nghiên cứu ô nhiễm không khí từ các quá trình đốt nhiên liệu và các biện pháp xử lí

Mục lục Chương 1: Mở đầu……………………………………………………………………………….1 1.1. Đặt vấn đề………………………………………………………………………. 1.2. Mục tiêu………………………………………………………………………… Chương 2: Tổng quan về quá trình đốt của Fuel Oil………………………………………… 2 2.1. Định nghĩa………………………………………………………………………… 2.2. Thành phần nhiên liệu………………………………………………………… Chương 3: Ô nhiếm không khí do quá trình đốt nhiên liệu………………………………………3 3.1. Quá trình hình thành các chất gây ô nhiễm chính………………………………… 3 3.1.1. Cacbon monooxit……………………………………………………………… 3.1.2. Các nito oxit…………………………………………………………………… 3.1.3. Lưu huỳnh oxit………………………………………………………………… 3.1.4. Cacbob đioxit………………………………………………………………… 3.2. Tải lượng ô nhiễm trong quá trình đốt………………………………………………7 3.2.1. Tải lượng các chất ô nhiễm trong quá trình đốt các phương tiện vận chuyển… 3.2.2. Tải lượng các chất ô nhiễm trong quá trình đốt công nghiệp………………… 3.3. Một biện pháp giảm ô nhiễm bằng cách xử lý SO 2 …………………………… 8 3.3.1. Nguyên tác chung của các quá trình xử lý khí độc hại…………………………. 3.3.2. Các phương pháp xử lý SO 2 …………………………………………………… Chương 4: Kết luận và kiến nghị………………………………………………………………….11 4.1. Kết luận……………………………………………………………………………… 4.2. Kiến nghị……………………………………………………………………………. Tài liệu tham khảo………………………………………………………………………………… CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Nhiên liệu dầu mỏ là một phần không thể thiếu trong hoạt động sống.Đặc biệt, nó đóng một vai trò quan trọng trong công nghiệp, giao thông vận tải của các quốc gia trên thế giới, nó tham gia vào hầu hết các quá trình sản xuất nhằm tạo ra của cải cải, phục vụ lợi ích cho mỗi quốc gia, mỗi khu vực. Vì vậy, vấn đề nhiên liệu luôn là vấn đề được quan tâm đặc biệt về khâu đầu vào ( đáp ứng đủ cho nhu cầu sản xuất, vận chuyển ), và khâu đầu ra ( tình trạng ô nhiễm không khí trong các khu đô thị, khu công nghiệp, khu chế xuất…). Trong quá trình đốt nhiên liệu, ngoài việc thải ra một lượng khổng lồ khí CO 2 chịu trách nhiệm chính trong việc làm nóng khí quyển với một tốc độ chóng mặt bởi hiệu ứng nhà kính, quá trình cháy nhiên liệu còn tạo ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ ít nhiều độc hại, khí CO, SO 2 , NO x …cúng như một lượng bụi độc khó mà đánh giá hết. Trong quá trình bảo quản, chuyên chở, dù đã áp dụng nhiều biện pháp chống bay hơi, thất thoát, không ít các hydrocacbon đã thoát vào môi trường sống của chúng ta.Từ đó, vấn đề bảo vệ môi trường được quan tâm. Do vậy, việc nghiên cứu ô nhiễm không khí từ các quá trình đốt nhiên liệu và các biện pháp xử lí là một vấn đề mang tính cấp thiết và thực tế. 1.2. MỤC TIÊU Tìm hiểu về 1 nhiên liệu tham gia trong quá trình đốt : “fuel oil _ dầu đốt” (FO) Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 1 Các loại khí sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu. Đề xuất các biện pháp xử lí nhằm giảm thiểu ô nhiễm không khí do các quá trình đốt gây ra. • Trong phạm vi bài tiểu luận này, em xin trình bày một số phương pháp xử lý SO 2 . CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH ĐỐT CỦA FO 2.1. ĐỊNH NGHĨA .  