Tính toán, thiết kế thiết bị xử lý khí thải từ lò nung thép nhà máy luyện thép công suất 120000 tấn phôi thépnăm

Tính toán, thiết kế thiết bị xử lý khí thải từ lò nung thép nhà máy luyện thép công suất 120000 tấn phôi thépnăm Tính toán, thiết kế thiết bị xử lý khí thải từ lò nung thép nhà máy luyện thép công suất 120000 tấn phôi thépnăm Tính toán, thiết kế thiết bị xử lý khí thải từ lò nung thép nhà máy luyện thép công suất 120000 tấn phôi thépnăm

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Quá trình phát triển ngành thép:

Ngành thép Việt Nam manh nha từ đầu những năm 60 của thế kỷ thứ XX với mẻ gangđầu tiên của khu liên hiệp gang thép Thái Nguyên, do phía Trung Quốc trợ giúp vàcho ra lò mẻ gang đầu tiên vào năm 1963

Từ 1976 – 1989, ngành thép gặp nhiều khó khăn do nền kinh tế đất nước lâm vàokhủng hoảng và nguồn thép nhập từ Liên Xô và các nước XHCN vẫn còn dồi dào nênngành thép không phát triển và chỉ duy trì sản lượng 40.000 – 85.000 tấn/năm

Từ 1989 – 1995, thực hiện chủ trương đổi mới, của Đảng và ngành thép bắt đầu cótăng trưởng, sản lượng thép trong nước đã vượt ngưỡng 100.000 tấn /năm

Năm 1990, Tổng công ty thép Việt Nam thuộc Bộ Công nghiệp nặng được thành lập,thống nhất quản lý ngành sản xuất thép trong cả nước Sản lượng thép năm 1995 tănggấp 4 lần so với năm 1990, đạt 450.000 tấn/năm

Tháng 4/1995, tổng công ty Thép Việt Nam theo mô hình Tổng công ty 91 được thànhlập trên cơ sở hợp nhất Tổng công ty Thép Việt Nam thuộc Bộ công nghiệp và Tổngcông ty kim khí thuộc Bộ thương mại

Thời kỳ 1996 – 2003: Ngành thép vẫn giữ được tốc độ tăng trưởng khá cao, tiếp tụcđược đầu tư mới và đầu tư chiều sâu, đã xây dựng và đưa vào hoạt động nhiều dự ánliên doanh.[1] Tổng sản lượng năm trong năm 2017 ước đạt khoảng 11,4 triệu tấn, sảnxuất thép tăng trưởng mạnh nhưng mới đáp ứng khoảng 40% nhu cầu sắt thép nội địa,nên đây tiếp tục là ngành nhập siêu lớn, Bộ Công thương nhận định kèm theo đó làlượng khí thải ngày một tăng nhanh khiến cho đời sống của người dân bị ảnh hưởng

1.2 Các phương pháp xử lý khí thải:

Việc sản xuất gang thép đã sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên (quặng sắt, than, đávôi, khí thiên nhiên…) và sử dụng nhiệt năng, điện năng từ việc đốt cháy nhiên liệuhoá thạch (than, dầu, khí thiên nhiên) đã tạo nên nguồn phát thải khí ô nhiễm ra môitrường xung quanh là không nhỏ Từ đó, ta đưa ra các biện pháp xử lý như sau:

chất khí trong chất lỏng khi chúng tiếp xúc với nhau Việc khử chất khí ô nhiễm diễn

ra theo 3 giai đoạn:

1 Khuếch tán chất khí ô nhiễm đến bề mặt chất lỏng

2 Truyền ngang qua bề mặt tiếp xúc pha khí / lỏng (hòa tan)

3 Khuếch tán chất khí hòa tan từ bề mặt tiếp xúc pha vào trong pha lỏng

Thiết bị hấp thụ có chức năng tạo ra bề mặt tiếp xúc lớn giữa hai pha khí và lớn Córất nhiều dạng thiết bị hấp thụ khác nhau, nhưng có một số loại đặc trưng như:

+ Tháp đệm (packed tower): Là một cột được chất gần đầy vật liệu đệm nhằm tạo ra

một diện tích bề mặt tiếp xúc cao nhất có thể để cho dòng khí và dòng lỏng tiếp xúctốt với nhau khi chuyển động ngược chiều qua lớp đệm Vật liệu đệm được sử dụngtrong các tháp này có thể là đá nghiền, vòng Raschig, vật thể hình yên ngựa (ceramicberl saddle), than cốc, đá hình xoắn ốc (spral tile), vỉ lưới ô vuông làm bằng gỗ và cácloại sợi tổng hợp

Hình 1.1 Tháp đệm.

