Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC
Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư M C L CỤ Ụ CH NG 1: T NG QUANƯƠ Ổ 1 CH NG 1ƯƠ : T NG QUANỔ 1.1.Gi i thi u:ớ ệ Sunfua dioxit là m tộ h pợ ch t hóa h cấ ọ có công th c SOứ 2 . Ch t khíấ quan tr ng này là s n ph m chính c a sọ ả ẩ ủ ự đ t cháy h p ch tố ợ ấ l u huỳnhư và nó là m t m i lo môi tr ng đáng k .ộ ố ườ ể SO 2 th ng đ c mô t là "mùi hôi c aườ ượ ả ủ l u huỳnh b đ t cháy". ư ị ố Nó là s n ph mả ẩ X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 1 Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư t o thành trong quá trình núi l a ho t đ ng và m t s ho t đ ng công nghi p khácạ ử ạ ộ ộ ố ạ ộ ệ nhau. SO 2 là lo i ch t ô nhi m ph bi n nh t trong s n xu t công nghi pạ ấ ễ ổ ế ấ ả ấ ệ cũng nh trong sinh ho t c a con ng i. Ngu n phát th i SOư ạ ủ ườ ồ ả 2 ch y u là t Cácủ ế ừ trung tâm nhi t đi n, các lo i lò nung, lò h i khi đ t nhiên li u than, d u và khíệ ệ ạ ơ ố ệ ầ đ t có ch a l u huỳnh ho c các h p ch t l u huỳnh.ố ứ ư ặ ợ ấ ư Ngoài ra, m t s công đo n s n xu t trong công nghi p hóa ch t,ộ ố ạ ả ấ ệ ấ luy n kim, cũng th i vào b u khí quy n m t l ng SOệ ả ầ ể ộ ươ 2 đáng k . Trên th gi iể ế ớ hàng năm tiêu th g n 2 t t n than đá các lo i và g n 1 t t n d u m . Khi thànhụ ầ ỷ ấ ạ ầ ỷ ấ ầ ỏ ph n l u huỳnh trong nhiên li u trung bình chi m 1% thì l ng khí SOầ ư ệ ế ượ 2 th i vàoả khí quy n là 60 tri u t n/năm. Đó là ch a k l ng SOể ệ ấ ư ể ượ 2 th i ra t các ngành côngả ừ nghi p khác.ệ 1.2. Tính ch t:ấ SO 2 là m t khí vô c không màu, mùi kích thích m nh,ộ ơ ạ không cháy, có v hăng cayị d hóa l ng, d hòa tan trong n c v i n ng đ th p.ễ ỏ ể ướ ớ ồ ộ ấ SO 2 có nhi t đ nóng ch y –75ệ ộ ả ở 0 C và nhi t đ sôi –10ệ ộ ở 0 C. SO 2 r t b n nhi t (ấ ề ệ ∆H 0 tt = - 296,9 kJ/mol). SO 2 oxy hóa ch m trong không khí s ch, ậ ạ do quá trình quang hoá hay do s xúc tác khí ự SO 2 d dàng b oxy hoá bi n thành ễ ị ế SO 3 trong khí quy n và hòa tanể trong n c t o thành axit Hướ ạ 2 SO 4 . Nó có kh năng làm m t màu dung d ch Brom và làm m t màu cánhả ấ ị ấ hoa h ng.