1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí so2 nồng độ 4000 mgm3 từ lò hơi bằng tháp mâm xuyên lỗ hấp thu và thiết bị cyclone công suất 5 000 m3h

59 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Khí SO2 Nồng Độ 4000 mg/m3 Từ Lò Hơi Bằng Tháp Mâm Xuyên Lỗ Hấp Thu Và Thiết Bị Cyclone Công Suất 5.000 m3/h
Tác giả Nguyễn An Tân, Lê Tiểu Phụng
Người hướng dẫn PGS. TS. Nguyễn Hữu Hiếu
Trường học Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Kỹ Thuật Môi Trường
Thể loại Đồ Án Môn Học
Năm xuất bản 07/2021
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 59
Dung lượng 1,99 MB

Nội dung

Bụi trong khói thải lò hơi đốt than đá là tập hợp cáchạt rắn có kích thước khác nhau, dao động từ vài micromet tới vài trăm micromet. Tác hại : Trang 9 Bụi làm giảm độ trong suốt của k

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ

BẰNG THÁP MÂM XUYÊN LỖ HẤP THU VÀ

Trang 2

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU 4

DANH MỤC ĐỒ THỊ 5

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 6

1 Đặt vấn đề 6

2 Nhiệm vụ đồ án 7

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 8

2.1 Tác hại của khí thải lò hơi đốt than đá 8

2.1.1 Sơ lược về lò hơi đốt than 8

2.1.2 Bụi lò hơi đốt than 8

2.1.3 Tính chất vật lý của SO2 9

2.1.4 Tính chất hóa học của khí SO2 9

2.1.5 Tác hại của khí SO2 9

2.2 Tổng quan các phương pháp xử lý bụi 10

2.3 Cơ sở lý thuyết các phương pháp xử lý khí SO 2 17

2.4 Lựa chọn thiết bị xử lý 21

2.4.1 Thiết bị bề mặt và chảy màng 21

2.4.2 Thiết bị đệm 22

2.4.3 Thiết bị sủi bọt 22

2.4.4 Thiết bị phun 23

2.5 Một số công nghệ xử lý khí SO 2 23

2.5.1 Hấp thụ khí SO2bằng nước 25

2.5.2 Xử lý khí SO2sử dụng tác nhân vôi 27

2.5.3 Xử lý khí SO2bằng ammoniac 31

2.5.4 Xử lý khí SO2bằng magnesium oxide (MgO) 33

2.5.5 Xử lý khí SO2bằng kẽm oxide (ZnO) 33

2.5.6 Xử lý khí SO2bằng các chất hấp thụ hữu cơ 34

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 35

3.1 Các thông số 35

3.2 Lựa chọn công nghệ xử lý 36

3.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 36

3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 36

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 37

4.1 Tính toán thiết kế cyclone 37

4.1.1 Số liệu đầu vào 37

4.1.2 Tính toán kích thước cyclone 37

4.2 Tính toán thiết kế tháp mâm xuyên lỗ 45

4.2.1 Xác định đường kính tháp 41

4.2.2 Xác định chiều cao tháp 49

4.2.3 Tính toán bơm - quạt 51

4.2.4 Tính toán các thiết bị cơ khí 53

Tài liệu tham khảo 59

Trang 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Sơ đồ khái quát buồng lắng bụi 11

Hình 2 Các loại buồn lắng bụi khác nhau 11

Hình 3 Sơ đồ khái quát cyclone 12

Hình 4 Thiết bị lọc khí venturi 13

Hình 5 Thiết bị rửa khí trần (Spray tower) 14

Hình 6 Thiết bị thu hồi bụi va đập quán tính 15

Hình 7 Bộ lọc bụi có bọt 17

Hình 8 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 bằng nước 27

Hình 9 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 bằng nước kết hợp với oxy hóa bằng chất xúc tác 27

Hình 10 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 bằng sữa vôi 28

Hình 11 Sơ đồ hệ thống xử lý khi SO2 trong khói thải của nhà máy nhiệt điện Battersea (Anh) 29

Hình 12 Hệ thống xử lý khí SO2 với sản phẩm thu được là thạch cao thương phẩm 30

Hình 13 Sơ đồ hệ thốn xử lý khí SO2 bằng ammoniac 32

Hình 14 Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý bụi và khí SO2 từ khói thải lò hơi 36 Hình 15 Mặt cắt thể hiện các tổn thất áp lực khác nhau 48

Trang 4

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 Tổng quát các công nghệ xử lý khí SO2 bằng phương pháp ướt 24

Bảng 2 Tổng quát các công nghệ xử lý khí SO2 bằng phương pháp khô 25

Bảng 3 Cấp phối hạt của khí thải lò hơi đốt than 37

Bảng 4 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ (tóm lược) 37

Bảng 5 Các kích thước của thiết bị cyclone 38

Bảng 6 Kích thước tai treo thiết bị cyclone 45

Bảng 7 Tóm tắt các thông số dùng để thiết kế tháp 50

Bảng 8 Kích thước tai treo thiết bị hấp thụ 58

Bảng 9 Kích thước chân đỡ thiết bị hấp thụ 58

Trang 5

DANH MỤC ĐỒ THỊ

Đồ thị 1 Biểu diễn chuẩn số Souders - Brown theo thông số lưu lượng……….46

Đồ thị 2 Mối liên hệ giữa độ dài đập và tỉ lệ Ad/Ac……… 48

Trang 6

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Lò hơi được xem như trái tim của ngành công nghiệp, vì nó có ứng dụng rấtlớn trong các ngành công nghiệp và công nghiệp nặng Các ứng dụng của lò hơi cóthể kể đến như: sử dụng trong ngành điện năng, ngành công nghiệp chế biến thựcphẩm, dùng trong sản xuất giấy, chế biến cao su, chế biến gỗ, xây dựng cơ bản,trong ngành dịch vụ, trong giao thông vận tải (cấp liệu cho tàu biển) Trong cácngành công nghiệp kể trên, lò hơi được ứng dụng nhiều nhất vào lĩnh vực nhiệt điện.Nhiệt điện sử dụng năng lượng nhiệt từ việc đốt than hoặc dầu để làm cho hơi quánhiệt quay tuabin phát điện Nhiệt điện sử dụng than làm nguyên liệu đốt đang ngàymột tăng cao Thứ nhất là do nhu cầu về điện gia tăng theo sự phát triển kinh tế, thứhai là do nguyên liệu dầu mỏ, khí đốt ít hơn nhiều so với trữ lượng than có trên thếgiới Ở Việt Nam, tổng cộng đến năm 2017 có 27 nhà máy nhiệt điện than trên cảnước, trong đó 22 nhà máy được xây dựng ở miền Bắc và Bắc Trung bộ và 5 nhàmáy ở phía Nam Theo đề án quy hoạch điện VII về cơ cấu nguồn điện thì đến năm

