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
1.5 Hấp thụ SO2 bằng Magiê oxit (MgO)
Về khả năng sử dụng sữa MgO để khử SO2 khói thải đã được biết từ lâu, nhưng nghiên cứu ứng dụng trong công nhgiệp mới được thực hiện gần đây chủ yếu là do các nhà khoa học – công nghệ của Liên Xô cũ.
SO2 được hấp thụ bởi oxit –hydroxit magiê, tạo thành tinh thể ngậm nước sunfit magiê.
* Nguyên tắc: Về cơ bản giống với quy trình hấp thụ SO2 bằng sữa
vôi. Việc tái sinh Mgo được thực hiện bằng cách nung kết tủa thu được có thêm than cốc hoặc chất khử SO4. Sản phẩm của quá trình tái sinh là MgO và
SO2.MgO tuần hoàn trở lại tháp hấp thụ, còn SO2 đậm đặc có thể đưa sang công đoạn chế biến axit sunfuric hoặc lưu huỳnh đơn chất:
Trong thiết bị hấp thụ xảy ra các phản ứng sau:
MgO + SO2 = MgSO3 MgO + H2O = Mg(OH)2
MgSO3 + H2O + SO2 = Mg( HSO3)2
Mg(OH)2 + Mg( HSO3)2 = 2MgSO3 + 2H2O Phương trình tại tháp tái sinh:
MgSO3 to→ MgO + SO2
MgSO4 to→ MgO + SO2 + CO2 MgO to→ Mg(OH)2
Độ hòa tan của sunfit magiê trong nước bị giới hạn, nên lượng dư ở dạng MgSO3.6 H2O và MgSO3.3 H2O rơi xuống thành cặn lắng.
Tỉ lệ rắn : lỏng trong huyền phù là 1:10; độ pH ở đầu vào là 6,8 - 7,5; còn ở đầu ra là 5,5- 6,0 Sunfat magiê được hình thành do oxit hóa sunfit magiê. MgSO3 + O2 MgSO4
Sự hình thành MgSO4 không có lợi cho việc tái sinh MgO (nhiệt độ phân hủy MgSO4 là 1.200 - 11.300oC). Do đó cần hạn chế phản ứng này bằng cách giảm bớt thời gian tiếp xúc giữa pha khí và pha lỏng hoặc dùng chất giảm tính oxi hóa.
Tái sinh Magiê được thực hiện trong lò nung ở nhiệt độ = 900oC và cho thêm than cốc .
Khi nung như vậy thì khí SO2 thoát ra là 7 - 15%. Khí được làm nguội , tách bụi và sương mù axit sunfuric rồi đưa đi sản suất axit sunfuaric.
Trong đó chúng ta có thể xử lí theo các phương pháp sau: - Magiê oxit “kết tinh” theo chu trình - Magiê oxit không kết tinh
- Magiê sủi bọt
- Magiê oxit kết hợp với potos ( kali cacbonat )
* Ưu điểm: Có thể xử lí khí nóng không cần làm nguội sơ bộ .Thu được sản phẩm tận dụng axit sunfuric. MgO dễ kiếm và rẻ tiền , hiệu quả xử lí cao.
* Nhược điểm: Tốn năng lượng cho quá trình nung kết tủa để tái sinh MgO