Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu chế tạo lò đốt chất thải y tế tiên tiến có bộ lọc khí thải bằng xúc tác chứa đất hiếm, thương

TRUNG TÂM KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ QUỐC GIA VIEN KHOA HOC VAT LIEU fy BAO CAO TONG KET ĐỀ TÀI NGHIÊN CUU CHE TAO LO BOT CHAT THAL Y TE TIEN TIEN CO BO LOC KHI THAI BANG XUC TAC CHUA DAT HIEM, THUONG HIEU CAMAT Chủ nhiệm đề tài: PGS, TS Lưu Minh Đại TS Lê Văn Huân Hà Nội - 2002 wos 48 2#! 0/S/oS |: #Ø34J-T| LOL CAM GN Tạp thể cần tham gia để tài bày tỏ cảm ơn sâu sắc đối với: - Lãnh đạo Trung tâm Khoa học tự nhiên Công nghệ quốc gia ~ Ban Kế hoạch Tài - Lãnh đạo Viện Khoa học vạt liệu hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện để chúng tơi hồn thành tốt nhiệm vụ giao -, Chúng xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp Trung tâm giúp đỡ giải khó khăn tiến hành để tài DANH SÁNH NAWARYON ES CÁN BỘ THAM GIA ĐỀ TÀI TS KS CN CN KS Nguyễn Công Tráng Nguyễn Quang Huấn Nguyễn Quốc Trung Đỗ Ngọc Nhiệm Nguyễn Doãn Thai CN Trần Quế Chị Th.S Nguyễn Quang Hưng MỎ ĐẦU Các hoạt động kinh tế người hoạt động tạo lượng, hoạt động phương tiện giao thông, hoạt động công nghiệp ˆ tạo nhiều loại khí gay nhiém: CO, NOg; SO,, HCI, HC (hydrocacbon cháy không hết) tác động xấu đến môi trường tự nhiên sống sinh vật trái đất Tất loại khí thải phát tán vào khí quyển, tạo thành hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên, gây mưa axit, hiệu ứng quang hoá làm thay đối khí hậu tồn cầu, ảnh hưởng đến sức khoẻ người phát triển bình thường động thực vật Khi kinh tế phát triển nhiều đô thị xuất với mật độ dân cư cao đem theo lượng chất thải khổng lồ, đặc biệt chất thải bệnh viện ( y tế ) Đây vấn đề bứ xúc không nước ta mà giới Do việc sử lý nhằm giảm, loại trừ khí độc có khí thải (CO, NO,, SO,, C,H,) vấn để cấp bách Một số phương pháp cắt giảm lượng khí độc hại cơng nghệ thiêu đốt Công nghệ thiêu đốt với kỹ thuật xử lý khí thải từ lị đốt rác y tế phương pháp làm giảm, loại trừ triệt để khí độc giảm nhiệt độ đốt đáng kể, tiết kiệm lượng, giảm giá thành thiết bị Có nhiều loại xúc tác sử dụng cho mục đích này, đặc biệt xúc tác chứa kim loại quý chất mang nhu: Pd, Rh, Pt/AL,O, Day hệ xúc tác tốt có hiệu cao việc xử lý khí thải, giá thành kim loại quý cao nên loại xúc tác khó áp dụng rong rai Hiện nay, nghiên cứu tổng hợp vật liệu xúc tác có hoạt tính cao, giá thành thấp để sử dụng lọc khí thải nhằm giảm mức độ nhiễm gây lị đốt rác y tế, thiết kế chế tạo lị đốt rác thích hợp với điều kiện nước ta nhiều nhà khoa học công nghệ quan tâm PHẨN MỘT TONG QUAN Từ thập kỷ 70 trở lại đây, với kinh tế phát triển xuất nhiều đô thị tập trung mật độ dân cư cao kèm theo lượng thải rắn khổng lồ, đặc biệt chất thải bệnh viện ( y tế ) Xử lý chất thải y tế chủ yếu thiêu đốt Quá trình thiêu đốt phải tiến hành nhiệt độ cao 1200°C tốn Những nước đất chật người đông nước ta, đặc biệt thành phố lớn Hà Nội, Hồ Chí Minh, Hải Phịng, Đà Nẵng, cơng nghệ thiêu đốt lại thích hợp Trong q trình đốt rác khơng tránh khỏi phát thải vào khơng khí khí độc hại nhu C,H,, CO, NO, Để xử lý loại khí biến chúng thành khí độc hại CO,, N, nước, dàng phương pháp xúc tác hữu hiệu Mặt khác, xử lý xức tác cho phép giảm nhiệt độ đốt, tiết kiệm lượng giảm giá thành xử lý Việt Nam số quốc gia có trữ lượng đất lớn Việc nghiên cứu xử lý thu hồi đất từ quặng ý quan tâm đầu tư Trong năm gần đây, số công nghệ ứng dụng đất có kết ban đầu đáng khả quan Một số ứng dụng đất để chế tạo xúc tác xử lý khí thải tô, xe máy bước đầu áp dụng thành công vật liệu xúc tác chứa đất lọc khí thải lị đốt rác y tế Xúc tác ba hướng chứa đất Để làm giảm thiểu khí độc hại, xúc tác cần đáp ứng yêu cầu đồng thời xúc tiến ba phản ứng, là: Ơxy hố nhiên liệu đư HC CO thơng qua phản ứng: HC +O; —› CO, + H;O (1) CO + O, > CO, + H,0 Và khử NO, thông qua phan ting: NO, + HC(CO) > N,+CO, (2) (3) Phản ứng (1), (2), (3) ba phản ứng đặc trưng cho q trình giảm thiểu khí độc hại Xúc tác có khả loại bỏ đồng thời chất gây ô nhiễm CO, NO, va HC ứng (3) nào, chúng gọi xúc tác ba hướng (three ba phản ứng rút gọn Trong thực tế bể mặt xúc tác phức tạp [1-5] Đối làm việc đồng thời vùng - way catalyst) chế với loại ơxy hố, vùng Tuy ba phản phản ứng (1), (2) xúc tác ba hướng khử phụ thuộc vào hệ số nạp œ (hệ số dư lượng khơng khí) hỗn hợp cháy Hệ số tối ưu cho q trình ơxy hố q trình khử 0,99 < œ < (xem h.I) {[6, 7] Trong hỗn hợp phản ứng có chất oxy hoá (O;, NO) chất khử (CO, HC, H,), hoạt tính xúc tác hướng phụ thuộc vào vào tỷ lệ khơng khí/nhiên liệu đặc trưng đường cong hình I ~ $$ & 10 Š, s Vùng khử Hình H 24 aR Vùng oxi hoá |