Dầu đốt ( FO): là một khái niệm khá rộng, khá chung, dùng để chỉ tất cả những sản phẩm năng lượng của dầu mỏ và không được dùng ( vì không có đủ những phẩm chất cần có) như xăng, nhiên liệu phản lực, dầu diesel. Có rất nhiều loại FO được dùng trong các thiết bị sinh công từ nhiệt, nhưng có thể chia dầu đốt thành 2 nhóm: dầu đốt nhẹ và dầu đốt nặng. Dầu đốt nhẹ được dùng để sưởi ấm nhà cửa tại vùng nông thôn, để chạy các máy công nghiệp như máy kéo, máy làm đường,… do đó, có tên là dầu đốt gia đình DFO ( Domestic FO). Dầu đốt nặng HFO ( heavy FO) dùng trong các máy phát điện, các lò nung, lò hơi, các phương tiện giao thông nặng nhất như tàu thủy. Như vậy, dầu đốt cũng là nhiên liệu động cơ diesel loại chậm. Dầu đốt nặng và đôi khi dầu đốt nhẹ có chất lượng thấp còn được gọi là mazut.  Ở nước ta đang sử dụng 3 loại dầu mazut của các nước thuộc khối Liên Xô cũ có ký hiệu M-40; M-100; M-200; ngoài ra còn sử dụng dầu FO của các nước khác có đặc tính tương tự dầu M-40 và M-100. 2.2. THÀNH PHẦN NHIÊN LIỆU Đối với thành phần nhiên liệu thường được biểu diễn dưới các dạng: - Thành phần hữu cơ C h + H h + O h + N h = 100% - Thành phần cháy C c + H c + O c + N c + S c = 100% - Thành phần khô C k + H k + O k + N k + S k + A k = 100% - Thành phần sử dụng C d + H d + O d + N d + S d + A d + W d = 100% Ví dụ:  Cacbon (C) là thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu. 1kg cacbon khi cháy tỏa ra khoảng 8.000 kCal. Nhiên liệu rắn chứa nhiều cacbon hơn nhiên liệu lỏng và khí, nhưng thành phần chất bốc (chất trợ cháy) ít hơn. Than, gỗ càng già thì hàm lượng cacbon càng cao, chất bốc trong nhiên liệu càng thấp càng khó cháy.  Hydro (H) là thành phần cháy thứ hai của nhiên liệu. 1kg hydro khi cháy tỏa ra nhiệt lượng lớn gấp bốn lần 1kg than. Than càng non thì lượng hydro càng nhiều, nên càng dễ bắt lửa. Nhiên liệu lỏng và khí có nhiều hydro hơn nhiên liệu rắn. Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 2  Lưu huỳnh (S) cũng là thành phần cháy song phần lưu huỳnh cháy được tỏa nhiệt ít, còn phần không cháy được sẽ tạo thành tro. Sản phẩm cháy của lưu huỳnh tạo thành khí SO x , gặp hơi nước có khả năng tạo thành axít gây ăn mòn các thiết bị. Khí SO x là dạng khí độc, lưu huỳnh là nguyên tố có hại trong nhiên liệu.  Ôxy và nitơ là chất vô ích. Nó làm giảm thành phần cháy của nhiên liệu. Nhiên liệu càng non, ôxy càng nhiều.  Độ tro (A) cũng là yếu tố tiêu cực cho nhiên liệu. Độ tro cao làm giảm thành phần chất cháy, gây khả năng đóng kết ở các trung tâm buồng đốt và đáy lò, tro dễ phủ lên bề mặt tiếp nhiệt của buồng lửa gây giảm hiệu quả đốt.  Độ ẩm của nhiên liệu (W) thể hiện mức độ chứa nước trong nhiên liệu. Độ ẩm lớn, thành phần chất cháy giảm làm nhiệt trị sẽ giảm và khi đốt nhiên liệu, nhiệt bị hao phí một phần để làm bay hơi nước. CHƯƠNG 3 : Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ DO QUÁ TRÌNH ĐỐT NHIÊN LIỆU. 3.1. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM CHÍNH 3.1.1.Cacbon monoxit: Là chất khí không màu,không mùi,không vị,nhẹ hơn không khí,nhiệt độ sôi – 192 ºC, gây ô nhiễm với quy mô lớn chỉ trong các đô thị. Nguồn ô nhiễm nhân tạo (400 triệu tấn/năm) chủ yếu do đốt nguyên liệu (trong sản xuất công nghiệp và trong sinh hoạt),do một số quá trình sản xuất,do động cơ đốt trong của ôtô,đầu máy xe lửa.Xấp xỉ 2/3 lượng CO trong khí quyển do các nguồn nhân tạo sinh ra do động cơ đốt trong,chủ yếu do ôtô chạy xăng. Khi đốt nhiên liệu rắn và lỏng,xảy ra phản ứng cháy không hoàn tòan giữa cacbon và oxi tạo thành CO.Trong thành phần của nhiều loại khí đốt nhân tạo đều có CO : khí lò ga chứa 25 – 34% CO,khí từ đá phiến – khoảng 17% CO.Người ta tính với tình trạng kĩ thuật hiện nay,thường khi đốt 1 tấn nhiên liệu cho phát thải 20kg CO.Chỉ khi khí đốt tự nhiên (hay nhân tạo) thì quá trình cháy mới có thể thực hiện hoàn toàn và loại trừ được CO trong sản phẩm cháy. Công nghiệp luyện kim có nhiều quá trình phát thải khí CO như quá trình lò cao (lò gang) với khí lò cao chứa 28 – 32% CO,quá trình nấu chảy thỏi đúc,thép phôi trong luyện kim đen,quá trình sản xsuất nhôm trong luyện kim màu,quá trình luyện cốc để sản xuất kim loại đen và màu… Hàm lượng CO chiếm 4 – 5%,cá biệt 13,5% trong khí xả ôtô.Ôtô du lịch phát thải 1h 3m 3 CO và ôtô tải – 6m 3 . CO được hình thành do việc đốt cháy không hết nhiên liệu hóa thạch như than, dầu và một số hợp chất hữu cơ khác. 2C + O 2 2CO Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 3 Ở nhiệt độ cao CO 2 sinh ra cũng phản ứng với các chất chứa cacbon như trong quá trình luyện gang tạo thành CO: CO 2 + C 2CO Ở nhiệt độ cao CO 2 phân hủy cũng tạo thành C: CO 2 CO + 1/2 O 2 Quá trình oxy hóa CO trong khí quyển diễn ra chậm,và có thể coi như 0,1% CO trong 1h ánh sáng (ánh sáng đóng vai trò xúc tác cho phản ứng) : 2CO + O 2 2 CO 2 . Sự có mặt của nhóm hidroxit (OH) thúc đẩy quá trình phản ứng : 2CO + 2OH CO 2 + H 2 O 3.1.2.Các nitơ oxit (NOx): Trong số 7 NOx bao gồm NO,NO 2 ,NO 3 ,N 2 O,N 2 O 3 ,N 2 O 4 và N 2 O 5 ,chỉ có N 2 O (dinitơ oxit),NO (nitơ monoxit) và NO 2 (nitơ dioxit) là có thể đánh giá được lượng tạo thành của chúng trong khí quyển.NO và NO 2 thường đi với nhau và chúng có thể đặc trưng và đại diện cho NO x . a.Dioxide nitơ (NO 2 ) Là chất khí có màu nâu thẫm - hơi đỏ,vị cay và mùi kích thích,có thể nhận biết ở nồng độ 0,12ppm.NO 2 phát thải do cháy nhiên liệu (ở nhiệt độ cao) và từ các nhà máy sản xuất HNO 3 .Nó còn được bổ sung trong khí quyển do oxi hóa NO nhờ O 3 (theo phản ứng đã trình bày ở trên). NO 2 oxi hóa thành N 2 O 5 (anhidric của axit nitric – nitơ pentoxit ) nhờ O 3 Vậy NO x có thể coi như tác nhân gây nên quá trình phân hủy ozon.Phản ứng sẽ kết thúc khi tạo thành HNO3 (và các sản phẩm quang