các phương pháp hấp thụ SO2 và NOX

CÁC PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ SO2 VÀ NOX 1 Nội dung I.Các phương pháp hấp thụ SO2 1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước 2.Hấp thụ khí SO2 bằng sữa vôi 3. Hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch NaOH 4. Hấp thụ SO2 bằng amoniac 5.Hấp thụ SO2 bằng MgO 6.Xử lý khí SO2 bằng kẽm oxyt ZnO 7.Xử lý SO2 bằng chất hấp thụ hữu cơ II.Các phương pháp hấp thụ NOx 1.Hấp thụ N0x bằng nước 2. Hấp thụ N0x bằng dung dịch amoni cacbonat III.Tài liệu tham khảo 2 1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước Tính chất của SO2 trong nước • Độ tan của khí SO2 trong nước giảm khi nhiệt độ nước tăng cao -> nhiệt độ nước cấp vào hệ thống hấp thụ khí SO2 phải đủ thấp. Khí SO2 bay hơi trở lại không khí khi nhiệt độ nước tăng. • Khi SO2 tan trong nước, phần lớn SO2 hoà vào nước ở dạng hidrat hoá SO2.7H2O. 3 I.Các phương pháp hấp thụ SO2 Sơ đồ hấp thụ SO2 bằng nước Gồm 2 giai đoạn: • Hấp thụ: phun nước vào dòng khí hoặc cho khí đi qua lớp vật liệu đệm rỗng có tưới nước. • Giải thoát khí SO2 ra khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO2 và nước sạch 1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước 4 • Bảng: Lượng nước lý thuyết cần để hấp thụ 1 tấn khí SO2 trong khí thải đến giới hạn bão hoà ứng với nhiệt độ & nồng độ ban đầu của SO2 • Nếu phun nước lọc SO2 trong khói lò đốt nhiệt độ cao (180 ~ 200 OC) phải làm nguội khí + nước phun ở nhiệt độ khoảng 25~30OC. • Sau quá trình, nhiệt độ nước tăng cao, gây nguy cơ dung dịch phun nhả khí SO2 đã hấp thu được vào khí thải. • Muốn lấy lại khí SO2 phải tăng nhiệt độ của nước trong thiết bị thu hồi . • Ngưng tụ để thu được khí SO2 với độ đậm đặc ≈ 100% để dùng sản xuất H2SO4. 5 1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước Ưu điểm • Rẻ tiền • Dễ tìm, • Hoàn nguyên được. • SO2 + H2O = H++ HSO3 Nhược điểm • Độ tan của khí SO2 trong nước quá thấp nên phải dùng lượng nước lớn & thiết bị hấp thụ phải có thể tích lớn, cồng kềnh. • Tốn kém cho việc giải thoát SO2 và tái sử dụng nước: - Để hấp thụ cần phải đun nóng một lượng nước rất lớn. - Để tái sử dụng nước cho quá trình hấp thụ phải làm nguội nước đến 10oC phải có nguồn cấp lạnh. Phương pháp áp dụng khi: - Nồng độ SO2 trong khí thải tương đối cao - Có sẵn nguồn cấp nhiệt (hơi nước) với giá rẻ - Có sẵn nguồn nước lạnh 6 1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước Hấp thụ SO2 bằng nước kết hợp với quá trình oxi hoá bằng chất xúc tác Gồm 2 giai đoạn: • Giai đoạn 1: SO2 + O2 -> SO3 (xúc tác Vanadi) -> Toả nhiệt & xảy ra càng mạnh ở nhiệt độ càng thấp -> phải qua nhiều tầng xúc tác, sau mỗi tầng đều được làm nguội. • Giai đoạn 2: dùng nước tưới trong tháp đệm có lớp vật liệu rỗng để SO3 + H2O ->H2SO4. Áp dụng Khí thải giàu SO2: nồng độ có thể đạt 2 ÷12%. 