Theo như những nghiên cứu trước đó để xây dựng được hệ thống xử lý hơi thủy ngân từ tại các cơ sở lò đốt rác, ta có các thông số sau.
44 Tải trọng cân bằng: 284,4 mg/g.
Cần xử lí Vl khí thải/ 180 ngày (6 tháng) thay than một lần vdòng khí = 0,2 m/s= 720m/h
Khối lượng riêng than hoạt tính: d= 630(g/l)= 0,63(g/m3) Công suất của lò đốt Q= 200m3/h
Mỗi ngày yêu cầu thiết bị làm việc 8h/ngày Hiệu suất đảm bảo yêu cầu: H= 98% [1] Tiết diện của tháp hấp phụ:
S= 𝑄 𝑉 =200 720 = 0,2778 m2 Đường kính của tháp: d= 4𝑆 𝜋 =4.0,2778 3,14 = 0,5948 𝑚 ≈ 0,6 𝑚 Thể tích khí mà hệ thống phải xử lí(trong 6 tháng): Vkhí= 180.8.200= 288000 m3 Tổng khối lượng thủy ngân:
mHg = 288000.0,98.386,9= 109198656 mg (Hg) Khối lượng than cần dùng để hấp phụ toàn bộ lượng Hg trên:
mthan= 109198656 284,4 = 383961,519 𝑚𝑔 = 383,9615𝑘𝑔 Thể tích tháp hấp phụ: Vtháp= 𝑚𝐻𝑔 𝑑𝑡ℎ 𝑎𝑛 = 383,9615 0,63 = 609,4626 𝑙í𝑡
Vậy chiều cao của lớp than hoạt tính hthan= 𝑉
𝑆 = 609,4626
0,2778.1000= 2,1938m= 2,2𝑚
Các cơ sở đốt rác đã có hệ thống xử lý bụi và hơi nóng nên đã giảm bớt khối lượng công việc mà hệ thống phải làm, vì thế ở đây chúng tôi không trình bày giai
45
đoạn tiền xử lý. Như vậy, ước tính chiều cao của tháp hấp phụ là 2,2m và đường kính tháp là 0,6m
Tháp hấp phụ không chỉ dùng để xử lý hơi Hg mà nó còn sử xử lý được cả CO2, SO2, NOx… và do vậy than hoạt tính là loại vật liệu được sử dụng phổ biến trong công nghệ xử lý khí thải.
46
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiên cứu và thử nghiệm về “ Thiết kế và chế tạo hệ thống xử lý hơi thủy ngân” kết quả ghi nhận được như sau:
Hệ thống nghiên cứu hấp phụ hơi thủy ngân đã được thiết kế và chế tạo thành công với hiệu suất đạt 98%
Những điều kiện phù hợp để thu được hiệu suất xử lý tốt nhất được xác định: - Nhiệt độ khí: 320C
- Tốc độ lưu lượng khí: 3m3/h
- Tuổi thọ của than hoạt tính (than hoạt tính được tẩm bromua): 2 tháng Hệ thống vận hành ổn định trong điều kiện thực tế tại khu vực xử lý bóng đèn huỳnh quang – Công ty TNHH Thương mại Sản xuất Dịch vụ Môi trường xanh, bước đầu đã cho thấy những kết quả hết sức khả quan. Với nồng độ Hg đầu vào 0,83 mg/m3sau khi đi qua thiết bị nghiên cứu hơi thủy ngân với kết quả đầu ra, đã loại bỏ hoàn toàn hơi thủy ngân.
Mô phỏng thiết bị quy mô công nghiệp với công suất lớn hơn có chiều cao của tháp hấp phụ là 2,2m và đường kính tháp là 0,6m.
47
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Trần Hồng Côn, Đồng Thị Kim Loan, Công nghệ xử lý khí thải (2006), Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội
2. Lê Thị Cẩm Nhung“Nghiên cứu tổng hợp và đặc trưng vật liệu hấp
phụ chọn lọc hơi Hg từ than hoạt tính”. Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hóa học,
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN.
3. Đặng thị Thanh Lê, Nguyễn Trọng Uyển, Hóa học vô cơ (2013), Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
4. Huỳnh Việt Quang, Tạ Quốc Dũng, Nguyễn Minh Hải “Nghiên cứu phương (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
pháp xử lý thủy ngân trong khai thác khí” Trường Đại học Bách khoa TP.HCM.
