ĐỀ CƯƠNG XỬ LÝ KHÍ THẢI

Câu 1: Trình bày cấu tạo, nguyên tắc làm việc và ưu nhược điểm của các thiết bị xử lý bụi: lưới lọc bụi, xyclon, buồng lắng bụi Bụi là một hệ thống gồm hai pha : pha khí và pha rắn rời rạc, các hạt có kích thước nằm trong khoảng từ kích thước nguyên tử đến kích thước nhìn thấy được bằng mắt thường, có khả năng tồn tại ở dạng lơ lửng trong không gian, với thời gian dài ngắn khác nhau Theo kích thước bụi người ta chia thành 4 loại Bụi thô: gồm những hạt rắn có kích thước hạt > 75µm Bụi thường gồm những hạt rắn có kích thước từ 575 µm Khói : gồm những hạt vật chất rắn hoặc lỏng có kíhc thước từ 15 µm Khói mịn: gồm những hạt rắn có kích thước σ lỗ : bụi được giữ lại phía trên lớp vật liệu lọc σ bụi < σ lỗ : một phần bụi được đi qua, những hạt bụi được giữ lại liên kết với nhau tạo lớp vật liệu lọc mới chỉ cho khí đi qua và giữ lại những hạt bụi có σ nhỏ. Sau một thời gian , lớp vật liệu lọc mới dày lên cản trở khí đi qua và phá lớp vật liệu lọc cũ. 2) Ưu nhược điểm a) Ưu điểm Gọn nhẹ, hiệu suất tách bụi cao( > 99%) , tách được bụi có kích thước nhỏ d < 0,5µm b) Nhược điểm Không thích hợp với khí bụi có độ ẩm cao Vật liệu làm túi lọc phụ thuộc vào thành phần, tính chất của bụi , của khí và nhiệt độ c) ứng dụng Lọc bụi ở những nơi có vị trí chật hẹP

ĐỀ CƯƠNG XỬ LÝ KHÍ THẢI Câu 1: Trình bày cấu tạo, nguyên tắc làm việc ưu nhược điểm thiết bị xử lý bụi: lưới lọc bụi, xyclon, buồng lắng bụi Bụi hệ thống gồm hai pha : pha khí pha rắn rời rạc, hạt có kích thước nằm khoảng từ kích thước nguyên tử đến kích thước nhìn thấy mắt thường, có khả tồn dạng lơ lửng không gian, với thời gian dài ngắn khác Theo kích thước bụi người ta chia thành loại Bụi thô: gồm hạt rắn có kích thước hạt > 75µm Bụi thường gồm hạt rắn có kích thước từ 5-75 µm Khói : gồm hạt vật chất rắn lỏng có kíhc thước từ 1-5 µm Khói mịn: gồm hạt rắn có kích thước σ lỗ : bụi giữ lại phía lớp vật liệu lọc - σ bụi < σ lỗ : phần bụi qua, hạt bụi giữ lại liên kết với tạo lớp vật liệu lọc cho khí qua giữ lại hạt bụi có σ nhỏ Sau thời gian , lớp vật liệu lọc dày lên cản trở khí qua phá lớp vật liệu lọc cũ 2) Ưu nhược điểm a) Ưu điểm Gọn nhẹ, hiệu suất tách bụi cao( > 99%) , tách bụi có kích thước nhỏ d < 0,5µm b) Nhược điểm - Không thích hợp với khí bụi có độ ẩm cao - Vật liệu làm túi lọc phụ thuộc vào thành phần, tính chất bụi , khí nhiệt độ c) ứng dụng Lọc bụi nơi có vị trí chật hẹp B Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng( Xyclon) Nguyên tắc Nhờ ống dẫn khí(1) lắp theo phương tiếp tuyến với thân hình trụ (2),không khí vào Xyclon, bụi khí chuyển động xoáy ốc bên thân hình trụ Xyclon tạo lực li tâm Nhờ có lực li tâm mà vụi văng xa va chạm vào thành thiết bị, động rơi xuống đáy(3) Khi va chạm vào ống đáy hình phễu, dòng không khí bị dội ngược trở lên giữ chuyển động xoáy ốc theo ống thoát khí ngoài(5) Phần bụi lắng xuống cửa xả bụi ( 4) van xả bụi kép (6a,6b) Thông thường đóng 6a, mở 6b để tránh không khí bên vào làm cho bụi lắng đọng phễu bay ngược lên theo ống thoát khí thoát Cấu tạo h 6a 6b 1: ống dẫn khí 2: thân hình trụ 3: phễu 4: cửa xả bụi 5: ống thoát khí 6: van kép 3.