Thiếtbị lọc bụi túi vải thường đặt phía sau thiếtbị lọc bụi cơ học để giữ lại những hạt bụi nhỏ mà quá trình lọc cơ học không giữ lại được Khi các hạt bụ
2.3.1.4.2 Nguyên lý hoạt động
phương trình phản ứng khi xử lý một số khí thải từ nhà máy xi măng(SO2;COX;NOX)
Hấp thụ SO2:
Hấp thụ SO2 sử dụng dung dịch hoặc huyền phù của muối kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ.
• Hấp thụ bằng nước:
Sơ đồ hệ thống xử lí SO2 bao gồm 2 giai đoạn:
Hấp thụ khí SO2 bằng cách phun nước vào dòng khí thải hoặc cho dòng khí thải đi qua lớp vật liệu đệm rỗng có tưới nước. Quá trình hấp thụ SO2 bằng nước diễn ra theo phương trình:SO2 + H2O = H+ + HSO3-
Giải thoát SO2 ra khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO2 (nếucần) và nước sạch Ưu điểm:
Nhược điểm:
− Cần lưu lượng nước lớn, thiết bị hấp thụ có thể tích lớn
− Loại SO2 ra khỏi dung dịch thực hiện bằng cách đun nóng nó đến 1000C, cần chi phí nhiệt lớn
Hấp thụ bằng huyền phù CaCO3 (thành phần rắn:lỏng = 1:10, kích thước hạt CaCO3 0,1mm) diễn ra theo các giai đoạn:
H2O + SO2 = H2SO3 CO2 + H2O = H2CO3
CaCO3 + H2SO3 = 2CaSO3 + H2CO3 CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2 CaSO3 + H2SO3 = Ca(HSO3)2
Ca(HSO3)2 + 2CaCO3 = Ca(HCO3)2 + 2CaSO3 Ca(HCO3)2 + 2H2SO3 = Ca(HSO3)2 + 2H2CO3 Ca(HSO3)2 + O2 = Ca(HSO4)2
CaSO3 + O2 = 2CaSO4
Ca(HSO4)2 + 2CaSO3 = Ca(HSO3)2 + 2CaSO4 Ca(HSO4)2 + 2CaCO3 = Ca(HCO3)2 + 2CaSO4 Ca(HSO4)2 + Ca(HSO3)2 = 2CaSO4 + H2SO3 CaSO3 + 0,5H2O = CaSO3.0,5H2O
CaSO4 + 2H2O = CaSO4.2H2O
• Hấp thụ bởi oxit– magie hydroxit:
(Tỉ lệ rắn:lỏng trong huyền phù là 1:10, pH = 6,8 – 7,5 MgO + SO2 = MgSO3
MgO + H2O = Mg(OH)2
MgSO3 + SO2 + H2O = Mg(HSO3)2
Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2 = 2MgSO3 + 2H2O
SO2 được hấp thụ bởi oxit– magie hydroxit, tạo thành tinh thể ngậm nước MgSO3. Độ hòa tan của sunfit magie trong nước bị giới hạn,nên lượng dưới dạng MgSO3.6H2O và MgSO3.3H2O rơi xuống thành cặn lắng.
• Hấp thụ bởi ZnO:
SO2 +ZnO + 2,5H2O = ZnSO3.2,5H2O
Khinồng độ SO2 lớn: SO2 +ZnO + 2,5H2O = Zn(HSO3)2
Kẽm sunfittạo thành không tan trongnước được tách rabằngxiclonnước vàsấy khô. Tái sinh ZnO:Nung sunfit ở nhiệt độ 3500C.
ZnSO3.2,5H2O = ZnO + SO2 + 2,5H2O 2.Xử lý NOx bằnghấp thụ
• Hấp thụ bằng nước:Khi hấp thụ NO2 bằng nước một phần axit nitric được sinh ra ở pha khí:
3NO2 + H2O= 2HNO3 + NO + Q Để xử lý NOx có thể sử dụng dung dịch oxi già loãng:
NO + H2O2 = NOx + H2O 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO N2O3 + H2O2 = N2O4 + H2O N2O4 + H2O= HNO3 + HNO2
Quá trình hấp thụ NOx thành HNO3 tăng theo độ tăng nồng độ axit và áp suất riêng phần của NOx. Để thúc đẩy quá trình có thể dùng chất xúc tác, hiệu quả xử lý đạt 97%.
• Hấp thụ bằng kiềm và huyền phù:
3NO2 + Na2CO3 = NaNO3 + NaNO2+ CO2 + Q
Phương trình phản ứng cho quá trình hấp thụ N2O3 bằng dung dịch kiềm và huyền phù: M2(CO3)m + N2O3 = M(NO2)m + CO2
M(HCO3)m + N2O3 = M(NO2)m + CO2 + H2O M(OH)m + N2O3 = M(NO2)m + H2O
Khi hấp thụ N2O3 hoạt độ của dung dịch kiềm giảm theo thứ tự:
KOH > NaOH > Ca(OH)2> Na2CO3> K2CO3> Ba(OH)2> NaHCO3> KHCO3> MgCO3> BaCO3> CaCO3> Mg(OH)2
3.Xử lý Cox Xử lý CO:
• Hấp thụ bằng [Cu(NH3)m(H2O)n]+:
[Cu(NH3)m(H2 O) n]+ xNH3 + yCO = [Cu(NH3)m(CO)y(H2O)n ]+ Q Dung dịch có tính kiềm yếu nên đồng thời hấp thụ CO2
2NH4OH + CO2 = (NH4 )CO3 +H2O (NH4)2CO3+CO2 + H2O = 2NH4HCO3
Xử lý CO2
Quá trình hấp thụ: :2RNH2 +CO2 +H2O = (RNH3)2CO3 (RNH3)CO3 + CO2 +H2O = 2NH3HCO3
2RNH2 +CO2 = RNHCOONH R
Dung dịch hấp thụ được phục hồi bằng cách đun nóng. .
Ưu điểm Giá rẻ, khả năng phản ứng cao, ổn định, dễ phục hồi.
Nhược điểm: Áp suất hơi cao và dung dịch tham gia phản ứng không thuận nghịch với COS
• Hấp thụ bằngnước phương trình phản ứng CO2+H2O=H+=HCO3-
Khả nănghấp thụ củanước cao khi áp suất riêng phần của CO2 là 3 – 4 at.
Ưu điểm: kếtcấu đơn giản, khôngtốn nhiệt, dung dịch rẻ, nước trơ với khí COS, O2 và cáctạp chất khác.
Nhược điểm: Hấp thụ H2 trong không khí, bơm công suấtlớn, khả nănghấp thụ thấp
2.3.1.4.3 Hiệu quả phương pháp
Là phương pháp tối ưu để xử lí các thành phần khí thải độc hại và bụi trong xử lí khí thải từ sản xuất xi măng.