ồ SO 2 tan trong n c t o thành axit y uướ ạ ế SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 SO 2 là ch t kh khi tác d ng m t ch t oxi hóa m nhấ ử ụ ộ ấ ạ SO 2 + Br 2 + 2H 2 O 2HBr + H 2 SO 4 SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2 H 2 SO 4 SO 2 là ch t oxi hóa khi tác d ng v i ch t kh m nh h nấ ụ ớ ấ ử ạ ơ X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 2 Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư SO 2 + 2H 2 S 3S + 2H 2 O SO 2 + 2Mg S + 2MgO SO 2 tác d ng v i n c t o thành Hụ ớ ướ ạ 2 SO 3 nh ng Hư 2 SO 3 là axit y uế SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 1.3. Tác h i:ạ Khí SO 2 , SO 3 g i chung là ọ SO x , là nh ng khí thu c lo i đ c h i không chữ ộ ạ ộ ạ ỉ đ i v i s c kho con ng i, đ ng th c v t, mà còn tác đ ng lên các v t li u xâyố ớ ứ ẻ ườ ộ ự ậ ộ ậ ệ d ng, các công trình ki n trúc,ự ế là m t trong nh ng ch t gây ô nhi m môi tr ng.ộ ữ ấ ễ ườ Trong khí quy n,ể khí SO 2 khi g p các ch t oxy hóa hay d i tác đ ng c a nhi tặ ấ ướ ộ ủ ệ đ , ánh sáng chúng chuy n thành SOộ ể 3 nh oxy có trong không khí. Khi g p Hờ ặ 2 O, SO 3 k t h p v i n c t o thành Hế ợ ớ ướ ạ 2 SO 4 . Đây chính là nguyên nhân t o ra các c nạ ơ m a acid ư m a axitư ăn mòn các công trình, làm cho th c v t, đ ng v t b ch t ho cự ậ ộ ậ ị ế ặ ch m phát tri nậ ể , bi n đ t đai thành vùng hoang m c . Khí SOế ấ ạ 2 gây ra các b nhệ viêm ph i, m t, da. Nổ ắ u Hế 2 SO 4 có trong n c m a v i n ng đ cao làm b ng daướ ư ớ ồ ộ ỏ ng i hay làm m c nát qu n áo.ườ ụ ầ 1.3.1. Đ i v i con ng i:ố ớ ườ SO 2 và h p ch t c a SOợ ấ ủ 2 là nh ng ch t có tính kích thích, n ng đữ ấ ở ồ ộ nh t đ nh có th gây co gi t c tr n c a khí qu n. n ng đ l n h n s gây tăngấ ị ể ậ ơ ơ ủ ả Ở ồ ộ ớ ơ ẽ ti t d ch niêm m c đ ng khí qu n. Khi ti p xúc v i m t chúng có th t o thànhế ị ạ ườ ả ế ớ ắ ể ạ axit. SO x có th xâm nh p vào c th con ng i qua các c quan hô h pể ậ ơ ể ườ ơ ấ ho c các c quan tiêu hóa sau khi đ c hòa tan trong n c b t. Và cu i cùng chúngặ ơ ượ ướ ọ ố có th xâm nh p vào h tu n hoàn. Khi ti p xúc v i b i, SOể ậ ệ ầ ế ớ ụ x có th t o ra các h tể ạ ạ axit nh , các h t này có th xâm nh p vào các huy t m ch n u kích th c c aỏ ạ ể ậ ế ạ ế ướ ủ chúng nh h n 2-3 μm.ỏ ơ SO 2 có th xâm nh p vào c th c a ng i qua da và gây ra cácể ậ ơ ể ủ ườ chuy n đ i hóa h c, k t qu c a nó là hàm l ng ki m trong máu gi m, amoniacể ổ ọ ế ả ủ ượ ề ả b thoát qua đ ng ti u và có nh h ng đ n tuy n n c b t. H u h t dân cị ườ ể ả ưở ế ế ướ ọ ầ ế ư X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 3 Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư s ng quanh khu v c nhà máy có n ng đ SOố ự ồ ộ 2 , SO 3 cao đ u m c b nh đ ng hôề ắ ệ ườ h p. N u hít ph i SOấ ế ả 2 n ng đ cao có th gây t vong.