- QCVN 34:2010/BTNMT, QCVN về khớ thải cụng nghiệp lọc hoỏ dầu đối với bụivà cỏc chất vụ cơ
5.2.5.Xử lý khớ SO2 bằng vụi và đolomit trộn vào than nghiền
b. Quỏ trỡnh DAR-mangan (Mitsubishi)
5.2.5.Xử lý khớ SO2 bằng vụi và đolomit trộn vào than nghiền
Phản ứng giữa vụi (CaO) và đụlomit (CaCO3.MgCO3) với SO2 xảy ra như sau: 2CaO + 2SO2 + O2 = 2CaSO4
2CaCO3.MgCO3 + 2SO2 + O2 = 2[CaSO4 + MgO] + 4CO2
Phản ứng giữa vụi và SO2 xảy ra mạnh nhất ở nhiệt độ 760 – 10400C, cũn phản ứng giữa đụlomit và SO2 ở nhiệt độ 600 – 12000C.
Cú thể núi phương phỏp này là sự kết hợp giữa quỏ trỡnh chỏy với quỏ trỡnh khử khớ SO2 thành một quỏ trỡnh thống nhất trong buồng đốt của lũ mà khụng đũi hỏi phải lắp đặt thờm nhiều thiết bị phụ trợ khỏc.
Than nghiền với cỡ hạt cú kớch thước trờn 6mm được trộn cựng với vụi bột kớch thước 1,6 – 6 mm đổ thành lớp dầy trờn ghi phõn phối khụng khớ.
Khụng khớ được thổi qua lớp ghi từ dưới lờn trờn với vận tốc trờn toàn tiết diện ngang của buồng đốt 0,6 – 4,6 m/s. Khụng khớ xuyờn qua lớp than chỏy ở nhiệt độ 760 – 10400C làm cho cỏc hạt nhiờn liệu và vụi chuyển động, những hạt to và nặng bốc lờn rồi rơi xuống, cũn cỏc hạt mịn bay theo sản phẩm chỏy.
Hỡnh 5.7. Sơ đồ lũ hơi với lớp than “giả húa lỏng”
1. Ghi phõn phối khụng khớ 2. Vỏch ống 3. Dàn ống chỡm trong than 4. Dàn ống chắn 5. Dàn ống nhận nhiệt đối lưu
6. Dàn ống tận dụng nhiệt 7. Xiclon lọc thụ 8. Thiết bị lọc tinh
Lớp than trong buồng đốt sụi động và do đú người ta gọi là quỏ trỡnh đốt than “giả húa lỏng” hoặc “giả sụi”. Buồng đốt được bao quanh bằng vỏch ống để hấp thụ nhiệt bức xạ, trong đú lưuc thụng nước và hơi.
Ngoài ra, trong lớp than “giả húa lỏng” cũn cú thể bố trớ cỏc dóy ống xoắn để nhận nhiệt trực tiếp từ lớp than chỏy. Bờn trờn lướp than cũn được bố trớ dóy ống nằm ngang để vừa nhận nhiệt vừa cú tỏc dụng cản trở khụng cho cỏc hạt than bốc lờn cao và theo khúi ra ngoài. Trờn đường khúi cú bố trớ cỏc dàn ống nhận nhiệt đối lưu và dàn ống tận dụng nhiệt trong khúi thải để đung núng nước trước khi cấp vào dàn ống chớnh.
Khúi thải đi ra khỏi lũ cú chứa tro, cỏc hạt vụi hoặc đolomit và than được lọc bụi thụ trong xiclon để thu hồi than chưa chỏy hết, tiếp theo được lọc tinh ở bộ lọc rồi thải ra khớ quyển.
Lớp than nổi bờn trờn phần lớn là tro, cỏc chất trơ, vụi và sunfat cú lẫn một ớt than chưa chỏy hết sẽ được thải ra ngoài và nhiờn liệu cựng chất hấp phụ SO2 được bổ sung vào buồng đốt qua ghi phõn phối khụng khớ hoặc qua cửa cấp than trờn vỏch lũ. Lũ với quỏ trỡnh chỏy trong lớp than “giả húa lỏng” cú cường độ nhiệt thể tớch cỡ 5 MJ/m3.s trong lỳc đú ở cỏc loại lũ đốt bằng than phun thụng số trờn chỉ đạt 0,2 MJ/m3.s.