2030, nhiệt điện than chiếm tỷ trọng lớn nhất 42,8%, thủy điện vừa và lớn 17%,nhiệt điện khí - dầu 17,3% và nguồn điện năng lượng tái tạo (điện mặt trời, điện gió,thủy điện nhỏ và điện sinh khối) 22,9% Hiệu suất đốt than antraxit trong các lò hơicủa Việt Nam nhìn chung thấp hơn hiệu suất đốt than bitum trong các lò hơi của cácnước khác trên thế giới Do than antraxit Việt Nam có hàm lượng chất bốc thấp, cácbon cố định cao, khó bắt cháy và khó cháy kiệt, mới chỉ áp dụng đốt trong các lòhơi có thông số dưới tới hạn Hiệu suất trung bình năm 2012 của các nhà máy nhiệtđiện than trong nước sử dụng công nghệ lò hơi chỉ đạt khoảng 32% Các nhà máynhiệt điện than mới vận hành gần đây, hiệu suất trung bình đạt khoảng 35%, vẫnthấp hơn hiệu suất thiết kế của nhà máy Hơn nữa, ở các lò hơi, hàm lượng các bonchưa cháy hết trong tro bay còn cao dẫn đến hiệu suất sản xuất điện thấp, lãng phítài nguyên than Việc lãng phí tài nguyên đó có thể gây ra một hậu quả vô cùngnghiêm trọng, đó là tình trạng phát thải khí thải và bụi đang ngày càng tăng lên Cácnhà máy nhiệt điện than đã và đang góp một phần đáng kể vào quá trình phát triểncủa đất nước, tuy nhiên, trong quá trình hoạt động, các nhà máy này cũng đã phát

Trang 7

tác động nhất định đến môi trường và chất lượng sống của cộng đồng dân cư sinhsống xung quanh Vì vậy, việc thực hiện đồ án “Tính toán thiết kế hệ thống xử lýkhí SO2 nồng độ 4000mg/m3 từ lò hơi bằng mâm xuyên lỗ hấp thu và thiết bịcyclone công suất 5000m3/h” là thiết thực và mang tính ứng dụng cao Đồ án lấyQCVN 19: 2009/BTNMT làm bộ quy chuẩn để đánh giá chất lượng dòng khí sau

xử lý, sử dụng 2 thiết bị là cyclone, tháp mâm xuyên lỗ cùng với thiết bị phụ trợ là

bộ trao đổi nhiệt nhằm làm giảm ô nhiễm xuống mức quy chuẩn, bảo vệ sự an toàncho môi trường sống xung quanh

2 Nhiệm vụ đồ án

Đồ án môn học giải quyết các nội dung sau:

 Tìm hiểu về khí thải lò hơi và tác hại của nó

 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý

 Nghiên cứu tính toán thiết kế cyclone

 Nghiên cứu tính toán thiết kế thiết bị hấp thu mâm xuyên lỗ

 Thực hiện bản vẽ thiết kế autocad

Trang 8

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Tác hại của khí thải lò hơi đốt than đá

2.1.1 Sơ lược về lò hơi đốt than

Lò hơi đốt than hay còn gọi là nồi hơi được hiểu là thiết bị mà người ta thường

sử dụng để đốt cháy nhiên liệu Tại đây, nhiên liệu than sẽ được sử dụng để đun sôi

và tạo thành hơi nước Quá trình này sẽ góp phần tạo nên nhiệt lượng, phần nhiệtlượng tỏa ra trong quá trình cháy của lò sẽ khiến nước trong lò nóng lên và làm xuấthiện quá trình bốc hơi nước Phần hơi nước bốc lên sẽ được dùng cho việc gia nhiệt,đun nấu, sấy, cô đặc, thanh trùng,.… Ứng dụng của lò hơi đốt than đá: Mỗi loại lòhơi đốt than đều có những đặc điểm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau Do

đó, mỗi loại lò sẽ phù hợp với nhiều ngành công nghiệp khác nhau Được sử dụngnhiều nhất trong các nhà máy công nghiệp, lò hơi đốt than dùng để cung cấp và dẫncác nguồn hơi, nguồn nhiệt đến các loại máy móc cần sử dụng Lò hơi đốt thanđược các doanh nghiệp sử dụng khá phổ biến trong ngành thực phẩm, dệt, may,rượu bia, nước ngọt, hải sản, tương, nước mắm,…

2.1.2 Bụi lò hơi đốt than

 Tính chất:

Bụi than cũng giống các loại bụi khác là một hệ thống gồm hai pha: pha khí vàpha rắn rời rạc, chúng tồn tai trong môi trường không khí có kích thước có thể nhìnthấy được Trong các hạt bụi có chứa những chất hóa học độc hại (hay còn được gọi

là bụi độc) như chì, thủy ngân Bụi trong khói thải lò hơi đốt than đá là tập hợp cáchạt rắn có kích thước khác nhau, dao động từ vài micromet tới vài trăm micromet

 Tác hại :

Bụi trong thành phần khí thải lò hơi đốt than đá cũng gây ảnh hưởng đến cáchoạt động của phổi, gây nên các bệnh về đường hô hấp: viêm cuống phổi, hen suyễn,viêm cơ phổi, bệnh khí thũng; các bệnh mắt : khi bụi tiếp xúc trực tiếp với mắt sẽkích thích màng tiếp hợp gây sung đỏ, chảy nước mắt Nếu tình trạng này kéo dài cóthể gây tổn thương màng tiếp hợp gây viêm mắt, viêm giác mạc, giảm thị lực, nặnghơn có thể làm mù mắt.……

Trang 9

Bụi làm giảm độ trong suốt của khí quyển, gây tác hại đối với các thiết bị và mốihàn điện, gây mất mỹ quan đô thị, gây nguy hiểm cho giao thông, làm giảm năngsuất cây trồng,…

 Khí thải lò hơi đốt than:

Khí thải khi dùng lò hơi đốt than chủ yếu mang theo nhiều loại khí độc hại chosức khỏe con người và môi trường xung quanh như : CO, SOx và NOx do thànhphần hoá chất có trong than kết hợp với oxy được cung cấp tạo nên

Tan nhiều trong nước (ở 20ºC một thể tích nước hòa tan được 40 thể tích khíSO2) Khi tan trong nươc tao thành dung dịch axit sunfurơ, nhưng thực chât tồn tại

ở dạng SO2.nH2O, chỉ một phần nhỏ là thực sự kết hợp với nước tạo thành H2SO3

SO2bền nhiệt do trạng thái lai hóa của lưu huỳnh đã được ổn định nhờ sự xuâthiện của liên kết π không định chỗ dẫn đến lien kết S-O có bậc 1,5 bền

Khí SO2sẽ hóa lỏng (không màu) ở -10ºC, hóa rắn thành tinh thể trắng ở -75ºC

2.1.4 Tính chất hóa học của khí SO 2

Lưu huỳnh dioxit là một oxit acid SO2 tan trong nước tạo thành dung dịch acidsunfuro SO2tác dụng với dung dịch bazo tạo nên hai loại muối là muối trung hòa

và muối acid

Lưu huỳnh dioxit vừa là chất khử vừa là chất oxi hóa Trong hợp chất SO2

nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa +4 , là số oxi hóa trung gian giữa các số oxi hóa-2 và +6 Do vậy khi tham gia các phản ứng oxi hóa khử, SO2 có thể bị khử hoặc bịoxi hóa

2.1.5 Tác hại của khí SO 2

Lưu huỳnh dioxit là một trong các chất chủ yếu gây ô nhiễm môi trường đượcsinh ra do sự đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch ( than, dầu, khí đốt) thoát vào bầukhí quyển và một trong những nguyên nhân chính gây nên mưa acid Mưa acid tàn

Trang 10

phá nhiều rừng cây, công trình kiến trúc bằng đá và kim loại, biến đất đai trồng trọtthành những vùng hoang mạc.

Khí SO2 là một loại khí dễ tan trong nước và được hấp thụ hoàn toàn rất nhanhkhi hít thở ở đoạn trên của đường hô hấp Người ta quan sát thấy rằng: khi hít thởkhông khí có chứa SO2với nồng độ thấp sẽ xuất hiện hiện tượng co thắt tạm thờicác cơ mềm của khí quản Ở nồng độ cao hơn, SO2gây xuất tiết nước nhầy và viêmtấy thành khí quản, làm tăng sức cản đối với sự lưu thông không khí của đường hôhấp, gây tức ngực, khó thở

Khí SO2 có mùi hăng khét ngột ngạt và người nhạy cảm với SO2 nhận biếtđược ở nồng độ tương ứng với, còn người bình thường ít nhạy cảm với thì nhận biếtmùi đặc trưng ở nồng độ 0,56 ppm tương đương với 1,6mg m/ 3 Cũng có số liệuchứng tỏ rằng công nhân làm việc thường xuyên nơi có nồng độ SO2khoảng 5 ppmhoặc hơn thì độ nhạy cảm về mùi sẽ giảm và không còn nhận biết được mùi ở nồng

độ ấy nữa, cũng như không có phản ứng phòng vệ xuất tiết nước nhầy ở đường hôhấp Trên 10ppm đường hô hấp bị co thắt nghiêm trọng

Đối với thực vật khí SO2 thâm nhập vào các mô của cây và kết hợp với nướctạo thành acid sunfuro H2SO3 gây tổn thương màng tế bào, làm giảm khả năngquang hợp Cây sẽ có những biểu hiện như chậm lớn, úa vàng lá rồi chết Tác hạicủa SO2đối với thực vật chủ yếu gây thành đốm nâu vàng ở lá và mang tính cục bộ,chỗ tổn thương không bao giờ hồi phục, nhưng những chỗ bị không bị tổn thươngvẫn hoạt động bình thường Sau khi bị tác hại bởi SO2, chồi lá vẫn mọc ra bìnhthường, không bị ảnh hưởng

2.2 Tổng quan các phương pháp xử lý bụi

Trang 11

Hình 1 Sơ đồ khái quát buồng lắng bụi

Hình 2 Các loại buồn lắng bụi khác nhau

 Ưu điểm:

- Chi phí thiết bị và vận hành thấp

- Thiết bị đơn giản dễ dàng tính toán, thiết kế, lắp đặt

- Xử lý được các hạt bụi lớn với nồng độ cao

 Khuyết điểm :

- Thiết bị to, cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích

- Không xử lý được các hạt bụi nhỏ, mịn

- Không xử lý được các hạt bụi có tính bám dính

Hiện nay, các buồng lắng bụi được thiết kế chia thành nhiều tầng nhằm giảmkích thước buồng lắng đồng thời tăng hiệu quả xử lý bụi Tuy nhiên sẽ khó vệ sinh,khi vệ sinh cần xử dụng phun nước áp lực mạnh để rửa

2.2.2 Cyclone

Đây là loại thiết bị lọc bụi cơ học phổ biến nhất Hoạt động của cyclone dựatrên tác dụng của lực ly tâm khi dòng khí chuyển động xoáy trong thân thiết bị Dotác dụng của lực này, các hạt bụi có trong khí bị văng về phía thành cyclone và tách

ra khỏi dòng khí rồi lắng xuống Khí sạch đi ra phía trên thiết bị

Trang 12

Hình 3 Sơ đồ khái quát cyclone

 Ưu điểm:

- Không có phần nào của thiết bị chuyển động nên thiết bị sẽ bền hơn

- Có thể làm việc ở nhiệt độ cao đến 500 độ C

- Thu hồi bụi ở dạng khô

- Trở lực hầu như không đổi và không lớn lắm từ 250 - 1500 N m/ 2

- Làm việc tốt ở áp suất cao

- Chế tạo đơn giản, giá thành rẻ

- Hiệu quả xử lý không phụ thuộc vào nồng độ bụi

 Khuyết điểm:

- Hiệu quả kém khi xử lý bụi có kích thước 5 m

- Không thể thu hồi bụi kết dính

2.2.3 Lưới lọc bụi

Khi dòng khí mang bụi đi qua lưới lọc, các hạt bụi tiếp cận với các sợi của vậtliệu lọc và xảy ra tác động tương hỗ giữa bụi và vật liệu lọc như : va đập quán tính,thu bắt do tiếp xúc và khuếch tán Lưới lọc được cấu tạo từ một hoặc nhiều lớp sợi,các sợi coi như là những thanh tiết diện tròn nằm cách nhau 5 -10 lần kích thước hạtbụi cần lọc Các hạt bụi nhỏ hơn mắt xích sẽ bị giữ lại

Trang 13

Hình 4 Thiết bị lọc khí venturi

 Ưu điểm:

- Có thể lọc các hạt bụi mịn

- Vật liệu làm túi lọc đa dạng đáp ứng nhiều loại bụi có đặc tính khác nhau

- Có thể dễ dàng thay thế các túi lọc bị hư hỏng

- Hiệu suất xử lý cao 99%

 Khuyết điểm:

- Không thể hoạt động ở điều kiện ẩm

- Nguy cơ cháy nổ khi làm việc ở điều kiện nhiệt độ cao

2.2.4 Phương pháp lọc bụi ướt

Dòng khí nhiễm bụi được rửa sạch bằng chất lỏng, các hạt bụi được tách khỏidòng khí nhờ sự va chạm với các giọt lỏng Các hạt bụi bị hút bởi màng lỏng tạothành khi chất lỏng tưới ướt bề mặt làm việc của thiết bị Chất lỏng thường sử dụng

là nước, dầu

 Ưu điểm :

- Hiệu quả xử lý bụi cao hơn thiết bị khô

- Có thể xử lý bụi đến kích thước 0,1 m

- Có thể xử lý nguồn bụi có nhiệt độ cao

- Có thể xử lý nguồn bụi dính, có độ ẩm cao

- Có thể đồng thời xử lý cả bụi và khí ô nhiễm

Trang 14

- Giảm nguy cơ cháy nổ

 Nhược điểm:

- Bụi thu được ở dạng cặn trong nước thải, phát sinh chi phí xử lý nước thải.Các giọt lỏng có thể bị dòng khí lôi cuốn làm lắng đọng trong các ống dẫn, quạt hútcùng với bụi

- Khi dòng khí có tính ăn mòn, phải có thiết bị thu hồi sương mù tránh phát sinhcác giọt lỏng mang tính acid ra ngoài Đồng thời phải tăng cường việc chống ănmòn thiết bị và đường ống

2.2.5 Thiết bị rửa khí trần (tháp phun rỗng)

Thiết bị rửa khí rỗng là tháp đứng có tiết diện hình trụ hay ngũ giác mà trong

đó có sự tiếp xúc giữa khí và các hạt lỏng (hạt được tạo bởi vòi phun) Theo hướngchuyển động của khí và lỏng, tháp rỗng chia ra ngược chiều, cùng chiều và tướingang

Vận tốc dòng khí trong thiết bị thường khoảng 0.6 – 1.2 m/s đối với thiết bịkhông có bộ tách giọt và khoảng 5 – 8 m/s đối với thiết bị có bộ tách giọt Trở lựccủa tháp không có bộ tách giọt và lưới phân phối khí thường không quá 250 N/m2.Tháp đạt hiệu quả xử lý cao đối với hạt bụi có kích thước d ≥ 10 µm và kémhiệu quả khi bụi có kích thước d < 5 µm

Chiều cao tháp vào khoảng 2.5 lần đường kính Đường kính tháp được xácđịnh theo phương trình lưu lượng Lượng nước cần thiết khoảng 1.3 – 2.7 l /m3khí

Hình 5 Thiết bị rửa khí trần (Spray tower)

Trang 15

2.2.6 Thiết bị rửa khí ly tâm

Thiết bị với ống khí vào theo phương tiếp tuyến Nước rửa khí chảy qua vòiphun ở trung tâm và chảy thành màng trên thành thiết bị Chất lỏng ít bị cuốn theokhí, bởi vì lực ly tâm làm lắng các giọt lỏng lên thành thiết bị

Hiệu quả thu hồi bụi có kích thước 2 -5 µm đạt 90%, tiêu hao nước 0.1 – 0.2 l/m3

2.2.7 Thiết bị rửa khí dạng va đập quán tính

Sự tiếp xúc của khí với nước được thực hiện do sự va đập của dòng khí lên bềmặt của dòng chất lỏng và do sự thay đổi hướng của dòng khí Từ đó hình thành cácgiọt lỏng có đường kính 300 – 400 µm nên tăng hiệu quả bắt dính bụi

Mực nước cố định đóng vai trò quan trọng đối với hiệu quả xử lý và tổn thất áp lực.Thiết bị có thể xử lý bụi nồng độ cao vì không có lỗ nhỏ phân phối nước và các bộphận chuyển động

Hình 6 Thiết bị thu hồi bụi va đập quán tính

a – kiểu va đập quán tính , b – kiểu Doyl

Trang 16

2.2.8 Tháp đệm

Tháp đệm có khả năng xử lý bụi trung bình vì dễ nghẹt, thường kết hợp xử

lý chất ô nhiễm khí Hiệu quả xử lý trên 90% đối với bụi có d ≥ 2 µm, vận tốc khíkhoảng 1.5 – 2.0 m/s (ngược dòng), lưu lượng nước cần dùng khoảng 1.3 – 2.6l/m3khí

Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào cường độ tưới, nồng độ bụi, đặc điểm của bụi,tổn thất áp lực từ 500 đến 1500 Pa tùy thuộc vào dạng vật liệu đệm và vận tốcdòng khí

2.2.9 Thiết bị rửa khí vận tốc cao Ventury

Nguyên lý của thiết bị là dòng bụi chuyển động vận tốc 70 – 150 m/s đập

vỡ nước thành các giọt nhỏ để làm sạch khí khỏi bụi với kích thước 1 – 2 µm vànhỏ hơn người ta ứng dụng chủ yếu các thiết bị rửa khí vận tốc lớn Độ xoáy rốicao của dòng khí và vận tốc tương đối giữ bụi và giọt lỏng lớn hơn thúc đẩy quátrình lắng bụi trên các giọt lỏng

