II. XỬ LÝ KHÍ SO2 THEO PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ:
5. Xử lý SO2 bằng vôi và dolomit trộn vào than nghiền:
Từ lâu người ta đã biết các kim loại kiềm có phảnứng với SO2 đểtạo ra các muối sunfat. Tuy nhiên quá trìnhđốt nhiên liệu than nghiền có trộn với bột vôi và đolomit để khửSO2thì mới được áp dụng trong những năm gần đây và hiện nay vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện.
Phảnứng giữa vôi(CaO) và đolomit(CaCO3.MgCO3) với SO2xảy ra như sau: 2CaO + 2SO2+O2= 2CaSO4
Hình 18.Sơ đồlò hơi đốt nhiên liệu than nghiền có trộn với vôi đểkhử.
Nguyên lý hoạt động:
Than nghiền với cỡhạt có kích thước trên 6 mm được trộn cùng với vôi bột kích thước 1,6– 6 mm đổthành lớp dầy bên trên ghi phân phối không khí 1. Không khí được thổi qua lớp ghi từ dưới lên trên với vận tốc trên toàn tiết diện ngang của buồng đốt 0,6 – 4,6m/s. không khí xuyên qua lớp than cháyở nhiệt độ760–10400C làm cho các hạt nguyên liệu và vôi chuyển động, những hạt to và nặng bốc ên rồi rơi xuống, còn các hạt mịn bay theo sản phẩm cháy. Lớp than trong buồng đốt sôi động và do đó người ta gọi là quá trìnhđốt than “ gỉa hóa lỏng” hoặc “ giả sôi”. Buồng đốt được bao quanh bằng các ống 2 đểhấp thu nhiệt bức xạ, trong đó lưu thong nước và hơi. Ngoài ra trong lớp than “giảhóa lỏng” còn có thểbốtrí các dạng ống xoắn 3 đểnhận nhiệt trực tiếp từthan cháy. Bên trên lớp than còn bốtrí dãyống nằm ngang 4 đểvừa nhận nhiệt vừa có tác dụng cản trởkhông cho các hạt than lên cao và theo khói ra ngoài. Trên đường khói có bốtrí các dànống nhận nhiệt đối lưu 5 và dàn ống 6 tận dụng nhiệt trong khói thải đểhâm nóng nước trước khi cấp cho dànống chính. Khói thải ra ngoài có chứa tro, các hạt vôi hoặc đolomit và than được lọc bụi cấp thô trong xiclon 7 đểthu hồi than chưa cháy hết, tiếp theo được lọc tinhở bộlọc 8 rồi thải ra ngoài khí quyển.
Lớp than nổi bên trên phần lớn là tro, các chất trơ ,vôi và sunfat có lẫn một ít than chưa cháy hết sẽ được thải ra ngoài và nhiên liệu cùng chất hấp phụSO2 được bổsung vào buồng đốt qua ghi phân phối không khí hoặc qua cửa cấp than trên vách lò.
Ưu, nhược điểm:
Ưu điểm:
Phảnứng giữa vôi và SO2xảy ra mạnh nhấtởnhiệt độ760–10400C, còn phản ứng giữa đolomit và SO2ởnhiệt độ600 –12000C.
Có thể nói phương pháp này là sựkết hợp giữa quá trình cháy và quá trình khửkhí SO2thành một quá trình thống nhất trong buồng đốt của lò mà khôngđòi hỏi phải lắp đặt them nhiều phụtrợkhác.
Nhiệt độcháy của lớp than “giảhóa lỏng” được chọn trong khoảng 760- 10400C là với mục đích đạt hiệu quảkhửSO2cao nhất của vôi(khử được 90%). Với nhiệt độ tương đối thấp nêu trên sựhình thành và phát khí thải NOxđược giảm thiểuởmức 250 -600 ppm và vấn đề đóng cứng xỉthan cũng được hạn chế.
Hiệu quảkhửSO2của chất hấp phụphụthuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ, kích thước cỡhạt và tỷlệgiữa chất hấp phụ và lượng khí SO2trong sản phẩm cháy.
Tương quan giữa chất hấp phụvà khí SO2 ảnh hưởng đến hiệu quảkhửSO2:
Theo biểu đồhình 19,ứng với đường cong 1 nếu muốn đạt hiệu quảkhửlà 75% thì tỷ lệ(CaO+MgO):SO2là 3, điều đó có nghĩa là nếu nhiên liệu có thành phần lưu huỳnh Sp=3% thì lượng chất hấp phụCaO cần cho 1 tấn nhiên liệu dựa vào công thức VSO2=0,638.10-2.Sp cos thể tính được là 180 kg.
Hình 19.Đồthị niểu hiện mối tương quan giữa chất hấp phụvà khí SO2ảnh hưởng đến hiệu quảkhửSO2
Theo một nguồn tài liệu khác thì lượng đolomit cần dung đểkhửSO2 trong khói thải khi đốt 1 tấn mazut có thành phần Sp=1%và 2% một cách tương ứng là 20,4 và 38,5kg với hiệu quảkhửSO2 đạt được 50 - 80% cực đại là 91%.
Ngoài phương pháp trộn chất hấp phụ vào than đá trong lớp nhiên liệu “giảhóa lỏng”, người ta còn thực hiện công nghệxửlý SO2nêu trên bằng cách phun chất hấp phụcỡhạt 0-60 µm vào buồng đốt bằng các mũi phun đường kính 2mm đặtở độcao 4 m bên trên các vòiđốt.
Trong một số trường hợp người ta còn dùng vôiởdạng vữa (30% chất rắn trong nước theo khối lượng) và phun vào dòng khói thải trong thiết bịgọi là buồng sấy khô kiểu phun đặt trên đường khói của lò. Khí SO2tác dụng với Ca(OH)2theo phảnứng:
SO2+ Ca(OH)2= CaSO3 +H2O
Canxi sunfic bịoxy hóa rất nhanh bằng oxy có mặt trong khói thải và tạo thành canxi sunfat:
CaSO3 + ½ O2= CaSO4
Cả canxi sunfic và canxi sunfat đều ít tan trong nước khi các giọt vữa được làm khô bằng nhiệt của khói thải, chúng sẽtrởthành những hạt rắn có nhiều lỗrỗng và được tách ra khỏi khói thải trong thiết bị lọc bụi.Người ta gọi đó là phương pháp rửa khí ướt-khô hỗn hợp bằng đá vôi.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Giáo trình “Ô nhiễm không khí và xửlí khí thải” tập 3, GS.TS Trần Ngọc Chấn, NXB Khoa Học Và KỹThuật Hà Nội.
2 http://luanvan.net.vn/luan-van/do-an-khi-thai-47508/
3http://www.moitruong.com.vn
4 http://moitruongsaigon.com.vn/cong-nghe-xu-ly-khi-thai-so2/