thống có độ hòa tan cao m (hằng số cân bằng pha)
0, vì vậyKk

k. Khi đó trở lực của quá trình truyền khối tập trung trong pha khí. Khi độ hòa tan nhỏ m có giá trị lớn
K1

1. Khi đó trở lực của quá trình truyền khối tập trung trong pha lỏng. Hấp thụ hóa học: có phản ứng hóa học giữa chất bị hấp thu và chất hấp thụ. Khi này hiệu nồng độ ở bề mặt phân chia pha tăng, vận tốc hấp thụ hóa học tăng hơn khi hấp thu vât lý. Vận tốc phản ứng hóa học càng tăng, vận tốc hấp thụ hóa học càng tăng. 1.4.4. Áp suất quá trình Nếu nồng độ phần mol của chất ô nhiễm hòa tan trong chất lỏng hấp thụ thấp thì áp suất riêng phần cân bằng của chất ô nhiễm hòa tan được biểu diễn bằng định luật Henry: p* = Hx (1) Trong đó: p*: áp suất riêng phần của chất hòa tan trong pha khí cân bằng với pha lỏng x: nồng độ phần mol của chất hòa tan trong chất lỏng, kmol/kmol H: hằng số định luật Henry Ap suất riêng phần p được định nghĩa bằng tích số phần mol pha khí y và áp suất tổng cộng P: p = yP (2) Dùng giá trị p* = y*P từ phương trình (2) để thay vào (1) ta được: y* =
x = mx (3) Trong đó y* : nồng độ phần mol của chất hòa tan trong pha khí cân bằng với pha lỏng m =
: hệ số ô thứ nhuyên có giá trị không đổi cho một hệ lỏng – khí ở t = const và P = const Mặt khác theo định luật Rauolt ta có: p* = P0X (4) Trong đó: p*: áp suất riên phần của chất hòa tan trong hỗn hợp khí cân bằng ới pha lỏng P0: áp suất hơi bão hòa của cấu tử nguyên chất, có giá trị thay đổi theo nhiệt độ x: nồng độ phần mol của chất hòa tan trong chất lỏn, kmol/kmol Thay p* trong (4) vào (2) ta được: y* =
x (5) Phương trình đường cân bằng của quá trình hấp thu có thể biểu diễn như sau: y* =
= mx =
x Phương trình đường cân bằng của quá trình hấp thu chỉ đúng cách cho dung dịch loãng và các thành phjấn không phản ứng với nhau. Đây là phương trình đường thẳng với hệ số gốc là m. Trong trường hợp các chất khí ô nhiễm phản ứng hoặc phân ly trong dung dịch hấp thụ (hấp thụ hóa học), đường cân bằng là đường cong và được thiết lập dựa trên các công thức thực nghiệm 1.5. Tháp hấp thụ 1.5.1. Cân bằng vật chất và đường làm việc của tháp Ta xét sơ đồ tính toán và cân bằng vật chất cho tháp
 Xét quá trình hấp thụ xảy ra trong thiết bị hấp thụ chỉ có một chất hòa tan (chất ô nhiễm) A khuếch tán giữa hai pha. Pha lỏng kí hiệu là L, và pha khí kí hiệu là G,ta quan niệm rằng pha khí cũng như pha lỏng đều gồm 2 thành phần: khí trơ + khí A và chất lỏng trơ + khí A (chất hòa tan). Ta kí hiệu như sau: Lđ, Lc: suất lượng mol tổng cộng của pha lỏng vào và ra khỏi thiết bị, mol/h Gđ, Gc:suất lượng mol tổng cộng của pha khí vào và ra khỏi thiết bị, mol/h. Ltr, Gtr: suất lượng mol tổng cộng của phần trơ trong pha lỏng và pha khí, mol/h xđ, xc: phần mol của chất A trong pha lỏng vào và ra khỏi thiết bị Xđ, Xc: tỷ số mol của chất A và chất trơ trong pha lỏng yđ, yc: phần mol của chất A trong pha khí vào và ra khỏi thiết bị Yđ, Yc:tỷ số mol của chất A và chất trơ trong pha khí Pt: áp suất tổng Ta thấy L, G thay đổi theo từng vị trí trên chiều cao của tháp vì có sự c\di chuyển khí A từ pha khí sang pha lỏng khi này phần trơ là hằng số. Cân bằng vật chất cho toàn bộ tháp: Gđ + Lc = Gc + Lđ Cân bằng vật chất chất A khuếch tán giữa 2 pha: Gđ yđ + Lcxc = Gcyc + Lđxđ Ta có tỷ suất mol của chất A trong pha khí
Tương tụ cho pha lỏng
Phương trình cân bằng Gđ.Yđ + Lc.Xc = Gc.Yc + Lđ.Xđ Ta có


