Bài tập môn học kỹ thuật xử lý phát thải tính toán lượng phát thải dầu và đề xuất quy trình xử lý phát thải trong quá trình cháy nhiên liệu dầu

Bài tập môn học Kỹ thuật xử lý phát thải Tính tốn lượng phát thải dầu đề xuất quy trình xử lý phát thải trình cháy nhiên liệu dầu Giảng viên hướng dẫn: TS Tạ Văn Chương Nhóm • Danh sách thành viên: Nhóm • • • • • • • • • • Cao Tiến Hưng Vũ Minh Duy Lê Văn Quang Phạm Minh Tú Nguyễn Duy Nguyên Lê Văn Tân Nguyễn Trường An Huỳnh Chí Sơn Lê Đăng Khiêm Nguyễn Anh Tuấn TỔNG QUAN VỀ MƠI TRƯỜNG CƠ SỞ TÍNH TỐN LƯỢNG PHÁT THẢI DẦU PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ PHÁT THẢI DẦU Tổng quan môi trường Khái niệm môi trường  Môi trường tập hợp thành phần vật chất bao quanh ta, hình thành trình tự nhiên tạo người, có khả tác động đến tồn phát triển sinh vật  Môi trường tự nhiên bao gồm: thạch quyển, thủy khí  Mơi trường nhân tạo như: ruộng vườn, công viên, thành phố, cơng trình văn hóa, nhà máy,… Mơi trường tự nhiên Môi trường nhân tạo Các chất làm ô nhiễm môi trường        Các hợp chất có chứa lưu huỳnh: H2S, SOx Cacbon monoxit: CO Cacbon dioxit: CO2 Các hợp chất Nito: NOx, NH3 Các loại bụi, kim loại nặng Nhiệt, tiếng ồn Sóng điện từ, phóng xạ, thành phần khác: Mùi, D/F,… Ơ nhiễm khơng khí khu thị Các hoạt động dùng đốt dầu  Khởi động lị đốt than  Sử dụng lị đốt dầu  Được sử dụng cơng nghiệp nồi hơi, lò nung, lò đốt dạng bay hơi, dạng ống khói cho động đốt tàu biển… Q trình cháy lị dùng dầu FO + Q trình cháy lị dùng dầu FO oxy hoá nhanh nhiên liệu để tạo nhiệt + Oxy hoá nhiên liệu nhanh mang lại lượng nhiệt lớn + Nitơ xem yếu tố pha lỗng làm giảm nhiệt độ cần có để đạt lượng oxy cần cho trình cháy Sự cháy lò đốt dầu + Nitơ làm giảm hiệu suất cháy hấp thụ nhiệt từ nhiên liệu đốt cháy pha lỗng khí lị Nó cịn làm tăng khối lượng sản phẩm phụ q trình cháy Cơ sở tính tốn lượng phát thải dầu Nhiên liệu Dầu FO nhẹ có độ sơi 200-300°C, tỷ trọng 0,88 - 0,92 Dầu Mazut, gọi là dầu nhiên liệu hay dầu FO, phân đoạn nặng thu chưng cất dầu thơ  parafin và asphalt ở áp suất khí chân khơng Các dầu FO có  điểm sơi cao Trong kĩ thuật đơi người ta cịn chia thành dầu FO nhẹ FO nặng Dầu FO nặng có độ sơi lớn 320°C tỷ trọng 0,92 - 1,0 hay cao Độ nhớt dầu FO cao thay đổi phạm vi rộng từ 250-7.000 đơn vị Red-Wood chuẩn, độ nhớt dầu DO 4070 đơn vị Xử lý SOx  Xử lý SOx theo phương án ướt: Dùng dung dịch kiềm dung dịch hấp thụ để xử lý, thường ta dùng Ca(OH)­2­   Quá trình hợp nước SO2 để tạo axit sunphurơ, • SO2 + H2O H2SO3 2H+ + SO32 Q trình trung hịa kiềm oxi hóa thành sunphát xẩy đồng thời • • • • • H2SO3 + 2NaOH + 1/2O2 Na2SO4 + 2H2O H2SO3 + Ca(OH)2 CaSO3↓ + 2H2O CaSO3 + 1/2O2 CaSO4 H2SO3 + MgSO3 Mg2+ + SO32- + H2O SO32- +1/2O2SO42-  Xử lý SOx theo phương án khơ: Các phản ứng hóa học xẩy giống phần trên, khác chúng xẩy pha khí khơng phải dung dịch  • SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O • SO2 + H2O = H2SO3 • H2SO3 + CaO CaSO3 + H2O  Xử lý SOx theo phương án khô: Xử lý SO2 đường khơ thực theo hai cách Cách thứ xử lý sau lò đốt Cách thứ hai xử lý lò đốt  Sử dụng Thiết bị lọc túi xử lý khí thải chứa SO2  Hệ thống xử lý khí lị chứa bụi SO2 kiểu lọc túi làm việc nguyên lý biến khí SO2 thành CaSO3/CaSO4 dạng bụi xử lý chúng với bụi khí thải lọc túi  Thiết bị gồm ba phận chính: (1) Bộ phận trao đổi nhiệt hệ thống phun nước lạnh đồng thời hóa ẩm khí SO2 tạo phản ứng SO2 ẩm với vôi bột - Ca(OH)2 dạng bột - để tạo thành CaSO3 (2) Buồng lọc túi (3) Bộ phận tận thu tái sử dụng CaSO4  Hệ thống xử lý khí lị chứa SOx huyền phù CaCO3 03 04 Nguyên lý làm việc hệ thống cho huyền phù canxi cacbonát tiếp xúc với khí thải chứa SO2 tháp hấp thụ Canxi sunphit tạo thành oxi hóa oxi khơng khí để trở thành thạch cao  Phương trình phản ứng hóa học tổng thể xẩy sau: • CaCO3 + SO2 + 2H2O + 1/2O2 = CaSO4.2H2O + CO2 Xử lý NOx  Xử lý trung hịa khí Nitơ oxit (NOx) phương pháp ướt 03  NO2 tác dụng với dung dịch kiềm mạnh tạo thành đồng thời hai muối nitrat nitrit theo phương trình phản ứng: • 2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O   •  Nhưng dung dịch kiềm loãng hay nước, NO2 tạo thành muối nitrat hay axit nitric khí NO NO khí khơng bền, dễ dàng tác dụng với oxi khơng khí để oxi hóa thành khí NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO Khí NO2 vừa hình thành lại tiếp tục phản ứng nồng độ NO NO giảm xuống tới giá trị cân điều kiện cụ thể  Xử lý Nitơ oxit (NOx) phương pháp khử nhiệt độ cao 03 04  Phương trình xử lý: • (NH2) 2CO + H2O → 2 NH3 + CO2 • 2 NO + 2 NH3 + 1⁄2 O2 → 2 N2 + 3  H2O (3) Tách bụi thơ • 3 NO2 + 4 NH3 → 3  ⁄2 N2 + 6  H2O (4) xử lý cuối để tách nốt bụi nhỏ khí độc khác (2) Trao đổi nhiệt (1) Khử NOx nhiệt độ cao 06  Xử lý đồng thời Nitơ oxit (NOx) Lưu huỳnh dioxit Công nghệ xử lý cho hiệu suất xử lý khí khơng cao (tối đa khoảng 90% SO2 80% NOx), đơn giản, đầu tư thấp dễ lắp ghép Chính lý mà phù hợp với việc xử lý cho sở sử dụng lò đốt nhỏ lẻ hay nồi nhỏ đến vừa sử dụng nhiên liệu hóa thạch  Xử lý nối tiếp Nitơ oxit (NOx) Lưu huỳnh dioxit (SO2) Sơ đồ cơng nghệ xử lý nối tiếp khí NOx SO2 Lưu trình xử lý NOx cơng nghệ SCR trước, sau sấy nóng (AH) lọc bụi tĩnh điện (EP) SO2 hệ thống đệm kiểu ướt FGD sau Nhưng khí lị chưa xử lý nên bụi SO2 ảnh hưởng nhiều đến khả hoạt động tuổi thọ tầng xúc tác tháp SCR Nên sơ đồ đảo lại: Các phương pháp xử lý khí độc hại khác  Phân hủy nhiệt Để phân hủy chất dạng khí có hại cho mơi trường thành hay nhiều chất khác khơng độc hại thực bằng: Nguồn nhiệt gọi phân hủy nhiệt, Phân hủy nhiệt có xúc tác hay thơng qua phản ứng hóa học Kết hợp hai phương pháp đốt Phương pháp phù hợp với khí thải chứa hợp chất hữu dung môi, đốt với điều kiện nhiệt độ cao, chất hữu bị phân huỷ thành than, khí nước Nếu để phân hủy tự do, nhiệt độ phân hủy đòi hỏi cao tốc độ phân hủy thường chậm Vì người ta thường tiến hành với có mặt chất xúc tác Ở điều kiện làm lạnh bình thường, ta xử lý ngưng tụ thường thu hồi dung môi hữu cơ, axit  Xử lý khí phương pháp ngưng tụ Tất nhiên phương pháp phù hợp với trường hợp khí thải có nồng độ tương đối cao Trong trường hợp nồng độ nhỏ, người ta thường dùng phương pháp hấp phụ hay hấp thụ Cảm ơn thầy toàn thể bạn ý lắng nghe !!!! ... xác số liệu ta lập bảng cân số liệu: Ví dụ tính tốn Bảng cân số liệu SOx Ví dụ tính tốn Bảng tính cháy nhiên liệu Ảnh hưởng khí thải lị dùng nhiên liệu dầu FO Khí thải lị dùng nhiên liệu dầu FO... đốt dầu + Nitơ làm giảm hiệu suất cháy hấp thụ nhiệt từ nhiên liệu đốt cháy pha lỗng khí lị Nó cịn làm tăng khối lượng sản phẩm phụ trình cháy Cơ sở tính tốn lượng phát thải dầu Nhiên liệu Dầu. .. CƠ SỞ TÍNH TỐN LƯỢNG PHÁT THẢI DẦU PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ PHÁT THẢI DẦU Tổng quan môi trường Khái niệm môi trường  Môi trường tập hợp thành phần vật chất bao quanh ta, hình thành trình tự nhiên tạo