Ống ventury có độ co ở đầu vào của khí, đoạn chuyển tiếp nhỏ hình trụ, ớ

đó khí chuyển động với vận tốc lớn nhất, sau đó là đoạn ống phình ra, ở đây vậntốc khí giảm xuống Các thiết bị rửa khí ventury có năng suất đến 500.000 m3/h,vận tốc khí 150 m/s Tiêu hao nước cho tất cả các loại thiết bị ventury là cố định

và bằng khoảng 0.8 l/m3 khí

Thiết bị rửa khí ventury có thể chia thành loại áp suất cao và loại áp suất thấp:+ Loại thứ nhất được ứng dụng để xử lí bụi kích thước vài µm và nhỏ hơnvới đặc trưng cột áp lớn, có thể lên đến 20.000 – 30.000 N/m2

+ Loại thứ hai được sử dụng để điều hòa khí (ngưng tụ), trở lực của chúngthường vượt quá 500 N/m2

2.2.10 Thiết bị sủi bọt

Thiết bị sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa chất, thường có tiếtdiện trong hoặc chữ nhật Thiết bị sử dụng khi cho nguồn bụi t < 100°C, nồng độbụi < 300 g/m3 Khi nồng độ bụi cao hơn thì thiết bị tăng lượng nước qua hệ sốđiều chỉnh Khi nhiệt độ khí có t > 400°C thì thiết bị phải có chống biến dạngnhiệt

Trang 17

a bHình 7 Bộ lọc bụi có bọt

a – có mâm chảy tràn, b – có mâm chảy nhỏ giọt

2.2.11 Thiết bị lọc bụi bằng điện

Dòng khí lẫn bụi được đưa vào lọc bụi và qua tấm phân khí Khí được phânđều ra và đi vào khoảng không gian giữa hai bản cực Hai hệ thống bản cực nàyđược cấp điện áp một chiều để tạo ra từ trường mạnh làm ion hoá mãnh liệt khí.Các ion có xu hướng di chuyển về các điện cực trái dấu Dòng khí mang những hạtbụi đi vào không gian giữa hai bản cực bị các ion bám dính lên mặt các hạt bụi (cáchạt bụi nhiễm điện) tích điện chi các hạt bụi, các hạt bụi tích điện sẽ di chuyển vềcác điện cực trái dấu Lượng bụi bám chủ yếu ở bản cực dương (bản cực lắng).Trênđiện cực âm cũng có bụi bám vào nhưng không nhiều.Sau một thời gian (được càiđặt trước) hệ thống búa gõ sẽ hoạt động gõ vào các điện cực làm rơi bụi Bụi đượclắng xuống các phễu hứng ở đáy lọc bụi và được tháo ra ngoài vào xích cào vậnchuyển thu hồi

 Ưu điểm:

Các quá trình vật lý của thiết bị dễ dàng lý giải bằng mô hình toán lý

 Khuyết điểm:

- Đòi hỏi nguồn điện áp cao từ 50 100kV với điện áp cao như vậy thường xảy

ra những hiện tượng không mong muốn như tạo ra các khí NOx, ozon,…

Tiêu tốn điện năng

2.3 Cơ sở lý thuyết các phương pháp xử lý khí SO 2

2.3.1 Tổng quan quá trình hấp thụ

Trang 18

Hấp thụ là quá trình lôi cuốn khí và hỗn hợp khí bởi chất lỏng (gọi là chất hấpthu) Cấu tử được tách ra từ hỗn hợp được gọi là cấu tử mục tiêu hay cấu tử chính.Quá trình hấp thụ được phân làm 2 loại chính:

 Hấp thụ vật lý: Đây là quá trình hấp thụ đơn giản, các chất hấp thụ không tươngtác hóa học với chất được hấp thụ

 Hấp thụ hóa học: giữa chất hấp thụ và chất được hấp thụ xảy ra phản ứng hóahọc tạo thành hợp chất hóa học khác Đối với lĩnh vực xử lý môi trường, quátrình này ứng dụng nhiều trong xử lý khí thải

Do độ hòa tan của các khí trong chất lỏng khác nhau nên có thể tiến hành hấp thụchọn lọc một cấu tử nào đó của hỗn hợp khí, vì vậy phương pháp này được áp dụngrộng rãi khi tiến hành các quá trình công nghệ

Sự tách khí hòa tan từ chất hấp thụ, nghĩa là quá trình ngược lại của hấp thụ đượcgọi là nhả hấp, được mô tả bằng các quy luật hoàn toàn tương tự quá trình hấp thụ.Quá trình này được ứng dụng trong xử lý nước thải khi cần xử lý nước bị ô nhiễmbởi khí hòa tan

Quá trình hấp thụ được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật để thu hồi cấu tử có giá trị

từ hỗn hợp khí hoặc để xử lý các tạp chất độc hại

Điều cần lưu ý trong quá trình hấp thụ, đặc biệt là các quá trình hấp thụ hóa học,thường phát sinh nhiệt, điều này sẽ làm điều kiện cân bằng của hệ thay đổi

 Ưu điểm của quá trình hấp thụ:

- Có lợi về mặt chi phí, dễ tận dụng được dung môi có sẵn (điển hình là nước).Nước có thể hấp thụ vật lý các chất khí độc hại như NH3, SO2, H2S,…

- Có thể xử lý bụi khi trong khí thải có chứa cả bụi lẫn các khí độc hại mà cácchất khí có khả năng hòa tan tốt trong nước rửa

- Là phương pháp kinh điển trong xử lý khí thải nên người kỹ sư dễ dàng họchỏi kinh nghiệm từ những người đi trước

 Nhược điểm của quá trình hấp thụ:

- Phụ thuộc lớn vào nhiệt độ Không thể hấp thụ dòng khí có nhiệt độ cao (trên50°C) vì sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất hấp thụ

- Cần phải tính toán đến việc xử lý dung môi sau hấp thụ dựa vào yếu tố kinh tế

Trang 19

- Cần kiểm soát hệ thống để không xảy ra các hiện tượng tới hạn như trạng tháingập lụt, trạng thái nhỏ giọt,…

2.3.2 Tổng quan quá trình hấp phụ

Hấp phụ là quá trình lôi cuốn một hay nhiều cấu tử từ pha khí hay pha lỏngbởi chất rắn Hấp phụ dựa trên độ rỗng của chất rắn với bề mặt tiếp xúc lớn nhưthan hoạt tính, silicagel,…

Phụ thuộc bản chất của khí tác dụng lên bề mặt chất rắn, hấp phụ được chia làm 2loại:

