Đồ án thiết kế hệ thống xử lý khí thải chứa bụi và hỗn hợp hơi lưu huỳnh

Phân loại theo nguyên lí hoạt động: -Buồng phun, buồng rửa khí rỗng -Thiết bị lọc có lớp đệm bằng vật liệu rỗng và được tưới ướt -Thiết bị lọc với lớp vật liệu đệm di động -Thiệt bị lọc

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGUỒN GỐC KHÍ THẢI, TÁC HẠI VÀ CÁC

BỤI

1.1 TỔNG QUAN

1.1.1/Bụi

Bụi là các phần tử chất rắn ở thể rời rạc (vụn) được tạo ra từ quá trình tự nhiện hay nhân tạo: nghiền, ngưng kết hay các phản ứng hoá học….Dưới tác dụng cùa dòng khí chúng ởtrạng thái lơ lững

Tùy vào kích thước của hạt bụi mà ta gọi:bụi thô, bụi, khói, khói mịn, sương

1.1.2/Các hợp chất lưu huỳnh: khí H 2 S và Mercaptan

a/ Khí H 2 S

-Tính chất vật lí:không màu, mùi trứng thối, có tính tẩy màu, tan ít trong nước

-Tính chất hoá học: mang tính acid do đó có tính ăn mòn mạnh

b/ Khí Mercaptan R-SH

-Tính chất vật lí: không màu hay có màu hơi vàng và có mùi khó chịu.Ví dụ:CH3-SH

có mùi cải hành thối

- Tính chất hoá học: các hợp chất Sulfua này tương ứng với các rượu hay Phenol trong

đó nguyên tử Oxi được thay bằng nguyên tử S

R-OH => R-SH (O và S cùng nằm trong phân nhóm chính nhóm 6 ) Góc R có thể ở dạng bậc 1,2,3

Ví dụ : Metyl Mercaptan (Methanethiol) CH3-SH, Etyl Mercaptan (Ethanethiol) CH3

1.2 NGUỒN GỐC KHÍ THẢI:H 2 S VÀ MERCAPTAN

H2S và Mercaptan là một trong 3 chất (NH3, H2S, Mercaptan) dùng để đánh giá mức

độ ô nhiễm mùi trong không khí

a/ Tự nhiên

H2S và Mercaptan thường xuất hiện trong quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ,

ví dụ: khi ao hồ, sông bị ô nhiễm chất hữu cơ sẽ sinh ra các hợp chất gây mùi; quá trình phun trào núi lửa

 Công nghiệp dược: trong sản xuất thuốc kháng sinh sinh ra các chất như: H2S,

Mercaptan, NH3, Metyl và Dimetyl sulfua

 Sản xuất thuốc trừ sâu: H2S, Mercpatan, NH3, Andehyt amin

 Hoá dầu hữu cơ: Mercaptan, NH3, SO2, THC, Aldehyde, acid hữu cơ và một số chất gây mùi

+ Nông nghiệp: từ các trại chăn nuôi: NH3, H2S, Mercaptan, Amin hữu cơ, Aldehyde hữu cơ Các cở sở nuôi cá, tôm tự phát với mật độ dày thì chất thải từ cá tôm cũng như thức ăn thừa sẽthải vào kênh rạch sinh ra khí SO2, H2S, NH3, Mercaptan …

+ Sinh hoạt của con người:

 Xử lí nước thải sinh hoạt: H2S, NH3, Mercaptan, Amin hữu cơ

 Xử lí chất thải rắn sinh hoạt:H2S, NH3, CH4, Mercaptan, VOCs, CO2…

Ví dụ: Khảo sát mùi hôi từ bãi chôn lấp Gò Cát thì trong vòng bán kính 750 m tính từ tâm bãi chôn lấp đến khu dân cư thì bị ô nhiễm: NH3, H2S, Mercaptan Mức độ ô nhiễm cao hơn nhiềulần so với tiêu chuẩn Việt Nam

