Phản ứng giữa vôi (CaO) và đolomit (CaCO3.MgCO3) với SO2 xảy ra nhƣ sau: 2CaO + 2SO2 + O2 = 2CaSO4
2 CaCO3.MgCO3 + 2SO2 + O2 = 2[CaSO4 + MgO] + 4CO2
Phản ứng giữa vôi và SO2 xảy ra mạnh nhất ở nhiệt độ 760÷1040oC, cón phản ứng giữa đolomit và SO2 - ở nhiệt độ 600÷1200oC.
Phƣơng pháp này là sự kết hợp giữa quá trình cháy và quá trình khử khí SO2 thành một quá trình thống nhất trong buồng đốt của lò mà không đòi hỏi phải lắp đặt thêm nhiều thiết bị phụ trợ.
Trên hình 3.24 là sơ đồ lò hơi đốt nhiên liệu than nghiền có trộn vôi để khử khí SO2.
Than nghiền với cỡ hạt có kích thƣớc trên 6 mm đƣợc trộn với vôi bột kích thƣớc 1.6 ÷ 6 mm đổ thành lớp dầy bên trên ghi phân phối không khí 1. Không khí đƣợc thổi qua lớp ghi từ dƣới lên trên với vận tốc trên toàn tiết diện ngang của buồng đốt 0.6 ÷ 4.6 m/s. Không khí xuyên qua lớp than cháy ở nhiệt độ 760 ÷ 1040oC làm cho các hạt nhiên liệu và vôi chuyển động, những hạt to và nặng bốc lên rồi rơi xuống, còn các hạt mịn thì bay theo sản phảm cháy. Lớp than trong buồng đốt sôi động do đó ngƣời ta gọi là quá trình đốt “giả lỏng” hoặc “giả sôi”. Buồng đốt đƣợc bao quanh bằng các vách ống 2 để hấp thụ nhiệt bức xạ, trong đó lƣu thông nƣớc và hơi. Ngoài ra trong lớp than giả lỏng còn có bố trí các dãy ống xoắn 3 để nhận nhiệt trực tiếp từ lớp than cháy. Bên trên lớp than còn bố trí dãy ống nằm ngang 4 vừa để nhận nhiệt vừa có tác dụng cản trở không cho các hạt than bốc lên cao và theo khói ra ngoài. Trên đƣờng khói có bố trí các dàn ống nhận nhiệt đối lƣu 5 và dàn ống 6 tận dụng nhiệt trong khói thải để hâm nóng nƣớc trƣớc khi cấp vào các dàn ống chính. Khói thải đi ra khỏi lò có chứa tro, các hạt vôi hoặc đolomit và than đƣợc lọc cấp thô trong xiclon 7 để thu hồi than chƣa cháy hết, tiếp theo đƣợc lọc tinh ở bộ lọc 8 rồi thải ra khí quyển.
Lớp than nổi bên trên phần lớn là tro, các chất trơ, vôi và sunfat có lẫn một ít than chƣa cháy hết sẽ đƣợc thải ra ngoài và nhiên liệu cùng chất hấp phụ SO2 đƣợc bổ sung vào buồng đốt qua ghi phân phối không khí hoặc qua cửa cấp than trên vách lò.
Nhiệt độ cháy của lớp than giả lỏng đƣợc chọn trong khoảng 760 ÷1040oC là với mục đích đạt hiệu quả khử SO2 cao nhất của vôi (khử đƣợc 90% SO2). Với nhiệt
Hình 3.25: Sơ đồ lò hơi với lớp than “giả lỏng”
1- Ghi phân phối không khí ; 2- Vách ống; 3- Dàn ống chìm trong lớp than; 4÷Dàn ống chắn; 5- Dàn ống nhận nhiệt đối lƣu; 6- Dàn ống tận dụng nhiệt; 7- xiclon lọc thô; 8- Thiết bị lọc tinh
Không khí Vôi hoặc đolomit Than Tro, sunfat Tro, bụi Khói thải 1 2 3 3 4 5 6 7 8
độ trên thì sự hình thành và phát thải khí NOx đƣợc giảm thiểu ở mức 250 ÷ 600ppm và vấn đề đóng cứng xỉ than cũng đƣợc hạn chế.
Hiệu quả khử SO2 của chất hấp phụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: nhiệt độ, kích thƣớc hạt và tỉ lệ giữa chất hấp phụ và lƣợng khí SO2 trong sản phẩm cháy.
Ngoài phƣơng pháp trộn chất hấp phụ vào than đốt trong lớp nhiên liệu giả lỏng, ngƣời ta còn có thể thực hiện công nghệ xử lý SO2 bằng cách phun chất hấp phụ cỡ 0 - 60µm vào buồng đốt bằng mũi phun đƣờng kính 2mm đặt ở độ cao 4m bên trên vòi đốt.