hóa) : 2NO 2 + H 2 O HNO 3 + HNO 2 2NO 2 + H 2 O 2HNO 3 + NO N 2 O 5 + H 2 O 2HNO 3 Đối với động cơ Diesel, người ta thấy có đến 30% NOx dưới dạng NO2. Dioxyde nitơ NO2 được hình thành từ monoxyde nitơ NO và các chất trung gian của sản vật cháy theo phản ứng sau: NO + NO 2 + OH Trong điều kiện nhiệt độ cao, NO2 tạo thành có thể phân giải theo phản ứng: NO 2 + O NO + O 2 b.Protoxyde nitơ (N 2 O) Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 4 Protoxyde nitơ N2O chủ yếu hình thành từ các chất trung gian NH và NCO khi chúng tác dụng với NO: NH + NO N 2 O + H NCO + NO N 2 O + CO N2O chủ yếu được hình thành ở vùng oxy hóa có nồng độ nguyên tử H cao, mà hydrogène là chất tạo ra sự phân hủy mạnh protoxyde nitơ theo phản ứng: N 2 O + H NH + CO N 2 O + H N 2 + OH c.Nitơ monoxit (NO) Là chất khí không màu,được tạo thành với quy mô lớn do cháy nhiên liệu không hoàn toàn ở nhiệt độ cao.NO còn được sinh ra trong công nghiệp sản xuất HNO 3 và các hóa chất,do động cơ ôtô. Sự hình thành NO phụ thuộc rất mạnh vào nhiệt độ N2 + O 2 2NO Phản ứng tạo NO có tốc độ thấp hơn nhiều so với phản ứng cháy. Nồng độ NO cũng phụ thuộc mạnh vào nồng độ oxy. Vì vậy trong điều kiện nhiệt độ cao và nồng độ O2 lớn thì nồng độ NO trong sản phẩm cháy cũng lớn NO oxi hóa thành NO 2 ,gây ô nhiễm qua phản ứng quang hóa thứ cấp : NO + O 3 NO + O 2 NO 2 oxi hóa thành N 2 O 5 (anhidric của axit nitric – nitơ pentoxit ) nhờ O 3 Vậy NO x có thể coi như tác nhân gây nên quá trình phân hủy ozon.Phản ứng sẽ kết thúc khi tạo thành HNO3 (và các sản phẩm quang hóa) : 2NO 2 + H 2 O HNO 3 + HNO 2 2NO 2 + H 2 O 2HNO 3 + NO N 2 O 5 + H 2 O 2HNO 3 3.1.3. Lưu huỳnh oxit (SOx): SO x bao gồm 6 hợp chất khác nhau của lưu huỳnh,đó là : SO (lưu huỳnh monoxit),SO 2 (lưu huỳnh dioxit),SO 3 (lưu huỳnh tridoxit),SO 4 (lưu huỳnh tetroxit),S 2 O 3 (lưu huỳnh seskioxit) và S 2 O 7 (lưu huỳnh heptoxic),trong đó SO 2 và SO 3 là quan trọng hơn và có thể đại diện cho SO x a.Lưu huỳnh dioxit (SO 2 ) Còn gọi là anhidrit sunfurơ,hay đơn giản – khí sunfua.Là chất khí không màu,có mùi hắc và vị cay,khó cháy nổ. Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 5 Là chất khí không màu,có mùi hắc và vị cay,khó cháy nổ. Khí SO 2 phát thải còn do nung và luyện pirit sắt,quặng lưu huỳnh,do các quá trình trong các phân xưởng rèn,đúc,công nghiệp luyện kim,các quá trình hóa học sản xuất H 2 SO 4 như phương tiện sát trùng,trong máy lạnh,lọc sản phẩm dầu lửa,sản phẩm cao su,phân bón,sản xuất khí lò cao,lò cốc…. Lưu huỳnh có trong nhiên liệu như than đá,dầu lửa (hàm lượng nhiều nhất của nó trong than,có khi đến 8%).Nếu hàm lượng S trong than 4% thì lượng SO 2 trong khói chiếm 0,35%.Khí thải từ nồi hơi đốt than không xử lý chứa 500 – 5000ppm hàm lượng SO 2 .Khi nung quặng S khói thải có thể chứa 8% SO 2 . Các nhà máy điện đốt than sinh khoảng 60% tổng SO x trong khí quyển,dầu – 14%,và các quá trình công nghiệp xấp xỉ 22%. b.Lưu huỳnh trioxit (SO 3 ) SO 3 thường phát thải cùng với SO 2 ,với khoảng 1 – 5% so với SO 2 và kết hợp nhanh với hơi ẩm trong khí quyển tạo thành H 2 SO 4 có điểm sương thấp. Cả SO 2 và SO 3 đều được rửa nhanh trong khí quyển nhờ mưa hoặc lắng như sol khí.