ở ồ ộ ể ử Đ c tính c a ộ ủ SO 2 : Tri u ch ngệ ứ Theo Henderson – Haggard mg/m 3 ppm Ch t nhanh trong 30’ – 1hế Nguy hi m sau khi hít th 30’ – 1hể ở Kích ng đ ng hô h p, hoứ ườ ấ Gi i h n đ c tínhớ ạ ộ Gi i h n ng i th y mùiớ ạ ử ấ 1.300 – 1.000 260 – 130 50 30 – 20 13 – 8 500 – 400 100 – 50 20 12 – 8 5 – 3 1.3.2. Đ i v i th c v t:ố ớ ự ậ SO x b oxy hóa ngoài không khí và ph n ng v i n c m a t o thành axitị ả ứ ớ ướ ư ạ sulfuric là tác nhân chính gây hi n t ng m a axit, nh h ng x u đ n s phátệ ượ ư ả ưở ấ ế ự tri n th c v t. Khi ti p xúc v i môi tr ng có ch a hàm l ng SOể ự ậ ế ớ ườ ứ ượ 2 t 1 - 2ppmừ trong vài gi có th gây t n th ng lá cây. Đ i v i các lo i th c v t nh y c mờ ể ổ ươ ố ớ ạ ự ậ ạ ả nh n m, đ a y, hàm l ng 0,15 - 0,30 ppm có th gây đ c tính c p.ư ấ ị ượ ể ộ ấ 1.3.3. Đ i v i các công trình ki n trúc:ố ớ ế S có m t c a SOự ặ ủ x trong không khí m t o thành axit là tác nhân gây ăn mònẩ ạ kim lo i, bê-tông và các công trình ki n trúc. SOạ ế x làm h h ng, làm thay đ i tínhư ỏ ổ năng v t lý, làm thay đ i màu s c v t li u xây d ng nh đá vôi, đá hoa, đá c mậ ổ ắ ậ ệ ự ư ẩ th ch; phá ho i các tác ph m điêu kh c, t ng đài. S t, thép và các kim lo i khácạ ạ ẩ ắ ượ ắ ạ trong môi tr ng khí m, nóng và b nhi m SOở ườ ẩ ị ễ x thì b han g r t nhanh. SOị ỉ ấ x cũng làm h h ng và gi m tu i th các s n ph m v i, nylon, t nhân t o, đ b ng daư ỏ ả ổ ọ ả ẩ ả ơ ạ ồ ằ và gi y ấ 1.4. ng d ng:Ứ ụ S n xu tả ấ axit sunfuric Làm ch t b o qu n:ấ ả ả X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 4 Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư - Khí SO 2 đ c s d ng làm ch t b o qu n cho hoa qu khô, doượ ử ụ ấ ả ả ả đ c tính kháng khu n c a nó . Nó duy trì s t i sông và ngăn ng a m c nát, tuyặ ẩ ủ ự ươ ừ ụ nhiên s d ng ch t b o qu n này cũng làm cho các lo i hoa qu có h ng v khác.ử ụ ấ ả ả ạ ả ươ ị - Khí SO 2 đ c s d ng trong nghành công nghi p ch bi n r uượ ử ụ ệ ế ế ượ vang. Tuy t l r t ít, đóng vai trò nh m t ch t kháng khu n và ch ng oxy hóa.ỷ ệ ấ ư ộ ấ ẩ ố Tùy t ng qu c gia, có th cho phép n ng đ SOừ ố ể ồ ộ 2 trong r u m t m c đ nh tượ ở ộ ứ ộ ấ đ nh. M là 350 ppm, EU là 160 ppm và 210 ppm đ i v i r u vang đ và tr ng,ị Ở ỹ ố ớ ượ ỏ ắ h ng. n ng đ th p d i 50 ppm SOồ Ở ồ ộ ấ ướ 2 không nh h ng đén mùi v c a r u,ả ưở ị ủ ượ nh ng n u n ng đ cao h n, nó cũng t o ra m t h ng v khác.ư ế ồ ộ ơ ạ ộ ươ ị - SO 2 còn đ c dùng trong quá trình v sinh thi t b trong các nhàượ ệ ế ị máy s n xu t r u .ả ấ ượ - Ch ng n m m c.