Ta có phương trình đường thẳng(đường làm việc) trên tọa độ X,Y có hệ số góc là Ltr/Gtr và đi qua 2 điểm (Xđ, Yc) và (Xc, Yđ) Lượng dung môi tối thiểu cho quá trình hấp thu là: Lmin

Trong đó Xcmax là nồng độ của pha lỏng cực đại ứng với lượng dung môi tối thiểu hay nồng độ của pha lỏng cân bằng với nồng độ của pha khí. Lượng dung môi cần thiết trong thực nghiệm được lấy L = (1,2 : 1,5)Lmin 1.5.2. Cân bằng nhiệt lượng Ta có phương trình cân bằng nhiệt lượng: GđIđ + LđCđTđ + Qđ = GcIc + LcCcTc + Qc Trong đó: Gđ, Gc: hỗn hợp khí đầu và cuối(kg/h) Lđ, Lc: lượng dung dịch đầu và cuối(kg/h) Tđ, Tc: nhiệt độ khí ban đầu và cuối(oC) Iđ, Ic: entanpi hỗn hợp khí ban đầu và cuối(kj) Qo: nhiệt mất mát(kj/h) QS: nhiệt phát sinh do hấp thu khí(kj/h) 1.5.3. Các loại tháp hấp thu Thiết bị hấp thu có chức năng tạo ra bề mặt tiếp xúc giữa hai pha khí và lỏng càng lớn càng tốt. Có nhiều dạng hấp thu: Tháp phun: Là tháp có cơ cấu phun chất lỏng bằng cơ học hay bằng áp suất trong đó chất lỏng được phun thành những giọt nhỏ trong thể tích rỗng của thiết bị và cho dòng khí đi qua. Tháp phun được sử dụng khi yêu cầu trở lực bé và khí có chứa hạt rắn. Tháp sủi bọt: Khí được cho qua tấm đục lỗ bên trên có chứa lớp nước lỏng. Tháp sục khí: Khí được phân tán dưới dạng các bong bóng đi qua lớp chất lỏng. Qúa 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. Tháp đệm: Chất lỏng được tưới trên lớp đệm rỗng và chảy xuống dưới tạo ra bề mặt ướt của lớp đệm để dòng khí tiếp xúc khi đi từ dưới lên. Tháp đệm thường được sử dụng khi năng suất nhỏ, môi trường ăn mòn, tỉ lệ lỏng: khí lớn, khí không chứa bụi và hấp thụ không tạo ra cặn lắng. Tháp đĩa: Cho phép vận tốc khí lớn nên đường kính tháp tương đối nhỏ, kinh tế hơn những tháp khác. Được sử dụng khi năng suất lớn, lưu lượng lỏng nhỏ và môi trường không ăn mòn. Tháp hấp thụ phải thỏa mãn những yêu cầu sau: hiệu quả và có khả năng cho khí đi qua, trở lực thấp(<3000Pa), kết cấu đơn giản và vận hành thuận tiện, khối lượng nhỏ, không bị tắc nghẽn bởi cặn sinh ra trong quá trình hấp thu. Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ của mỗi khí bị giảm xuống. Khí hấp thụ hóa học trong tháp xuất hiện đối lưu bề mặt, nghĩa là trên bề mặt phân chia pha xuất hiện dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quá trình truyền khối. 1.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thu Ảnh hưởng của nhiệt độ Khi các điều kiện khác không đổi mà nhiệt độ tháp tăng thì hệ số Henry sẽ tăng. Kết quả là ảnh hưởng đường cân bằng chuyển dịch về phía trục tung. Nếu đường làm việc AB không đổi thì động lực trung bình sẽ giảm, số đĩa lí thuyết sẽ tăng và chiều cao thiết bị sẽ tăng. Thậm chí có khi tháp không làm việc được vì nhiệt độ tăng quá so với yêu cầu kĩ thuật. Nhưng nhiệt độ tăng cũng có lợi là làm cho độ nhớt cả hai pha khí và lỏng giảm. Ảnh hưởng của áp suất Nếu các điều kiện khác giữ nguyên mà chỉ tăng áp suất trong tháp thì hệ số cân bằng sẽ tăng và cân bằng sẽ dịch chuyển về phía trục hoành. Khi đường làm việc AB không đổi dẫn đến động lực trung bình tăng quá trình truyền khối sẽ tốt hơn vì thế số đĩa lí thuyết sẽ giảm làm chiều cao của tháp thấp hơn. Tuy nhiên, việc tăng áp suất thường kèm theo sự tăng nhiệt độ. Mặt khác, sự tăng áp suất cũng gây khó khăn trong việc chế tạo và vận hành của tháp hấp thụ. Các yếu tố khác Tính chất của dung môi, loại thiết bị, cấu tạo thiết bị, độ chính xác của dụng cụ đo, chế độ vận hành tháp…đều ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất hấp thu. 2. Tính toán công nghệ tháp hấp thụ xử lý SO2 2.1. Xác định các thông số đầu vào Đốt 2 lít dầu F.O có thành phần trọng lượng có thành phần sử dụng của nhiên liệu được cho trong bảng sau: Thành phần cháy C H O N S  % trọng lượng 84.6 11 0.3 0.2 1.6   Độ tro(A)  0.3   Độ ẩm(W)  2   Khối lượng riêng của dầu F.O ở 150C: d = 0,97kg/l Lượng dầu cần đốt trong 1 giờ: B = 2 * 0,97 = 1,94 kg/h Các đại lượng của quá trình cháy được tính toán theo bảng sau: Đại lượng cần tính  Đơn vị  Công thức tính  Giá trị   Lượng kk khô cần thiết cho quá trình cháy  m3chuẩn/ kg nhiên liệu 
