Hình 4.12. Nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý khí SO2
Nguyên lý
Sau khi dòng khí thải qua lọc bụi tay áo, bụi sẽ được giữ lại đến 98% nhưng vẫn còn chứa khí SO2 nên tiếp tục phải xử lý bằng phương pháp hấp thụ. Nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý khí thải như sau:
Tóm tắt công nghệ xử lý khí thải như sau:
- Khí thải sau khi qua lọc bụi túi vải có nhiệt độ khá cao được sục vào trong bể tản nhiệt kín chứa nước lạnh để giảm nhiệt độ.
Dòng khí mang theo nhiệt độ cao làm cho nước trong bể nóng lên. Nước nóng trong bể tản nhiệt đi theo ống dẫn được lưu thông với bể làm mát. Máy thổi khí cung cấp khí tươi cho hệ thống đường ống sục khí dưới đáy của bể làm mát, kết quả nước trong bể này được làm mát và tuần hoàn trở lại bể tản nhiệt theo dòng đối lưu.
- Nhiệt độ dòng khí thải tại bể tản nhiệt được giảm xuống đáng kể, dòng khí này đi lên từ đáy bể sẽ theo đường ống dẫn khí đi đến tháp giải nhiệt. Tại đây được bố trí hệ thống giàn phun mưa cùng với hai lớp vật liệu lọc với các vách ngăn tràn.
Dung dịch hấp phụ được bơm từ bể chứa dung dịch theo ống dẫn đến giàn phun mưa. Nhờ sự phân bố đều dung dịch trên toàn bộ tiết diện ngang của 2 lớp vật liệu lọc đã làm cho khả năng tiếp xúc giữa dòng khí và dung dịch tăng cao.
- Khí SO2 sẽ tác dụng với dung dịch hấp thụ theo phương trình phản ứng sau:
SO2 + H2O H2SO3
H2SO3 + Ca(OH)2 CaSO3.2H2O SO3.2H2O + 1/2O2 CaSO4.2H2O
Các chất rắn CaSOxđược lắng nhờ hệ thống lắng ly tâm được đặt trong bể chứa dung dịch. Cặn lắng được bơm vào bể chứa bùn và đem đi xử lý, dung dịch hấp phụ được bơm tuần hoàn trở lại tháp. Khí SO2 chuyển động với vận tốc cao 5,5 - 6,0 m/s để hòa trộn với chất lỏng có thể mang theo các hạt sương. Màng tách nước được đặt ở tầng trên cùng của tháp có chức năng giữ lại các hạt sương bị mang theo cùng dòng khí đi lên. Ngoài ra màng này cũng có nhiệm vụ hấp thụ lượng khí thải còn sót lại ở 2 lớp vật liệu lọc bên dưới.
Khi xây dựng hệ thống xử lý khí thải sẽ lắp đặt và thiết kế sẵn các cửa thuận tiện cho việc lấy mẫu khí thải, phục vụ công tác giám sát môi trường định kỳ của Nhà máy. Vị trí đặt cửa lấy mẫu khí thải cao cách mặt đất là 15 m.
* Thông số kỹ thuật chính của hệ thống xử lý khí thải
Thông số kỹ thuật chính của hệ thống xử lý khí thải cụ thể như sau:
- Tháp hấp thụ
+ Chức năng: Có chức năng phân tách các cấu tử trong hỗn hợp khí
+ Vận tốc dòng khí đi qua mua tháp: 0,5 m/s + Hình dạng: Tháp được thiết kế hình tròn. + Đặc tính kỹ thuật D = 1,4m; H = 6m + Vật liệu Inox SUS304
- Quạt hút
+ Chức năng: Dòng khí thải thoát ra ngoài môi trường với áp lực thấp không thể thắng được lực cản trong đường ống và tháp hấp thụ. Quạt hút nhằm tăng áp lực dòng khí thải, tạo điều kiện để dòng khí thải có thể thắng được lực cản, đi qua tháp hấp thụ và thoát ra ngoài. Ngoài ra, quạt hút sẽ tạo ra luồng gió xoáy trong đường ống và trong tháp để dòng khí thải tiếp xúc nhiều với dung dịch hấp thụ. Và nhằm đảm bảo cho hiệu suất đối của lò hơi, sử dụng quạt có môtơ biến tần được điều chỉnh theo lưu lượng khói thải.