7 1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước Sơ đồ hệ thống 2.Hấp thụ khí SO2 bằng sữa vôi - Thành phần rắn : lỏng = 1 : 10 - Kích thước hạt CaCO3 : 0,1mm 8 Các giai đoạn: CaCO3+ SO2 = CaSO3 + CO2 CaO + SO2 = CaSO3 2CaSO3 + O2 = 2CaSO4 • Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ mỗi khí giảm. • Khi hấp thụ hóa học trong tháp chảy màng hay tháp đệm xuất hiện đối lưu trên bề mặt: bề mặt phân chia pha sinh dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quá trình truyền khối. 9 2. Hấp thụ khí SO2 bằng sữa vôi Tháp hấp thụ • Quá trình hấp thụ được thực hiện trong nhiều tháp khác nhau : tháp đệm, tháp chảy màng, tháp đĩa, tháp phun, tháp sủi bọt và tháp tầng sôi • Tháp hấp thụ yêu cầu: hiệu quả & cho khí đi qua, trở lực thấp (< 3.000 Pa), kết cấu đơn giản & vận hành thuận tiện, khối lượng nhỏ, ít tắc nghẽn bởi cặn. • Tháp đệm dùng khi năng suất nhỏ, MT ăn mòn, lỏng/khí lớn, khí không có bụi & không tạo cặn. • Tháp đĩa cho vận tốc khí lớn (giảm đường kính) dùng khi năng suất lớn, lưu lượng lỏng nhỏ & MT không ăn mòn. Phổ biến: tháp đĩa & tháp đĩa lỗ. • Tháp phun (phun = cơ học or áp suất) dùng khi trở lực bé & khí chứa hạt rắn. 10 2. Hấp thụ khí SO2 bằng sữa vôi [...]... Đimetylanilin có hiệu quả hơn dùng xyliđin II .Các phương pháp hấp thụ NOx 1 .Hấp thụ N0x bằng nước - Khí thải chứa NOx (nồng độ thấp) thường đươc xử lý bằng các phương pháp dùng nước rửa khí trong các thiết bị: sục khí sủi bọt, ống venturi… - Hiệu quả hấp thụ N02 và N204 bằng nước phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của NOx trong khí thải và loại vật liệu hấp thụ - Trong thiết bị lọc khí, vận tốc khí trong... MgO Phương pháp Magie oxyt không kết tinh 5 Hấp thụ khí SO2 bằng MgO Phương pháp Magie oxit sủi bọt 5 Hấp thụ khí SO2 bằng MgO Phương pháp Magieoxyt kết hợp với Kali cacbonat • K2CO3 +SO2 = K2SO3 +CO2 • K2SO3 +SO2+ H2O = 2KHSO3 • 2K2SO3 + O2=2K2SO4 • 2KHSO3 +MgO + 6H2O = MgSO3.6H2O + K2CO3 + H2O 6.Xử lý khí SO2 bằng kẽm oxyt ZnO • Tương tự như phương pháp oxit magiê • Phản ứng hấp thụ: SO2 + ZnO +... kiếm và rẻ Nhược điểm • Quy trình công nghệ phức tạp, vận hành khó, chi phí cao, • Tổn hao MgO khá nhiều 5 Hấp thụ khí SO2 bằng MgO Có thể xử lí theo các phương pháp: – Magiê oxit “kết tinh” theo chu trình – Magiê oxit không kết tinh – Magiê sủi bọt – Magiê oxit kết hợp với potos ( kali cacbonat ) 5 Hấp thụ khí SO2 bằng MgO Phương pháp magie oxyt “kết tinh” theo chu trình 5 Hấp thụ khí SO2 bằng MgO Phương. .. INOX; COMPOSITE • Giá thành hệ thống rất cao 4 Hấp thụ SO2 bằng amoniac Quá trình • SO2+ 2NH3+ H2O = (NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + SO2+ H2O = 2NH4HSO3 • 2NH4HSO3 = (NH4)2SO3 + SO2 + H2O • 2NH4HSO3 + (NH4)2SO3 = 2(NH4)2SO4 + S + H2O • (NH4)2SO3 + S = (NH4)2S2O3 • (NH4)2S2O3 + 2NH4HSO3= 2(NH4)2SO4 + 2S + H2O 4 Hấp thụ khí SO2 bằng Amoniac 4 Hấp thụ khí SO2 bằng Amoniac Ưu điểm • Hiệu quả rất cao, • Chất hấp thụ. .. xuyên tách chung ra và bổ sung ZnO 5 Hấp thụ khí SO2 bằng ZnO Phương pháp kẽm oxit kết hợp với natri sunfat Phương pháp có các phản ứng: Na2CO3 + SO2 = Na2SO3 + CO2 Na2SO3 +SO2 +H2O = 2NaHSO3 2NaHSO3 + ZnO =ZnSO3 + Na2SO3 + H2O Ưu điểm Nhược điểm • Không đòi hỏi • Hệ thống xử làm nguội sơ lý khá phức bộ tạp • Hiệu quả xử • Tiêu hao lý cao nhiều muối natri 7.Xử lý SO2 bằng chất hấp thụ hữu cơ • Áp dụng... ZnSO3.2,5 H2O • Khi nồng độ SO2 lớn: 2SO2 + ZnO + H2O = Zn(HSO3)2 • Sunfit kẽm tạo ra không tan trong nước được tách ra bằng xyclon nước và sấy khô.Tái sinh ZnO bằng cách nung sunfit ở 350oC ZnSO3.2,5 H2O= SO2 + ZnO + 2,5H2O • SO2 được chế biến tiếp tục còn ZnO quay lại hấp thụ 5 Hấp thụ khí SO2 bằng ZnO Ưu điểm • Quá trình phân ly ZnSO3 thành SO2 và ZnO xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể so với quá... thải nhiều 5 .Hấp thụ SO2 bằng MgO • Trong thiết bị hấp thụ xảy ra các phản ứng sau: MgO + SO2 = MgSO3 MgO + H2O = Mg(OH)2 MgSO3 + SO2+ H2O=Mg(HSO3)2 Mg(OH)2+ Mg(HSO3)2=2 MgSO3↓+2 H2O • Độ tan của sunfit magiê trong nước bị giới hạn, nên lượng dư ở dạng MgSO3.6 H2O và MgSO3.3 H2O rơi xuống thành cặn lắng 5 Hấp thụ khí SO2 bằng MgO • Tỉ lệ rắn/ lỏng trong huyền phù là 1:10; độ pH đầu vào 6,8-7,5; đầu... muối amoni sunfit và amoni bisunfit là các sản phẩm cần thiết Nhược điểm • Rất tốn kém, • Chi phí đầu tư và vận hành rất cao 4 Hấp thụ khí SO2 bằng Amoniac Xử lý SO2 bằng amoniac có chưng áp 4 Hấp thụ khí SO2 bằng Amoniac Xử lý SO2 bằng amoniac và vôi • Hiệu quả đạt 95%, nồng độ NH3 theo khí sạch thóat ra 0.001% • Ưu điểm so với amoniac đơn thuần: - Tốn ít amoniac - Dùng để khử SO2 trong khí thải... cao, tối đa đạt 50% 2 Hấp thụ N0x bằng dung dịch amoni cacbonat - Quá trình xử lý trong tháp hấp thụ đường kính 0.4m và cao 2.6m được đệm bằng khâu Raschig 25mm - Hiệu quả tăng đáng kể khi dùng các tấm nhựa polyvinyl gợn sóng làm lớp đệm trong tháp hấp thụ, hiệu quả đạt đến 95.1% 2 Hấp thụ khí NOx bằng Amoni Cacbonat Nồng độ N0 + N02 ban đầu (ppm) Nđộ N0 + N02 cuối (ppm) Hiệu quả hấp thụ % Lớp đệm: Khâu... Xử lý khí mà không cần làm nguội và xử lý bụi sơ bộ Hiệu quả xử lý cao Nhược điểm • Đóng cặn ở thiết bị do CaSO4 và CaSO3, gây tắc đường ống và ăn mòn 3 Hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch NaOH Sơ đồ hệ thống 3 Hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch NaOH • Dung dịch xút 0,5~ 1% vs hệ số phun μ ≈ 3kg/kg -> Hạ được nồng độ SO2 trong khí thải lò đốt dầu F.O khoảng 85 ~ 90% NaOH + SO2 =NaHSO3 NaOH + NaHSO3 = Na2SO3 . CÁC PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ SO2 VÀ NOX 1 Nội dung I .Các phương pháp hấp thụ SO2 1. Hấp thụ khí SO2 bằng nước 2 .Hấp thụ khí SO2 bằng sữa vôi 3. Hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch NaOH 4. Hấp thụ SO2. SO2 bằng amoniac 5 .Hấp thụ SO2 bằng MgO 6.Xử lý khí SO2 bằng kẽm oxyt ZnO 7.Xử lý SO2 bằng chất hấp thụ hữu cơ II .Các phương pháp hấp thụ NOx 1 .Hấp thụ N0x bằng nước 2. Hấp thụ N0x bằng dung dịch. Khí SO2 bay hơi trở lại không khí khi nhiệt độ nước tăng. • Khi SO2 tan trong nước, phần lớn SO2 hoà vào nước ở dạng hidrat hoá SO2. 7H2O. 3 I .Các phương pháp hấp thụ SO2 Sơ đồ hấp thụ SO2 bằng