Vấn đề tách NOx ra khỏi khói thải chính là tách NO vì nó chiếm chủ yếu. Khí NO hòa tan kém trong nƣớc, vì vậy biện pháp rửa là không phù hợp. Ở đây ta dung phƣơng pháp hoàn nguyên có xúc tác và nhóm xúc tác là oxit kim loại.
Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt
Hoàng Xuân Hòa 90 Khóa 2011B
+ Hoàn nguyên có xúc tác (SCR –Selective catalytic NOx removal system): khi dòng khí thải đi qua thiết bị khử NOx bằng NH3 với các lớp xúc tác, NOx bị phân hủy thành N2 và H2O.
Ammoniac là chất khử có khả năng phản ứng chọn lọc với NO và NO2 ở nhiệt độ cao >232 0c. Quá trình khử đƣợc thực hiện trên bề mặt xúc tác tạo thành Nito và nƣớc theo các phản ứng sau:
Khi có mặt của oxy:
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O Phản ứng phụ không mong muốn:
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O Khi không có mặt của oxy: 6NO + 4NH3 → 5N2 + 6H2O 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O
- Nhóm xúc tác oxit kim loại: Fe2O3/Cr2O3, V2O5/ TiO2…Nhiệt độ làm việc từ 300-450 0C.
* Thuyết minh sơ đồ làm việc của hệ thống:
Khói thải ra khỏi lò hơi thì đƣợc đƣa vào bộ lắng bụi tĩnh điện để xử lý bụi. Khi dòng khí mang bụi đi vào thiết bị, nhờ có điện trƣờng mạnh các phân tử khí sẽ bị ion hóa và nhiểm điện âm và di chuyển về các điện cực lắng. Trên đƣờng di chuyển các phân tử khí truyền điện tích âm cho các hạt bụi do tác dụng va chạm hoặc khếch tán ion. Các hạt bụi nhiễm điện âm sẽ di chuyển về cực lắng và đọng lại trên bề mặt của điện cực, sau một khoảng thời gian nào đó, các tấm bụi đƣợc giũ ra nhờ hệ thống rung, gõ. Dòng khí thải sau khi qua khỏi bộ lọc tĩnh điện thì nhiệt độ vẫn còn cao nên ta phải cho hạ nhiệt độ của dòng khí trƣớc khi đi vào tháp hấp thụ nhằm giảm lƣu lƣợng khí thải vào thiết bị nên có thể giảm đƣợc kích thƣớc thiết bị và kích thƣớc đƣờng ống dẫn. Chất tải nhiệt có thể dùng là nƣớc, vì vừa rẻ tiền lại có sẵn trong hệ thống cấp nƣớc của nhà máy. Nƣớc nóng sau khi tải nhiệt có thể cấp cho lò hơi, một phần cung cấp nƣớc nóng cho việc tắm rửa, sinh hoạt.
Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt
Hoàng Xuân Hòa 91 Khóa 2011B
Dòng khí sạch bụi và đƣợc hạ nhiệt độ thiết bị TĐN (Nhƣ ta đã biết quá trình hấp thụ SO2 xảy ra ở nhiệt độ thấp) đi ra ngoài, nhờ sức hút của quạt đƣợc đƣa vào tháp hấp thụ SO2
Trong tháp hấp thụ, dòng khí đi từ dƣới lên dung dịch sữa vôi đƣợc phun từ trên xuống nhờ hệ thống giàn phun. Khí SO2 tiếp xúc với Ca(OH)2 xảy ra phản ứng mà sản phẩm tạo thành là bùn thạch cao. Bùn thạch cao theo dòng lỏng đi xuống đáy tháp và đƣợc tháo ra theo định kì. Sau khi xử lý SO2, dòng khí vẫn còn chứa NOx trƣớc khi đi vào tháp khử ta cho dòng khói đi qua bộ trao đổi nhiệt khói và hơi, để sấy nóng không khí cung cấp cho buồng đốt.
Dòng khí sau khi qua thiết bị trao đổi nhiệt khói và hơi đƣợc đƣa đến thiết bị khử xúc tác chọn lọc với chất khử đƣợc sử dụng là amoniac và xúc tác là V2O5. Ở nhiệt độ cao hơn 300 0C NH3 có khả năng phản ứng chọn lọc với NO và NO2. Quá trình khử đƣợc thực hiện trên bề mặt xúc tác V2O5 tạo thành Nitơ và nƣớc.
Khí sạch lên trên qua bộ khử ẩm (để tách nƣớc và bùn còn dính trong khí) rồi ra ngoài qua ống khói nhờ sức đẩy của quạt.
Ống khói có nhiệm vụ vận chuyển dòng khí thải ra môi trƣờng ở một độ cao nhất định, đảm bảo các chất ô nhiểm còn lại không gây tác hại đến môi trƣờng không khí xung quanh.
Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt
Hoàng Xuân Hòa 92 Khóa 2011B Hình 5-3 Sơ đồ dây chuyền xử lý khí thải
Quạt ly tâm Ống khói Tháp Khử NOx Nƣớc sạch Nƣớc nóng Tháp rửa Khí thải lò hơi
Lọc bụi tĩnh điện Tro, bụi
Thiết bị trao đổi nhiệt khói, hơi
Dung dịch NH3 Dung dịch
sữa vôi Thạch cao
Không khí Không khí nóng
Tháp Hấp thụ
SO2 TB TĐN
Luận văn thạc sỹ Chuyên ngành Kỹ thuật Nhiệt
Hoàng Xuân Hòa 93 Khóa 2011B