Đó là lý do tại sao lượng SO 2 trong khí quyển sạch nhỏ hơn nhiều so với lượng phát thải hằng năm do các nguồn nhân tạo. Các phản ứng hóa học tạo thành SO 2 ,SO 3 ,H 2 SO 4 và muối của H 2 SO 4 : Đốt S oxi hóa H 2 O + O 2 SO 2 SO 3 ↓ H 2 SO 4 Oxi hóa H 2 S MO + H 2 SO 4 MSO 4 + H 2 Hoặc 2NH 3 +H 2 SO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 (trong đó : M = Mg,Fe,Zn,Mn,MSO 4 – muối kim loại : (NH 4 ) 2 SO 4 – amonisunfat) Phần lớn quá trình oxi hóa nhanh SO 2 tạo thành sương mù quyện khói quang hóa sau đó.Quá trình oxi hóa SO 2 thành SO 3 phụ thuộc vào cường độ bức xạ mặt trời : hv SO 2 SO 2 (SO 2 phân tử được kích thích) Kích thích quang hóa Oxi hóa SO 2 + O 2 SO 4 Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 6 SO 4 + O 2 SO 3 + O 3 SO 3 +H 2 O H 2 SO 4 (ước lượng phản ứng oxi hóa SO 2 là 2%,nhưng thời gian có mặt của SO 2 trong khí quyển đến 5 ngày). 3.1.4. Cacbondioxit (CO2): CO 2 được hình thành từ những con đường chính như sau:  Trong quá trình phân hủy động thực vật chết, chuyển tiếp qua khí CH 4  Phản ứng cháy của gỗ và các nhiên liệu hóa thạch khác  Là sản phẩm phụ của quá trình lên men đường, bia, rượu và các hợp chất alcohol khác  Là sản phẩm phụ của các chế biến hóa học như sản xuất Na 3 PO 4 , quá trình khí hóa than, sản xuất CaO,  Hình thành trong tự nhiên thông qua phản ứng của nước ngầm với CaCO 3 , và CaMg(CO 3 ) 2 . Một số phản ứng tạo thành CO2 trong quá trình đốt nhiên liệu : CO + O 2 CO 2 C + O 2 CO 2 3.2. TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM TRONG QUÁ TRÌNH ĐỐT 3.2.1. Tải lượng ô nhiễm trong quá trình đốt nhiên liệu của các phương tiện vận chuyển: Bảng 3.2.1: Hệ số ô nhiễm của các phương tiện vận chuyển Chất ô nhiễm Bụi SO 2 NO 2 CO VOC (g/xe.km) Chạy không tải 611x10 -3 582x10 -3 1620x10 -3 913x10 -3 511x10 -3 Chạy có tải 1190x10 -3 786x10 -3 2960x10 -3 1780x10 -3 1270x10 -3 Nguồn: GE MOTORS AND INDUSTRIAL SYSTEMS [GEMIS V.4.1] 3.2.2. Tải lượng các chất ô nhiễm trong quá trình đốt công nghiệp Bảng 3.2.2.Tải lượng các chất ô nhiễm trong quá trình đốt công nghiệp; (kg/tấn nhiên liệu) Ngành CN bụi (C) SO 2 NO x CO THC SO 3 Dầu FO Nôi hơi nấu P 20S 8,5 0,64 0,127 0,25S Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 7 Nồi hơi CN P 20S 7,0 0,64 0,163 0,25S Ghi chú: S là hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu P = 0,4 + 1,32S. 3.3.MỘT BIỆN PHÁP GIẢM Ô NHIỄM BẰNG CÁCH XỬ LÝ SO 2 3.3.1. Nguyên tắc chung của các quá trình xử lý khí độc hại: Các biện pháp kỹ thuật nhằm hạn chế sự hình thành và phát thải các chất ô nhiễm thể khí tại các nguồn thải có thể được phân chia thành hai cấp sau đây: o Cải tiến các quá trình cơ bản để tạo ra công nghệ : “sạch hơn” o Xử lý làm sạch