Nội dung này có tính phí.

Nếu là thành viên, bạn cần đăng nhập để xem hoặc đăng ký gói trả phí!

Đăng nhập / Đăng ký

Bạn nên đăng nhập trước khi trả phí.
Xem hướng dẫn đăng ký tài khoản trả phí bấm vào đây.
Bạn cần hỗ trợ vui lòng liên hệ Zalo hoặc Facebook.

Tính toán tháp đệm hấp thụ H₂S bằng NaOH – NaOCl

Workflow tính toán gồm tải H₂S, nhu cầu hóa chất, lựa chọn đệm, thủy lực, tuần hoàn dung dịch, truyền khối có phản ứng, chiều cao lớp đệm và tổn thất áp suất.

Bước 1

Cơ sở dòng khí và yêu cầu xử lý H₂S

Khai báo lưu lượng khí, điều kiện vận hành và nồng độ H₂S đầu vào – đầu ra. Nếu lưu lượng ở điều kiện Normal, cần khai báo rõ nhiệt độ và áp suất tham chiếu.

Cơ sở dòng khí
Thủy lực tháp sử dụng lưu lượng khí tại điều kiện vận hành thực tế.
m³/h
°C
kPa(abs)
Sử dụng áp suất tuyệt đối.
kg/m³
Giá trị tại điều kiện vận hành trong tháp.
Pa·s
Điều kiện tham chiếu Normal
Không mặc định điều kiện Normal. Nhập đúng basis của dữ liệu lưu lượng.
°C
kPa(abs)
Yêu cầu xử lý H₂S
ppmv
ppmv
%
Đang tính toán...
Kết quả cơ sở dòng khí
QG,actual – m³/h
Lưu lượng mol khí – kmol/h
H₂S đầu vào – ppmv
Hiệu suất – %
Bước 2

Xác định tải lượng H₂S

Tính lưu lượng mol và tải lượng H₂S cần loại bỏ từ kết quả cơ sở dòng khí đã lưu ở bước 1.

QG,actual –
H₂S đầu vào –
H₂S đầu ra –
Đang tính tải lượng H₂S...
Tải lượng H₂S
H₂S vào – mol/h
H₂S ra – mol/h
H₂S cần loại bỏ – kg/h
Tải ngày – kg/day
Bước 3

Nhu cầu NaOH – NaOCl

Xác định cơ sở phản ứng, nhu cầu hóa chất lý thuyết và nhu cầu hóa chất thiết kế cho quá trình hấp thụ – oxy hóa H₂S.

Cơ sở tính hóa chất
Các giá trị mặc định được dùng cho bài toán demo. Nồng độ và khối lượng riêng dung dịch cần được kiểm tra theo hóa chất thực tế, SDS/COA hoặc dữ liệu nhà cung cấp. pH và ORP là biến kiểm soát vận hành, không được dùng trực tiếp như hệ số stoichiometric.
NaOH – hấp thụ và duy trì kiềm
%wt
Demo: dung dịch NaOH 10% khối lượng.
kg/L
Giá trị demo cho dung dịch NaOH khoảng 10%wt; cần thay bằng dữ liệu thực tế.
mol/mol
Đây là cơ sở stoichiometric được chọn cho phép tính, không phải giá trị dosing tự động suy ra từ pH.
Nhân với nhu cầu lý thuyết để xác định nhu cầu NaOH thiết kế.
Giá trị demo phục vụ mô tả strategy vận hành. pH thực tế phải được lựa chọn theo hiệu suất hấp thụ, tải H₂S, hóa chất và chế độ kiểm soát của hệ thống.
NaOCl – oxy hóa sulfide
Cơ sở sulfur nguyên tố tương ứng nhu cầu oxy hóa lý thuyết thấp hơn; oxy hóa sâu tới sulfate yêu cầu lượng NaOCl lớn hơn.
mol/mol
Chỉ nhập khi chọn “Nhập tỷ lệ mol NaOCl/H₂S”.
Hệ số dự phòng so với nhu cầu NaOCl lý thuyết.
%wt
Demo: NaOCl 10%wt. Cần nhập theo hóa chất thương mại thực tế.
kg/L
Giá trị demo; cần thay theo nồng độ, nhiệt độ và dữ liệu nhà cung cấp.
mV
Không đặt mặc định vì ORP phụ thuộc chemistry, pH, electrode, vị trí đo và strategy kiểm soát. Giá trị này dùng làm thông tin vận hành, không trực tiếp thay thế cân bằng stoichiometric.
Đang tính nhu cầu hóa chất...
Nhu cầu hóa chất
NaOH lý thuyết – kg/h pure
Dung dịch NaOH – L/h
NaOCl lý thuyết – kg/h active
Dung dịch NaOCl – L/h
NaOH thiết kế – kg/h pure
Tỷ lệ NaOH/H₂S – mol/mol
NaOCl thiết kế – kg/h active
Tỷ lệ NaOCl/H₂S – mol/mol
Bước 4