Số liệu đo tại Gò Cát năm 2003 và TCVN5938-2005 (Chất lượng không khí - Nồng độ tối đacho phép của một số chất độc hại trong không khí xung quanh)

Số liệu đo năm 2003 TCVN5938-2005 Ghi chú

H 2 S (μg/mg/m 3 ) 798 42 Gấp 18,8 lần

Mercaptan (μg/mg/m 3 ) 0,9 – 4,3 50 Chưa vượt chuẩn

1.3.TÁC HẠI CỦA HỖN HỢP KHÍ

a/Tác hại của bụi

- Đối với con người: gây ảnh hưởng đến sức khoẻ: hệ hô hấp (gây viêm phổi, ung thư phổi), da và giảm tầm nhìn

- Đối với tự nhiên:

 Có khả năng ăn mòn vật liệu khi kết hợp với những chất khí có tính ăn mòn

 Bụi không có khả năng gây hại cho thực vật trừ khi bụi có tính ăn mòn cao, lắng đọng quá nhiều trên lá cây làm giảm khả năng quang hợp cho cây Ví dụ: bụi xi măng lắp đầy các

lỗ khí khổng, bao quanh các hạt diệp lục làm giảm khả năng quang hợp, tăng khả năng nhiễm bệnh, giảm sức sống, giảm khả năng thụ phấn

 Gây ô nhiễm nguồn nước

b/ Tác hại của H 2 S và Mercaptan

- Đối với con người: đây là những khí gây ô nhiễm mùi: H2S ở nồng độ thấp gây kích thích lên mắt và đường hô hấp

H2S ở nồng độ: +10 - 20 ppm gây chảy nước mắt

+ 20 -150 ppm: chảy nước mắt, viêm toàn bộ đường hô hấp +150 ppm gây tê liệt khứu giác

Khi hít thở một lượng lớn H2S, Mercaptan gây thiếu hụt Oxi trong hồng cầu làm ngạt thở, nhiễm độc emzim, làm hư mô thần kinh Thường xuyên tiếp xúc dưới mức gây độc cấp tính sẽ gây độc mãn tính với triệu chứng: suy nhược, rối loạn thần kinh và hệ tiêu hoá, mất ngủ, khó tập trung, viêm phế quản.

1.4 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ HỖN HỢP KHÍ Ô NHIỄM CÓ CHỨA BỤI

1/ Phương pháp xử lí bụi khô: áp dụng cho bụi có tính kết dính Các thiết bị dạng này làm

việc theo nguyên tắc lắng quán tính và lắng trọng lực

Có các dạng thiết bị chính: Buồng lắng bụi

Thiết bị lắng quán tính Cyclone

Thiết bị thu hồi bụi xoáy Thiết bị thu hồi bụi động

Bảng 1.1: Các thông số đặc trưng của thiết bị thu hồi bụi khô

Trở lực (Pa)

Giới hạn nhiệt độ

6 Thiết bị thu hồi bụi động 42500 (2 µm) đến 400

Nguồn: Kỹ thuật xử lí chất thải công nghiệp – GSTS Nguyễn Văn Phước

a/Buồng lắng bụi

Nguyên lí: dựa vào tác dụng của lọc trọng trường Bụi được lắng trong không

Thiết bị hoạt động hiệu quả trong trường hợp Tv < Tu =>

u

L v

b/Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính

Nguyên lí: Dựa vào sự đổi hướng chuyển động của dòng khí được lặp đi lặp lạinhiều lần bằng nhiều loại vật cản có hình dạng khác nhau do bụi có quán tính lớn sẽ hướng chuyển ban đầu, đập vào vật cản hay các thành thiết bị mất động năng và rơi xuống

c/ Cylone: là loại thiết bị lọc bụi phổ biến nhất

Nguyên lí: Lợi dụng lực li tâm do chuyển động xoáy trong thân cyclone làm bụi đập vào thân thiết bị mất động năng rơi xuống phễu thu bụi