5. Mạc Văn Thức “Nghiên cứu biến tính than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ
hơi thủy ngân”Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên – ĐHQGHN
6. Nguyễn Đình Triệu (1999), Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hóa học, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
7. Mai Thanh Truyết (12/2008), “Hiểm họa thủy ngân trong than nhiệt điện”, Y dược Ngày nay
Tiếng Anh
8. D.J. Akers, B. Toole-O’Neil (1998), “Coal cleaning for HAP control: cost
and performance”, Presented at the International Technical Conference on Coal
Utilization and Fuel Systems, March 9– 13.
9. D.J. Akers, B. Toole-O’Neil (1998), “Coal cleaning for HAP control: cost and performance”, Presented at the International Technical Conference on Coal Utilization and Fuel Systems, March 9– 13.
48
10. C. Battistoni, E. Bemporad, A. Galdikas, S. Kačiulis, G. Mattogno, S.Mickevičius, V. Olevano (1996), “Interaction of mercury vapour with thin films of gold”, Appl. Surf. Sci. 103, pp. 107–111.
11. P. Biswas, C.Y. Wu (2005), “Critical review: nanoparticles and the environment”, J. Air Waste Manage. Assoc. 55, pp. 708–746.
12. Yan Cao,Jiang Wu, Weiguo Pan, Minqiang Shen, Jianxing Ren, Yuying Du…“Evaluation of mercury sorbents in a lab-scale multiphase flow reactor, a pilot-scale slipstream reactor and full-scale power plant”.
13. T. Chien, H. Chu, and H. Hsueh (2003), “Kinetic study on absorption of SO2 and NOx with acidic NaClO2 solutions using the spraying column”, Journal of EnvironmentalEngineering, vol. 129, pp. 967-974.
14. J. Dong, Z. Xu, S.M. Kuznicki (2009), “Magnetic multi-functional nano composites for environmental applications”, Adv. Funct. Mater. 19, pp. 1268–1275
15. J. Dong, Z. Xu, S.M. Kuznicki (2009), “Mercury removal from flue gases by novel regenerable magnetic nanocomposite sorbents”, Environ. Sci. Technol. 43, pp. 3266–3271.
16. D.D. Ferris, et al. (1992), “Engineering Development of Advanced Physical Fine Coal Cleaning Technologies-Froth Flotation”, ICF Kaiser Engineers Final Report for U.S.Department of Energy Agreement No. DEAC22- 88PC88881,
Dec.
17. R.B. Finkelman, R.W. Stanton, C.B. Cecil, J.A. Minken (1979), “Modes of occurrence of selected trace elements in several Appalachian coals”, Prepr. Pap.- Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem. 23– 24, pp. 6 –24.
18. K.C. Galbreath, D.L. Toman, C.J. Zygarlicke, J.H. Pavlish (2000), “Trace element partitioning and transformations during combustion of bituminous and subbituminous U.S. coals in a 7-kW combustion system”, Energy Fuels 14 (6), pp. 1265– 1279.
49
19. S.B. Ghorishi, R.M. Keeney, S.D. Serre (2002), “Development of a Cl- impregnated activated carbon for entrained-flow capture of elemental mercury”, Environ. Sci. Technol. 36, pp. 4454–4459.
20. T.C. Ho, A.R. Ghai, F. Guo, K.S. Wang, J.R. Hopper (1998), “Adsorption and desorption of mercury on sorbents at elevated temperatures”, Combust. Sci. Tech. 134, pp. 263–289.
21. M. Horvat, V. Lupšina, B. Pihlar (1991), “Determination of total mercury in coal fly ash by gold amalgamation cold vapour atomic absorption spectrometry”. 22. H. Hsi, M.J. Rood, M. Rostam-Abadi (2000), “Effects of sulfur impregnation temperature on the properties and mercury adsorption capacities of activated carbon fibers (ACFs)”, Environ. Sci. Technol. 25, pp. 2785–2791.
23. H. Hsi, M.J. Rood, M. Rostam-Abadi (2002), “Mercury adsorption properties of sulfur-impregnated adsorbents”, J. Environ. Eng. 128, pp. 1080–1089.