Lựa chọn vật liệu đệm

Chọn packing từ thư viện hoặc nhập trực tiếp các thông số hình học phục vụ tính toán thủy lực và truyền khối.

Dữ liệu được lấy từ config/h2s_packed_tower.
Thông số packing
mm
m²/m³
Đang xử lý dữ liệu packing...
Packing đã chọn
Tên packing – –
Kích thước danh nghĩa – mm
Diện tích riêng – m²/m³
Độ rỗng – –
Bước 5

Thiết kế thủy lực và đường kính tháp

Xác định operating point thủy lực từ dữ liệu packing hoặc dữ liệu do người dùng cung cấp, sau đó tính và kiểm tra đường kính tháp lựa chọn.

Packing thiết kế
Packing –
Dữ liệu thủy lực –
Nguồn curve –
Cơ sở dữ liệu thủy lực
m³/m².h
Demo 14.6685 m³/m².h ≈ 6 gpm/ft².
kg/m³
Pa/m
Demo 81.72 Pa/m ≈ 0.10 inH₂O/ft.
m/s
m/s
Pa0.5
Đường kính tháp
m/s
m
m
Để trống lần tính đầu.
Đang tính thủy lực...
uG design – m/s
D tính toán – m
ΔP/Z thực tế – Pa/m
Flooding – %
D lựa chọn – m
Diện tích tiết diện – m²
uG thực tế – m/s
C-factor thực tế – ft/s
D tháp / d packing – –
Bước 6

Tuần hoàn dung dịch và kiểm tra tải tưới

Từ tải tưới và đường kính đã khóa ở bước 5, xác định lưu lượng tuần hoàn thực tế và các thông số pha lỏng phục vụ tính truyền khối.

Operating point đã khóa
–
–
–
–
Tính chất dung dịch tuần hoàn
Pa·s
N/m
Đang tính tuần hoàn dung dịch...
QL – m³/h
qL – m³/m².h
uL – m/s
Liquid mass flux – kg/m².s
Wetting check – –
H₂S load / circulation – mol/m³
NaOH depletion lý thuyết – mol/m³
NaOCl depletion lý thuyết – mol/m³
Bước 7

Hệ số truyền khối vật lý theo Onda

Xác định diện tích bề mặt packing được thấm ướt, hệ số truyền khối pha khí kG, pha lỏng kL và các hệ số thể tích tương ứng.