Cấu tạo đơn giản dễ vận hành, công xuất lớn và giới hạn hoạt động rộng

2/Phương pháp xử lí bụi ướt

Thu hồi bụi có dp =0,1-100 µm, hiệu xuất 85-99%

Nguyên lí: dựa vào tiếp xúc dòng khí chứa bụi với chất lỏng Chất lỏng tưới lên bề mặt thiết bị, dòng khí tiếp xúc màng này và các hạt bụi bị hút bởi màng nước làm bụi tách ra khỏi khí Hay dòng khí được sụt vào nước tạo thành các bọt khí làm hạt bụi dính ướt loại ra khỏi khí

Có các dạng thiết bị:

+Rửa khí trần +Rửa khí đệm +Rửa khí với lớp đệm chuyển động +Sủi bọt

+Rửa khí va đập quán tính +Rửa khí li tâm

+Rửa khí với vận tốc cao

Phân loại theo nguyên lí hoạt động:

-Buồng phun, buồng rửa khí rỗng -Thiết bị lọc có lớp đệm bằng vật liệu rỗng và được tưới ướt -Thiết bị lọc với lớp vật liệu đệm di động

-Thiệt bị lọc theo nguyên lí va đập quán tính -Thiết bị lọc theo nguyên lí li tâm

-Thiết bị lọc Venturi

Ưu và nhược điểm của phương pháp xử lí bụi ướt:

*Ưu điểm: + Hiệu quả xử lí bụi cao hơn

+ Có thể ứng dụng để thu hồi bụi có kích thước đến 0,1 µm+ Có thể sử dụng khi nhiệt độ cao và độ ẩm cao

+ Nguy hiểm cháy nổ rất thấp+ Cùng với bụi có thể xử lí hơi và khí

*Nhược điểm: +Bụi thu được ở dạng cặn do đó phải xử lí nước thải, làm tăng giá thành xử lí

+Các giọt lỏng có khả năng bị cuốn theo khí và cùng với bụi lắng trong ông dẫn và ống hút

+Trong trường hợp khí có tính ăn mòn cần phải bảo vệ thiết bị và đường ống bằng vật liệu chống ăn mòn

Hiệu quả: phụ thuộc vào đường kính hạt bụi, cường độ điện trường, thời gian hạt bụi nằm trong vùng tác động điện trường

Ưu và nhược điểm của thiết bị lọc điện:

*Ưu điểm: +Hiệu xuất thu hồi bụi cao khoảng 99%

+Chí phí năng lượng thấp 0,3 -18 MJ/1000 m3 khí thải+Thu được hạt bụi có kích thước < 0,1 µm, nồng độ bụi từ vài gam đến 50 g/cm3

+Nhiệt độ khí thải có thể đạt đến 800oC+Làm việc ở áp suất cao hay áp xuất chân không +Có thể điều khiển tự động hoá

*Nhược điểm: +Độ nhạy cao nên dù có sự thay đổi nhỏ giữa giá trị thực và giá trị tính toán các thông số cũng làm cho hiệu quả xử lí giảm

+Sự cố cơ học dù nhỏ cũng ảnh hưởng đến hiệu quả thiết bị

1.4.2.Các phương pháp xử lí khí ô nhiễm

Một số phương pháp xử lí: -Phương pháp hấp thụ

-Phương pháp hấp phụ -Phương pháp oxi hoá nhiệt có xúc hay không có xúc tác -Phương pháp ngưng tụ (chủ yếu áp dụng cho thu hồi các dung môi hữu cơ có giá trị)

-Phương xử lí khí bằng biện pháp sinh học-Pha loãng ( thường áp dụng cho gia đoạn cuối của quá trình xử

Tuy nhiên phân loại thiết bị hấp phụ theo cách tổ chức bề mặt tiếp xúc pha thì thiết có những loại: +Thiết bị hấp phụ bề mặt hay thiết bị chảy tràn