ố ấ ố Làm tác nhân kh : ử Điôxít l u huỳnh cũng là m t ch t khư ộ ấ ử Trong n c, sulfur dioxide có th lam phai màu.ướ ể ̀ Cho nên nó th ng đ c s d ng đườ ượ ử ụ ể làm ch t t y qu n áo, t y tr ng gi y, b t gi y. Ngoài ra, nó còn đ c s d ng đấ ẩ ầ ẩ ắ ấ ộ ấ ượ ử ụ ể x lý n c th i.ử ướ ả Làm thu c th và dung môi trong các phòng thí nghi m: ố ử ệ L u huỳnhư dioxit là m t dung môi tr đa năng đã đ c s d ng r ng rãi cho các mu i hòa tanộ ơ ượ ử ụ ộ ố oxy hóa cao. Nó cũng đôi khi đ c s d ngượ ử ụ nh là m t ngu n c a nhóm sulfonylư ộ ồ ủ trong t ng h p h u c .ổ ợ ữ ơ 1.5. Ý nghĩa môi tr ng:ườ V n đ ô nhi m b u khí quy n b i khí SOấ ề ễ ầ ể ở 2 t lâu đã tr thành m iừ ở ố hi m h a c a nhi u qu c gia, nh t là các n c phát tri n trên th gi i. Vì nh ngể ọ ủ ề ố ấ ướ ể ế ớ ữ lý do nêu trên, công ngh x lý khí SOệ ử 2 trong khí th i công nghi p đã đ c nghiênả ệ ượ c u r t s m và phát tri n m nh m .ứ ấ ớ ể ạ ẽ X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 5 Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư Ngoài tác d ng làm s ch b u khí quy n, b o v môi tr ng, x lýụ ạ ầ ể ả ệ ườ ử khí SO 2 còn có ý nghĩa kinh t to l n c a nó b i vì SOế ớ ủ ở 2 thu h i đ c t khí th i làồ ượ ừ ả ngu n cung c p nguyên li u cho các nhà máy s n xu t axit Sunfuric (Hồ ấ ệ ả ấ 2 SO 4 ) và l uư huỳnh nguyên ch t.ấ 1.6. Các ph ng pháp h p th SOươ ấ ụ 2 : 1.6.1. H p th SOấ ụ 2 b ng n c:ằ ướ H p th SOấ ụ 2 b ng n c là ph ng pháp đ n gi n đ c áp d ngằ ướ ươ ơ ả ượ ụ s m nh t đ lo i b khí SOớ ấ ể ạ ỏ 2 trong khí th i.ả S đ h th ng x lý SOơ ồ ệ ố ử 2 băng n c bao g m 2 giai đo n:ướ ồ ạ • H p th SOấ ụ 2 b ng cách phun n c vào dòng khí th i ho c choằ ướ ả ặ khí th i đi qua l p v t li u đ m (v t li u r ng ) có t i n c – scrubo;ả ớ ậ ệ ệ ậ ệ ỗ ướ ướ • Gi i thoát khí SOả 2 ra kh i ch t h p th đ thu h i SOỏ ấ ấ ụ ể ồ 2 n u c nế ầ và n c s ch.ướ ạ Quá trình di n ra theo ph n ng sau:ễ ả ứ SO 2 + H 2 O ↔ H + + HSO 3- M c đ hòa tan c a khí SOứ ộ ủ 2 trong n c gi m khi nhi t đ n c tăngướ ả ệ ộ ướ cao, do đó nhi t đ n c c p vào h th ng h p th khí SOệ ộ ướ ấ ệ ố ấ ụ 2 ph i đ th p. Còn đả ủ ấ ể gi i thoát khí SOả 2 kh i n c thì nhi t đ c a n c ph i cao. C th là nhi t đỏ ướ ệ ộ ủ ướ ả ụ ể ở ệ ộ 100 0 C thì SO 2 b c ra m t cách hoàn toàn và trong không khí thoát ra có l n c h iố ộ ẫ ả ơ n c. B ng ph ng pháp ng ng t ng i ta có th thu đ c SOướ ằ ươ ư ụ ườ ể ượ 2 v i đ đ m đ cớ ộ ậ ặ kho ng 100% đ dùng vào m c đích s n xu t axit sunfuric.