Ưu , nhược điểm Ưu điểm Áp dụng với bụi có đường kính từ 5- 20 µm Nhược điểm Hiệu thấp bụi < 5µm - Thu bụi dạng khô - Có khả thu bụi mài mòn mà không cần bảo vệ Không thể thu bụi kết dính bề mặt Xyclon - Có thể làm việc nhiệt độ cao ( đến 500oC) - Vận tốc khí làm việc lớn (2,2-5 m/s) - Chế tạo đơn giản, giá thành rẻ, chi phí vận hành, sửa chữa thấp - Tổn thất áp suất lớn C Buồng lắng bụi Nguyên lý hoạt động Khi dòng khí chứa bụi chuyển động từ đường ống( nơi có tiết diện nhỏ) vào buồng lắng bụi (nơi có tiết diện lớn nhiều lần ), khí bụi chuyển động chân lại, tạo điều kiện cho hạt bụi lắng lắng lại tác dụng trọng lực Cấu tạo Khí chứa bụi V1 2.khí V2 Cửa xả Là không gian hình hộp có tiết diện ngang lớn nhiều lần so với tiết diện dường ống dẫn khí vào để vận tốc dòng khí giảm xuống nhỏ, nhờ vậy, hạt bụi đủ thời gian để rơi xuống chạm đáy tác dụng trọng lực bị giữ lại mà không bị dòng khsi mang theo 3.Ưu nhược điểm - - Ưu điểm Cấu tạo đơn giản Chi phí đầu tư vận hành thấp Sử dụng xử lý khí có nồng độ bụi cao chứa hạt bụi có kích thươc lớn đặc biệt từ nghành công nghiệp luyện kim, nấu chảy kim loại Tổn thất áp suất qua thiết bị thấp Buồng lắng làm việc tốt với khí có nhiệt độ cao môi trường ăn mòn Nhược điểm - Phải làm thủ công định kì - Cồng kềnh chiếm nhiều diện tích, cần có không gian lớn lắp đặt - Chỉ tách bụi thô, không thu bụi bám dính bụi ướt - ứng dụng Tách sơ bụi trước vào thiết bị tách bụi có khả tách bụi nhỏ nhằm giảm tải lượng chi phí bảo quản thiết bị Thường dùng để tách bụi thô có đường kính >60 µm Câu 2:Hấp thụ, hấp phụ: nguyên tắc, đặc điểm, ưu nhược điểm A Hấp thụ Đặc điểm Hấp thu trình truyền khối mà phân tử từ chất khí chuyển dịch hòa tan vào pha lỏng Sự hòa tan diễn đồng thời với phản ứng hóa học hợp phần pha khí pha lỏng phản ứng hóa học Truyền khối thực chất trình khuyếch tán mà chất khí ô nhiễm dịch chuyển từ rạng thái có nồng độ cao đến trạng thái có nồng độ thấp Quá trình hấp thụ khí diễn mạnh mẽ điều kiện diện tích bề mặt tiếp xúc pha lớn, độ hỗn loạn cao hệ số khuyếch tán cao Việc khử chất khí ô nhiễm diễn theo ba giai đoạn - Giai đoạn 1: khuyếch tán chất khí ô nhiễm đến bề mặt chất lỏng - Giai đoạn 2: truyền ngang qua bề mặt tiếp xúc pha khí/lỏng (hòa tan) - Giai đoạn3: khuyếch tán chất khí hòa tan từ bề mặt tiếp xúc pha vào pha lỏng Nguyên tắc Cơ sở phương pháp dựa tương tác chất cần hấp thụ (thường khí hơi) với chất hấp thụ (thường chất lỏng) dựa vào khả hòa tan khác chất khác chất lỏng để tách chất Tuỳ thuộc vào chất tương tác nói mà người ta chia thành hấp thụ vật lý hay hấp thụ hóa học Hấp thụ vậ lý Là trình dựa tương tác vật lý túy; nghĩa bao gồm khuếch tán, hòa tan chất cần hấp thụ vào lòng chất lỏng hay chất rắn phân bố chúng phân tử chất Hấp thụ hóa học Hấp thụ hóa học trình kèm với hay nhiều phản ứng hóa học Một trình hấp thụ hoá học bao gồm giai đoạn: giai đoạn khuếch tán giai đoạn xảy phản ứng hóa học Như hấp thụ hóa học phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán chất khí vào chất lỏng mà phụ thuộc vào tốc độ chuyển hóa chất - tốc độ phản ứng chất Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Vận tốc dòng khí vào tháp cao, làm cho khả hấp thụ tăng, đạt hiệu suất cao - Đơn giản, dễ sử dụng Nhược điểm - Thiết bị dễ bị ăn mòn, đòi hỏi phải có lớp phủ bảo vệ - Khó khăn khâu làm vật liệu - Dễ gây tắc nghẽn vật liệu đệm tích tụ cặn, làm tăng trở lực trình hấp thụ, B Hấp phụ Đặc điểm Hấp phụ trình truyền