+Thiết bị đệm+Thiết bị sủi bọt+Thiết bị phuna/Thiết bị chảy tràn

Thiết bị có bề mặt tiếp pha không lớn Xác định bởi diện tích ngang của thiết bị Chất hấp thụ chuyển động dạng màng theo đáy phẳng và khí đi ngược dòng

Trở lực thuỷ động thấp do đó áp dụng cho các cơ sở sản xuất nhỏ dùng để hấp thụ các khí dễ hoà tan.Cường độ hoạt động không quyết định bởi vận tốc truyền khối mà quyết định bởi vận tốc giải nhiệt sinh ra do quá trình hấp thụ Có 2 dạng: tấm và ống

b/Thiết bị đệm

Thiết bị có dạng hình trụ bên trong chứa vật liệu đệm (vật liệu rỗng) với chiều cao vật liệu đệm vào khoảng 2/3 chiều cao thiết bị Khí ô nhiễm cho từ dưới lên và chất hấp thụ cho vào thiết bị qua cơ cấu tưới (thường chuyển động ngược với dòng khí)

Ưu điểm: Diện tích bề mặt riêng lớn, kết cấu đơn giản, có thể làm việc trong môi trường ăn mòn do thiết bị này được áp dụng rộng rãi

c/Thiết bị sủi bọt

Bề mặt tiếp xúc pha hình thành nhờ phân tán chất hấp thụ dưới dạng tia hay dạng bọt Đối với thiết bị này không áp dụng được nguyên lí ngược dòng vì chất lòng được khuấy trộn

mảnh liệt bởi khí sủi bọt do đó chỉ tiếp xúc pha một bậc (chỉ áp dụng cho hấp thụ không thuậnnghịch) Chế độ vận hành: tạo bọt, tạo tia, ngập lụt

d/Thiết bị phun

Bề mặt tiếp xúc pha hình thành nhờ sự phân tán chất lỏng trong chất khí Hiệu quả làmviệc xác định kích thước của giọt lỏng (đường kính giọt lỏng tối ưu 0,5-1 mm) Vì nếu giọt lỏng quá mịn sẽ bị khí lôi cuốn ra ngoài Thiết bị hoạt động theo nguyên tắc thuận dòng làm động lực quá trình giảm Thời gian tiếp xúc pha rất ngắn nên áp dụng đối với khí dễ hoà tan Ngoài ra nhược điểm: tiêu hao điện năng lớn để tạo thành giọt lỏng và giá thành đầu tư thiết

Nguyên tắc chọn lựa chất hấp phụ:

+Chất khí ô nhiễm không cháy được hoặc khó đốt cháy

+Khí cần khử có giá trị và cần thu hồi

+Chất khí ô nhiễm có nồng độ thấp trong khí thải mà các quá trình khác không thể áp dụng được

Yêu cầu thiết kế (chọn thiết bị hấp phụ):

 Đảm bảo thời gian và chu kì làm việc thích hợp

 Có xử lí sơ bộ để loại bỏ các chất không thể hấp phụ được

 Xử lí nồng độ ban đầu để bảo vệ lớp vật liệu hấp phụ không bị quá tải

 Phân phối dòng khí vào vật liệu đệm một cách đều đặng

 Đảm bảo khả năng thay thế mới hoặc hoàn nguyên vật liệu hấp phụ sau khi đạt trạng thái bảo hoà

Phân loại thiết bị:

-Theo tính chất làm việc: thiết bị hấp phụ liên tục và gián đoạn

-Theo trạng thái lớp hấp phụ có các loại: chuyển động, đứng yên, tầng sôi (quá trình vận hành khó khăn, bụi sinh ra do mài mòn)

3/Phương pháp oxi hoá nhiệt có xúc và không có xúc tác

Phương pháp này áp dụng khi lưu lượng khí lớn, nồng độ chất ô nhiễm dễ cháylại rất bé, đặc biệt phương pháp này xử lí mùi triệt để Phương pháp này thích hợp trong một

số trường hợp sau đây:

-Phần lớn chất ô nhiễm có mùi khó chịu đều cháy được hoặc thay đổi về mặt hoá học

để biến đổi thành chất ít có mùi hơn khi phản ứng oxi hoá nhiệt xảy ra ở nhiệt 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 nung men sứ…

-Một số các hơi, khí hữu cơ khi thải trực tiếp vào khí quyển sẽ có phản ứng với sương

mù và gây tác hại cho môi trường Quá trình thiêu đốt có tác dụng phân huỷ hiệu quả các loại chất này

-Một số loại công nghệ như công nghệ khai thác và lọc dầu thải ra rất nhiều khí cháy được kể cả những chất hữu cơ độc hại Phương pháp xử lí hiệu quả và an toàn nhất trong trường hợp này là thiêu đốt bằng ngọn lửa trực tiếp, thiêu đốt ngay trên ống khói hay bằng những buồng đốt riêng biệt

*Ưu và nhược điểm của thiết bị:

+Xử lí khí triệt để 95% ,có một số thiết bị đặc biệt có thể xử lí lên tới 99%

+Giá thành đầu tư thiết bị cao

+Kiểm soát nhiệt độ không tốt tạo chất ô nhiễm độc hại như: Dioxin, Furan

+Cần phải lưu ý đến giới hạn cháy nổ

+Chỉ xử lí khi nồng độ chất ô nhiễm nhỏ

4/Phương oxi hoá sinh học: đây là phương pháp xanh sạch, tiềm năng phát triển trong

tương lai Phương pháp này sử dụng các vi sinh vật có trong môi trường xung quanh để hấp phụ, phân huỷ các thành phần khí độc hại

Ứng dụng: khi trong thành phần khí thải có những chất có khả năng phân huỷ sinh học

*Ưu điểm: +Thiết bị đơn giản và vận hành đơn giản

+Không sinh ra chất ô nhiễm +Quá trình xảy ra ở nhiệt thường và an toàn +Vốn dầu tư ban đầu và chi phí vận hành thấp hơn các phương pháp khác +Lượng năng lượng cần thiết thấp

*Nhược điểm: +Chỉ hiệu quá đối với chất ô nhiễm đặc trưng

+Gây ăn mòn đường ống và thiết bị +Nhạy với nhiệt độ, nồng độ và hơi nước+Khó kiểm soát hơi nước khi tạp chất ô nhiễm cao

+Không thể điều chỉnh quá trình chủ động (trực tiếp) mà nó phụ thuộc vào giá thể vi sinh do đó ảnh hưởng quá trình xử lí do đó phương pháp này thường sử dụng kết hợp với một số phương khác

5/Phương pha loãng: đây là phương pháp nhằm làm giảm nồng độ chất ô nhiễm

nhưng khối lượng chất ô nhiễm không thay đổi ta áp dụng phương pháp này khi không quan tâm đến bảo vệ môi trường vì phương pháp này làm tăng nồng độ của chất ô nhiễm trong môi trường

1.5.CƠ SỞ LÍ THUYẾT XỬ LÍ HỖN HỢP KHÍ KHÍ HYDROSURFUR

VÀ MERCAPTAN CÒ CHỨA BỤI

Trên thực tế các phương pháp áp dụng để xử lí hỗn hợp khi này:

Đối với hỗn hợp khí H2S và R-SH ta có thể dùng các dung dịch hấp thụ sau:

+ Na2CO3, (NH4)2CO3, K2PO4, NaOH (sửa vôi), NH3

c/ Phương pháp ôxi hoá nhiệt: đối với phương pháp này ta phải kiểm soát quá trình

oxi nhiệt chặt chẽ vì dễ sinh ra chất ô nhiễm thứ cấp nguy hiểm

d/ Phương pháp sinh học: các chất H2S và R-SH có thể sử dụng làm cơ chất cho vi sinh Đây là phương pháp tiềm năng trong tương lai