khí thải trước khi thải vào bầu khí quyển. Sự lựa chọn các giải pháp kỹ thuật cho các vấn đề nêu trên phụ thuộc vào đặc điểm của chất ô nhiễm, quá trình phát sinh chất ô nhiễm và mức độ xử lý. Khi xem xét quá trình đốt cháy nguyên liệu, ta có thể phân biệt 3 loại ô nhiễm. o Sản phẩm của quá trình cháy không hoàn toàn như các hydrocarbon, oxyt carbon, các bụi dầu chưa cháy hết. o Các chất ô nhiễm trong sản phẩm cháy như SO 2 , NO x do thành phần lưu huỳnh và nitơ chứa trong nhiên liệu gây ra. o Oxyt nitơ từ phản ứng nhiệt độ cao của Nitơ và oxy. Cải tiến các quá trình công nghệ đóng vai trò chủ yếu trong việc loại trừ phát thải chất ô nhiễm thuộc loại 1 và 3, nhưng bằng cách thực hiện các quá trình cháy hiệu quả cao hơn và thay đổi mối quan hệ giữa thời gian - nhiệt độ của hỗn hợp cháy. Thay thế nhiên liệu ít sạch bằng nhiên liệu sạch hơn là biện pháp chiến lược số một khi cần giải quyết các chất ô nhiễm loại 2. Xử lý làm sạch khí thải về nguyên tắc là giải pháp cơ bản bắt buộc với các chất ô nhiễm thuộc cả 3 loại nêu trên. Xử lý khí thải có thể thực hiện bằng ba phương pháp sau : o Hấp thụ các khí độc hại bằng chất lõng o Hấp phụ các chất ô nhiễm trên bề mặt vật liệu rắn. o Biến đổi hoá học các chất ô nhiễm bằng quá trình thiêu đốt. 3.3.4. Các phương pháp xử lý SO2:  Hấp thụ khí SO 2 bằng nước và thu hồi khí SO 2 Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 8 Hấp thụ khí SO 2 bằng nước là phương pháp đơn giản được áp dụng sớm nhất để loại bỏ khí SO 2 trong khí thải, nhất là trong khói của các loại lò công nghiệp. Sơ đồ hệ thống xử lý khí SO 2 bằng nước gồm 2 giai đoạn: o Hấp thụ khí SO 2 bằng cách phun nước vào dòng khí thải hoặc cho khí thải di qua lớp vật liệu đệm (vật liệu rỗng) có tưới nước – scrubơ. o Giải thoát khí SO 2 ra khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO 2 (nếu cần) và nước sạch. Phương pháp hấp thụ khí SO 2 bằng nước chỉ áp dụng được khi: o Nồng độ ban đầu của khí SO 2 trong khí thải tương đối cao; o Có sẵn nguồn cấp nhiệt (hơi nước) và cấp lạnh với giá rẻ;  Xử lý khí SO 2 bằng đá vôi (CaCO 3 ) hoặc vôi nung: Xử lý khí SO 2 bằng vôi là phương pháp được áp dụng rất rộng rãi trong công nghiệp vì hiệu quả xử lý cao, nguyên liệu rẻ tiền và sẵn có ở mọi nơi. CaCO 3 + SO 2 = CaSO 3 + CO 2 (3.1) CaO + SO 2 = CaSO 3 (3.2) 2CaSO 3 + O 2 = 2CaSO 4 (3.3) o Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là: công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu không lớn, có thể chế tạo thiết bị bằng vật liệu thông thường, không cần đến vật liệu chống axit và không chiếm nhiều diện tích xây dựng. o Nhược điểm: đóng cáu cặn trong hệ thống.  