II. MỘT VÀI ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ
100 0C 150 0C 200 0C 12 48 55
1.3 Phương pháp hấp thụ SO2 bằng sữa vôi (CaCO3) hoặc CaO
* Nguyên tắc: Dùng dung dịch sữa vôi để hấp thụ khí SO2. Trong sữa
vôi có chứa CaO; Ca(OH)2; 5 – 15% CaCO3; và CaSO4, những chất thải rắn sẽ liên tục tách ra khỏi dung dịch sữa vôi rồi đi vào bể lắng, phần dung dịch còn lại được tuần hoàn trở lại tháp hấp thụ (Cơ chế bổ xung CaO khi cần thiết).
* Quy trình: Khói thải sau khi lọc sạch bụi đi vào Tháp đệm, trong đó
xảy ra quá trình hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch bột đá vôi tưới trên lớp đệm bằng vật liệu rỗng. Trong nước chảy ra từ tháp có chứa nhiều sunfit và sunfat canxi dưới dạng tinh thể và một ít bụi còn sót lại được tách khỏi dung dịch tại thiết bị tách tinh thể. Sau thiết bị tách tinh thể, dung dịch một phần lớn hồi lưu, tới cho tháp đệm, phần nhỏ còn lại đi qua bình lọc chân không để lọc các tinh thể dưới dạng cặn bùn và thải ra ngoài. Đá vôi được đập vụn nghiền thành bột, rồi cho vào thùng pha trộn với dung dịch loãng chảy ra từ bình lọc chân không cùng với nước bổ sung để được dung dịch sữa vôi mới. Hiệu quả hấp thụ SO2 bằng sữa vôi đạt 98%. Sức cản thủy lực của thiết bị không quá 20 kg/m2.
* Phương trình phản ứng xảy ra:
CaO + H2 = Ca(OH)2
CaOH2 + CO2 = CaCO3 + H2O CaCO3 + H2O = Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 + SO2 + H2O = CaSO3.2H2O + CO2 - CaCO3 kết hợp với lượng O2 dư tạo thành: CaSO3.2H2O + O2 = CaSO4.2H2O
* Ưu điểm:
- Hiệu suất hấp thụ SO2 bằng sữa vôi đạt 98%. Sức cản khí động của hệ thống không vượt quá 20 mm cột nước.
- Nguyên liệu vôi được sử dụng một cách hoàn toàn, cụ thể là cắn bùn từ hệ thống xử lí khí thải ra có thể được sử dụng làm chất kết dính trong xây dựng sau khi chuyến sunfit thành sunfat trong lò nung.
- Quy trình công nghệ đơn giản, chi phí hoạt động thấp, chất hấp thụ dễ tìm và rẻ tiền, có khả năng xử khí mà không cần làm nguội và xử lí bụi sơ bộ.
* Nhược điểm:
Tạo ra chất thải, đóng cặn trong thiết bị, ăn mòn, cần phải gia nhiệt khí thải sau khi sử lý SO2.
* Lưu ý:
- Quá trình hấp thụ bằng huyền phù CaCO3 (thành phần rắn : lỏng = 1:10, kích thước hạt CaCO3 0,1 mm )
- Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí , vận tốc hấp thụ của mỗi khí bị giảm sút. Khí hấp thụ hóa học trong tháp chảy màng hay tháp đệm sẽ xuất hiện hiện tượng đối lưu trên bề mặt. Bản chất của hiện tượng này là trên bề mặt phân chia pha xuất hiện dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quá trình truyền khối. Quá trình hấp thụ hấp thụ được thực hiện trong nhiều tháp khác nhau : tháp đệm , tháp chảy màng, tháp đĩa, tháp phun, tháp sủi bọt và tháp tầng sôi.
• Tháp hấp thụ phải thỏa mãn các yêu cầu sau : hiệu quả và có khả năng cho khí xuyên qua, trở lực thấp (< 3.000 Pa), kết cấu đơn giản và vận hành htuận tiện, khối lượng nhỏ, không hay tắc nghẽn bởi cặn sinh ra trong quá trình hấp thụ.
• Tháp đệm thường được sử dụng khi năng suất nhỏ, môi trường ăn mòn, tỉ lệ lỏng : khí lớn, khí không chứa bụi và quá trình hấp thụ không tạo ra cặn lắng.
• Tháp đĩa thường kinh tế hơn vì nó cho phép vận tốc khí lớn và do đó giảm đường kính tháp.Tháp đĩa được sử dụng khi năng suất lớn , lưu lượng lỏng nhỏ và môi trường không ăn mòn. Phổ biến nhất là tháp đĩa và tháp đĩa lỗ. • Tháp có cơ cấu phun chất lỏng bằng cơ học hay bằng áp suất được gọi là tháp phun. Tháp phun được dùng khi yêu cầu trở lực bé và khí có chứa hạt rắn. Tháp hấp thụ với lớp đệm chuyển động theo nhiều dạng khác nhau đang
được nghiên cứu ứng dụng.