Hầu hết nguồn gốc sinh ra các khí ô nhiễm này xuất phát từ các nhà máy sản xuất công nghiệp do đó ta yêu cầu hệ thống xử lí đầu ra của hệ thống đạt tiêu chuẩn

TCVN5839-2005 (Chất lượng không khí – Tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với bụi

và các chất vô cơ)

Bảng 1.2: Giới hạn tối đa cho phép của bụi và các chất vô cơ trong khí thải công

CHƯƠNG II

ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ

2.1.CÁC THỐNG SỐ KHÍ THẢI ĐẦU VÀ YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ ĐẦU RA

2.1.1.Thông số khí thải đầu vào

+Lưu lượng khí thải: Q = 1200 m3/h

2.1.2.Tiêu chuẩn khí thải đầu ra

Ta áp dụng tiêu chuẩn chất lượng không khí TCVN 5939-2005:(tiêu chuẩn khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ) tiêu chuẩn này qui định giá trị nồng độ nồng độ tối

đa của các chất vô cơ và bụi trong khí thải công nghiệp (tính bằng mg/m 3 khí thải) khi thải vào không khí xung quanh

Bảng 2.1: Giới hạn tối đa cho phép của bụi và các chất vô cơ trong khí thải công nghiệp

200 7,5

*Ghi chú:Giới hạn qui định ở cột A áp dụng cho các nhà máy, cơ sở đang hoạt động Giá trị giớ hạn qui định ở cột B áp dụng cho các nhà máy, cơ sở xây dựng mới

Yêu dòng ra:

+ Nồng độ bụi < 400 mg/m3 mà đầu bài cho 130 mg/m3 vậy thỏa tiêu chuẩn TCVN 5939-2005

+ Nồng độ cho phép của H2S là 7,5 mg/m3 và khí thải có nồng độ ban đầu 18,2 mg/m3

đã vượt tiêu chuẩn cho phép và cần phải xử lí 60% nồng độ chất ô nhiễm đầu vào

+ Nồng độ cho phép của khí Mercaptan trong TCVN5 939-2005 không qui định nhưng trong tiêu chuẩn TCVN5938-2005 (Chất lượng không khí - Nồng độ tối đa cho phép của một số chất độc hại trong không khí xung quanh) là 50 (μg/mg/m3) và trong trường hợp này thì Mercaptan chất cản trở quá trình xử lí khí H2S

Như vậy yêu cầu thiết kế hệ thống xử hỗn hợp khí này là xử lí khí H2S là chất cần xử

lí chính và bụi – Mercaptan chỉ là chất phụ Do đó H2S có nồng độ đầu vào khoảng 18,2 mg/m

3 Vậy yêu cầu hiệu suất xử lí khoảng 60% thì đạt yêu cầu chất khí đầu ra theo tiêu chuẩn qui định

2.2 CƠ SỞ LỰA CHỌN

Cơ sở chọn lựa công nghệ dựa trên các yêu cầu sau:

- Hiệu đạt được theo yêu cầu của hệ thống xử lí

- Khả thi về mặt kĩ thuật: chế tạo, bảo trì, vận hành

sẽ không sử dụng phương pháp xử lí bụi ướt vì theo thành phần tính chất dòng khí nếu ta xử líbụi bằng phương pháp ướt sẽ tạo ra dòng khí ẩm có tính ăn mòn mạnh hơn và sinh ra thêm một lượng nước thải ô nhiễm cần xử lí và nước thải (có ăn mòn thiết bị và đường ống)

Còn đối với phương pháp lọc bụi tĩnh chủ yếu dùng cho trường thu hồi bụi tinh, đầu

tư thiết với giá thành cao

Từ những lí do trên ta chọn phương xử lí bụi khô vì những lí do sau:

-Không tạo thêm chất ô nhiễm mới cần xử lí

-Dựa vào bảng 1.1 các thông số thiết bị thu hồi bụi khô thì thiết bị cyclone được ưu tiên chọn

vì nó phù hợp với đường kính hạt bụi, lưu lượng thìch hợp

-Ta so sánh cyclone và lọc vải:

Cyclone Loc túi vải

Ưu diểm Cấu tạo đơn giản

Thi công và chế tạo nhanh chống

Quản lí và đầu tư thấp Kết hợp với cyclone chùm nhằn tăng lưu lượng

Hiệu suất lọc bụi cao

Nhược điểm Kích thước cao khó lắp đặt

Hiệu suất không cao như lọc vải

Đòi hỏi có thiết bị động để rũ bụi nhằm tái sinh vải lọc Chế tạo và tính toán khó Giá thành đầu tư cao Quản lí vận hành phức tạp Tổn thất áp suất tăng cao sau một thời gian hoạt động do bụi lấp kín túi vải

- Dựa vào điều hiện thực tế tại Việt Nam và nhiệm vụ giai đoạn xử lí sơ bộ và tính chất của dòng khí đầu vào thì cyclone được ưu tiên lựa chọn cho giai đoạn xử lí sơ bộ

B ư ớc 2 : Xử lí H2S và Mercaptan ( hỗn hợp có tính acid vì cả 2 chất này đều có khả năng cho ion H+).

a/Các phương pháp có thể xử lí được hỗn hợp khí này: hấp thụ, hấp phụ, oxi hoá nhiệt,hấp phụ sinh học, phát tán

Trong đó phương pháp hấp phụ được ưu tiên lựa chọn vì:

+ Lưu lượng khí cần xử lí Q= 1200 m3/h là dạng lưu lượng trung bình-nhỏ+ Yêu cầu xử lí 60% chất ô nhiễm trên toàn bộ hệ thống

+ Khí thải có tính ăn mòn mạnh khi hoà tan vào nước+ Tải lượng chất ô nhiễm cũng như nồng độ chất ô nhiễm đầu vào không quá lớn

Đối với phương pháp hấp phụ ta thường sử dụng khi nồng độ chất ô nhiễm thấp, lưu lượng trung bình, tải lượng ô nhiễm thấp

Phương pháp phát tán: phương xử lí cuối đường ống sau khí đã qua hệ thống xử lí còn phần nhỏ nhỏ ô nhiễm, ta tiến hành xử lí bằng phương pháp phát tán do đó ta không chọn phương pháp pháp phát tán, làm hệ thống xử lí chính vì nếu chọn thiết bị xử lí chính cho hệ thống này là không hợp lí vì ống khói phát tán rất cao cao, ta chỉ xử lí một phần nhỏ khí cần

xử lí ở cuối đường ống nhằm giảm bớt áp lực xử lí cho hệ thống xử lí chính

Phương pháp oxi hoá nhiệt: Khí H2S và Mercaptan khi bị oxi hoá tạo chất ô nhiễm thứcấp: SO2 ,CO2 là những chất ô nhiễm do đó ta phải xử lí thêm một bậc nữa Bên cạnh đó chi phí đầu tư thiết bị lớn, chí phí vận hành cao Do vậy ta không chọn thiết bị này làm thiết bị

b/Chọn thiết bị hấp phụ

Ta có 3 dạng thiết bị hấp phụ:

 Thiết bị hấp phụ gián đoạn với lớp hạt không chuyển động: khi dùng thiết bị hấp phụ dạng này có 3 phương pháp làm việc:

 Phương thức 4 giai đoạn: hấp phụ - nhả - sấy - làm lạnh

 Phương thức 3 giai đoạn: hấp phụ - nhả - làm lạnh

 Phương thức 2 giai đoạn: hấp phụ - nhả

Việc lựa chọn phương thức làm việc phụ thuộc vào các yếu tố: đặt trưng của chất bị hấp phụ cần thu hồi, nồng độ dầu vào Khi nồng độ đầu vào khá cao thì dùng phương thức 4 giai đoạn, nồng độ trung bình và nhỏ (2-3 g/m3) thì dùng phương pháp 3 giai đoạn Chỉ dùng phương thức 2 giai đoạn khi nhiệt độ trong thiết bị khá đồng nhất (< 35oC)