khối mà chất khí liên kết vào chất rắn Chất khí( chất bị hấp phụ) thâm nhập vào mao quản chất rắn (chất hấp phụ) không thâm nhập vào cấu trúc mạng tinh thể chất rắn Sự liên kết chất khí chất rắn liên kết vật lý hay hóa học Liên kết vật lý đặc trưng lực hút tĩnh điện , liên kết hóa học liên kết tạo nên tương tác hóa học chất rắn chất khí Các chất hấp phụ thường sử dụng : than hoạt tính, rây phân tử, silicagel nhôm hoạt tính, chất hấp phụ có đặc tính chung diện tich bề mặt hoạt tính đơn vị thể tích lớn Chúng có hiệu với chất ô nhễm dạng hidrocacbon Hơn chúng chúng hấp thụ H2S SO2 Một dạng đặc biệt rây phân tử hấp thụ NO2 Quá trình hấp phụ sử dụng rộng rãi để khử ẩm không khí, khử khí độc hại mùi khí thải , thu hồi loại hơi, khí có giá trị lẫn giá trị không khí khí thải Nguyên lý Lực giữ nguyên tử, phân tử hay ion với trạng thái rắn tồn khắp chất rắn Lực bề mặt chất rắn coi “ thặng dư “ sẵn sàng gắn với phân tử khác tiếp xúc với Hấp phụ vật lý: Các phân tử khí bị hút vào bề mặt chất hấp phụ (vật rắn ) nhờ lực liên kết phân tử ( lực Van der Wall) Hấp phụ trình tỏa nhiệt, Hấp phụ vật lý có tính thuận nghịch ( hạ thấp áp suấ riêng khí cần hấp phụ hỗn hợp khí thay đổi nhiệt độ, khí hấp phụ nhanh chóng bị nhả mà chất hóa học không bị thay đổi) nên có khả ăng thu hồi chất bị hấp thụ có giá trị cần hoàn nguyên chất hấp phụ bão hòa để tái sử dụng Hấp phụ hóa học Là kết pahrn ứng hóa học chất bị hấp phụ vật liệu hấp phụ, lực liên kết mạnh lượng nhiệt tỏa lớn Hấp phụ hóa học qua strifnh không thuận nghich ( cần giải thoát khí hấp phụ trình hấp phụ hóa học chất hóa học khí bị thay đổi) Ưu nhược điểm Ưu điểm Phương pháp hấp phụ có khả làm cao Chất hấp phụ sau sử dụng có khả tái sinh; điều làm hạ giá thành xử lý ưu điểm lớn phương pháp Nhược điểm Nhược điểm phương pháp sử dụng nguồn thải có tải trọng ô nhiễm cao Quá trình xử lý thường phải thực theo phương pháp gián đoạn Câu Các thiết bị xử lí khí phương pháp hấp thụ 3.1 Các hệ thống hấp thụ S02 Phương pháp hấp thụ S02 nước không xt A1 Sơ đồ cấu tạo Gồm có: tháp hấp thụ, tháp giải thoát khí S02, Thiết bị ngưng tụ, thiết bị trao đổi nhiệt, bơm a Khí Thiết bị ngưng tụ nước S02 lẫn nước Khí H20 Scubber Khí thải Dd phía Scubber Tháp giải thoát S02 (gia tăng nhiệt đô) A2 Nguyên tắc hoạt động - Giai đoạn 1: Hấp thụ S02 cách cho khí thải tiếp xúc với nước nhiệt độ thấp + Khí thải chứa S02 vào phía Scubber nhờ ống dẫn khí, nước đưa vào phía scubber nhờ hệ thống phân phối nước + Khí S02 khí thải tiếp xúc với nước lớp vật liệu đệm rỗng scubber bị hòa tan vào nước, xuống phía thiết bị + Khí lên phía thoát qua ống dẫn khí - Giai đoạn 2: Giải thoát S02 khỏi chất hấp thụ + dd thu phía scubber đưa sang tháp giải thoát S02, dd gia tăng nhiệt độ đến 1000C => S02 thoát khỏi nước + S02 lẫn nước đưa sang thiết bị ngưng tụ để ngưng tụ lại nước, khí S02 thu đưa dùng cho mục đích khác + Nước thu tháp giải thoát khí S02 đem trao đổi nhiệt, làm lạnh trước tuần hoàn tở lại scubber A3 Đặc điểm phương pháp - Ưu điểm: + thu hồi S02 + đơn giản, dễ thực - Nhược điểm: + Cần lượng nước lớn + Thiết bị hấp thụ tích lớn + Cần làm lạnh + cần làm nóng dd để giải thoát S02 - Phương pháp áp dụng khi: + nồng độ ban đầu S02 khí thải tương đối cao + có sẵn nguồn cấp nhiệt nước với giá rẻ + có sẵn nguồn lạnh + xả nước có chứa nhiều axit sông ngòi b Hấp thụ S02 nước có xt B1 Sơ đồ cấu tạo: hệ thống đơn nguyên gồm có: xyclon, tháp OXH nhiều tầng xúc tác, thiết bị làm nguội, scubber Khí lọc bụi Khí Khí vào H20 xiclon Tháp OXH nhiều tầng xt Tro, bụi scubber Khí thải -Quá trình hoàn nguyên:Dung dịch sau khỏi tháp hấp thụ tái sinh cách dùng nước đun tới 80C để tách khí, dung dịch tuần hoàn tháp hấp thụ *Đặc điểm : -Khả hấp thụ dung dịch tăng lên tăng nồng độ Cu +,áp suất khí CO giảm nhiệt độ hấp thụ -Bổ sung metanol,etanol,glyxerin làm tăng khả hấp thụ 2/Hấp thụ C0=Dung dịch clorua nhôm đồng *Sơ đồ cấu tạo(hình 2) *Nguyên lí hoat động: -Quá trình hấp thụ: Khí thải trước vào tháp hấp thụ sấy khô để loại bỏ nước,sau vào tháp hấp thụ khí giải phóng dung dịch vào tháp nhà sơ chuyển sang trình hoàn nguyên CuCl2+ AlCl3+ 2C6H5CH3 -> (CuAlCl4)(C6H5CH3)2 (CuAlCl4)(C6H5CH3)2 + 2CO ->(CuAlCl4).2CO+2C6H5CH3 Hơi nước khí thải phá hủy phức sinh HCl 2CuAlCl4+ H2O -> HCl + CuCl+ CuAlCl4.AlOCl -Quá trình hoàn nguyên:Dung dich sau khỏi tháp hấp thụ nung 100C đưa vào tháp nhả sơ bộ, toluen tách quay lại hệ thống pha chế dung dịch hấp thụ *Đặc điểm -Phải sấy trước hấp thụ -Thích hợp khí có O2 lượng lớn CO2 3/Hấp thụ CO= ni tơ lỏng *Sơ đồ cấu tạo(Hình 3) *Nguyên lí hđ: Quá tình bao gồm giai đoạn: -Làm lạnh sơ sấy khô hỗn hợp khí thải -Làm lạnh sâu hỗn hợp khí ngưng tụ phần cấu tử hỗn hợp khí -Rửa hỗn hợp khí Nito lỏng để tách khí CO, O2, CH4 *Đặc điểm: b/Đặc điểm thiết bị PP hấp thụ CO *Ưu điểm - Xử lí hiệu cao - Vận hành đơn giản - Giá thành chấp nhận - Sử dụng kết hợpp ccần rửa khí làm bụi *Nhược điểm: - Không sử dụng vớii ngu nguồn thải có tải trọng ô nhiễm cao - Có thể cần thêm nhiên li liệu, xúc tác cản trở trình… - Việc chọn lựaa dung môi gặp g khó khăn CO khả hòa h tan tốt nước Hình Hình Hình Câu 4: phương pháp hấp phụ I Hấp phụ SO2 1/Hấp phụ SO2 than hoạt tính: *Sơ đồ cấu tạo *Nguyên lí hoạt động Giai đoạn 1: Hấp phụ SO vào than hoạt tính : -Khí thải chứa S02 vào phía tháp hấp phụ nhiều tầng ,than hoạt tính đưa từ tầng xuống tầng tháp,nhờ có hệ thống cào đảo -Khi SO2 hấp phụ vào than hoạt tính,khí thải tiếp tục lên phía đc lọc tro bụi trước thải vào môi trường Giai đoạn 2: Giải hấp phụ -Sau than hoạt tính bão hòa S02 đc chuyển qua bunke vào trình giải hấp phụ -Ở nhiệt độ 400-450 SO2 thoát khỏi than hoạt tính, S02 thoát từ trình hoàn nguyên có nồng độ 40->50% đạt 96-97% lượng SO2 có khí thải trước xử lí -Lượng than hoạt tính sau hoàn nguyên ,sẽ loại bỏ thứ không đạt yêu cầu,rồi bổ sung thêm luonwgj than hoạt tính trước tuần hoàn trở lại tháp hấp phụ Khí SO thoát từ trình hoàn nguyên chứa số khí khác như: H S ÷ 4%; S từ 0,1 ÷ 0,3% có phản ứng sau: 2SO + 3C + 2H O 2H S + 3CO SO + C 2 S + CO 2 2S + C + 2H O 2H S + CO 2 *Đặc điểm: + Ưu điểm: sơ đồ đơn giản làm việc với khí thải có nhiệt độ cao 100 C + Nhược điểm: tùy thuộc vào trình hoàn nguyên, trình làm tiêu hao nhiều vật liệu hấp phụ sản phẩm thu hồi khí SO có nồng độ thấp có lẫn nhiều H SO +Được áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp thải khí SO khác 2/Hấp phụ SO2 than hoạt tính có tưới nước: *Sơ đồ cấu tạo *Nguyên lí hoạt động: o Khí thải làm cho bãi hòa nước nhiệt độ 100 C qua lớp than hoạt tính có tưới nước làm ẩm thiết bị hấp phụ.Khí SO bị giữ lại lớp than