Mục lụcLời mở đầu2I.Lò hơi đốt than.3II.Đặc điểm của khí thải lò hơi đốt than.31.Thành phần hóa học của than.32.Đặc điểm của khí thải lò hơi đốt than.43.Ảnh hưởng của các chất ô nhiễm.5a.Ảnh hưởng đến tự nhiên5b.Ảnh hưởng tới con người54.Tiêu chuẩn về kiểm soát khí thải lò hơi.6III.Các phương pháp kiểm soát khí thải từ lò hơi đốt than.81.Giảm phát thải tại nguồn82.Xử lý làm sạch khí thải trước khi xả vào khí quyển8a.Cơ sở lý thuyết của quá trình hấp thụ9b.Cơ sở lý thuyết của quá trình hấp phụ9c.Các phương pháp xử lý SO210d.Các phương pháp xử lý NOx16e.Các phương pháp xử lý CO, CO217IV.Kết luận17V.Tài liệu tham khảo18
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ****************** TIỂU LUẬN KỸ THUẬT KIỂM SOÁT Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Đề tài 15: Đặc điểm phương pháp kiểm soát khí thải lò đốt than Giáo viên hướng dẫn: Lý Bích Thủy Sinh viên thực hiện: MSSV: Bùi Thị An Phạm Đức Anh Trần Ngọc Bích Nguyễn Thế Tám Nguyễn Thị Thương 20130002 20130201 20130362 20133412 20133907 Kỹ thuật kiểm soát ô nhiễm không khí Mục lục Lời mở đầu Lò sử dụng nhiều công nghiệp tạo để vận hành đầu máy xe lửa nước, vận hành turbine máy phát điện công đoạn sấy, gia nhiệt định hình, gia nhiệt cho phản ứng hóa học, làm chín thực phẩm, khử trùng, Trong nhiều ngành sản xuất, lò thiết bị Các nhà máy sử dụng lò đốt cùi, lò đốt than đá, lò đốt dầu FO thường có lượng khí thải không đạt tiêu chuẩn xả thải môi trường Do xử lý, kiểm soát khí thải lò bắt buộc nhà máy, xí nghiệp, sở sử dụng lò Trong tiểu luận nhóm em xin trình bày đặc điểm phương pháp kiểm soát khí thải lò đốt than I - Lò đốt than Lò thiết bị xảy trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa trình cháy truyền cho nước lò để biến nước thành - Lò đốt than – sử dụng nguồn nhiên liệu phổ biến , dễ tìm nên ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp khác - Hai loại lò đốt than sử dụng phổ biến là: • Lò đốt than ghi tĩnh Công xuất làm việc loại lò đến 10 giờ, điều giúp cho doanh nghiệp tiết kiệm thời gian áp xuất làm việc Lò ghi tĩnh đốt nhiều loại nguyên liệu khác than cục, củi, vỏ điều… • Lò đốt than ghi xích Đây loại lò sử dụng phổ biến lò đốt than ghi tĩnh Với cấu tạo thân lò đơn giản gồm hai loại: tổ hợp ống nước công suất - 50 tấn/giờ ống lửa công suất từ - tấn/giờ phù hợp với mục đích khác người dùng Được trang bị đầy đủ hệ thống phun nước, hệ thống lọc bụi, hệ thống thu hồi nhiệt nước gia tăng gió nóng - Nguyên lý hoạt động lò đốt than Lò đốt than có cấu tạo nguyên lý hoạt động đơn giản Lò hoạt động chủ yếu dựa vào nhiệt lượng sinh nhiên liệu , với lò đốt than nhiên liệu than đá ( than củi, củi, vỏ trấu ), nhiệt lượng biến thành nhiệt nước Hơi cung cấp cho trình công nghiệp gia nhiệt cho không khí để sấy, rửa thiết bị, cung cấp nhiệt nhà máy dệt, đường, hóa chất, rượu bia, nước