ả ể ụ ả ấ Đ gi i h p c n th c n ph i đun nóng m t l ng n c r t l n t cể ả ấ ầ ụ ầ ả ộ ượ ướ ấ ớ ứ ph i có m t ngu n c p nhi t (h i n c) công su t l n. Đó là m t khó khăn.ả ộ ồ ấ ệ ơ ướ ấ ớ ộ Ngoài ra đ s d ng l i n c cho quá trình h p th ph i làm ngu i n c xu ngể ử ụ ạ ướ ấ ụ ả ộ ướ ố g n 10ầ 0 C – t c ph i c n đ n ngu n c p l nh. Đó cũng là v n đ không đ n gi nứ ả ầ ế ồ ấ ạ ấ ề ơ ả và khá t n kém.ố T nh ng nh c đi m nói trên, ph ng pháp khí SOừ ữ ượ ể ươ 2 b ng n c chằ ướ ỉ áp d ng đ c khi:ụ ượ X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 6 Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư - N ng đ ban đ u c a khí SOồ ộ ầ ủ 2 trong khí th i t ng đ i cao.ả ươ ố - Có s n ngu n c p nhi t (h i n c) v i giá r .ẵ ồ ấ ệ ơ ướ ớ ẻ - Có s n ngu n c p l nh.ẵ ồ ấ ạ - Có th x đ c n c có ít nhi u axit ra sông ngòi.ể ả ượ ướ ề Tr ng h p khí th i giàu SOườ ợ ả 2 nh trong công đo n n u qu ngư ạ ấ ặ sunfua kim lo i c a công nghi p luy n kim (n ng đ SOạ ủ ệ ệ ồ ộ 2 trong khí th i có th đ tả ể ạ 2 ÷ 12%). Ng i ta có th x lý b ng n c k t h p v i quá trình oxy hóa SOườ ể ử ằ ướ ế ợ ơ 2 b ng ch t xúc tác vanadi (V).ằ ấ Quá trình cũng đ c th c hi n thành hai giai đo n:ượ ự ệ ạ • Khí SO 2 k t h p v i oxy nh s có m t c a ch t xúc tác vanadiế ợ ớ ờ ự ặ ủ ấ đ bi n thành anhidrit sunfuric (SOể ế 3 ), ph n ng này có t a nhi t và x y ra càngả ứ ỏ ệ ả m nh nhi t đ càng th p, do đó c n th c hi n quá trình này qua nhi u t ng xúcạ ở ệ ộ ấ ầ ự ệ ề ầ tác, sau m i t ng đ u đ c làm ngu i.ỗ ầ ề ượ ộ • Dùng n c t i trong scruber đ anhidrit sunfuric k t h p v iướ ướ ể ế ợ ớ n c t o thành axit sunfuric (Hướ ạ 2 SO 4 ). 1.6.2. H p th b ng đá vôi (CaCOấ ụ ằ 3 ), vôi nung CaO ho c vôi s aặ ữ (Ca(OH) 2 ): X lý SOử 2 b ng vôi là ph ng pháp đ c áp d ng r t r ng rãi trongằ ươ ượ ụ ấ ộ công nghi p vì hi u qu x lý cao, nguyên li u r ti n và có s n m i n i.ệ ệ ả ử ệ ẻ ề ẵ ở ọ ơ Các ph n ng hóa h c x y ra trong quá trình x lý nh sau:ả ứ ọ ả ử ư CaCO 3 + SO 2 CaCO 3 + CO 2 CaO + SO 2 CaSO 3 2CaSO 3 + O 2 2CaSO 4 X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 7 Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư 1-tháp h p thu, 2- b ph n tách tinh th , 3-b l c chân không,ấ ộ ậ ể ộ ọ 4,5- máy b m, 6-thùng tr n s a vôiơ ộ ữ Hình 1: s đ h th ng x lý SOơ ồ ệ ố ử 2 b ng CaCOằ 3 và CaO Khói th i sau khi đ c l c s ch tro b i đi vào scrubo 1,trong đó x yả ượ ọ ạ ụ ả ra quá trình h p th khí SOấ ụ 2 b ng dung d ch s a vôi t i trên l p đ m b ng v tằ ị ữ ướ ớ ệ ằ ậ li u r ng. N c ch a acid ch y ra t scrubo có ch a nhi u sunfit và canxi sunfatệ ỗ ướ ứ ả ừ ứ ề d i d ng tinh th : CaSOướ ạ ể 3. 