hoạt tính oxy hóa thành S03 nhờ có oxy khí thải PTHH: 2S02 + 02 → S03 - Tiếp theo, SO kết hợp với nước biến thành H SO theo nước chảy vào thùng chứa PTHH : SO + H O → H SO 2 *Đặc điểm Ưu điểm: - Hệ thống thử nghiệm ban đầu với lượng khói thải 1000 – 1500m3/h Nồng độ ban đầu S02 khí thải đốt nhiên liệu mazut 0,1-0,15% Hiệu khử S02 đạt 98-99% - Sơ đồ hệ thống đơn giản, áp dụng cho trình công nghệ có thải khí S02 liên tục hay gián đoạn nhiệt độ cao Nhược điểm:Tùy thuộc vào trình hoàn nguyên tiêu hao nhiều vật liêu hấp phụ sản phẩm khí S02 thu hồi có nồng độ thấp 3/Hấp phụ SO2 Al203 *Sơ đồ Cấu tạo: *Nguyên lí hđ: -Gđ1: hấp phụ S02: Khí thải làm sơ bên tháp hấp phụ bên tháp hấp phụ Chất hấp phụ SO + O 2 SO Al2O3 + SO3 Al2(SO4) Chất hấp phụ khử S02 khí thải,đi xuống đáy tháp.khí mang theo bụi, hạt hấp phụ nhỏ lên làm cyclone trước thải -Gđ2: giải hấp phụ: Chất hấp phụ sau khỏi tháp, phần tuần hoàn trở lại tháp sau đến đạt độ bão hòa định,1 phần hoàn nguyên thiết bị hoàn nguyên điều kiện thích hợp Sau chất hấp phụ làm nguội tuần hoàn trở lại tháp hấp phụ.1 lượng chất hấp phụ đc bổ sung phễu nạp *Đặc điểm: -Uư điểm: • • • Hiệu suất cao vật liệu hoàn nguyên Chịu nhiệt độ cao tiết kiệm chi phí xử lý -Nhược điểm:Hệ thống thiết bị cồng kềnh 4/Hấp phụ SO2 mangan oxit a/Xử lỹ theo trình MN (Mỹ)*Sơ đồ Cấu tạo: *Nguyên lí hđ: - Khí thải nhiệt độ 130 – 330 C vào thiết bị hấp phụ mangan oxit oxy hóa thành SO3, sau kết hợp với độ ẩm mao dẫn chất hấp phụ tạo thành H2SO4 H2SO4 lại kết hợp với Mn2O3 tạo thành mangan sunfat SO2 + O2 + H2O H2SO4 Mn2O3 + H2SO4 MnSO4 + MnO2 + H2O - Khi chất hấp phụ bão hòa SO2, chất hấp phụ đưa qua máy sàng đưa vào thùng phản ứng, để kết hợp với dung dịch xút theo phản ứng: MnSO4 + 2NaOH = MnO↓ + Na2SO4 + H2O - MnO↓ thu tách ra, giội nước máy ly tâm, MnO bị oxy hóa thành Mn2O3 Chất đem sấy đưa tuần hoàn trở lại chu trình làm việc Pt : 2MnO + 1/2 O2 Mn2O3 - Dung dịch Na2SO4 đưa vào thùng điện phân, để phân giải thành H2SO4 loãng dụng dịch NaOH H2SO4 cô đặc đem dùng cho mục đích khác NaOH tuần hoàn trở lại vào thùng phản ứng để tiếp tục chu trình hoàn nguyên vật liệu hấp phụ *Đặc điểm: -Ưu điểm: Hiệu suất cao vật liệu hoàn nguyên tiết kiệm chi phí xử lý Thu H2SO4 sử dụng cho mục đích khác -Nhược điểm: Hệ thống máy móc cồng kềnh Thiết bị máy móc dễ bị han rỉ b/Xử lý theo trinh DAR-Man gan: *Sơ đồ Cấu tạo: *Nguyên lí hđ: -GĐ 1: hấp phụ SO2 : +Chất hấp phụ nghiền nhỏ phun vào dòng khí thải cần xử lý vào tháp hấp phụ, chất hấp phụ kết hợp với SO2, oxy nước để tạo thành mangan sunfat SO2 + O2 + H2O H2SO4 MnO1+i.nH2O + H2SO4 MnSO4 + MnO2 + H2O Sau khỏi tháp hấp phụ, xiclon chất hấp phụ tách khỏi khí thải khí thải lọc bụi thiết bị lọc bụi điện Chất hấp phụ thu xiclon phần đưa trở lại tháp hấp phụ, phần lại với bụi xả từ thiết bị lọc bụi điện, vào bể chứa để hòa trộn với nước -GĐ 2: giải hấp phụ Chất cặn nhão bể chứa đưa sang tháp hoàn nguyên amoniac tiếp sang tháp oxy hóa xảy phản ứng hoàn nguyên Amoniac theo không khí vào tháp hoàn nguyên amoniac, đưa trở lại tháp oxy hóa Mangan oxit hoàn nguyên tách máy ly tâm trở lại chu trình làm việc, dd (NH4)2SO4 cho bốc đóng bánh làm phân bón MnSO4 + 2NH4OH Mn(OH)2 + (NH4)2SO4 Mn(OH)2 + 0,5i O2 + n(n-1)H2O MnO1+i.nH2O *Đặc điểm: Ưu điểm: Vật liệu hoàn nguyên tiết kiệm