 Hấp phụ vật lý: Hấp phụ không kèm theo phản ứng hóa học được chia ra làmhấp phụ vật lý và hấp phụ hoạt tính Trong hấp phụ vật lý, cấu tử giữa các phaliên kết với nhau nhờ các lực vật lý Vì vậy, hấp phụ vật lý chính là hiện tựngtương tác thuận nghịch của các lực hút giữa các phân tử của chất rắn và của chất

bị hấp phụ Quá trình này đi kèm với hiện tượng phát nhiệt, do đó quá trình xảy

ra ở nhiệt độ thấp, tương tự như quá trình ngưng tụ

 Hấp phụ hóa học: Là kèm theo liên kết hóa học giữa chất được hấp ohuj và chấthấp phụ, kết quả của quá trình này là tạo thành liên kết mới Quá trình hấp phụhóa học thường không thuận nghịch Hấp phụ hóa học có tầm quan trọng đặcbiệt trong phản ứng xúc tác Một điều đặc biệt quan trọng khi khảo sát quá trìnhhấp phụ là vận tốc hấp phụ diễn ra rất nhanh với trạng thái cân bằng đạt đượctức thời

Hấp phụ được úng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như sấy khôkhông khí ẩm, tách và thu hồi ethyl accetate và toluene ra khỏi cellophane (giấybóng kính), thu hồi các dung môi có giá trị trong dòng khí, khử các chất độc hạitrong không khí như VOCs, xử lý và làm trong dung dịch cũng như để phân riênghỗn hợp khí và hơi, xử lý NH3 trước thiết bị tiếp xúc, sấy khí thiên nhiên, táchhydrocarbon vòng thơm từ dòng khí cốc hóa, trong sản xuất nhựa, tổng hợp cao su,hóa dầu và rất nhiều các mục đích khác

 Ưu điểm của quá trình hấp phụ:

- Có lợi ích kinh tế khi thu hồi được chất hấp phụ khi hoàn nguyên vật liệu hấpphụ

Trang 20

- Chất hấp phụ là chất rẻ tiền, có nguồn gốc thân thiện với môi trường (gáo dừa,

vỏ của các loại nhuyễn thể,…)

 Nhược điểm của quá trình hấp phụ:

- Nếu chất hấp phụ không có hiệu quả tái sử dụng thì sẽ nảy sinh bài toán xử lý

2.3.3 Xử lý khí ô nhiễm bằng quá trình thiêu đốt hoặc đốt cháy sau

Xử lý ô nhiễm bằng quá trình thiêu đốt hoặc còn gọi là đốt cháy sau (after burning) được áp dụng khá phổ biến trong trường hợp lưu lượng khí thải lớn mànồng độ chất ô nhiễm cháy được lại rất bé, đặc biệt là những chất ô nhiễm có mùikhó chịu Quá trình thiêu đốt rất thích hợp cho những trường hợp sau đây:

- Phần lớn các chất ô nhiễm có mùi khó chịu đều cháy được hoặc thay đổi được

về mặt hóa học để biến thành các chất ít cò mùi hơn khi phản ứng với oxy ởnhiệt độ thích hợp

 Các loại sol khí hữu cơ có khói nhìn thấy được, ví dụ như khói từ lò rang cà phê,

lò sản xuất thịt hun khói, lò nun men sứ,…

 Một số các hơi, khí hữu cơ nếu thải trực tiếp vào khí quyển sẽ có phản ứng vớisương mù và gây tác hại cho môi trường Quá trình thiêu đốt có tác dụng phânhủy rất hiệu quả các chất này

 Một số các loại công nghệ như công nghệ khai thác và lọc dầu thải ra rất nhiềukhí cháy được kể cả những chất hữu cơ rất độc hại Phương pháp xử lý hiệu quả

và an toàn nhất cho trường hợp này là thiêu đốt bằng ngọn lửa trực tiếp, thiêuđốt ngay bên trong ống khói hoặc buồng đốt riêng biệt

 Những ưu điểm chủ yếu của phương pháp xử lý khí ô nhiễm bằng thiêu đốt:

- Phân hủy được hoàn toàn các chất ô nhiễm cháy được khi thiết bị thiêu đốtđược thiết kế và vận hành đúng cách

- Khả năng thích ứng của thiết bị đối với sự thay đổi vừa phải của lưu lượng khí

Trang 21

- Hiệu quả xử lý cao đối với những chất ô nhiễm đặc biệt mà các phương pháp

xử lý khác không có hiệu quả hoặc hiệu quả thấp

- Không có sự suy giảm đáng kể nào về mặt chất lượng hoạt động của thiết bị,không cần hoàn nguyên như trong các phương pháp hấp thụ và hấp phụ

- Có khả năng thu hồi, tận dụng được nhiệt thải ra trong quá trình thiêu đốt

 Những nhược điểm nhất định của phương pháp thiêu đốt:

- Chi phí đầu tư thiết bị và vận hành tương đối lớn

- Có khả năng làm phức tạp thêm vấn đề ô nhiễm không khí khi trong các chất ônhiễm hydrocarbon cần thiêu đốt ngoài các nguyên tố C, H, O,… còn chứa cảnhững hợp chất của chlorine, nitrogen và sulfur,

- Trong các quá trình thiêu đốt có cấp thêm nhiên liệu hoặc có xúc tác để đảmbảo nhiệt độ ở mức cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất ô nhiễm cần xử lý, việccấp thêm nhiên liệu bổ sung có khả năng gây trở ngại cho quá trình vận hành thiếtbị

Dựa vào các phân tích trên, chúng ta chọn phương pháp hấp thụ để nghiên cứu tínhtoán xử lý khí SO2

Trang 22

Bởi vì quá trình hấp thụ tỏa nhiệt, làm tăng nhiệt độ ảnh hưởng xấu đến điềukiện cân bằng của hệ, giảm động lực của quá trình, nên thiết bị có kết cấu đồngdạng đôi khi còn được trang bị thiết bị truyền nhiệt để làm nguội chất lỏng Cường

độ hoạt động của thiết bị hấp thụ màng và bề mặt thường không được quyết địnhbởi vận tốc truyền khối mà bởi vận tốc giải nhiệt sinh ra do hấp thụ

Trong thiết bị hấp thụ dạng màng, bề mặt tiếp xúc pha được tạo thành bởimàng chất hấp thụ, chảy theo bề mặt trong của ống hoặc tấm thẳng đứng