Operating point sử dụng cho Onda
Packing – –
Diện tích riêng at – m²/m³
Vận tốc khí thực tế uG – m/s
Tải tưới qL – m³/m².h
Khối lượng riêng lỏng ρL – kg/m³
Độ nhớt pha lỏng μL – Pa·s
Sức căng bề mặt lỏng σL – N/m
Tính chất truyền khối
Chế độ tham khảo tự lấy dữ liệu H₂S–air, H₂S–water và tính chất bề mặt vật liệu packing từ config.
Dữ liệu reference sẽ tự xác định
Hệ số khuếch tán pha khí được hiệu chỉnh theo nhiệt độ và áp suất thiết kế. Hệ số khuếch tán pha lỏng lấy từ reference H₂S–water hoặc correlation được khai báo trong config. Sức căng bề mặt tới hạn được resolve theo vật liệu packing.
DG H₂S – khí Tự động m²/s
DL H₂S – lỏng Tự động m²/s
σc packing Tự động N/m
Dữ liệu nhập thủ công
m²/s
m²/s
N/m
Đây là critical surface tension của vật liệu packing, không phải σL của dung dịch.
Đang tính diện tích thấm ướt và hệ số truyền khối...
Kết quả truyền khối vật lý
aw – m²/m³
aw/at – –
kG – mol/(m²·s·Pa)
kL – m/s
Nguồn property – –
DG – m²/s
DL – m²/s
σc – N/m
at – m²/m³
kLaw – s⁻¹
kGaw – mol/(m³·s·Pa)
ReL – ReG –
FrL – ScG –
WeL – ScL –
Bước 8

Hiệu chỉnh phản ứng cho mô hình truyền khối

Từ các hệ số truyền khối vật lý theo Onda ở bước 7, hiệu chỉnh ảnh hưởng phản ứng hóa học để xác định \(K_G\) và \(K_Ga\) của nhánh mô hình.

Phạm vi của bước 8
Bước này chỉ xây dựng hệ số truyền khối tổng quát từ mô hình Onda + phản ứng hóa học. Nếu packing có HTU thực nghiệm từ catalog, HTU đó được giữ độc lập và sẽ được so sánh với HTU model ở bước 9.
Dữ liệu đầu vào từ bước 7
kG vật lý – mol/(m²·s·Pa)
kL vật lý – m/s
Diện tích thấm ướt a w – m²/m³
HTU catalog – m
Mô hình phản ứng
Không tự suy ra enhancement factor từ pH, ORP hoặc lượng hóa chất dosing.
\(E \ge 1\). Đây là tham số mô hình; cần có cơ sở từ tài liệu, thử nghiệm hoặc giả thiết thiết kế được ghi nhận.
Pa·m³/mol
Sử dụng đúng định nghĩa \(p_{H_2S}=H\,C_{H_2S}\).
Quan hệ tính toán
\[ k_{L,\mathrm{eff}}=E\,k_L \]
\[ \frac{1}{K_G} = \frac{1}{k_G} + \frac{H}{E\,k_L} \]
\[ K_Ga=K_Ga_w \]
Đang hiệu chỉnh truyền khối có phản ứng...
Kết quả mô hình Onda + phản ứng
Enhancement factor – –
kL,eff – m/s
KG – –
KGa – –
Mô hình – –
Phần trở lực pha khí – –
Phần trở lực pha lỏng – –
Henry constant – Pa·m³/mol
Nguồn mô hình – –
HTU catalog giữ độc lập – m
Bước 9

HTU – NTU và chiều cao lớp đệm

So sánh HTU từ mô hình Onda + phản ứng với HTU reference của packing, xác định NTU và lựa chọn cơ sở sizing chiều cao lớp đệm.

Nếu packing có dữ liệu H₂S–NaOH từ catalog, HTU catalog được ưu tiên làm benchmark. Mô hình Onda vẫn được giữ để kiểm tra chéo.
m
Có thể để trống lần tính đầu. Sau khi có Z yêu cầu, nhập chiều cao lựa chọn và tính lại để kiểm tra performance.
Đang tính HTU – NTU và chiều cao lớp đệm...
HTU model – m
HTU catalog – m
NTUOG – –
Z thiết kế – m
Cơ sở HTU được chọn – –
HTU sử dụng – m
Z theo Onda model – m
Z theo catalog – m
HTU model / HTU catalog – –
G hiện tại / G reference – –
L hiện tại / L reference – –
ΔT so với reference – °C
Z lựa chọn – m
NTU khả dụng – –
H₂S đầu ra dự báo – ppmv
Hiệu suất dự báo – %
Đạt mục tiêu xử lý – –
Bước 10

Tổn thất áp suất và tổng hợp thiết kế

Xác định tổn thất áp suất qua lớp đệm từ operating point thủy lực và tổng hợp toàn bộ các thông số thiết kế chính của tháp hấp thụ H₂S.