 Thiết bị hấp phụ làm việc liên tục với lớp hạt chuyển động: cấu tạo tháp có 3 khu vực :hấp phụ - chưng - nhả So với thiết bị hoạt động gián đoạn thì thiết bị này có năng suất

lớn và hiệu suất xử lí cao, tuy nhiên khí đầu ra có nhiều bụi và cấu tạo thiết bị cũng như vận hành phức tạp hơn.

 Thiết bị hấp phụ tầng sôi: Thiềt bị có kết cấu đơn giản và nhiệt độ đồng đều tránh hiệntượng quá nhiệt, trở lực bé, năng suất lớn, tuy nhiên chất hấp phụ có thể bị phá vỡ tạo bụi Đòihỏi người vận hành phải được đào tạo chuyên môn

Vậy dựa vào lưu lượng đầu vào của khí dạng nhỏ-vừa và nhiệt độ khí đầu vào không cao bằng nhiệt độ môi trường xung quanh Ta chọn thiết bị hấp phụ gián đoạn với lớp hạt đứng yên, làm việc 2 giai đoạn

c/ Chọn chất hấp phụ: Ta có nhiều chất hấp phụ có thể hấp phụ H2S và R-SH Tuy nhiên đây là những khí gây mùi không có giá trị và nhiệt độ dòng khí vào bằng với nhiệt độ môi trường xung quanh (< 200oC ) thấp hơn nhiệt độ cháy của than bên cạnh đó thì than hoạt tính giá thành tương đối thấp hơn các chất hấp phụ khác Từ những lí do trên than hấp hấp phụ được chọn cho giai đoạn xử lí chính

2.3.2Thuyết minh qui trình công nghệ

Khí thải thông qua hệ thống ống thu khí từ các khu vực sản xuất của nhà máy vào giai đoạn sinh ra khí ô nhiễm cần xử lí được thu gom về một đường chung đưa về hệ thống xử lí chung

Đầu tiên khí thải đưa vào hệ thống cyclone thu hồi bụi khoảng 80%-90% lượng bụi Sau đó khí bẩn được đưa vào tháp hấp phụ bằng than hoạt tính Khí sau khi ra khỏi tháp hấp phụ, khí được phát tán ra môi trường bằng ống khói đạt tiêu chuẩn TCVN 5939-2005

Hệ thống tháp hấp phụ sẽ hoạt động trong những ca làm việc tại những dây chuyền có gây ra khí ô nhiễm cần xử lí Ví dụ nhà máy hoạt động 3 ca thì ta sẽ cho thực hiện sản xuất trong một ca tại công đoạn gây ra khí ô nhiễm thì lúc này hệ thống xử lí khí thải sẽ hoạt động Còn 2 ca còn lại tiến hành sản xuất ở những công đoạn không gây ô nhiễm thì lúc này

hệ thống xử lí ngừng hoạt động Sau thời gian hoạt động than bão hoà ta lợi dụng lúc hệ thốngkhông xử lí tiến hành hoàn nguyên than hoạt tính bằng hơi nước quá nhiệt Sản phẩm từ quá trình hoàn nguyên là hổn hỗn hợp khí ô nhiểm đậm đặc ta thu hồi đem ngưng tụ hay qua tháp hấp thụ để thu hồi dung dịch có giá trị (có thể sản xuất ra lưu huỳnh) Hơi nước ngưng tụ từ quá trình tái sinh sẽ đưa vào hệ thống xử lí nước thải Định kì ta thay thay lớp than hoạt tính mới sau khi than đã mất hoạt tính sau nhiều lần tái sinh

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