+ Tháp đĩa (plate tower): Là một cột mà trong đó có bố trí một số lượng nhất định

các đĩa đục lỗ bít kín ngang thân thiết bị để sủi bọt hoặc các khay rây và chất khíthường chuyển động đi lên ngược chiều với chất lỏng hấp thụ

Hình 1.2 Tháp đĩa.

+ Tháp phun (spray tower): Là một tháp rỗng có tiết diện ngang hình tròn hoặc hình

vuông, trong đó dòng khí chuyển động xuyên qua các tia lỏng được bắn phun thànhgiọt mịn

+ Hiệu suất làm sạch không cao, không dung để xử lý dòng khí có nhiệt độ cao.

+ Quá trình hấp thụ là quá trình toả nhiệt nên khi thiết kế nhiều trường hợp phải lắpđặt thêm thiết bị trao đổi nhiệt trong tháp hấp thụ để làm nguội và tăng hiệu quả quátrình xử lý

+ Khó chọn dung môi khi chất khí không có khả năng tan trong nước

+ Giá thành xử lý dung môi khá cao

Hình 1.4 Một số vật liệu đệm sử dụng trong hấp thụ.

1.2.2 Hấp phụ các chất ô nhiễm trên bề mặt vật liệu rắn:

Hấp phụ là một hiện tượng (quá trình) gây ra sự tăng nồng độ của một chất hoặc mộthỗn hợp chất trên bề mặt tiếp xúc giữa hai pha (rắn - khí, rắn - lỏng, lỏng - khí).

Quá trình hấp phụ phân chia thành hấp phụ vật lý và hấp phụ hoá học

+ Hấp phụ vật lý: Là loại hấp phụ gây ra do tương tác yếu giữa các phân tử; nó giốngnhư tương tác trong hiện tượng ngưng tụ Lực tương tác là lực van der Waals

+ Hấp thụ hoá học: Là loại hấp phụ gây ra do tương tác mạnh giữa các phân tử và tạo

ra hợp chất bề mặt giữa bề mặt chất hấp phụ và các phần tử bị hấp phụ Hấp phụ hoáhọc được tạo ra do áp lực hoá học

Trong công nghệ xử lý môi trường, để làm sạch các hơi và khí thải người ta thường sửdụng các chất hấp phụ xốp như than hoạt tính, sihcagen, zeolit có hoạt độ cao và khá

dễ dàng tái sinh

Bảng 1.1 Các số liệu kĩ thuật của các chấp hấp phụ thông dụng

1.2.2.1 Giới thiệu sơ lược về than hoạt tính:

Hình 1.5 Than hoạt tính.

Than hoạt tính là một chất hấp phụ rắn, xốp, không phân cực và có bề mặt riêng rấtlớn Về bản chất nguyên tố, nó thuộc nhóm graphit - một dạng thù hình của cacbon-gồm các tinh thể nhỏ có cấu trúc bất trật tự; nhưng khác vôi graphit là trong tinh thểcủa than hoạt tính các vòng sáu nguyên tử cacbon sắp xếp kém trật tự hơn Vì vậythan hoạt tính có cấu tạo xốp hơn và tạo nên nhiều lỗ hổng nhỏ không đồng đều và rấtphức tạp, Nhược điểm chủ yếu của than hoạt tính là kém bền cơ học và dễ cháy

Cấu trúc lỗ xốp phức tạp và bề mặt riêng khác nhau làm cho các loại than hoạt tínhnày trở nên có khả năng hấp phụ khác nhau Việc tạo ra các loại than khác nhau phụthuộc chủ yếu vào cách chế tạo, Có thể chia kích thước lỗ xốp thành ba loại sau:

* Dạng vi mao quản, bán kính hiệu dụng cỡ 10 Ao, có bề mặt riêng lớn nhất(350 1000 m2/gam và chiếm phần chủ yếu trong than hoạt tính

*Dạng mao quản trung gian có bán kính hiệu dụng trong khoảng 100 đến 250 Ao, bềmặt riêng không lớn lắm, khoảng 100 m2/gam

*Dạng mao quản lớn có bán kính hiệu dụng khoảng 1.000 đến 10.000 Ao; dạng này

có bề mặt riêng rất nhỏ, không quá 2 m2/gam

1.2.2.2 Giới thiệu sơ lược về Silicagel:

Hình 1.6 Silicagel.

Silicagel là gel của anhydrit axit silisic có cấu trúc lỗ xốp rất phát triển Mạng lưới củagel bao gồm các nguyên tử Si nằm giữa khối tứ diện nối với nhau thông qua các

nguyên tử O phân bố tại các đỉnh Bề mặt của gel thay vì các nguyên tử oxy là cácnhóm hydroxyl (OH); điều đó quyết định tính chất hấp phụ của silicagel.

Hạt Silicagel có khả năng hút nước mạnh ngoài ra với đặc tính xốp còn được dunglàm chất mang xúc tác, chất hấp phụ (pha tĩnh) trong phân tích sắc ký Silicagel là mộtchất vô cơ bền, không độc, bảo quản và vận chuyển dễ dàng

1.2.2.3 Các chất hấp phụ khác:

Trong tự nhiên có nhiều loại khoáng chất có khả năng hấp phụ như sét, bentomt,diatomit Các loại khoáng chất này thường được làm tăng khả năng hấp phụ củachúng lên nhiều sau khi xử lý bằng các biện pháp phù hợp Tính ưu việt nhất của cácchất hấp phụ tự nhiên là chúng có giá thành rất thấp so với các chất hấp phụ nhân tạo Các muối vô cơ và các oxit kim loại cũng có thể được dùng làm chất hấp phụ khi tađưa nó lên trên một chất mang nào đó, chẳng hạn như silicagen, oxit nhôm Để làmđiều đó, người ta trộn đều dung dịch 20-25% của muối yêu cầu với chất mang rồi sấykhô

Những ưu và nhược điểm của phương pháp xử lý bằng hấp phụ:

Quá trình thiêu đốt được áp dụng cho các trường hợp:

+ Phần lớn các chất ô nhiễm có mùi khó chịu đều cháy được hoặc thay đổi được vềmặt hoá học để biến thành chất có ít mùi hơn

+ Các loại sol hữu cơ có khói nhìn thấy được

+ Các hơi, khí thải hữu cơ có phản ứng với sương mù

- Ưu điểm:

+ Phân hủy được hoàn toàn các chất ô nhiễm cháy được

+ Khả năng thích ứng tốt của thiết bị đối với sự thay đổi vừa phải của lưu lượng vànồng độ khí thải

+ Hiệu quả xử lý cao

+ Xử lý được các chất khó xử lý

+ Nhiệt thiêu đốt có thể được thu hồi cho các công đoạn khác

- Nhược điểm:

+ Chi phí đầu tư, vận hành lớn

+ Làm tăng tính phức tạp của ô nhiễm không khí khi các khí cần xử lý chứa nitơ, lưuhuỳnh, photpho,…

+ Việc cấp thêm chất xúc tác trong quá trình đốt gây cản trở hoạt động của thiết bị

Hình 1.7 Cấu tạo đầu đốt trực tiếp.

1 Ống dẫn khí thải; 2 Vòng khống chế vận tốc khí thải; 3 Ống góp phân phối hơinước; 4 Các điểm phun hơi; 5 Bộ phận mồi lửa; 6 Ống cấp ga mồi; 7 Ống cấp hơi

nướcNgoài phương pháp đốt trực tiếp, thông thường còn có thể dùng phương pháp đốtbằng buồng đốt, phương pháp này áp dụng rộng rãi cho các khí thải chứa chất ô nhiễmdạng khí, hơi hoặc sol khí cháy được với nồng độ thấp

Các bộ phận chính của thiết bị này gồm: buồng đốt, vòi đốt, bộ điều chỉnh quá trìnhcháy và đồng hồ đo nhiệt

Hình 1.8 Buồng đốt khí thải hình trụ đứng.