 10,476   Lượng không khí ẩm cần thiết cho quá trình cháy t = 300C,φ = 65% => d = 17 (g/kg)  m3chuẩn/ kg nhiên liệu 
 10,760   Lượng kk ẩm thực tế với hệ số thừa kk α = 1,4  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 15,064   Lượng khí SO2 trong spc  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 0,011   Lượng khí CO trong spc với hệ số cháy không hoàn toàn η = 0,06  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 9,467x10-3   Lượng CO2 trong spc  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 1.158   Lượng hơi nước trong spc  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 1,655   Lượng N2 trong spc  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 11,902   Lượng O2 trong không khí thừa  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 0,60304   Lượng NOx trong spc  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 9,451x10-4   Lượng N2 tham gia phản ứng tạo NOx  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 4,725x10-4   Lượng O2 tham gia phản ứng tạo NOx  m3 chuẩn/ kg nhiên liệu 
 9,451x10-4   Lượng spc tổng cộng ở điều kiện chuẩn  m3chuẩn/ kg nhiên liệu 
 16,034   Lưu lượng khói spc ở đk thực tế (tkhói=1500C)  m3/s 
 0,0133   Tải lượng SO2, ρ = 2,926  g/s 
 0,0173   Tải lượng CO ρ = 1,25  g/s 
 6,377x10-3   Tải lượng CO2 ρ = 1,977  g/s 
 1,659   Tải lượng NOx  g/s 
 1,046.10-3   Tải lượng tro bụi a = 0,3  g/s 
 3,233x10-4   Với
(kg/h) Nồng độ phát thải các chất ô nhiễm  Đơn vị  Công thức tính  Giá trị   SO2  g/m3 
 1,3   CO  g/m3 
 0,479   CO2  g/m3 
 124,736   NOx  g/m3 
 0,786   Bụi  g/m3 
 21,697   Tiến hành làm lạnh hạ nhiệt độ khói thải xuống 600C ta xác định lại lưu lượng thực tế và xác định các thông số về nồng độ các chất khi trong khói thải ta có số liệu như sau: Lưu lượng khói spc ở đk thực tế (tkhói=600C)
Nồng độ các chất ô nhiễm ở 600C CSO2 = 1647,62(mg/m3) CCO = 607,33(mg/m3) CCO2 = 158 000(mg/m3) CNOx = 99,619(mg/m3) So sánh với TCVN 5939-2005
Nhận thấy: SO2 vượt tiêu chuẩn cho phép, cần phải xử lý trước khi thải ra môi trường * Các thông số ban đầu: Lưu lượng dòng khí thải V =37,8 m3/h Nồng độ SO2 ban đầu C =1,64762 g/m3 Nhiệt độ dòng khí thải đầu vào t1 = 600C Chọn nhiệt độ làm việc của thiết bị tk =320C Chọn dung môi phun vào tháp đệm là nước Nhiệt độ nước đi vào tháp t = 250C Áp suất làm việc của thiết bị p = 800 mmHg Hỗn hợp khí xem như gồm SO2 và khí thải 2.2. Xác định các dòng vật chất – Đường cân bằng pha - Pha khí Suất lượng hỗn hợp khí thải
Nồng độ hỗn hợp khí thải
Nồng độ SO2 ban đầu
Nồng độ phần mol SO2 đầu vào
Tỷ suất mol SO2 trong pha khí
Nồng độ mol SO2 đầu ra Lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam 5939 – 2005 CSO2ra = 0,5(g/m3) Nồng độ phần mol SO2 đầu ra
Tỷ suất mol SO2 đầu ra
(mol SO2/mol khí) Suất lượng SO2 ban đầu
Suất lượng mol của cấu tử trơ Gtr = Ghh.(1 - Yñ) = 1456*(1 – 0,668*10-3) = 1455,027 (mol/h) Hiệu quả của quá trình hấp thu
Lượng SO2 bị hấp thụ
Lượng SO2 còn lại
Suất lượng hỗn hợp khí thải đầu ra
Khối lượng riêng của hỗn hợp khí thải