giải khát… trường hợp sử dụng bão hòa Ngoài ra, nhà máy nhiệt điện dùng tuabin để chạy máy phát điện sử dụng nhiệt II Đặc điểm khí thải lò đốt than Thành phần hóa học than - Cacbon: Cacbon thành phần cháy chủ yếu nhiên liệu rắn , nhiệt lượng phát cháy kg cacbon gọi nhiệt trị cacbon, khoảng 34.150 KJ/Kg Vì lượng cacbon nhiên liệu nhiều nhiệt trị nhiên liệu cao Tuổi hình thành nhiên liệu già thành phần cacbon cao, song độ liên kết than lớn nên than khó cháy - Hyđrô: Hydro thành phần cháy quan trọng nhiên liệu rắn, cháy toả nhiệt lượng 144.500 kj/kg Nhưng lượng hyđrô có thiên nhiên Trong nhiên liệu lỏng hyđrô có nhiều nhiên liệu rắn - Lưu huỳnh: Lưu huỳnh thành phần cháy nhiên liệu Trong than đá lưu huỳnh tồn ba dạng: liên kết hữu Shc, khoáng chất Sk, liên kết sunfat Ss.Lưu huỳnh hữu khoáng chất tham gia trình cháy gọi lưu huỳnh cháy Sc Còn lưu huỳnh sunfat thường nằm dạng CaSO4, MgSO4 , FeSO4 , liên kết không tham gia trình cháy mà chuyển thành tro nhiên liệu - Nhiệt trị lưu huỳnh khoảng 1/3 nhiệt trị cacbon Khi cháy lưu huỳnh tạo khí SO2 SO3 Lúc gặp nước SO3 dễ hoà tan tạo axit H2SO4 gây ăn mòn kim loại Khí SO2 thải khí độc nguy hiểm lưu huỳnh nguyên tố có hại nhiên liệu - Oxy Nitơ: Oxy Nitơ chất trơ nhiên liệu rắn lỏng Sự có mặt oxyvà nitơ làm giảm thành phần cháy nhiên liệu làm cho nhiệt trị nhiên liệu giảm xuống Nhiên liệu non oxy nhiều Khi đốt nhiên liệu, nitơ không tham gia trình cháy chuyển thành dạng tự khói - Tro, xỉ : Là thành phần lại sau nhiên liệu cháy kiệt - Độ ẩm: Là phần nước có nhiên liệu bốc vào đầu trình cháy Đặc điểm khí thải lò đốt than Khí thải lò đốt than chủ yếu mang theo bụi, CO2, CO, SO2 , SO3 NOx thành phần hoá chất có than kết hợp với ôxy trình cháy tạo nên Hàm lượng lưu huỳnh than ≅ 0,5% nên khí thải có SO2 với nồng độ khoảng 1.333 mg/m3 Lượng khí thải phụ thuộc vào loại than, với than An-traxít Quảng Ninh lượng khí thải đốt kg than VT20 ≈ 7,5 m3/kg Bụi khói thải lò tập hợp hạt rắn có kích thước khác nhau, từ vài micrômét tới vài trăm micrômét Các kết nghiên cứu cho thấy tỷ lệ phân bố loại hạt bụi khoảng đường kính trung bình (Dtb) lò đốt than bảng Bảng Tỷ lệ phân bố loại hạt bụi lò đốt than: xử lý khói thải lò Dtb( μm) 0÷ 10≈ 20≈ 30≈ 40≈ 50≈ 60≈ 10 20 30 40 50 60 86 % 3 a 4 86≈ 100 >1 00 67 Ảnh hưởng chất ô nhiễm Ảnh hưởng đến tự nhiên Khí thải lò đốt than gây ô nhiễm không khí bụi mà chất khí nhân tạo gây tượng mang tính toàn cầu: - - - mưa axit (SO2, NO2): làm tăng độ axit đất, hủy diệt rừng mùa màng, gây nguy hại sinh vật nước, động thưc vật, làm hỏng nhà cửa cầu cống công trình lộ thiên công trình ngầm hiệu ứng nhà kính (CO2): nhiệt độ bề mặt trái đất tăng, có tượng băng tan cực, mực nước biển tăng; khu vực bờ biển mong manh dễ bị tràn ngập sóng gió; Bão tố xảy thường xuyên hơn, nước mặn thấm vào hệ thống nước ngầm, làm hủy hoại nông