Các phương pháp xử lý khí Clo Các phương pháp xử lý khí Clo Nguồn gốc Nguồn thải khí clo số nhà máy hóa chất như, nhà máy sản xuất bột giặt , chất tẩy rửa Khi đốt than , giấy , chất dẻo nhiên liệu rắn cứng tạo khí clo HCl Khí thải từ nhà máy gia công bề mặt kim loại điển hình nhà máy mạ kẽm phương pháp nhúng nóng với công suất hàng trăm nghìn Ảnh hưởng khí thải clo Gây kích ứng , làm hư hại , tổn thương (bỏng) phận thể tiếp xúc , va chạm gây dính : đường hô hấp, đường tiêu hóa , mắt , da, … Theo kết nghiên cứu Tổ chức Y tế giới(WHO), HCl gây ảnh hưởng hệ thống vị giác, mắt, da, mũi, mom – Bắt đầu nồng độ 0,1-3,23 mg/m3 thấy có mùi; từ 2,83-12,8 mg/m3 thấy mùi rõ từ 8,3-32,9 mg/m3: cảm thấy có mùi nặng – Công nhân làm việc nồng độ 15 mg/m3 thời gian dài bị hỏng để bảo vệ sức khỏe cho công nhân nên trì nồng độ mức 2,9 mg/m3 – Không gây ung thư Khi hít phải axit không khí sản phẩm axit luôn bốc khí HCl gây kích ứng đường hô hấp tác dụng với kim loại đun nóng bốc nhiều khí HCl , gây viêm phổi hóa học HCl làm cho cối chậm phát triển , với nồng độ cao cay chết HCl có tác dụng làm giảm độ mỡ bóng , làm cho tế bào biểu bì bị co lại Các phương pháp xử lý khí clo Hấp thụ hiđro clorua nước Hấp thụ hidro clorua nước thực thiết bị xử lý khác Hiệu xử lý phụ thuộc lượng nước tưới Trong tháp đệm hiệu xử lý đạt 88%, tháp đĩa 90-99%, tháp dĩa chóp 97,8% Ưu điểm : – HCl tan nhiều nước(1 thể tích nước hòa tan 500 thể tích khí HCl) – Nước dung môi rẻ tiền, dễ sử dụng,dễ kiem không gây độc hại Nhược điểm: Tạo sương mù giọt axit lỏng mà việc thu hồi lại đạt hiệu không cao Khử khí clo sữa vôi Cơ sở phương pháp dùng sữa vôi để xử lý khí Clo khí clo có phản ứng với vôi Ca(OH)2 sau: Giai đoạn một: 2Ca(OH)2 + 2C12 → Ca(OCl)2 + CaCl2 + 2H20 (15.48) Phản ứng xảy điều kiện môi trường kiềm (đầy đủ với) cho chất canxi hypoclorit, canxi clorua nước Giai đoạn hai: Bắt đầu vôi tác dụng chất với clo mà clo tiếp tục bổ sung vào trình, lúc ta có: Cl2 + H20 → HC1 + HClO (15.49) Ca(OCl)2 + 4HC10 → Ca(C103)2 + 4HC1 (15.50) 2Ca(OCl)2 + 4HC1 → 2CaCl2 + 4HC10 (15.51) Như điều kiện bình thường, cung cấp thừa lượng định, chất kiềm trình chi diễn theo giai đoạn Khi khí thải có chứa CO2 HCl, ta có phản ứng kèm theo sau đây: Ca(OH)2 + C02 → CaC03 + H20 Ca(OH)2 + 2HC1 → CaCl2 + 2H20 (15.52) (15.53) Chất canxi hypoclorit thu trinh khử clo theo giai đoạn cần xử lý trước thải để tránh gây độc hại cho môi trường xung quanh Có thể phân giải canxi hypoclorit xúc tác nhiệt độ 70 – 80°c Chất xúc tác hỗn hợp nước muối sunfat kim loại: niken, đồng sắt theo tỷ lệ 1:1:3 Kết thu là: Ca(OCl)2 = CaCl2 + 02 (1) Sơ đồ hệ thống xử lý khí Clo sữa vôi Sơ đồ hệ thông xử lý khí clo vôi thể hình 15.13 Khí thải sau làm nguội đến nhiệt độ 70°c vào scrubơ tưới dung dịch sữa vôi, chất khí clo, HCl CO2 bị sữa vôi hấp thụ, đồng thời khí làm nguội đến nhiệt độ 30 – 40°c Khí qua phận chắn nước thoát trời Đế lớp đệm thiết bị hấp thụ phận chắn nước không bị đóng rắn, người ta bố trí hộ thống cấp nước để giội rửa định kỳ Dung dịch sữa vôi sử dụng từ scrubơ chảy vào bể tuần hoàn 3, phần cặn lắng xuống dưới, phần lắng bên bơm lên tưới trở lại cho scrubơ cách tuần hoàn Một phần dung dịch từ bể đưa sang bể phân hủy 4, cấp hỗn hợp xúc tác qua phận khống chế liều lượng 5, sau dung dịch từ bể bơm vào tháp xử lý nhiệt để thực trình phân hủy hypoclorit trước thải Sữa vôi với nồng độ 150 g/1 CaO bổ sung định kỳ vào bể tuần hoàn để bù lại số dung dịch thải Quá trình phân hủy canxi hypoclorit phải kéo dài từ 45 – 90 phút Theo số liệu thực tế Viện nghiên cứu Làm khí Liên XA (cũ) (NIIOGAS) phương pháp xử lý khí Clo nêu cho hiệu 95 – 98% Ưu điểm phương pháp đơn giản, nguyên liệu sẵn có rẻ tiền Tuy nhiên, phương pháp có nhiều nhược điếm: – Sự hình thành canxi hypoclorit dung dịch sữa vôi đòi hỏi phải xử lý trước thải cống rãnh thoát nước – Tiêu hao nhiều sữa vôi khí thải có chứa cacbonic CO Xử lý khí Clo theo phương pháp axit Phương pháp áp dụng thải clo chứa nhiều khí sunfu đioxit Quá trình xử lý khí Clo thể phản ứng sau đây: S02 + H20 → H2S03 H2S03 + Cl2 + H20 → H2S04 + 2HC1 (15.55) (15.56) Phương pháp axit cho khả khử đồng thời clo sunfu đioxit, kết thu axit clohyđric 10 + 15% sử dụng cho nhiều mục đích khác công nghiệp Một dạng tương tự phương pháp axit áp dụng để xử lý khí thải từ lò điện kiểu đứng nhà máy sản xuất magie sau: Khí thải có chứa HCl SO2 nồng độ trung bỉnh khoảng 1,3% theo thể tích, bụi với nồng độ 15 g/m3 gồm clorua canxi, natri magie Khí thải nhiệt độ 200 oc vào hộ tháng scrubơ Scrubơ tưới dung dịch axit clohydric loãng theo sơ đồ tuần hoàn, chủ yếu khử bụi hạ nhiệt độ khí xuống khoảng 65°c Tiếp theo khí vào scrubơ thứ hai tưới dung dịch axit clohyđric 9,7%, 97% HCl khí thải khử, nhiệt độ khí giảm xuống 55 – 56°c Sau khí qua phận tách giọt nước thoát Trong trình tưới, axit clohyđric đậm đặc đến nồng độ 10% chảy vào bể tuần hoàn, axit lọc cặn bẩn pha thêm nước theo tỷ lệ thích hợp để bơm lên tưới trở lại cho scrubơ Một phần axit HCl thừa thu tới độ đậm đặc 10% trữ sản phẩm hệ thống xử lý để cung cấp cho nơi tiêu thụ Ưu điểm : Phương pháp axit cho khả hấp thụ đồng thời clo sunfua dioxit Nhược điểm : Vận hành tốn kèm theo xử lý thêm hidro sunfua