1 Ống cấp khí thải; 2 Các cửa vòi đốt; 3 Vòng thắt bằng vật liệu chịu lửa; 4 Ốngcấp nhiên liệu; 5 Vỏ thép ốp vật liệu chịu lửa; 6 Ống khói thải khi sạch

Hình 1.9 Buồng đốt khí thải có ngăn áp lực.

1 Ống cấp khí thải; 2 Ống cấp nhiên liệu; 3 Ngăn áp lực; 4 Vòi đốt

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU ĐỐI TƯỢNG 2.1 Sơ lược quá trình hoạt động của lò nung:

Trong giai đoạn này các nguyên liệu đầu vào như: Quặng viên(Pellet), quặng sắt( Ironore), quặng thiêu kết, và các chất phụ gia như than cốc (coke), đá vôi(lime stone) đượcđưa vào lò nung (Blast furnace)

Nếu là phế liệu cũng sẽ được nung nóng tới 1 nhiệt độ nhất định để làm thành dòngkim loại nóng chảy (hot metal)

Hình 2.1 Quy trình xử lý quặng vào lò nung.

Nguyên liệu dùng để gia nhiệt cho lò nung đa dạng như: Than đá, củi, dầu FO,…Nhưng dựa vào đặc điểm kinh tế địa lý, phần lớn các nhà máy đều sử dụng dầu để làmnhiên liệu(chủ yếu là dầu FO) Trong khí thải của lò nung đốt dầu FO người ta thườngthấy có các chất sau: CO2, CO, NOx, SO2, SO3 và hơi nước, ngoài ra còn có một hàm

lượng nhỏ tro và các hạt tro rất nhỏ trộn lẫn với dầu cháy không hết tồn tại dưới dạngson khí mà ta thường gọi là mồ hóng.

2.2 Giới thiệu tổng quan về dầu FO:

Dầu là nhiên liệu được sử dụng phổ biến trong các lò công nghiệp Nhiên liệu dầu đốtđược chia thành 2 loại: Dầu nặng (heavy oil) và dầu nhẹ (light oil)

Nhiên liệu đốt lò dầu mazut (Fuel Oils – FO) là sản phẩm chủ yếu của quá trình chưngcất thu được từ phân đoạn sau phân đoạn gas oil khi chưng cất dầu thô ở nhiệt độ sôilớn hơn 350 0C Dầu mazut là loại nhiên liệu gồm chủ yếu các cặn của quá trình chưngcất dầu thô Loại dầu này thường được sử dụng cho các nồi hơi trong các nhà máyđiện, tàu, và trong các nhà máy công nghiệp

Dầu mazut được phân loại như sau:

• Dầu mazut loại nặng (FO nặng): là nhiên liệu đốt lò chủ yếu dùng trong côngnghiệp

• Dầu mazut loại nhẹ (FO nhẹ): bao gồm cả các loại dầu giống như điêzen (DO); dầuhỏa (KO), … khi chúng được sử dụng làm nhiên liệu để đốt lò (lò đốt dạng bay hơi,dạng ống khói hoặc lò đốt gia đình)

Theo TCVN 6239:2002, căn cứ vào độ nhớt động học và hàm lượng lưu huỳnh, nhiênliệu đốt lò (FO) được phân loại như sau:

Bảng 2.1 Các loại dầu FO

Các chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu đốt lò (FO) theo TCVN 6239:2002 được quyđịnh trong bảng dưới đây:

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu của các loại dầu FO

2.3 Tính toán tải lượng các chất ô nhiễm từ đốt dầu FO:

Các hệ số trong tính toán:

-Hệ số thừa không khí: α = 1,4

-Hệ số cháy không hoàn toàn: η = 0,03

-Hệ số tro bay theo khói: a = 0,475

Để cho ra 1 tấn sản phẩm thì lượng dầu FO tiêu thụ từ 25-36 lit

→ Lượng nhiên liệu tiêu thụ để nung 1 tấn phôi thép là 30 lit dầu FO

Bảng 2.3 Thành phần % các chất trong dầu FO

(Nguồn: Ô nhiễm không khí & Xử lý khí thải, Tập 3 – Trần Ngọc Chấn.)