chi phí xử lý Hiệu suất cao ( 98%) Thu (NH4)2SO4 sử dụng cho mục đích khác Nhược điểm: Hệ thống máy móc cồng kềnh Thiết bị máy móc dễ bị han rỉ 5/Hấp thụ SO2 vôi đolomit trộn vào than nghiền:*Sơ đồ Cấu tạo: *Nguyên lí hđ: Không khí thổi qua lớp ghi từ lên ,xuyên qua lớp than cháy nhiệt độ 760 – 1040 C ,tại phản ứng vôi (CaO) với SO2 xảy ra, hạt than vôi chuyển động, hạt to nặng bốc lên rơi xuống, hạt mịn bay theo sản phẩm cháy 2CaO + 2SO2 + O2 = 2CaSO4 Buồng đốt bao quanh vách ống để hấp thụ nhiệt xạ, lưu thông nước hơi.Trong lớp than có dãy ống xoắn để nhận nhiệt trực tiếp từ lớp than cháy Bên bố trí dãy ống nằm ngang để vừa nhận nhiệt vừa cản trở không cho hạt than bốc lên cao theo khói Trên đường khói có dàn ống nhận nhiệt đối lưu dàn ống tận dụng nhiệt khói thải để đung nóng nước trước cấp vào dàn ống Lớp than bên thải nhiên liệu chất hấp phụ SO2 bổ sung vào buồng đốt qua ghi phân phối không khí qua cửa cấp than vách lò Khói thải qua xiclon thiết bị lọc tinh thải khí *Đặc điểm: Ưu điểm: Hiệu suất cao (khử 90% SO2) hình thành phát thải khí NOx vấn đề đóng cứng xỉ than hạn chế giảm thiểu b, nhược điểm: Thiết bị dễ bị han rỉ II Hấp phụ H2S 1/Hấp phụ H2S Fe2O3 *Sơ đồ cấu tạo: *Nguyên lí hđ: -Giai đoạn 1: Hấp phụ H2S vào Fe2O3 Khí vào bình có nhiều lớp vật liệu hấp phụ để khí qua hết lớp đến lớp khác,sau khí lên thoát Fe2O3 + 3H2S => Fe2S3 + 3H2O 2Fe2S3 + 3O2 => 2Fe2O3 + 6S +Tốc độ hp phụ thuộc Mức độ tiếp xúc khí bề mặt vật liệu hấp phụ Độ rỗng vật liệu lớn (>50%) +Điều kiện o Nhiệt độ khoảng ng 28 ÷30 C Độ ẩm vật liệuu hhấp phụ khoảng 30% -Giai đoạn 2:Hoàn àn nguyên Khi vật liệu hấp phụ bão hòa ta ti tiến hành hoàn nguyên,sau thổii không khí vào, nhiệt độ 600- 800C lúc ssẽ xảy pư hoàn nguyên Quá Quá trình hoàn nguyên diễnn song song vvới trình hấp phụ *Đặc điểm: +Ưu điểm Có khả làm sạạch cao Chất hấp phụ có khả kh tái sinh Hạ giá thành xử lí, gi giảm nguy cháy nổ, thiết bị gọn nhẹ +Nhược điểm Không sử dụng vớii ngu nguồn thải có tải trọng ÔN cao Quá trình xử lí có th thể bị gián đoạn Phải cân nhắcc tính toán ccụ thể tiến hành 2/Hấp ấp phụ H2S than hoạt tính *Sơ đồ cấu tạo: 1/Xyclon 6/Gầu nâng 2/Tháp hấp phụ 7/công đọan an hoàn nguyên 3/Phễu rót 8/Công đoạn giội nước 4/Khống chế liều lượng 9/Bình chứa NH3 5/Nhà sấy có băng tải 10/Quạt XL *Nguyên lí hđ: Khí cần lọc đưa vào hệ thông qua tháp hấp phụ khí cần lọc hấp phụ vào than hoạt tính,sau lên tới xyclon,tại xyclon lọc bụi khí đưa H2S+ ½ O2->H20+ S -Lưu huỳnh đc giải phóng dần tích tụ lớp than làm cho vật liệu trở nên bão hòa,lúc tiến hành hoàn nguyên vật liệu hấp phụ (NH4)2 S (NH ) S + (n –1)S -> (NH ) S 4 n -Dd phân hủy (125- 130C, (1,7- 2).105 Pa) thu lại (NH ) S S đơn chất: (NH ) S -> (NH ) S + (n – 1)S n -Sau tách S khỏi than bão hòa,tiến hành rủa than nước không SO2,than đc sấy khô sử dụng lại *Đặc điểm: -Ưu điểm: o Có khả làm việc nhiệt độ cao (>500 C ) Thu hồi bụi dạng khô Trở lực l.việc cố định ko lớn (250–1500 N/m ) Làm việc tốt áp suất cao Chế tạo đơn giản Năng suất cao Rẻ tiền Hiệu ko phụ thuộc vào th.