nghiệp ảnh hưởng đến việc cung cấp nước ngọt, làm khí hậu thay đổi bất thường, ảnh hưởng đến chế độ mưa toàn cầu Sự tăng nhiệt độ khí quyển, tăng lượng bốc thay đổi lượng mưa dẫn tới dịch chuyển vùng cực thảm thực vật giới, làm dịch chuyển vùng canh tác nông nghiệp Suy giảm tầng ozon (NO2,CO): lớp ozone bị mỏng đi, tia cực tím lọt xuống nhiều, ảnh hưởng đến sinh vật phù du biển cá con, đến sản lượng giống nhạy cảm cà chua, đậu nành b - - - - Ảnh hưởng tới người Khí SO2, SO3 gọi chung SOx khí độc hại Chúng chất có tính kích thích, nồng độ định gây co giật trơn khí quản, nồng độ lớn gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản khí tiếp xúc với mắt tạo thành axit.SOx xâm nhập vào thể người qua quan hô hấp quan tiêu hóa sau hòa tan nước bọt cuối chúng xâm nhập vào hệ tuần hoàn Khí tiếp xúc với bụi, SOx tạo hạt axit nhỏ, hạt xâm nhập vào huyết mạch kích thước chúng < 2-3 SO2 xâm nhập vào thể người qua da gây chuyển đổi hóahọc, kết hàm lượng kiềm máu giảm amoniac bị thoát qua đường tiểu có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt NO2 khí có kích thích mạnh đường hô hấp tác động đến hệ thần kinh phá hủy mô tế bào phổi, làm chảy nước mũi, viêm họngKhi NO2 với nồng độ 100ppm gây ung thư tử vong cho người động vật sau phút Với nồng độ 5ppm gây ảnh hưởng xấu đến đường hô hấp Con người tiếp xúc lâu với NO2 khoảng 0.06 ppm gây bệnh trầm trọng phổi Mồ hóng bụi: Trong phổi người, bụi nguyên nhân gây kích thích học gây khó khăn cho hoạt động phổi, chúng gây nên bệnh đường hô hấp nói chung bụi tro mồ hóng ảnh hưởng đến sức khỏe người gây bệnh hen suyễn, viêm cuống phổi, bệnh khí thủng, bệnh viêm phổi Khí CO: hít phải, CO vào máu, chúng phản ứng với Hemoglobin (có hồng cầu) thành cấu trúc bền vững khả tải ôxy, khiến cho thể bị ngạt Nếu lượng CO hít phải lớn, có cảm giác đau đầu, chóng mặt, mệt mỏi Nếu CO nhiều, bất tỉnh chết ngạt nhanh Khi bị ôxy hoá, CO biến thành khí cacbonic (CO2) Khí CO2 gây ngạt không độc CO Tiêu chuẩn kiểm soát khí thải lò QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ KHÍ THẢI CÔNG NGHIỆP ĐỐI VỚI BỤI VÀ CÁC CHẤT VÔ CƠ (QCVN 19-2009/BTNMT ) Quy chuẩn quy định nồng độ tối đa cho phép bụi chất vô khí thải công nghiệp phát thải vào môi trường không khí Quy chuẩn áp dụng tổ chức, cá nhân liên quan đến hoạt động phát thải khí thải công nghiệp có chứa bụi chất vô vào môi trường không khí Khí thải số ngành công nghiệp lĩnh vực hoạt động đặc thù quy định riêng Bảng - Nồng độ C bụi chất vô làm sở tính nồng độ tối đa cho phép khí thải công nghiệp T T 10 11 12 13 14 15 16 17 Thông số Bụi tổng Bụi chứa silic Amoniac hợp chất amoni Antimon hợp chất, tính theo Sb Asen hợp chất, tính theo As Cadmi hợp chất, tính theo Cd Chì hợp chất, tính theo Pb Cacbon oxit, CO Clo Đồng hợp chất, tính theo Cu Kẽm hợp chất, tính theo Zn Axit clohydric, HCl