Các phương pháp xử lý khí NOx

Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo CÔNG NGHỆ XỬ LÍ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ TIẾNG ỒN (Nhóm 16; thứ 2, tiết 10-12, lớp: 03DHMT2) ĐỀ TÀI: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NOx Bảng phân công công việc Stt Tên thành viên Nguyễn Tấn Thành Phạm Văn Hảo Hoàng Nam Khánh Võ Đình Quang Phân công công việc Tìm tài liệu, làm Word, làm PowerPoint, tổng hợp Tìm tài liệu, làm Word, làm PowerPoint, thuyết trình Tìm tài liệu, làm Word, thuyết trình Tìm tài liệu, làm Word, làm PowerPoint, thuyết trình Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo MỤC LỤC Tổng quan NOx   Nguồn phát thải : Tác hại: Hấp thụ a Hấp thụ nước: b Hấp thụ khí NOx dung dịch amonicacbonat c Thiết bị hấp thụ  Tháp sục khí sủi bọt  Scrubơ Venturi  Tháp scrubơ có lớp đệm rỗng tháp phun .10 Hấp phụ khí NOX sililcagen, alumogel, than hoạt tính,vv 10 Giảm thiểu có xúc tác lượng oxit nitơ chất gây phản ứng khử khác .12 Giảm thiểu phát thải NOx cách điều chỉnh trình cháy .14 Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo Tổng quan NOx Trong thông số NOx : NO, NO2, NO3,N2O,N2O3,N2O4 N2O5, có N2O, NO, NO2 đánh giá lượng tạo thành chúng khí NO NO2 thường với chúng đặc trưng đại diện cho NOx Là chất khí không màu, tạo thành với quy mô lớn cháy nhiên liệu không hoàn toàn nhiệt độ cao  Nguồn phát thải :  Nhà máy nhiệt điện  Từ nhà máy sản xuất HNO3  Động ô tô  Tác hại:  NO có khả tạo liên kết với Hemoglobin CO(mạnh gấp 1500 lần so với CO), làm giảm hiệu suất vận chuyển oxy máu  NO oxi hóa thành NO2, gây ô nhiễm qua phản ứng quang hóa thứ cấp: NO + O3  NO2 + O2  Là chất khí có màu nâu thẫm - đỏ, vị cay, mùi kích thích, nhận biết nồng độ 0.12 ppm  Khí NO2 với nồng độ 100ppm làm chết người động vật sau vài phút:  NO2 oxi hóa thành N2O5 nhờ O3: 2NO2 + O3 N2O5 + O2 Vậy NOx coi tác nhân gây nên trình phân hủy ozon Nồng độ NO2 ppm Mức độ độc hại với người 0.06ppm Có thể gây bệnh phổi cho người tiếp xúc lâu dài 1ppm Thực vật bị ảnh hưởng ngày 5ppm Có thể gây tác hại đến quan hô hấp sau vài phút tiếp xúc 15-50 ppm Gây ảnh hưởng đến tim, phổi, gan sau vài tiếp xúc 100ppm Có thể gây chết người sau vài phút tiếp xúc Nồng độ NOx mức tác động đến sức khỏe người Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo Hấp thụ a Hấp thụ nước: Trong công nghiệp loại khí thải có chứa oxit nitơ với nồng độ thấp thường xử lý phương pháp dùng nước để rửa khí loại thiết bị scrubo, thiết bị sục khí sủi bọt, ống venturi,… Hiệu khử NOx theo phương pháp nêu thường không cao, tối đa đạt khoảng 50% Hiệu khử, % Theo kết nghiên cứu Peters M.S, hiệu hấp thụ NO2 +NO4 nước phụ thuộc vào nồng độ ban đầu NOx khí thải loại vật liệu hấp thụ thể hình: Nồng độ ban đầu NO2 + N2O2 , % thể tích 1-Hiệu trình hấp thụ oxit nitơ nước hấp phụ silicagel: 1-tháp sục khí; 2-hấp phụ silicagel; 3-tháp rửa khí có mũ chụp; 4-tháp rửa khí với lớp đệm; 5-tháp phun( rỗng) Nitơ đioxit đinitơ tetraoxit (NO