đổi nồng độ bụi -Nhược điểm: Nhược điểm Hiệu vận hành Ko thể thu hồi bụi kết dính Sp thu hồi có nồng độ thấp Tiêu hao nhiều vật liệu IV/Khử Nox trình khử khác gây phản ứng cháy 40 XLI Câu : Các yêu cầu lựa chọn thiết bị, chất hấp thụ hấp phụ I Hấp thụ: Yêu cầu lựa chọn chất hấp thu: Chất hập thụ sử dụng loại hòa tan thành phần tách từ dòng khí Tuy nhiên chất hấp thụ công nghiệp áp dụng trình làm lien tục dòng khí thải cần thỏa mãn số yêu cầu sau: - Có đủ khả hấp thụ cao =>giảm lưu lượng chất hấp thụ,=>giảm chi phí lượng để vạn chuyển lam việc hoàn nguyên chất hấp thụ - Có tính chọn lọc cao theo quan hệ với thành phần cần tách => đảm bảo khả phân ly hoàn toàn hỗn hợp khí - Có tính bốc nhỏ=> đảm bảo khả phân ly hoàn toàn hỗn hợp khí - Có tính chất độc học tốt => Giảm chiều cao thiết bị - Có khả hoàn nguyên tốt => giảm thời gian hoàn nguyên, giảm lưu lượng chất mang nhiệt - Có tính ổn định nhiệt hóa học’không có tác động ăn mòn nhiều đến thiết bị’có giá tành rẻ dễ kiếm sản xuất công nghiệp Không có chất hấp thụ thõa mãn tất yêu cầu trren Vì trường hợp cụ thể nên chọn chất hấp thụ thõa mãn yêu cầu Yêu cầu lựa chọn thiết bị hấp thụ: Phần lớn htieets bị hấp thụ sử dụng công nghiệp tháp đệm, tháp mâm tháp dạng phun tia Các đặc tính hệ thống phụ thuộc lựa chọn thiết bị sau: - Các tháp đệm ưa chuộng hệ thống lắp đặt nhỏ, bảo dưỡng ăn mòn, chất lỏng tạo bọt cao tỷ lệ lỏng cao,và yêu cầu độ giảm áp thấp - Các tháp mâm thường kinh tế ví khả chịu lưu lượng khí cao đường kính cột nhỏ Chúng có điều khiển tốc độ pha lỏng qua lớp đệm, bị bít nghẹt tự than chúng làm nguội chất lỏng - Các tháp phun thường áp dụng trường hợp đòi hỏi độ giảm áp pha khí qua tháp nhỏ có diện bụi lơ lửng dòng khí thải 41 XLII - Để tăng hiệu xử lý người ta thường dung kiểu thiết bị làm tăng diện tích tiếp xúc tối đa, truyền nhiệt tốt, hạn chế tăng chất hòa tan pha lỏng Lựa chọn dung môi hòa tan: Việc lựa chọn dung dich thích hợp dựa sở độ hòa tan chất khí cần hấp thụ chất lỏng lựa chọn cao Ngoài chất lỏng hấp thụ đòi hỏi phải thỏa mãn tính chất: - Không bay hơi, không ăn mòn thiết bị, ổn định, không tạo bọt - Không nhớt, không cháy - Rẻ tiền II Hấp phụ: Yêu cầu lựa chọn chất hấp phụ - Có khả nặng hấp phu cao - Phạm vi tác dụng rộng( khử nhiều loại khí khác ) - Có độ bền học cao - Có khả hoàn nguyên - Rẻ tiền, dễ kiếm Yêu cầu thiết kế chọn thiết bị hấp phụ: - Đảm bảo thời gian chu kỳ làm việc thích hợp - Có xử lý sơ khí thải để loại bỏ chất hấp phụ - Xử lý làm giảm bớt nồng độ ban đầu chất cần khử khí thải để bảo vệ lớp vật liệu hấp phj khỏi bị tải - Phân phối dòng khí qua lớp vật liệu hấp phụ cách đặn - Đảm bảo khả thay hoàn nguyên vật liệu hấp phụ sau đạt trang thái bão hòa 42 [...]... rộng rãi trong xử lí H2S - Nhược điểm: + NH3 tác dụng được với nhiều hợp chất trong khí thải + Trong điều kiện bình thường NH3 là chất độc nên dễ gây nguy hiểm 3.3.Công nghệ xử lí N0x a Hấp thụ N0x bằng nước A1 Sơ đồ cấu tạo Khí sạch sau khi xử lý Dung dịch hấp thụ (nước) Bể chứa dung dịch hấp thụ sau khi qua tháp hấp thụ Tháp hấp thụ Cyclone Khí thải chứa NO x A2 Nguyên tắc hoạt động Khí thải chứa N0x... sung NH3 được đưa tuần hoàn trở lại tháp hấp thụ nhiều tầng để tiếp tục xử lí khí thải chứa S02 D3 Đặc điểm của phương pháp - Ưu điểm: + Hiệu suất cao + chất hấp thụ (NH3) dễ tìm + Thu được nhiều sản phẩm - Nhược điểm: Hệ thống xử lý cần: +Diện tích lớn +Nhiều trang thiết bị + Làm lạnh khí thải 3.2 Xử lí H2S bằng phương pháp hấp thụ a Xử lí H2S bằng Na2C03 A1 Sơ đồ cấu tạo Gồm có: scubber, tháp giải