Flo, HF, hợp chất vô Flo, tính theo HF Hydro sunphua, H2S Lưu huỳnh đioxit, SO2 Nitơ oxit, NOx (tính theo NO2) Nitơ oxit, NOx (cơ sở sản xuất hóa chất), tính Nồng độ C (mg/Nm3) A B 400 200 50 50 76 50 20 10 20 10 20 10 1000 1000 32 10 20 10 30 30 200 50 50 20 7,5 1500 1000 2000 7,5 500 850 1000 theo NO2 18 Hơi H2SO4 SO3, tính theo SO3 19 Hơi HNO3 (các nguồn khác), tính theo NO2 100 1000 50 500 Trong đó: - Cột A quy định nồng độ C bụi chất vô làm sở tính nồng độ tối đa cho phép khí thải công nghiệp sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp hoạt động trước ngày 16 tháng 01 năm 2007 với thời gian áp dụng đến ngày 31 tháng 12 năm 2014; - Cột B quy định nồng độ C bụi chất vô làm sở tính giá trị tối đa cho phép khí thải công nghiệp đối với: + Các sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp hoạt động kể từ ngày 16 tháng 01 năm 2007; + Tất sở sản xuất, chế biến, kinh doanh, dịch vụ công nghiệp với thời gian áp dụng kể từ ngày 01 tháng 01 năm 2015 III Các phương pháp kiểm soát khí thải từ lò đốt than Giảm phát thải nguồn Các chất ô nhiễm sản phẩm cháy SO2, NOx thành phần lưu huỳnh nito có than gây Để giảm thiểu chất thải ô nhiễm vào không khí, ta giảm phát thải nguồn phương pháp như: Thực trình cháy hiệu cao hơn- tăng cường hiệu suất sử dụng nguyên/nhiên liệu đầu vào( than) Thay nhiên liệu nhiên liệu Xử lý làm khí thải trước xả vào khí Xử lý làm khí thải nguyên tắc giải pháp bắt buộc với chất ô nhiễm Xử lý khí thải thực phương pháp sau: Hấp thụ khí độc hại chất lỏng Hấp phụ chất ô nhiễm bề mặt vật liệu rắn a - - - - Biến đổi hóa học chất ô nhiễm trình thiêu đốt Cơ sở lý thuyết trình hấp thụ Hấp thụ trình hút khí chất lỏng, khí hút gọi chất hấp thụ, chất lỏng để hút gọi dung môi hay chất hấp thụ, khí không hấp thụ gọi khí trơ Hấp thụ dựa sở trình chuyển khối nghĩa phân chia pha, phụ thuộc vào tương tác chất hấp thụ chất bị hấp thụ pha khí Phương pháp hấp thụ chia làm loại hấp thụ vật lý hấp thụ hóa học cấu trình chia làm bước: • Khuếch tán phân tử chất ô nhiễm thể khí khối khí thải đến bề mặt chất hấp thụ • Thâm nhập hòa tan chất khí vào bề mặt chất hấp thụ • Khuếch tán chất khí hòa tan bề mặt vách ngăn vào sâu lòng khối chất lỏng hấp thụ Khi chuyển từ pha khí vào pha lỏng, lượng phân tử cấu tử phân tán giảm Vì trình hấp thụ kèm theo tỏa nhiệt làm tăng nhiệt độ hệ thống Nhiệt độ áp suất yếu tố ảnh hưởng quan trọng lên trình hấp thụ mà chủ yếu ảnh hưởng lên trạng thái cân động lực trình Định luật Henry ycb = mx khí lý tưởng, m số khí thực, m phụ thuộc vào x nên đường cân đường cong Hằng số cân tính m = H/P H: hệ số Henry tra theo bảng, có thứ nguyên áp suất P: áp suất, at Ta có quan hệ Y = mX /(1+(1 – m)X Với X, Y nồng độ phần mol tương đối b Cơ sở lý thuyết trình hấp phụ Hấp phụ trình hút chất bề mặt vật liệu xốp, nhờ lực bề mặt vật liệu xốp goi chất