0,5H 2 O, CaSO 4 .2H 2 O và m t ít tro b i còn sót l i sau bộ ụ ạ ộ l c tro b i, do đó c n tách các tinh th nói trên ra kh i dung d ch b ng b ph nọ ụ ầ ể ỏ ị ằ ộ ậ tách tinh th 2. Thi t b s 2 là 1 bình r ng cho phép dung d ch l u l i 1 th i gianể ế ị ố ỗ ị ư ạ ờ đ đ hình thành các tinh th sunfit và sunfat canxi. Sau b ph n tách tinbh th 2,ủ ể ể ộ ậ ể dung d ch 1 ph n đi vào t i cho Scruber, ph n còn l i đi qua bình l c chân khôngị ầ ướ ầ ạ ọ 3, đó các tinh th b gi l i d i d ng c n bùn và đ c th i ra ngoài. Đá vôiở ể ị ữ ạ ướ ạ ặ ượ ả đ c đ p v n và nghi n thành b t và cho vào thùng 6 đ pha tr n v i dung d chượ ậ ụ ề ộ ể ộ ớ ị loãng ch y ra t b l c chân không s 3 cùng v i 1 l ng n c b sung đ đ cả ừ ộ ọ ố ớ ượ ướ ổ ể ượ dung d ch s a vôi m i.ị ữ ớ Hi u qu h p th SOệ ả ấ ụ 2 b ng s a vôi đ t 98%. S c c n khí đ ng c aằ ữ ạ ứ ả ộ ủ h th ng không v t quá 20 mm Hệ ố ượ 2 O. X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 8 Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư Nguyên li u vôi đ c s d ng m t cách hoàn toàn, c th là c n bùnệ ượ ử ụ ộ ụ ể ặ t h th ng x lý th i ra có th đ c s d ng làm ch t k t dính trong xây d ngừ ệ ố ử ả ể ượ ử ụ ấ ế ự sau khi chuy n sunfit thành sunfat trong lò nung. ể u đi m:Ư ể công ngh đ n gi n, chi phí đ u t ban đ u không l n, có thệ ơ ả ầ ư ầ ớ ể ch t o thi t b b ng v t li u thông th ng, không c n đ n v t li u ch ng axit vàế ạ ế ị ằ ậ ệ ườ ầ ế ậ ệ ố không chi m nhi u di n tích xây d ng.ế ề ệ ự 1.6.3. H p th SOấ ụ 2 b ng NHằ 3: Amoniac và khí SO 2 trong dung d ch n c có ph n ng v i nhau vàị ướ ả ứ ớ t o ra mu i trung gian amoni sunfit, sau đó mu i amoni sunfit l i tác d ng ti p v iạ ố ố ạ ụ ế ớ SO 2 và H 2 O đ t o ra mu i amoni bisunfit theo ph n ng sau:ể ạ ố ả ứ SO 2 + 2NH 3 + H 2 O = (NH 4 ) 2 SO 3 (NH 4 ) 2 SO 3 + SO 2 + H 2 O = 2NH 4 HSO 3 L ng bisunfit tích t d n trong dung d ch có th hoàn nguyên b ngượ ụ ầ ị ể ằ cách nung nóng trong chân không, k t qu thu đ c amoni sunfit và SOế ả ượ 2 . Amoni sunfit này l i có th s d ng ti p đ kh SOạ ể ử ụ ế ể ử 2 2NH 4 HSO 3 (NH 4 ) 2 SO 3 + SO 2 ↑ + H 2 O Ngoài ra trong dung d ch còn có th x y ra s phân h y sunfit vàị ể ả ự ủ bisunfit amoni thành sunfat amoni và l u huỳnh đ n ch t theo ph n ng sau:ư