hấp... lựa khi trong khí thải có mặt SO2 - Nhược điểm: Na2CO3 ăn mòn thiết bị, đắt tiền,và phải nhập khẩu b Xử lí H2S bằng dd NH3 B1 Sơ đồ cấu tạo Gồm có: tháp hấp thụ, thùng chứa, thiết bị làm nguội, bề mặt trao đổi nhiệt, tháp cất khí H2S NH3 Khí sạch H2S NH3 Tháp giải hấp thụ scubber Khí vào Làm nguội Dd dưới tháp hấp thụ B2 Nguyên tắc hoạt động - Giai đoạn 1: hấp thụ H2S bằng NH3 + khí thải chứa H2S... tìm, rẻ + có khả năng xử lí khí mà không cần làm nguội và xử lí bụi sơ bộ + hiệu quả xử lí cao Nhược điểm: + Đóng cặn ở thiết bị + ăn mòn và phong hóa thiết bị d Xử lí S02 bằng dd NH3 theo chu trình e D1 Sơ đồ cấu tạo Gồm có: scubber, thiết bị làm nguội, tháp hấp thụ nhiều tầng, tháp hoàn nguyên, tháp bốc hơi, thùng kết tinh, máy vắt khô ly tâm, nồi chưng áp Khí sạch H20 Khí thải Scubber (thiết bị... sấy, lọc + các khí florit được hấp thụ bằng pp cacbonat kali có bão hòa NaF NaF thương phẩm được tách ra, còn dịch cái thì quay vào chu trình hâp thụ các khí florit A3 Hấp thụ khí flo dùng xút - Sơ đồ cấu tạo: Khí sạch Na0H 10% 5- Bộ trao đổi nhiệt Sữa vôi Tháp hấp thụ Khí vào Dd NaF Bể hoàn nguyên Bể lắng Vôi thừa, CaF2 - Nguyên tắc hoạt động +giai đoạn 1: xử lí flo băng Na0H • khí thải chứa flo và... khi hấp thụ -Thích hợp khi khí có O2 và lượng lớn CO2 3/Hấp thụ CO= ni tơ lỏng *Sơ đồ cấu tạo(Hình 3) *Nguyên lí hđ: Quá tình bao gồm các giai đoạn: -Làm lạnh sơ bộ và sấy khô hỗn hợp khí thải -Làm lạnh sâu hỗn hợp khí và ngưng tụ từng phần các cấu tử hỗn hợp khí -Rửa hỗn hợp khí bằng Nito lỏng để tách khí CO, O2, CH4 *Đặc điểm: b/Đặc điểm thiết bị của PP hấp thụ CO *Ưu điểm - Xử lí hiệu quả cao - Vận... điểm: Hiệu suất cao vật liệu có thể hoàn nguyên tiết kiệm chi phí xử lý Thu được H2SO4 sử dụng cho mục đích khác -Nhược điểm: Hệ thống máy móc cồng kềnh Thiết bị máy móc dễ bị han rỉ b /Xử lý theo quá trinh DAR-Man gan: *Sơ đồ Cấu tạo: *Nguyên lí hđ: -GĐ 1: hấp phụ SO2 : +Chất hấp phụ được nghiền nhỏ rồi phun vào dòng khí thải cần xử lý và cùng đi vào tháp hấp phụ, trong đó chất hấp phụ kết hợp với... chân không Khí quyển Thiết bị phản ứng có cánh khuấy NaF Pp cacbonat kali có bão hào NaF - Nguyên tắc hoạt động: +Khí thải chứa các khí florit và hạt bụi được đưa vào tháp tưới bằng dd muối amoni có hòa tan 3,5%NaF, cacbonat và hydrocacbonat amoni, amoniac và florit amoni + Sau khi được làm sạch chủ yểu ở tháp 1 khí qua thasp2 để làm sạch tinh, rồi lại qua bộ phận phân li và thải ra ngoài khí quyển... được với khí thải có nhiệt độ 0 cao trên 100 C + Nhược điểm: tùy thuộc vào quá trình hoàn nguyên, quá trình này có thể làm tiêu hao nhiều vật liệu hấp phụ hoặc sản phẩm thu hồi là khí SO có 2 nồng độ thấp hoặc có lẫn nhiều H SO 2 4 +Được áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp thải ra khí SO khác nhau 2 2/Hấp phụ SO2 bằng than hoạt tính có tưới nước: *Sơ đồ cấu tạo *Nguyên lí hoạt động: o Khí thải được... ưu điểm: xử lí được các hợp chất của flo không tác dụng được với nươc + nhược điểm: NaF là chất độc, dễ gây tắc nghẽn ống dẫn và thiết bị, gây ăn mòn thiết bị b Tách clo và hợp chất của nó bắng sữa vôi Dd xt B1 Sơ đồ cấu tạo Khí sạch Nước giội định kì Bp khống chế liều lượng Sữa vôi H20, O2 Tháp hấp thụ Khí vào Bể tuần hoàn Bể phân hủy Tháp xử lí nhiệt Chât thải B2 Nguyên tắc hoạt động - Khí thải sau