hấp phụ, chất bị hút gọi chất bị hấp phụ 10 Đối với khí, hấp phụ có tác dụng tương tự hấp thụ Tuy nhiên hấp tụ trình hút hòa tan vào lòng chất lỏng, hấp phụ hút bề mặt Hấp phụ chia thành hấp phụ vật lý hấp phụ hóa học - - Hấp phụ vật lý: phân tử khí bị hút vào bề mặt chất hấp phụ nhờ có lực liên kết phân tử Hấp phụ trình tỏa nhiệt Ưu điểm hấp phụ vật lý trình thuận nghịch, trình hấp phụ diễn nhanh Hấp phụ hóa học: kết phản ứng hóa học chất bị hấp phụ vật liệu hấp phụ Lượng nhiệt tỏa lớn, điểm quan trọng hấp phụ hóa học trình hấp phụ không thuận nghịch Quá trình chuyển chất hấp phụ xem gồm giai đoạn: - Giai đoạn thứ khuếch tán từ môi trường lỏng đến bề mặt hạt chất hấp phụ Giai đoạn phụ thuộc tính chất vật lý thủy động lực chất lỏng Giai đoạn thứ hai khuếch tán theo mao quản đến bề mặt Giai đoạn cuối tương tác hấp phụ Hai giai đoạn sau phụ thuộc vào tính chất cấu trúc hấp phụ Quá trình hấp phụ áp dụng phù hợp với trường hợp sau: Chất khí ô nhiễm không cháy khó đốt cháy Chất khí cần khử có giá trị cần thu hồi Chất khí ô nhiễm có nồng độ thấp khí thải mà trình khử khí khác không áp dụng c Các phương pháp xử lý SO2 - SO2 chất ô nhiễm phổ biến sản xuất công nghiệp sinh hoạt người Trên giới năm tiêu thụ gần tỷ than đá loại gần tỷ dầu mỏ Khi phần lưu huỳnh nhiên liệu trung binh chiếm 1% lượng SO2 thải vào khí 60 triệu tấn/ năm Đó chưa kể lượng SO2 thải từ nhanh công nghiệp khác Vấn đề ô nhiễm bầu khí khí SO2 từ lâu trở mối hiểm họa nhiều quốc gia, nước phát triển Ngoài tác dụng làm bầu khí quyển, bảo vệ môi trường, xử lý SO2 có ý nghĩa kinh tế to lớn bở SO2 thu từ nguồn khí thải nguồn cung cấp nguyên liệu cho nhà máy sản xuất H2SO4 lưu huỳnh nguyên chất Công nghệ xủa lý SO2 nghiên cứu phát triển từ sớm với nhiều phương pháp khác nhau: - Hấp thụ SO2 nước: 11 Giai đoạn 1: Hấp thụ khí SO2 cách phun nước vào dòng khí thải cho khí thải qua lớp vật liệu đệm (vật liệu rỗng) có nước _scrubơ Quá trình hấp thụ SO2 nước diễn theo phương trình : SO2 + H2O => H+ + HSO3 Giai đoạn 2: Giải thoát khí SO2 khỏi chất hấp thụ (nếu cần) nước Mức hòa tan khí SO2 nước giảm nhiệt độ nước tăng cao, nhiệt độ nước cấp vào hệ thống hấp thụ khí SO2 phải đủ thấp Còn để giải thoát khí SO2 khổi nước nhiệt độ nước phải cao Cụ thể nhiệt độ 100oC khí SO2 bốc cách hoàn toànvà khí thoát có lẫn nước Bằng phương pháp ngưng tụ người ta thu khí SO2 với độ đậm đặc ≈ 100% để dùng vào mục đích sản xuất axit sunfủic Độ hòa tan SO2 nước thấp nên cần lưu lượng lớn thiết bị hấp thụ tích lớn SO2 thoát khỏi dung dịch nhiệt độ cao - Xử lý SO2 đá vôi CaCO3 vôi nung CaO Là phương pháp áp dụng rộng rãi công nghiệp hiệu xử lí cao, nguyên liệu rẻ tiền có sẵn nơi Các phản ứng xảy trình xử lí sau: CaCO3 + SO2 => CaSO3 + CO2 CaO + SO2 => CaSO3 2CaSO3 + O2 => 2CaSO4 Hiệu suất hấp thụ SO2 sữa vôi đạt 98% Sức cản khí động hệ thống