Khối lượng mol của hỗn hợp khí
Phương trình đường cân bằng cho quá trình hấp thụ khi hấp thụ SO2 bằng nước
(t=320C, H =38000) Trong đó: H là hằng số Henry để xác định đường cân bằng Phương trình đường cân bằng y*= mx

Xác định điểm Xcmax Giả sử dung môi ban đầu đi vào tháp đệm là nước sạch, Xđ =0 Ta xét giao điểm đường làm việc với đường cân bằng là điểm (Xc,Yd) Lúc này Y*cb = Yd = 0,668 * 10-3(mol/h) thế vào phương trình đường làm việc ta có
Xác định lượng dung môi tối thiểu cần cho tháp



Lượng dung môi cần thiết Vì trong các thiết bị hấp thụ không bao giờ đạt được cân bằng giữa các pha điều đó có nghĩa nồng độ cân bằng luôn lớn hơn nồng độ thực tế Lượng dung môi cần thiết lấy bằng 1,5 lượng dung môi tối thiểu Ltt = 1,5 * Lmin = 1,5 * 48197 = 72295,5 (mol/h)=1301,319(kg/h) = 0,3615(kg/s) Nồng độ dung dịch ra khỏi tháp

Xc = 9,366*10-6 (mol SO2/molhp) Phương trình đường làm việc đi qua 2 điểm A(0 ; 0,2026 * 10-3), B(9,366 * 10-6 ; 0,668 * 10-3)
Chọn vật liệu đệm Vòng sứ xếp ngẫu nhiên Kích thước 20 x 20 x 2,2 Bề mặt riêng σ =240 m2/m3 Thể tích tự do Vđ =0,73 m3/m3 Số đệm trong 1 m3 = 95 * 103 Khối lượng riêng 650kg/m3 Vận tốc khí đi trong tháp Tháp đệm có thể làm việc ở các chế độ thủy động khác nhau: chế độ màng, chế độ treo và chế độ nhũ tương. Nếu sử dụng chế độ nhũ tương gây ra hiện tượng khuấy trộn ngước, còn chế độ treo sẽ khó khăn vì chế độ này sẽ tồn tại 1 khoảng rất hẹp. Vì vậy chế độ màng thường được chọn cho sự làm việc của tháp nên vận tốc làm việc được chọn
= (80% ( 90%) vận tốc sặc ws Vận tốc sặc ứng với điểm đảo pha được tính bằng công thức thực nghiệm
Trong đó: Tháp đệm A = 0,022
: khối lượng riêng trung bình của pha lỏng và pha khí trong tháp, kg/m3
: độ nhớt của nước ở 320C và 250C, Ns/m2 Ltb, Gtb: Suất lượng trung bình của pha lỏng và pha khí trong tháp(kg/s) Độ nhớt của nước ở 250C
=0,8937 * 10-3 Ns/m2 Độ nhớt của nước ở 320C
= 0,7679 * 10-3 Ns/m2 Suất lượng trung bình của hỗn hợp khí thải
Chọn lượng dung môi và ra khỏi tháp gần như bằng nhau
Vậy vận tốc dòng khí đi trong tháp
= 0,45(m/s) Đường kính tháp
(m) Chọn D = 0,2 (m) = 20 (cm) Tiết diện của tháp
Kiểm tra chế độ làm việc Với D =0,2 m

Vậy chế độ thuỷ động trong tháp ở chế độ chuyển tiếp Vtb: Lưu lượng khí trung bình đi qua tháp
Xác định chiều cao lớp đệm H =noy*hoy Tính số đơn vị truyền khối noy Ta có phương trình đường làm việc:
Phương trình đường cân bằng
Bằng phương pháp tích phân số ta tính được noy = 2,214 Chiều cao một đơn vị chuyển khối Độ nhớt của hỗn hợp khí
Chuẩn số Reynolds
Trong đó:
: Độ nhớt trung bình của pha khí Chiều cao tương