Xử lý khí SO 2 bằng amoniac: Amoniac và khí SO 2 trong dung dịch nước có phản ứng với nhau và tạo ra muối trung gian amoni sunfit, sau đó muối amoni sunfit lại tác dụng tiếp với SO 2 và H 2 O để tạo ra muối amoni bisunfit theo phản ứng sau: SO 2 + 2NH 3 = (NH 4 ) 2 SO 3 (3.4) (NH 4 ) 2 SO 3 + SO 3 + H 2 O = 2NH 4 HSO 3 (3.5) Lượng bisunfit tích tụ dần dần có thể hoàn nguyên bằng cách nung nóng trong chân không 2NH 4 HSO 3 nung nóng (NH 4 ) 2 SO 3 + SO 2 ↑ + H 2 O (3.6) o Ưu điểm của phương pháp này là có thể áp dụng để khử khói thải có chứa nhiều bụi và ở nhiệt độ cao. Hệ thống có thể làm việc với lưu lượng khói thải rất lớn. o Nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là lượng phế thải nhiều, gây khó chịu cho người vận hành do mùi. Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 9  Xử lý khí SO 2 bằng magie oxit (MgO): Phương pháp này dựa trên các phản ứng MgO + SO 2 = MgSO 3 (3.7) MgSO 3 + SO 2 + H 2 O = Mg(HSO 3 ) 2 (3.8) Một phần Magie Sunfit tác dụng oxy trong khói thải để tạo thành sunfat 2MgSO 3 + O 2 = 2MgSO 4 (3.9) Magie bisunfit có thể bị trung hòa bằng cách bổ sung thêm MgO mới Mg(HSO 3 ) 2 + MgO = 2MgSO 3 + H 2 O (3.10) o Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả xử lý cao có thể đạt 95-99%, áp dụng được cho trường hợp khói thải có nhiệt độ cao, chứa nhiều bụi mà không cần phải làm nguội và lọc bụi trước khi đi vào hệ thống xử lý SO 2 . o Nhược điểm: gây ra cáu cặn cho hệ thống bỡi các tinh thể không tan.  Xử lý khí SO 2 bằng dung dịch sôđa (Na 2 CO 3 ): Phương pháp này có ưu điểm là không đóng cáu cặn trên đường ống. Có thể hấp thụ ở bất kỳ nồng độ nào và chúng có khả năng hấp thụ rất lớn. Phương trình xảy ra như sau: Na 2 CO 3 + SO 2 = Na 2 SO 3 + CO 2 (3.11) Na 2 SO 3 + SO 2 + H 2 O = NaHSO 3 (3.12)  Xử lý khí SO 2 bằng kẽm oxit ZnO: Là phương pháp dùng phản ứng giữa SO 2 với kẽm oxit để thu các muối sunfit và bisunfit, sau đó dùng nhiệt để phân ly thành SO 2 và ZnO. o Ưu điểm chính cuả phương pháp này là quá trình phân ly kẽm sunfit ZnSO 3 thành SO 2 và ZnO xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể. o Nhược điểm của phương pháp này là đòi hỏi phải lọc sạch tro bụi trong khí thải trước khi đưa vào hệ thống xử lý, tiêu hao nhiều nhiên liệu kẽm oxit và hệ thống xử lý khá phức tạp.  Xử lý khí SO 2 bằng các chất hấp thụ hữu cơ: Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp luyện kim màu. Chất hấp thụ khí SO 2 được sử dụng phổ biến là các amin thơm như anilin C 6 H 5 NH 2 , toluidin CH 3 C 6 H 4 NH 2 , xylidin (CH 3 ) 2 C 6 H 3 NH 2 và dimetyl-anilin C 6 H 5 N(CH 3 ) 2 . o Ưu điểm: hiệu quả cao. Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 10 [...]... đề ô nhiễm không khí ở Việt Nam trong quá trình đốt nhiên liệu sinh ra chủ yếu trong sản xuất công nghiệp tại các khu công nghiệp, khu chế xuất Và hoạt động giao thông ở các ô thị lớn của nước ta • Vẫn chưa có biện pháp xử lí triệt để các loại khí sinh trong quá trình đốt nhiên liệu • Thực tế vấn đề môi trường vẫn chưa được quan tâm đúng mức, đặc biệt là vấn đề ô nhiễm ô nhiễm không khí trong các. .. trực tiếp đến sức khỏe, các vấn đề toàn cầu hóa và đặc biệt là vấn đề nóng lên của trái đất, đây cũng chính là vấn đề được quan hàng đầu hiện nay Ngoài