không vượt 20 mm cột nước Nguyên liệu vôi sử dụng cách hoàn toàn, cụ thể cắn bùn từ hệ thống xứlý khí thải sử dụng làm chất kết dính xây dựng sau chuyến sunfit thành sunfat lò nung 12 Ưu điểm phương pháp: Quy trình công nghệ đơn giản, chi phí hoạt động thấp, chất hấp thụ dễ tìm rẻ tiền, có khả xử khí mà không cần làm nguội xử lí bụi sơ Quá trình hấp thụ huyền phù CaCO3 (thành phần rắn : lỏng = 1:10, kích thước hạt CaCO3 0,1 mm ) Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí , vận tốc hấp thụ khí bị giảm sút Khí hấp thụ hóa học tháp chảy màng hay tháp đệm xuất hiện tượng đối lưu bề mặt Bản chất tượng bề mặt phân chia pha xuất dòng đối lưu cưỡng thúc đẩy trình truyền khối Quá trình hấp thụ thực nhiều tháp khác : tháp đệm , tháp chảy màng, tháp đĩa, tháp phun, tháp sủi bọt tháp tầng sôi Tháp hấp thụ phải thỏa mãn yêu cầu sau : hiệu có khả cho khí xuyên qua, trở lực thấp • • • - Tháp đệm thường sử dụng suất nhỏ, môi trường ăn mòn, tỉ lệ lỏng : khí lớn, khí không chứa bụi trình hấp thụ không tạo cặn lắng Tháp đĩa thường kinh tế cho phép vận tốc khí lớn giảm đường kính tháp.Tháp đĩa sử dụng suất lớn , lưu lượng lỏng nhỏ môi trường không ăn mòn Phổ biến tháp đĩa tháp đĩa lỗ Tháp có cấu phun chất lỏng học hay áp suất gọi tháp phun Tháp phun dùng yêu cầu trở lực bé khí có chứa hạt rắn Tháp hấp thụ với lớp đệm chuyển động theo nhiều dạng khác nghiên cứu ứng dụng Xử lý SO2 amoniac SO2 hấp thụ dung dịch amoniăc dung dịch sunfit – bisunfit amon Vì amoniăc khí SO2 dung dịch nước có phản ứng với tạo muối trung gian amoni sunfit, sau muối amoni sunfit lại tác dụng tiếp với SO2 H2O để tạo muối amoni bisunfit, theo phản ứng sau: NH4 + H2O + SO2 => (NH4)2SO3 H2O + SO2 + (NH4)2SO3 => 2NH4HSO3 2NH4HSO3 nung nóng => (NH4)2SO3+ H2O + SO2 Có thể : 13 2NH4HSO3 + (NH4)2SO3 => 2(NH4)2SO4 + S + H2O (NH4)2SO3 + S => (NH4)2S2O3 (NH4)2S2O3 + 2NH4HSO3 => 2(NH4)2SO4 + 2S + H2O Lưu huỳnh đơn chất lại tác dụng với sunfit Cứ tốc độ phản ứng phân hủy dung dịch làm việc tăng dần dung dịch làm việc hoàn toàn biến thành amoni sunfat lưu huỳnh đơn chất Có biện pháp xử lí khí theo amoniac sau: • • • Hệ thống xử lí SO2 amoniac theo chu trình Xử lí SO2 amoniăc có chưng áp Xử lí khí SO2 amoniac vôi * Ưu điểm phương pháp amoniăc: Hiệu cao, chất hấp thu dễ kiếm, thu sản phẩm cần thiết ( sunfit bisunfit amon) - Xử lý SO2 magie oxit MgO Về khả sử dụng sữa MgO để khử SO2 khói thải biết từ lâu, nghiên cứu ứng dụng công nhgiệp thực gần chủ yếu nhà khoa học – công nghệ Liên Xô cũ SO2 hấp thụ oxit – hydroxit magiê, tạo thành tinh thể ngậm nước sunfit magiê Trong thiết bị hấp thụ xảy phản ứng sau: MgO + SO2 => MgSO3 MgO + H2O => Mg(OH)2 MgSO3 + H2O + SO2 => Mg( HSO3)2 Mg(OH)2 + Mg( HSO3)2 => 2MgSO3 + 2H2O Độ hòa tan sunfit magiê nước bị giới hạn, nên lượng dư dạng MgSO3.6 H2O MgSO3.3 H2O rơi xuống thành cặn