+ Công suất Quạt trục, 2Hp.
+ Đặc tính Môtơ biến tần điều chỉnh theo lưu lượng khói thải
+ Vật liệu Inox - Thùng chứa dung
dịch sữa vôi
+ Hóa chất đưa vào thùng pha loãng với nước với liều lượng theo qui định và được khuấy trộn đều nước khi bơm vào hệ thống bằng bơm định lượng hóa chất.
+ Thùng chứa hóa chất có dung tích: 5 m3
- Bơm định lượng sữa vôi:
+ Chức năng: Là bơm chuyên dụng có khả năng bơm được những loại hóa chất có tính ăn mòn rất cao. Lưu lượng hóa chất được châm vào hệ thống rất chính xác và
đảm bảo áp lực vận hành. Các bơm hóa chất vận hành tự động theo chế độ hoạt động của bơm hoặc theo tín hiệu điều khiển pH.
+ Nhãn hiệu Doseuro + Nước sản xuất Ý + Số lượng 01
+ Công suất 30 L/h, P = 2bar + Vật liệu Nhựa tổng hợp
- Hệ thống điện điều khiển
+ Nguồn điện sử dụng cho hệ thống có điện thế 380V, tần số 50Hz, 3 pha. Công suất cấp điện được xác định dựa vào tất cả các thiết bị sẽ hoạt động đồng thời với công suất tối đa. Trong trường hợp nguồn điện gặp sự cố sẽ có hệ thống bảo vệ hoạt động tránh các hiện tượng hỏng hóc.
+ Toàn bộ hệ thống xử lý khí thải đều được tập trung điều khiển tại tủ điện trung tâm. Tủ điện bao gồm các Aptomat, cầu chì, rơle, khởi động từ, bộ định thời gian, bộ biến dòng, các đồng hồ hiển thị điện thế, cường độ dòng, đèn báo, chuông báo, nút dừng khẩn cấp…
+ Chế độ vận hành tủ điện đơn giản, được thực hiện theo hai chế độ chính là tự động (Auto) và vận hành tay (Manu). Ở chế độ tự động người vận hành không cần thao tác trên tủ điện trong suốt chu kỳ vận hành hệ thống.
Chất lượng khí thải trước và sau hệ thống xử lý
Bảng 4.6. Chất lượng khí thải trước và sau hệ thống xử lý khí thải
TT Thông số Đơn vị
Chấtlượng không
khí trước hệ thống xử lý (Sau lọc bụi tĩnh điện, lọc bụi tay áo và
xử lý khí thải SO2)
Chấtlượng
không khí sau hệ
thống xử lý (Sau
lọc bụi tĩnh điện, lọcbụi tay áo và
xử lý khí thải SO2) QCVN 19:2009 /BTNMT, mức B, Kp = 1 và Kv = 1 1. Nhiệt độ 0C 30 28 - 2. SO2 mg/Nm3 62 45 500 3. NOx mg/Nm3 48 37 850 4. CO mg/Nm3 55 35 1.000 5. CO2 (%)V 2,1 0,6 - 6. O2 (%)V 38,2 20,1 - 7. Bụi mg/Nm3 2,8 0,5 200 8. Fe mg/Nm3 3,1 0,35 - 9. Pb mg/Nm3 2,5 1,0 5 10. Cu mg/Nm3 7,2 5,0 10 11. Zn mg/Nm3 9,8 5,0 30
Các kết quả trên cho thấy nồng độ khí thải sau hệ thống xử lý đều đạt QCVN 19:2009/BTNMT, được phép xả ra môi trường qua ống khói cao +60 m.
Quy trình vận hành hệ thống xử lý bụi và khí thải
Sau khi lắp đặt thiết bị xử lý khí thải cho Nhà máy, Nhà thầu sẽ hướng dẫn và chuyển giao công nghệ cho cán bộ công nhân của Nhà máy. Trong quá trình đó, Nhà thầu sẽ cùng với cán bộ nhà máy xây dựng quy trình vận hành hệ thống xử lý khí thải.