Cơ sở tổn thất áp suất
Với packing có hydraulic curve, ưu tiên ΔP/Z đã được nội suy tại operating point thực tế ở bước 5.
Pa/m
Giá trị tại đường kính lựa chọn, vận tốc khí thực tế và tải tưới thiết kế.
Pa/m
Đang tổng hợp kết quả thiết kế...
Kết quả thiết kế tháp đệm hấp thụ H₂S
Tổng hợp từ operating point và kết quả đã lựa chọn tại các bước 1–9.
Chưa đánh giá
Đường kính tháp – m
Chiều cao đệm lựa chọn – m
QL – m³/h
ΔP lớp đệm – Pa
Trạng thái thiết kế
Trạng thái – –
Đạt mục tiêu H₂S – –
H₂S đầu ra yêu cầu – ppmv
H₂S đầu ra dự báo – ppmv
Hiệu suất dự báo – %
Packing và hình học tháp
Packing – –
Kiểu hình học packing – –
Vật liệu – –
Kích thước danh nghĩa – mm
Diện tích riêng at – m²/m³
Độ rỗng – –
Đường kính tháp – m
Diện tích tiết diện – m²
Chiều cao lớp đệm lựa chọn – m
Điều kiện khí và thủy lực
Lưu lượng khí thực tế – m³/h
Lưu lượng mol khí – kmol/h
Nhiệt độ khí – °C
Áp suất tuyệt đối – kPa(abs)
Nguồn thủy lực – –
Vận tốc khí thực tế uG – m/s
C-factor thực tế – ft/s
Vận tốc flooding – m/s
% flooding – %
Dòng lỏng tuần hoàn
QL – m³/h
Tải tưới qL – m³/m².h
Khối lượng riêng ρL – kg/m³
Độ nhớt μL – Pa·s
Sức căng bề mặt σL – N/m
Tải H₂S và hóa chất
H₂S đầu vào – ppmv
H₂S đầu ra yêu cầu – ppmv
H₂S đầu ra dự báo – ppmv
H₂S loại bỏ – kg/h
H₂S loại bỏ theo ngày – kg/ngày
NaOH thiết kế – kg/h
Dung dịch NaOH – L/h
NaOCl thiết kế – kg/h
Dung dịch NaOCl – L/h
Truyền khối vật lý theo Onda
Diện tích thấm ướt aw – m²/m³
aw/at – –
kG – mol/(m²·s·Pa)
kL – m/s
Truyền khối có phản ứng
Mô hình phản ứng – –
Enhancement factor – –
KG – mol/(m²·s·Pa)
KGa – mol/(m³·s·Pa)
HTU – NTU và chiều cao lớp đệm
Cơ sở HTU thiết kế – –
HTU sử dụng – m
HTU Onda + phản ứng – m
HTU catalog – m
HTU model / HTU catalog – –
NTUOG yêu cầu – –
Z yêu cầu theo basis đã chọn – m
Z theo Onda model – m
Z theo catalog – m
Z lựa chọn – m
NTU khả dụng – –
So sánh với điều kiện HTU catalog
G hiện tại / G reference – –
L hiện tại / L reference – –
ΔT hiện tại – reference – °C
Tổn thất áp suất
Nguồn ΔP/Z – –
Trạng thái dữ liệu ΔP – –
ΔP/Z – Pa/m
Chiều cao packing dùng tính ΔP – m
ΔP lớp đệm – Pa
Nguồn dữ liệu – –
Báo cáo tính toán

Xuất toàn bộ dữ liệu và kết quả đã lưu trong phiên tính toán.