ơ ấ ả ứ 2NH 4 HSO 3 + (NH 4 ) 2 SO 3 = 2(NH 4 ) 2 SO 4 + S + H 2 O L u huỳnh đ n ch t hình thành theo ph n ng trên đ n l t c aư ơ ấ ả ứ ế ượ ủ mình l i tác d ng v i amoni sunfit và t o ra thiosunfat:ạ ụ ớ ạ (NH 4 ) 2 SO 3 + S = (NH 4 ) 2 S 2 O 3 Sau đó thiosunfat l i k t h p v i amoni bisunfit và t o ra l u huỳnhạ ế ợ ớ ạ ư đ n ch t nhi u g p 2 l n:ơ ấ ề ấ ầ (NH 4 ) 2 S 2 O 3 + 2NH 4 HSO 3 = 2(NH 4 ) 2 SO 4 + 2S + H 2 O X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 9 nung nóng Đ ÁN X LÝ KHÍ TH I GVHD: ThS. VÕ TH THU NHỒ Ử Ả Ị Ư L u huỳnh đ n ch t l i tác d ng v i sunfit. C nh v y t c đư ơ ấ ạ ụ ớ ứ ư ậ ố ộ ph n ng phân h y dung d ch làm vi c tăng d n và dung d ch làm vi c s hoànả ứ ủ ị ệ ầ ị ệ ẽ toàn bi n thành amoni sunfat và l u huỳnh đ n ch t.ế ư ơ ấ Có các ph ng pháp x lý sau:ươ ử - H th ng x lý SOệ ố ử 2 b ng NHằ 3 theo chu trình. - H th ng x lý SOệ ố ử 2 b ng NHằ 3 có ch ng áp.ư - H th ng x lý SOệ ố ử 2 b ng NHằ 3 và vôi. 1.6.4. H p th SOấ ụ 2 b ng MgO:ằ V kh năng s d ng s a MgO đ kh SOề ả ử ụ ữ ể ử 2 khói th i đã đ c bi tả ượ ế t lâu, nh ng nghiên c u ng d ng trong công nhgi p m i đ c th c hi n g nừ ư ứ ứ ụ ệ ớ ượ ự ệ ầ đây ch y u là do các nhà khoa h c – công ngh c a Liên Xô cũ.ủ ế ọ ệ ủ SO 2 đ c h p th b i oxit –hydroxit magiê, t o thành tinh th ng mượ ấ ụ ở ạ ể ậ n c sunfit magiê. Trong thi t b h p th x y ra các ph n ng sau:ướ ế ị ấ ụ ả ả ứ MgO + SO 2 = MgSO 3 MgO + H 2 O = Mg(OH) 2 MgSO 3 + H 2 O + SO 2 = Mg(HSO 3 ) 2 Mg(OH) 2 + Mg( HSO 3 ) 2 = 2MgSO 3 + 2H 2 O Đ hòa tan c a sunfit magiê trong n c b gi i h n, nên l ng d ộ ủ ướ ị ớ ạ ượ ư ở d ng MgSOạ 3 .6H 2 O và MgSO 3 .3H 2 O r i xu ng thành c n l ng.ơ ố ặ ắ T l r n: l ng trong huy n phù là 1:10.ỉ ệ ắ ỏ ề Đ pH đ u vào là 6,8 – 7,5; còn đ u ra là 5,5 – 6,0. ộ ở ầ ở ầ Sunfat magiê đ c hình thành do oxit hóa sunfit magiê.ượ MgSO 3 + O 2 MgSO 4 Tái sinh oxit magie trong lò nung: MgSO3 MgO + SO2 SO 2 thoát ra là 7-15% đ c làm ngu i, tách b i và s ng mù axitượ ộ ụ ươ sunfuric dùng đ s n xu t axit sunfuric.ể ả ấ X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 10 Than c cố t 0 = 900 0 C [...]