lắng Tỉ lệ rắn : lỏng huyền phù 1:10; độ pH đầu vào 6,8-7,5; đầu 5,5-6,0 Sunfat magiê hình thành oxit hóa sunfit magiê: MgSO4 + O2 => MgSO4 14 Sự hình thành MgSO4 lợi cho việc tái sinh MgO (nhiệt độ phân hủy MgSO4 1.200-11.300oC) Do cần hạn chế phản ứng cách giảm bớt thời gian tiếp xúc pha khí pha lỏng dùng chất giảm tính oxi hóa Tái sinh Magiê thực lò nung nhiệt độ 900oC cho thêm than cốc Khi nung khí SO2 thoát 7-15% Khí làm nguội ,tách bụi sương mù axit sunfuric đưa sản suất axit sunfuaric Trong xử lí theo phương pháp sau: • • • • Magiê oxit “kết tinh” theo chu trình Magiê oxit không kết tinh Magiê sủi bọt Magiê oxit kết hợp với potos ( kali cacbonat ) Ưu điểm phương pháp magiê oxit: Có thể xử lí khí nóng không cần lamg nguội sơ Thu sản phẩm tận dụng axit sunfuric MgO dễ kiếm rẻ tiền , hiệu xử lí cao - Xử lý SO2 kẽm oxit ZnO Xử lí khí SO2 kẽm oxit ( ZnO ) tương tự phương pháp oxit magiê tức dùng phản ứng SO2 với kẽm oxit để thu muối sunfit bisunfit, sau dùng nhiệt để phân ly thành SO2 ZnO Trong phương pháp , chất hấp thụ kẽm Phản ứng hấp thụ sau: SO2 + ZnO + 2,5 H2O => ZnSO3.2,5 H2O Và nồng độ SO2 lớn: 2SO2 + ZnO + H2O => Zn(HSO3)2 Sunfit kẽm tạo thành không tan nước tách xyclon nước sấy khô.Tái sinh ZnO cách nung sunfit 350oC ZnSO3.2,5 H2O => SO2 + ZnO + 2,5H2O SO2 chế biến tiếp tục ZnO quay lại hấp thụ 15 Có phương pháp sau: • • Phương pháp kẽm oxit đơn Phương pháp kẽm oxit kết hợp với natri sunfit * Ưu điểm phương pháp kẽm oxit : Là trình phân ly kẽm sunfit ZnSO3 thành SO2 ZnO xảy nhiệt độ thấp đáng kể so với trình phân ly nhiệt MgSO4 Có khả xử kí khí cao nhiệt độ (200-250 oC) *Nhược điểm: Có khả hình thành sunfit kẽm (MgSO4) làm cho việc tái sinh ZnO bất lợi kinh tế nên phải thường xuyên tách chung bổ sung ZnO - Xử lý SO2 chất hấp thụ hữu Quá trinh xử lý SO2 chất hấp thụ hữu áp dụng nhiều công nghiệp luyện kim màu Chất hấp thụ SO2 sử dụng phổ biến Anilin C6H5NH2, Toluidin CH3C6H4NH2, Xylidin (CH3)2C6H3NH2 Dimetyl anilin C6H5N(CH3)2 Thực tế cho thấy Xylidin nước có nhiều ưu điểm sử dụng để khử SO2 khói thải với nồng độ thấp nồng độ SO2 khí thải tương đối cao (>2%) Dimetyl anilin có lợi Quá trinh hấp thụ sử dụng chất hữu chủ yếu nêu là: * Quá trinh Sunfidin * Quá trinh khử SO2 Dimetyl anilin – Quá trinh ASARCO - Xử lý SO2 chất hấp phụ rắn Xử lý SO2 chất hấp thụ theo phương pháp ướt nhược điểm : nhiệt độ khí thải bị hạ thấp, độ ẩm lại tăng cao gây han gỉ thiết bị máy móc, hệ thống cồng kềnh kinh phí đầu tư lớn Phương pháp xử lý SO2 vật liệu hấp thụ thể rắn khắc phục hầu hết nhược điểm đặc biệt công nghiệp lượng luyện kim màu Các phương pháp sử dụng chất hấp thụ rắn thường dùng: • • • • • Hấp phụ SO2 than hoạt tinh Xử lý SO2 than hoạt tinh có tưới nước – trìnhLURGI Xử lý SO2 nhôm oxit kiềm hóa Xử lý SO2 mangan oxit Xử lý SO2 vôi đolomit trộn vào than nghiền 16 d - Các phương pháp xử lý NOx Hấp thụ nước: Khi hấp thụ NO2 nước phần axit nitric sinh pha khí: 3NO2 + H2O HNO3 + NO + Q Để xử lý khí thải oxit nito sử dụng dung dịch oxi già loãng: NO + H2O2 = > NO2 + H2O NO2 + H2O => 2HNO3 + NO N2O3 + H2O2 N2O4 + H2O N2O4 + H2O HNO3 + HNO2 Yếu tố xác định kinh tế trình lưu lượng oxi già (khoảng 6kg/tấn axit) Để thúc đẩy trình dung chất xúc tác Hiệu xử lý có thẻ đạt 97% - Hấp thụ kiềm: Người ta sử dụng nhiều dung dịch kiềm muối khác Hấp thụ hóa học NO dung dịch Soda diễn theo phương trình phản ứng sau: 2NO2 + NaCO3 => NaNO3 + CO2 + Q - Khử oxit nito có xúc tác nhiệt độ cao Quá trình diễn tiếp xúc NOx với khí khử bề mặt xúc tác: Chất khử mêtan, khí tự nhiên, khí than khí dầu mỏ, CO, H hỗn hợp nitohydro Hiệu khử NOx phụ thuộc hoạt tính xúc tác Bản chất trình khử biểu diễn phản ứng sau: 4NO + CH4 => 2N2 + CO2 + 2H2O 2NO2 +CH4 => N2 + CO2 + 2H2O 17 2NO + 2CO => N2 + 2CO2 2NO2 + 4CO => N2 + 4CO2 Trên thực tế thường sử dụng khí tự nhiên dễ kiếm rẻ e Các phương pháp xử lý CO, CO2 Xử lý ô nhiễm trình thiêu đốt gọi trình đốt cháy sau áp dụng phổ biến trường hợp khí thải lớn mà nồng độ chất ô nhiễm cháy lại bé Một số phản ứng hóa học xảy trình thiêu đốt, hợp chất cacbon, oxy, nitơ, lưu huỳnh Những hợp chất cháy tạo thành sản phẩm cháy không độc hại so với thân chúng Ví dụ ta có số chất ô nhiễm phản ứng cháy chúng sau: CO + 1/2O2 => CO2 C6H6 + 15/2O2 => 6CO2 + 3H2O H2S + 3/2O2 => SO2 + H2O Trong phản ứng đầu tiên, khí độc CO đốt cháy tạo thành CO độc hại Về mặt biện pháp thực hiện, trình thiêu đốt chất ô nhiễm phân chia thành ba dạng khác nhau: - Thiêu đốt lửa trực tiếp không khí - Thiêu đốt có buồng đốt - Thiêu đốt có xúc tác IV Kết luận Qua trình tìm hiểu khí thải lò đốt than, nhóm nhận thấy vấn đề đáng quan tâm khí thải lò đốt than không xử lý cách, thải môi trường gây hậu nghiêm trọng, gây ô nhiễm môi trường không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe người, đời sống động thực vật vấn đề toàn cầu 18 Tài liệu tham khảo Ô nhiễm không khí xử lý khí thải ( tập 1,2) Trần Ngọc Chấn Nhà xuất xây dựng Hóa học môi trường Đặng Kim Chi Nhà xuất khoa học kỹ thuật http://baocaomoitruong.ensol.vn/2014/04/xu-ly-khi-thai-lo-hoi.html V 19 ... nhà máy, xí nghiệp, sở sử dụng lò Trong tiểu luận nhóm em xin trình bày đặc điểm phương pháp kiểm soát khí thải lò đốt than I - Lò đốt than Lò thiết bị xảy trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng... ngành sản xuất, lò thiết bị Các nhà máy sử dụng lò đốt cùi, lò đốt than đá, lò đốt dầu FO thường có lượng khí thải không đạt tiêu chuẩn xả thải môi trường Do xử lý, kiểm soát khí thải lò bắt buộc... phần nước có nhiên liệu bốc vào đầu trình cháy Đặc điểm khí thải lò đốt than Khí thải lò đốt than chủ yếu mang theo bụi, CO2, CO, SO2 , SO3 NOx thành phần hoá chất có than kết hợp với ôxy trình