- QCVN 34:2010/BTNMT, QCVN về khớ thải cụng nghiệp lọc hoỏ dầu đối với bụivà cỏc chất vụ cơ
4.3.2.Xử lý khớ SO2 bằng đỏ vụi (CaCO3) hoặc vụi nung (CaO)
b. Hấp thụ SO2 bằng nước cú xỳc tỏc
4.3.2.Xử lý khớ SO2 bằng đỏ vụi (CaCO3) hoặc vụi nung (CaO)
Xử lý khớ SO2 bằng vụi là một phương phỏp được ỏp dụng rộng rói trong cụng nghiệp vỡ hiệu quả xử lý cao, nguyờn liệu rẻ tiền, dễ kiếm.
Cỏc phản ứng húa học xảy ra trong quỏ trỡnh xử lý: CaCO3 + SO2 = CaSO3 + CO2
CaO + SO2 = CaSO3
CaSO3 + O2 = 2CaSO4
\
Hỡnh 4.9. Sơ đồ xử lý SO2 trong khớ thải bằng sữa vụi
1. Scrubber 2. Bộ phận tỏch tinh thể 3. Bộ lọc chõn khụng
4,5. Mỏy bơm 6. Thựng hũa trộn 7. Mỏy đập 8. Mỏy nghiền Nguyờn lý hoạt động của xử lý SO2 trong khớ thải bằng sữa vụi
+ Đỏ vụi hoặc vụi tụi sẽ được đập, nghiền nhỏ rồi được hũa trộn với nước tạo thành dạng dung dịch sữa vụi (huyền phự) trước khi được đưa vào phớa trờn của Scrubber. + Khớ thải chứa khớ SO2 sau khi được làm sạch tro bụi sẽ được đưa vào phớa dưới của Scrubber, trong lớp vật liệu đệm rỗng sữa vụi sẽ phản ứng với khớ SO2 theo phản ứng 1 và 3 hoặc phản ứng 2 và 3. Khớ sạch đi lờn phớa trờn và thoỏt ra ngoài.
+ Dung dịch thu được ở phớa dưới của Scrubber sẽ chứa nhiều tinh thể CaSO3.0,5H2O, CaSO4.2H2O và một ớt tro bụi sẽ được tỏch ra khỏi hỗn hợp bằng bộ phận tỏch tinh thể và bộ lọc chõn khụng. Phần dung dịch thu được sẽ được tuần hoàn trở lại Scrubber sau khi bổ sung thờm dung dịch sữa vụi.
Hiệu quả của quỏ trỡnh xử lý SO2 bằng phương phỏp này cú thể đạt đến 98%.
Lượng đỏ vụi (CaCO3) dựng để xử lý SO2 trong khớ thải từ quỏ trỡnh đốt chỏy 1 tấn than đỏ được xỏc định theo cụng thức:
Trong đú:
Sp : thành phần phần trăm về khối lượng của S trong nhiờn liệu; MS, MCaCO3: phõn tử gam của S và CaCO3;
� : hệ số khử SO2 trong khúi thải (mức độ cần thiết phải khử SO2; K : tỉ lệ CaCO3 nguyờn chất trong đỏ vụi (thường từ 0,8 ữ 0,9).
Nếu dựng vụi nung (CaO) thỡ trong cụng thức trờn M của CaCO3 được thay thế bằng M của CaO.
Lượng cặn khụ thu được trong quỏ trỡnh xử lý SO2 được xỏc định theo cụng thức:
Trong đú:
Gcặn: lượng cặn thu được trong quỏ trỡnh xử lý, kg/tấn nhiờn liệu; Mx: phõn tử gam của cỏc chất cú ký hiệu tương ứng.
Nhược điểm chung của cỏc phương phỏp dựng vụi là đúng cặn cỏu ở thiết bị, ăn mũn và phong húa thiết bị, bị vỏng...
Để trỏnh bỏm cặn CaSO4, người ta dựng cỏc biện phỏp sau:
- Tăng độ tưới lỏng /khớ để giảm độ quỏ bóo hũa sunfit canxi trong dung dịch; - Tuần hoàn sunfatcanxi cựng với chất lỏng hấp thụ để tạo cỏc trung tõm kết tinh; - Tăng thời gian lưu giữ dung dịch hấp thụ ngoài thiết bị hấp thụ để hoàn tất quỏ trỡnh kết tinh;
- Giữ pH cần thiết của dung dịch để giảm mức độ oxy húa sunfit thành sunfat canxi; - Xả dung dịch cú chứa tinh thể CaSO4 qua lớp cặn sunfit canxi để giảm mức độ bóo hũa của dung dịch theo thạch cao;
Việc khắc phục hiện tượng ăn mũn và phong húa thiết bị được thực hiện bằng cỏch chọn vật liệu thớch hợp và dựng lớp phủ.
Để tăng cường quỏ trỡnh truyền khối khớ - lỏng và giảm chất thải, người ta thờm ion Mg2+, Cl- và axit hữu cơ cacboxilic vào thiết bị hấp thụ để tăng mức độ sử dụng chất hấp thụ.
Việc đưa ion Mg2+ vào thành phần vụi là thay đổi độ hũa tan của sunfit canxi, do đú làm tăng hệ số truyền khối và làm giảm tỉ lệ lỏng/khớ trong thiết bị hấp thụ và đạt độ sử dụng vụi tới 90%. Nồng độ ion Mg2+ trong huyền phự tuần hoàn phải được ổn định vỡ lượng dư sẽ tạo dung dịch Mg(OH)2 rất khú lọc.
Cơ chế tỏc dụng của axit hữu cơ cacboxilic cũng tương tự như của ion Mg2+. Chỳng cú tỏc dụng đệm, làm giảm pH của dung dịch xuống đến 4 - 5, làm tăng nồng độ SO2
tại bề mặt phõn pha.
Yờu cầu đối với cỏc axit bổ sung vào huyền phự sữa vụi là: - Hằng số phõn ly phải trong khoảng 10-4 - 10-5
- Dễ kiếm (được cụng nghiệp sản xuất), rẻ - Hũa tan tốt trong nước
Vớ dụ: Xỏc định lượng đỏ vụi cần dựng trong một giờ để xử lý khớ thải cú chứa khớ SO2 đạt quy chuẩn xả thải cột B giỏ trị C theo QCVN19:2009/BTNMT. Biết lưu lượng khớ thải là 3,861 m3/s, tải lượng của SO2 ở trong khớ thải là 3,553 g/s, S chiếm 0,8% khối lượng than đỏ, một giờ đốt 0,8 tấn than, hệ số vựng Kv = 1 và tỷ lệ CaCO3 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
nguyờn chất trong đỏ vụi là K = 0,85.
Bài giải - Mức độ cần thiết phải khử SO2 là:
- Vậy lượng đỏ vụi tiờu thụ trờn một tấn nhiờn liệu là
- Lượng đỏ vụi tiờu thụ trong vũng một giờ là: 13,43.0,8 = 10,74 kg/h - Lượng cặn thu được trờn một tấn nhiờn liệu là:
- Lượng cặn thải ra mỗi giờ là: 17,57.0,8=14,06 kg/h