ra, em cũng đã tìm hiểu quá trình đốt nhiên liệu, quá trình hình thành các chất khí gây ô nhiễm, qua đó đã đưa ra một số quy trình xử lí chất khí sinh ra trong quá trình đốt_ SO 2 và các biện pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm Từ quá trình tìm hiểu trên, em... Lhdk54BTH 11 • Thay đổi các trang thiết bị, máy móc củ bằng các loại trang thiết bị, máy móc mới có khả năng tiết kiệm nhiên liệu hơn, đồng thời hạn chế ô nhiễm môi trường không khí TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Hóa học dầu mỏ & khí tự nhiên Phan Tử Bằng NXB Giao Thông Vận Tải HN 1999 2 Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải (Tập 1) Trần Ngọc Chấn NXB Xây Dựng 2004 3 Bảo vệ môi trường không khí Hoàng Thị Hiền, Bùi... khí trong các khu ô thị, khu công nghiệp, khu chế xuất 4.2 KIẾN NGHỊ Qua việc tìm hiểu về các vấn đề trên, nhóm đã đề xuất một số ý kiến sau: • Cần có các biện pháp sử dụng tiết kiệm nguồn nhiên liệu, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường • Cần thay thế các nguồn nhiên truyền thống bằng các nguồn nhiên liệu mới nhằm giảm thiểu ô nhiễm như : nhiên liệu sinh học Lê Thị... nguyên vật liệu CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Qua quá trình tìm hiểu về vấn đề ô nhiễm do đốt nhiên liệu, em đã nhận thấy đây là một vấn đề cần được quan tâm nhiều hơn vì vấn đề nhiên liệu luôn là một vấn đề nóng của xã hội, nó ảnh hưởng đến nền kinh tế của một quốc gia, một khu vực Mà đặc biệt là vấn đề ô nhiễm không khí do đốt nhiên liệu trong các hoạt động sống, sản xuất của con... làm nguội khí thải và lọc sạch trước khi vào hệ thống, vận hành phức tạp, kinh phí đầu tư lớn  Xử lý khí SO2 bằng các chất hấp phụ thể rắn: Hấp phụ khí SO2 bằng than hoạt tính, nhôm oxit kiềm hóa, mangan oxit (MnO), o Ưu diểm của các phương pháp này là không cần hạ thấp nhiệt độ khói thải, thiết bị đơn giản, kinh phí đầu tư thấp o Nhược điểm: chi phí vận hành lớn do việc hoàn nguyên vật liệu CHƯƠNG... lý khí thải (Tập 1) Trần Ngọc Chấn NXB Xây Dựng 2004 3 Bảo vệ môi trường không khí Hoàng Thị Hiền, Bùi Sỹ Lý NXB Xây Dựng 2007 4.Quan trắc đo đạc ô nhiễm không khí và tiếng ô n do giao thông tại các trạm của TPHCM.Nguyễn Đình Tuấn Đề tài nghiên cứu khoa học 2002 4 http: www.nea.gov.vn 5 http: www.nld.com.vn Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 12 . việc nghiên cứu ô nhiễm không khí từ các quá trình đốt nhiên liệu và các biện pháp xử lí là một vấn đề mang tính cấp thiết và thực tế. 1.2. MỤC TIÊU Tìm hiểu về 1 nhiên liệu tham gia trong quá trình. đốt : “fuel oil _ dầu đốt (FO) Lê Thị Nhung Lhdk54BTH 1 Các loại khí sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu. Đề xuất các biện pháp xử lí nhằm giảm thiểu ô nhiễm không khí do các quá trình đốt. đã tìm hiểu quá trình đốt nhiên liệu, quá trình hình thành các chất khí gây ô nhiễm, qua đó đã đưa ra một số quy trình xử lí chất khí sinh ra trong quá trình đốt_ SO 2 và các biện pháp nhằm giảm