Ngoài ra cỏc dàn ống đặt chỡm trong lớp than tiếp xỳc vứoi cỏc hạt than đang chỏy và chuyển động với vận tốc lớn làm cho hiệu quả truyền nhiệt tăng cao, cú thể đạt 280 J/m2.K.s, trong lỳc ở cỏ lũ thụng thường là 50 – 85 J/m2.K.s mặc dự chờnh lệch nhiệt
Hỡnh 5.8. Biểu đồ hiệu quả khử SO2 của CaO + MgO khi đưa trực tiếp vào buồng đốt
1. Cỡ hạt < 60 àm 2. Cỡ hạt > 60 àm
Nhiệt độ chỏy của lớp than “giả húa lỏng” được chọn trong khoảng 760 – 10400C là với mục đớch đạt hiệu quả khử SO2 cao nhất của vụi (khử được 90% SO2). Với nhiệt độ tương đối thấp nờu trờn sự hỡnh thành và phỏt thải khớ NOx được giảm thiểu ở mức 250 – 600 ppm và vấn đề đúng cứng xỉ than được hạn chế.
Hiệu quả khử SO2 của chất hấp phụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ, kớch thước cỡ hạt, tỷ lệ giữa chất hấp phụ và lượng khớ SO2 trong sản phẩm chỏy.
Hỡnh 6.8. là biểu đồ hiệu quả khử SO2 của chất hấp phụ ở điều kiện nhiệt độ tối ưu đó nờu ở trờn.
Theo biểu đồ, ứng với đường cong 1 nếu muốn đạt hiệu quả khử SO2 là 75% thỡ tỉ lệ (CaO + MgO) :SO2 là 3, điều đú cú nghĩa là nếu nhiờn liệu cú thành phần Sp = 3% thỡ lượng chất hấp phụ CaO cần cho một tấn nhiờn liệu là 180kg. Nếu tớnh theo tỷ lệ theo phương trỡnh phản ứng thỡ vào khoảng 157,5 kg/tNL.
Ngoài phương phỏp trộn chất hấp phụ (vụi và đolomit) vào than và đốt trong lớp nhiờn liệu giả húa lỏng, người ta cú thể thực hiện cụng nghệ xử lý SO2 nờu trờn bằng cỏch phun chất hấp phụ cỡ hạt 0 – 60 à vào buồng đốt bằng cỏc mũi phun đường kớnh 2mm đặt ở độ cao 4m bờn trờn cỏc vũi đốt.
Trong một số trường hợp khỏc người ta cũn dựng vụi dưới dạng vữa (30% chất rắn trong nước theo khối lượng) và phun vào dũng khúi thải trong thiết bị gọi là buồng sấy
khụ kiểu phun đặt trờn đường khúi của lũ. Khớ SO2 trong khớ thải kết hợp vơi Ca(OH)2
theo phản ứng :
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O
Canxi sunfit (CaSO3) bị oxy húa rất nhanh bằng oxy cú mặt trong khớ thải và tạo thành CaSO4:
CaSO3 + 1/2O2 = CaSO4
Cả CaSO3 và CaSO4 đều rất ớt hũa tan trong nước. Khi cỏc giọt vữa được làm khụ băng nhiệt của khớ thải, thỡ chỳng sẽ trở thành những hạt rắn cú nhiều lỗ rỗng và được tỏch ra khỏi khớ thải trong thiết bị lọc bụi. Người ta gọi đú là phương phỏp rửa khớ ướt – khụ hỗn hợp bằng đỏ vụi.
5.3. Xử lý H2S bằng phương phỏp hấp phụ5.3.1. Xử lý khớ H2S bằng chất hấp phụ Fe2O3