2.4.2 Thiết bị đệm

Là tháp đứng hình trụ, chứa đầy vật liệu đệm đứng yên, được giữ trên lướiphân phối, còn khí được cho vào từ dưới lưới Chất lỏng chảy vào thiết bị qua cơcấu tưới và chuyển động qua lớp đệm ngược dòng với dòng khí Nhiệm vụ của đệm

là tạo bề mặt tiếp xúc pha lớn và xoáy rồi các dòng Vật liệu đệm phải thỏa mãn cácyêu cầu cơ bản sau: (1) Bề mặt riêng lớn; (2) Thể tích tự do lớn để trở lực nhỏ

Ưu điểm của thiết bị hấp thu dạng đệm là: diện tích bề mặt riêng lớn, kết cấu thiết bịđơn giản, có thể làm việc trong môi trường ăn mòn, nên được áp dụng rất rộng rãi

2.4.3 Thiết bị sủi bọt

Thiết bị sủi bọt gồm nhiều các mâm có bề dày từ 1-16 mm lắp cách nhau từ 0,2

- 0,6 m, làm bằng vật liệu bền với các tác nhân hóa học Mâm được khoan lỗ để chokhí và chất lỏng đi qua Trục của mâm phải trùng với trục tháp Phụ thuộc vào cơcấu thiết bị sủi bọt, mâm được chia ra:

ta sử dụng một số lớn các chóp nhỏ Điều này làm tăng chu vi sủi bọt do đó tăngcường độ phân tán khí trong chất lỏng

Trang 23

Trong thiết bị hấp thu dạng mâm xuyên lỗ, các lỗ được phân bố đều trên diệntích mâm Khí sục vào chất lỏng qua các lỗ này ở dạng tia và bọt Chất lỏng chảyngang qua mâm nhờ cơ cấu chảy tràn Hiệu quả mâm xuyên lỗ cao hơn mâm chóp

do sự phân tán nhuyễn bọt khí và tia Kết cấu mâm này đơn giản hơn mâm chóp.Trở ngại của mâm này là sự nhiễm bẩn các lỗ và ăn mòn mâm cũng như đặc tínhcủa một số chất lỏng tạo thành bọt ổn định

Trong mâm van, các lỗ được đậy bằng các van tự do nằm trên lỗ, chiều caonâng van giới hạn bởi cơ cấu đặc biệt Khi thay đổi lưu lượng khí, chiều rộng kheđược điều chỉnh tự động nên giữ được vận tốc cố định sục vào chất lỏng Nhờ đómâm van có thể làm việc ổn định trong khoảng thay đổi tải trọng theo khí Trongthiết bị hấp thụ, bất kỳ dạng mâm nào cũng diễn ra sự xáo trộn mãnh liện chất lỏng

do sục khí, làm đồng nhất nồng độ cấu tử phân tán trong toàn bộ thể tích pha lỏng

2.4.4 Thiết bị phun

Thiết bị phun có vòi phun gồm ống thu và ống phân tán Khí và chất lỏng cùng

đi vào ống thu, chất lỏng được vỡ thành giọt nhỏ nhờ động nặng của dòng khí Bởi

vì vận tốc tương đối giữa khí và lỏng lớn nên quá trình truyền khối diễn ra mãnh liệt.Trong phần loa - vận tốc khí giảm và các giọt lỏng kết dính thành giọt lớn và tách rakhỏi khí Thiết bị dạng này làm việc theo nguyên tắc thuận dòng nên làm giảm độnglực của quá trình Thời gian tiếp xúc pha rất ngắn (phần ngàn giây) Vì vậy thiết bịvới vòi phun nên áp dụng đối với khí dễ tan và sử dụng để tiến hành quá trình củacác thiết bị mắc nối tiếp

Thiết bị hấp thu bởi sự phun giọt lỏng cơ học rất đa dạng, nhưng sự hình thành

bề mặt tiếp xúc pha đều do năng lượng cơ học được cấp vào từ bên ngoài Có thể

mô tả thiết bị phun cơ học gồm vỏ thiết bị, rotor quay bên trong vỏ có gắn các querotor ngâm trong chất lỏng, mực nước được bố trí cao hơn trục quay một chút, khiquay rotor, chất lỏng được phun bụi mãnh liệt Trên bề mặt chất lỏng hình thànhmột lượng lớn các giọt lỏng, chuyển động với vận tốc lớn trong dòng khí Như vậy

sẽ tăng được bề mặt tiếp xúc pha lớn và đảm bảo điều kiện truyền khối tốt

2.5 Một số công nghệ xử lý khí SO 2

Dựa vào cơ chế và tác chất xử lý, có thể phân loại công nghệ xử lý khí SO2

làm 2 nhóm: Phương pháp khô và phương pháp ướt

Trang 24

Bảng 1 Tổng quát các công nghệ xử lý khí SO2 bằng phương pháp ướt

Bùn Magnesis Phản ứng sinh nhiệt Sulfur Dioxide

Kim loại

kiềm

Sodium/

PotassiumCarbonate/

nhiệt/ Kết tinh Sulfur DioxideThẩm phân điện/

Điện phân Sulfur Dioxide/Sulfuric AcidTái tạo kiềm oxide Sulfur DioxideQuá trình khử Sulfur

Hợp chất

Ammonia

AmmoniumHydroxide/

Sulfite

Phản ứng sinh nhiệt Sulfur DioxideTách Acid Sulfur DioxideOxi hóa/ Phản ứng Ammonium Sulfate/ThiosulfateKiềm kép Calcium Sulfite/SulfateAmmonia/

CalciumPyrophosphate Không

Diammonium Phosphate/Calcium SulfateHợp chất

Aluminum

BacsicAluminumSulfate Kiềm kép Calcium Sulfite/ SulfateHợp chất

Iron Ferrous Sulfide Phản ứng sinh nhiệt Sulfur

cơ Amine Phản ứng sinh nhiệt Sulfur Dioxide

Nước Nước/nướcbiển Không/ Oxi hóa

Sulfite/Sulfate ions trong

nước biểnTạo ra Hydrogen

Muối

nóng chảy Kim loại kiềmCarbonate Quá trình khử Hydrogen Sulfide/ Sulfur

Trang 25

Bảng 2 Tổng quát các công nghệ xử lý khí SO2 bằng phương pháp khô

Phương pháp Tác chất quá trình Cơ chế Sản phẩm

Hấp phụ

Carbon

Oxi hóa/

Khử Sulfur DioxideOxi hóa -

rửa nước Sulfuric AcidKhông phản ứng

với chất ấp phụ sinh nhiệtPhản ứng Sulfur Dioxide

Quá trìnhkhử

Điện hóa - Khửlưu huỳnh dạng hơiSulfur SulfurXúc tác khử H2S H2S Sulfur

2.5.1 Hấp thụ khí SO 2 bằng nước

Quá trình hấp thụ SO2bằng nước:

SO2+ H2O ⇌⇌⇌ H++ HSO3−

Trang 26

Hấp thụ khí SO2 bằng nước là phương pháp đơn giản được áp dụng sớm nhất

để loại bỏ khí SO2trong khí thải, nhất là trong khói từ các loại lò công nghiệp.Quá trình xử lý khí SO2bằng nước bao gồm 2 giai đoạn:

 Hấp thụ khí SO2 bằng cách phun nước vào dòng khí thải hoặc cho khí thải đi qualớp vật liệu đệm (vật liệu rỗng) có tưới nước - scrubber;

 Giải thoát khí SO2ra khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO2(nếu cần) và nước sạch.Mức độ hòa tan của khí SO2 trong nước giảm khi nhiệt độ nước tăng cao, do

đó nhiệt độ nước cấp vào hệ thông hấp thụ khí SO2 phải đủ thấp Còn để giải thoátkhí SO2 khỏi nước thì nhiệt độ của nước phải cao

Lượng nước thực tế phải lớn hơn một ít so với lượng nước lý thuyết vì nướcsau khi ra khỏi thiết bị hấp thụ không thể đạt mức bão hòa khí SO2

Để giải hấp thụ cần phải đun nóng một lượng nước rất lớn tức phải có mộtnguồn cấp nhiệt (hơi nước) công suất lớn, đó là một khó khăn Ngoài ra, để sử dụnglại nước cho quá trình hấp thụ phải làm nguội nước xuống gần 10oC tức phải cầnđến nguồn cấp lạnh Đó cũng là vấn đề không đơn giản và khá tốn kém

Từ những nhược điểm nói trên, phương pháp hấp thụ khí SO2 chỉ áp dụng được khi:

 Nồng độ ban đầu của khí SO2trong khí thải tương đối cao

 Có sẵn nguồn cấp nhiệt (hơi nước) với giá rẻ

 Có sẵn nguồn nước lạnh

 Có thể xả được nước có chứa ít axit ra sông ngòi

Trên hình 8 là sơ đồ hệ thống hấp thụ khí SO2bằng nước:

Trang 27

Hình 8 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 bằng nước

1 Tháp hấp thụ; 2 Tháp giải thoát khí SO2; 3 Thiết bị ngưng tụ; 4-5 Thiết bị trao đổinhiệt; 6 Bơm

Hình 9 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 bằng nước kết hợp với oxy hóa bằng chất xúc

Trang 28

Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình xử lý như sau:

CaCO3+ SO2 ⇌ CaSO3+ CO2

CaO + SO2 ⇌ CaSO3

2CaSO3+ O2 ⇌ 2CaSO4

Hình 10 Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO2 bằng sữa vôi

1 Scrubber; 2 Bộ phận tách tinh thể; 3 Bộ lọc chân không; 4-5 Máy bơm; 6 Thùng hòatrộn dung dịch hấp thụ (sữa vôi - dạng huyền phù); 7 máy dập; 8 Máy nghiền đá vôi

Khói thải sau khi thu được lọc sạch tro bụi đi vào scrubơ, trong đó xảy ra quátrình hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch sữa vôi tưới lên lớp đệm bằng vật liệu rỗng.Nước chua (chứa acid ) chảy ra từ scrubơ có chứa nhiều sunfit và canxi sunfat dướidạng tinh thể: CaSO3.0.5H2O, CaSO4.2H2O và một ít tro bụi còn sót lại sau bộ lọctro bụi, do đó cần tách các tinh thể nói trên ra khỏi dung dịch bằng bộ phận tách tinhthể 2 Thiết bị sấy số 2 là một bình rỗng cho phép dung dịch lưu lại một thời gian đủ

để hình thành các tinh thể sunfit và sunfat canxi Sau bộ phận tách tinh thể 2, dungdịch một phần đi vào tưới cho scrubơ, phần còn lại đi qua bình lọc chân không 3, ở

đó các tinh thể bị giữ lại dưới dạng cặn bùn và được thải ra ngoài Đá vôi được đậpvụn và nghiền thành bột ở các thiết bị 7,8 rồi cho vào thùng 6 để pha trộn với dungdịch loãng chảy ra từ bộ lọc chân không số 3 cùng với một lượng nước bổ sung đểđược dung dịch sữa vôi mới

Trang 29

Một dạng khác của hệ thống hấp thụ khí SO2 bằng sữa vôi được áp dụng ở nhàmáy nhiệt điện Battersea ở Anh là người ta dùng nước sông Thame có độ kiềm lớn

và hòa trộn thêm dung dịch đá phấn Sơ đồ hệ thống được thể hiện ở hình 11

Khí thải từ lò hơi có nhiệt độ 120oC đi vào scrubơ 1 được tưới nước sôngThame có hòa thêm sữa đá phấn Dung dịch đi ra từ phía dưới của scrubơ 1 đượccho vào bể lắng 3 và sau đó qua bộ phận thông khí (aerato) 4, tại đây không khíđược thổi vào để cấp oxy cho quá trình oxy hóa các muối trung gian thành muốisunfat rồi xả ra sông Để thúc đẩy quá trình oxy hóa người ta hòa vào trong nướcdung dịch chất xúc tác mangan sunfat (MnSO4) hoặc sắt sunfat (FeSO4)

Hình 11 Sơ đồ hệ thống xử lý khi SO2 trong khói thải của nhà máy nhiệt điện

Battersea (Anh)

1 Srubber; 2 Bộ phận lọc cặn hình trống; 3 Bể lắng; 4 Bộ phận thông khí

Một loại hệ thống xử lý khí SO2 bằng sữa vôi hiện đại hơn được áp dụng ởNhật Bản Trong hệ thống này sản phẩm cuối cùng thu được là thạch cao thươngphẩm Sơ đồ hệ thống được trình bày ở hình 12

Ngày đăng: 27/03/2024, 23:17

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w