Giả sử nhà máy luyện cán thép hoạt động 1 năm 300 ngày, mỗi ngày làm việc 24hLượng nhiên liệu dầu FO tiêu thụ trong 1h:

Nhà máy điện Công nghiệp khác

(Nguồn: Tổ chức Y tế Thế Giới (WHO), 1993)

Lượng không khí cần thiết để đốt cháy 1 kg dầu:

Lt = 11,53 C + 34,4 (H – O2

8 ) + 4,29 S = 11,53 × 0,834 + 34,4 × (0,1 – 0,0028 ) + 4,29 × 0,029 ≈ 13,17 kg không khí/kgdầu Lượng khí thải ở điều kiện chuẩn (1at, 2730K) được tính theo công thức:

Lk0 = (mf – mNC) + Lt

= (1 – 0,003) + 13,17

= 14,167 kgkk/kgdầu ≈ 10,98 m3kk/kgdầu

Trong đó: mf = 1 : là khối lượng nhiên liệu

mNC = 0,003 : là hàm lượng tro trong dầu

 Giả sử lò hơi hoạt động có hệ số nhiệt thừa là α = 1,4 (thực tế 1,4≤ α ≤1,45)

và Tkhói = 2000C (thực tế khói từ lò hơi có nhiệt độ từ 180 - 250℃) Khi đó,lưu lượng khói thải khi đốt 1kg dầu được tính theo công thức:

Lk = L k 0 × α ×(273+T khoi)

273 = 10,98× 1,4 ×(273+200)

273 = 26,63 m3kk/kgdầuLưu lượng khói thải ở 2000C: 26,63x500x0,97 = 12915,6 (m3/h)

(1 lít dầu = 0,97 kg dầu)

Lưu lượng khói thải ở 250C: 12915,6 × 25+273

200+273 = 8137,1 (m3/h) Nồng độ các chất ô nhiễm trong khí thải dầu FO (ở 250C) được tính theo công thức:Nồng độ (mg/m3) =

T ´a ilư ´ơ ng( g

h)Lưulư ´ơ ng( m

Hệ số phát thải tra bảng 2.4 (cột các ngành công nghiệp khác)

Lượng dầu FO cần cho 1 giờ như đã tính là 600 (l dầu/giờ)

Bảng 2.5 Nồng độ các chất ô nhiễm chủ yếu trong khí thải dầu FO

Chất gây ô nhiễm Tải lượng (g/h) Nồng độ ( mg/m3)

ra bên ngoài môi trường

Đối với chất SO2 ta có phương pháp đặc trưng

- Phương pháp hấp thụ: sử dụng nước, dung dịch hoặc huyền phù của muối kimloại kiềm, kiềm thổ.

- Phương pháp hấp phụ: sử dụng đá vôi, quặng dolomit, than hoạt tính,

2.5 Giới thiệu một số phương pháp hấp thụ SO 2 và phương pháp xử lý CO:

- Quá trình hấp thụ tốn nhiều năng lượng chi phí nhiệt lớn

- Nước sau khi hấp thụ nếu vượt ngưỡng cho phép cần được xử lý trước khi thải

1 Tháp hấp thụ; 2.Tháp giải thoát khí SO2; 3 Thiết bị ngưng tụ;

4,5.Thiết bị trao đổi nhiệt; 6 Bơm

2.5.2 Hấp thụ bằng đá vôi và nước vôi:

Là phương pháp áp dụng rất rộng rãi trong công nghiệp vì hiệu quả xử lí cao, nguyên liệu rẻ tiền và có sẵn ở mọi nơi

Sữa vôi là dung dịch quá bão hoà của vôi (Ca(OH)2) với nước (với hàm lượng vôi 100

÷110 g/lít) Khi phun vào tháp phun hay tháp đệm, khí SO2 bị dung dịch hấp thụ vàxảy ra phản ứng:

Ca(OH)2 + SO2  CaSO3¯+ H2OSunfit canxi ít tan trong nước và bị oxi hoá dần thành sufat canxi, lắng xuống theophản ứng:

2CaSO3 + O2  2CaSO4

Ưu điểm: của phương pháp này là quy trình công nghệ đơn giản chi phí hoạt độngthấp, chất hấp thụ dễ tìm, có khả năng xử lý mà không cần làm nguội và xử lý sơ bộ,không cần đến vật liệu chống acid và không chiếm nhiếu diện tích xây dựng

Có thể có hiệu quả hấp thu SO2 trong khí thải cao (tới 98%) khi dùng tháp đệm cóchiều dày lớp đệm h = 1m; Vận tốc trọng lượng dòng khí thải 0,6 kg/m2s và hệ sốphun nước vôi có pH = 9÷10 là 2 kg/m3kk

Nhược điểm: Trên thực tế sử dụng đã cảnh báo tính phức tạp trong sử dụng vì cặn vôi

đóng cứng làm hư hỏng hệ thống và thiết bị vì lý do như sau: Trong khói lò đốt ngoàikhí SO2 ra còn có CO2 với hàm lượng cao Lượng khí này sẽ phản ứng với dung dịchnước vôi theo phản ứng sau:

Ca(OH)2 + CO2  CaCO3¯ + H2OPhản ứng không mong muốn này làm tiêu tốn thêm hoá chất trong hệ thống Đồngthời, CaCO3 sẽ lắng đọng trên bề mặt lớp đệm, làm dày lên và làm tắc lớp đệm Chúngcòn đóng trên hệ thống phun dung dịch làm tắc nghẽn hệ thống này

Hình 2.3 Sơ đồ xử lý khí lưu huỳnh bằng đá vôi.

2.5.3 Phương pháp magiê oxit (MgO):

Phương pháp hấp thụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2) bằng oxit-hydro magie và tạothành các tinh thể ngậm nước sunfit magie

Ưu điểm: Phương pháp xử lý này có thể làm sạch khí nóng mà không cần làm sạch sơ

bộ sẽ thu được axit sunfuric là sản phẩm của sự thu hồi, hiệu quả quá trình xử lý cao,nguyên liệu dễ kiếm và rẻ tiền

Nhược điểm: Quy trình công nghệ rất phức tạp và chi phí cao, vận hành khó

Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 bằng magiê oxit kết tinh theo chu trình.

1 scrubơ; 2 bộ lọc; 3.bể chứa; 4 bộ phận khống chế liều lượng; 5, 6 xyclon thủy lực;7.máy lọc ép; 8 máy lọc chân không có băng tải; 9 lò nhiều tầng (hoàn nguyên MgO)

2.5.4 Phương pháp kẽm:

Trong phương pháp này chất hấp thụ là kẽm

SO2 + ZnO + 2,5 H2SO4  ZnSO3 + H2O

Ưu điểm: của phương pháp này là khả năng xử lý ở nhiệt độ cao (200 – 2500C)

Nhược điểm: có thể hình thành ZnSO4 làm cho việc tái sinh ZnO bất lợi về kinh tế nênphải thường xuyên tách chúng và bổ sung thêm ZnO

2.5.5 Hấp thụ bằng xút (NaOH):

Ưu điểm : Có một vài ứng dụng trong nước dùng tháp phun kết hợp tháp đệm lọc

SO2 bằng dung dịch xút 0,5÷1% với hệ số phun μ ÷ 3kg/kg đã cho kết quả:

Hạ được nồng độ SO2 trong khí thải lò đốt dầu F.O khoảng 85 ÷ 90%

Phản ứng trong quá trình như sau:

NaOH + SO2  NaHSO3NaOH + NaHSO3  Na2SO3 +H2ODung dịch này tránh được nhược điểm của dùng vôi là ít bị nghẹt hệ thống phun dungdịch và chỉ hấp thu SO2

Phản ứng phụ của xút với CO2 nếu có xảy ra thì một phần của cacbonat natri đượchình thành sẽ phản ứng với khí SO2 để tạo thành sunfit và bisunfit natri:

NaOH + H2CO3  NaHCO3 + H2O2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O