N2O4) kết hợp với nước tạo thành axit nitric axit nitrơ Tiếp theo, axit nitrơ bị oxi hóa thành đioxit nitơ mà đến lượt kết hợp nhiều nước Các phản ứng xảy sau: Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo 2NO2 (hoặc N2O4) + H2O  HNO3 + HNO2 (1) 2HNO2  NO + NO2 (hoặc ½ N2O4) + H2O (2) NO + ½ O2  NO2 (3) 2NO2  N2O4 (4) Phản ứng (1) xảy lớp màng ngăn pha khí pha lỏng Quá trình oxi hóa oxit nitơ xảy tương đối chậm thực đến Còn phản ứng (1), (2) không thực đến có mặt axit nitric đậm đặc, nhiên chúng đến hoàn thành tiếp xúc với nước Điều kiện khử NO2 không khí nhiệt độ 250C cho kết biểu đồ Lưu lượng (m3/h) Khí Nước Tổn thất áp suất ΔP (kPa) Thiết bị sủi bọt cấp với màng vải thủy tinh 0,9 0,0018 5,84 Sợi thủy tinh cỡ vừa Cột nước thiết bị sục khí 95mm Tháp hấp thụ cấp với đĩa tản nước 1,8 0,0018 0,277 Bề cao lớp nước 22mm, vận tốc chảy qua lỗ 0,35m/s Thiết bị hấp thụ Ghi Tháp hấp thụ với lớp đệm rỗng khâu Raschig thủy tinh 6mm 0,9 0,009 0,645 Vận tốc khí 0,6m/s, bề cao lớp đệm 120mm Hiệu tính cho 1mm bề cao lớp đệm Tháp rỗng phun nước đường kính mũi phun 1mm 0,9 0,022 0,097 Vận tốc khí 0,6m/s, bề cao tháp 130cm b Hấp thụ khí NOx dung dịch amonicacbonat Quá trình xử lý Amoni cacbonat (NH4)2CO3 tháp hấp thu đường kính 0.4 m cao 2.6 m đệm khâu Rasching 25mm Hiệu hấp thu đạt 65% phù hợp với Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo kết nghiên cứu nhiều tác giả Hiệu hấp thụ nâng cao đáng kể dùng nhựa polyvinyl gợn sóng làm lớp đệm trong tháp hấp thu (hiệu đạt 95.1%) Khả hấp thụ khí NO NO2 thiết bị hấp thụ có lớp đệm: Lưu lượng, kg/m2.h Khí Hệ số trao đổi Kg kmol/m2.h.kPa Nồng độ NO + NO2 ppm Dung NO + NO2 dịch ban đầu Hiệu hấp thụ % NO2 cuối Lớp đệm khâu Rasching 25mm 2063 2580 2990 68,0 15050 0,29 1970 630 15050 0,34 2040 700 65,7 15050 0,37 1920 710 63,0 Lớp đệm: Tấm nhựa polyvinyl gợn sóng 1180 5250 40,5 3400 270 95.1 2360 5250 77 3600 590 89,6 2950 5250 87,5 3400 800 84.6 Công nghệ xử lí ô nhiễm không khí tiếng ồn GVHD: Trần Đức Thảo c Thiết bị hấp thụ  Tháp sục khí sủi bọt  Cấu tạo :  Nguyên lý làm việc tháp sục khí sủi bọt: Dung môi cấp vào đĩa vừa đủ để tạo lớp chất lỏng có bề cao thích hợp, dòng khí từ lên qua đĩa đục lỗ làm cho lớp dung môi sủi bọt, Nitơ oxit khí tiếp xúc với bề mặt bong bong chất lỏng, xảy trình oxy hóa oxit Nitơ Dung dịch sau hấp thụ thu lại bơm Các oxit nitơ khử cách cho dòng khí qua hàng loạt khay sủi bọt với chuyển động ngược chiều khí nước dung dịch axit nitric nước Khí thải vào hệ thống xử lý cần chứa đủ lượng oxy cần thiết để cung cấp cho trình oxy hóa oxit nitơ thúc đẩy trình xảy nhanh chóng triệt để Hiệu khử NOx tháp sục khí sủi bọt giảm nồng độ ban đầu NOx khí thải giảm Khi nồng độ ban đầu NOx thấp phần lớn oxit nitơ thu từ phản ứng dạng nitơ ddioxit Còn nồng độ ban đầu cao thành phần đinitơ tetraoxit N2O4 thu cao Điều giải thích hiệu trình thấp nồng độ ban đầu thấp, tốc độ phản ứng đinitơ tetraoxit với nước nhanh nhiều so với tốc độ phản ứng nitơ đioxit với nước