Na2CO3 + SO2  Na2SO3 +CO2NaHCO3 + SO2  NaHSO3 + CO2

Na2SO3 + SO2 + H2O  2NaHSO3Nhược điểm:

- Hệ thống này tiêu tốn nhiều xút;

- Còn đòi hỏi khí thải phải được làm nguội trước khi xử lý và trên thực tế nướcthải đã không được xử lý khi thải bỏ, vì nếu cộng thêm phần xử lý nước thì giá thành

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ, TÍNH TOÁN

VÀ THIẾT KẾ3.1 Đề xuất công nghệ xử lý – phương pháp hấp thụ

Khí SO2 là khí không màu, là loại khí độc có khả năng hoà tan trong nước cao hơn cáckhí ô nhiễm khác, gây tác động xấu đến sức khỏe của con người và động vật

Khí SO2 là chất khí ô nhiễm khá điển hình từ nhiều nhà máy công nghiệp Vì vậyphương pháp xử lí SO2 bằng tháp hấp thụ (tháp đệm) được áp dụng rộng rãi trong việc

xử lí khí SO2 từ các nguồn thải trước khi xả thải ra môi trường bên ngoài

3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

Sơ đồ xử lý khí thải nồi hơi được đề xuất như sau:

Dòng khí phát sinh từ lò hơi có nhiệt độ dòng khí thải cao (2000C) trước tiên được dẫnqua thiết bị trao đổi nhiệt để giảm nhiệt độ xuống sao cho thích hợp với quá trình hấpthụ khoảng 550C rồi mới đưa sang tháp hấp thụ

Dùng quạt gió thổi dòng khí thải vào tháp hấp thụ (tháp đệm với vật liệu đệm là vòngsứ) từ dưới lên Dung dịch hấp thụ được bơm từ thùng chứa lên tháp và tưới trên lớpvật liệu đệm theo chiều ngược với chiều của dòng khí đi trong tháp

Khí sạch được hút vào ống khói nhờ quạt hút và thải ra môi trường với nồng độ SO2đạt tiêu chuẩn cho phép Cmax (theo QCVN 19:2009/BTNMT) Nước sau khi hấp thụ

SO2 đi xuống đáy tháp và đi ra ngoài theo đường ống thoát chất lỏng Nước sau khihấp thụ nếu nồng độ SO2 cao sẽ được xử lý và tái sử dụng

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình xử lý SO 2 bằng tháp đệm.

Ưu điểm:

- Áp suất giảm tương đối thấp;

- Vẫn có thể xử lý trong điều kiện khí có tính ăn mòn cao;

- Có khả năng đạt được hiệu quả tương đối cao;

- Chi phí vốn tương đối thấp;

- Yêu cầu không gian tương đối nhỏ;

Nhược điểm:

- Sản phẩm thải thu được là dung dịch;

- Nhạy cảm với nhiệt độ;

- Chi phí bảo trì tương đối cao

3.2.1 Thuyết minh quy trình công nghệ

Dòng khí phát sinh từ lò hơi có nhiệt độ dòng khí thải cao (2000C) trước tiên được dẫnqua thiết bị trao đổi nhiệt để giảm nhiệt độ xuống sao cho thích hợp với quá trình hấpthụ khoảng 550C rồi mới đưa sang tháp hấp thụ

Dùng quạt gió thổi dòng khí thải vào tháp hấp thụ (tháp mâm xuyên lỗ) từ dưới lên.Dung dịch hấp thụ được bơm từ thùng chứa lên tháp và tưới trên lớp vật liệu đệm theochiều ngược với chiều của dòng khí đi trong tháp.

Khí sạch được hút vào ống khói nhờ quạt hút và thải ra môi trường với nồng độ SO2đạt tiêu chuẩn cho phép Cmax (theo QCVN 19:2009/BTNMT) Nước sau khi hấp thụ

SO2 đi xuống đáy tháp và đi ra ngoài theo đường ống thoát chất lỏng Nước sau khihấp thụ nếu nồng độ SO2 cao sẽ được xử lý và tái sử dụng

Hình 3.2 Sơ đồ quy trình xử lý SO 2 bằng tháp mâm.