... chân không, ) XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 22 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ CHƯƠNG 2: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Chọn phương pháp xử lý SO2: hấp thụ bằng H2O Vì tính chất nước sau hấp thụ không có cặn ( nước sau hấp thụ là H2SO3) nên chọn tháp hấp thụ bằng tháp đệm SO2 là chất khí khó hấp thụ ở nhiệt độ cao (>60oC), do đó phải giải nhiệt khí thải trước khi cho vào tháp hấp thụ 2.1 Sơ đồ công nghệ BỒN... thụ, (kmolSO2/kmolhh) • xr – Phần mol khí trong pha lỏng ra khỏi tháp hấp thụ, (kmolSO2/kmolhh) • yv – Phần mol khí trong dòng khí khi đi vào tháp hấp thụ, (kmolSO2/kmolkk) XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 25 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ yr – Phần mol khí trong dòng khí khi đi ra tháp hấp thụ, • (kmolSO2/kmolkk) • G – Suất lượng hỗn hợp khí, (kmolhh/h) • Gtr – Suất lượng khí trơ, (kmol khí trơ/h)... nước tỉ lệ ≈ 1:1 Quá trình khử SO2 bằng dimetylanilin – Quá trình ASARCO: quá - trình này được nghiên cứu và áp dụng ở nhiều các nhà máy luyện kim 1.6.7 Xử lý SO2 bằng natri cacbonat: Nguyên tắc: Na2CO3 + SO2 Na2SO3 + CO2 Na2SO3 + SO2 + H2O 2NaHSO3 Cho ZnO vào dung dịch tạo thành NaHCO3 + ZnO ZnSO3 + NaOH Nung ZnSO3 để thu khí SO2 và ZnO dùng lại XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 12 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ... CAO VỊ 2 1 BỂ CHỨA NƯỚC BỂ TRUNG HÒA 1-Vật liệu đệm; 2-Bơm; XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 23 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Sơ đồ hấp thụ SO2 bằng nước 2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Nước ở bể chứa được bơm lên bồn cao vị Tại đây nước được dẫn vào tháp bằng một đường ống khác Nước được phun từ trên tháp xuống trải đều trên lớp vật liệu đệm thông qua hệ thống vòi phun Khí thải được quạt... lượng khỏi thải 1000-1500 m3/h Nồng độ ban đầu của SO2 trong khói khi đốt nhiên liêu mazut là 0,1-0,15% XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 13 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Hiệu quả khử SO2 đạt 98-99% Chất hấp phụ làm việc trong hơn 3 năm liên tục mà hoạt tính của nó không hề bị giảm sút 1.6.8.3 Xử lý SO2 bằng nhôm oxit kiềm hóa: Quá trình xử lý khí SO2 bằng nhôm oxit kiềm hóa được dựa trên tính chất... giữa nước và khí thải SO2 sẽ được nước hấp thụ Nước sau khi hấp thụ SO2 sẽ tạo thành H2SO3 rơi xuống đáy tháp đệm và được bơm đến bể trung hòa Tại bể trung hòa, H2SO3 được trung hòa trước khi xả thải ra môi trường XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 24 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÁP HẤP THỤ Số liệu thiết kế ban đầu: - Năng suất: 2500m3/h - Nồng độ SO2 trong khí. .. 0,1-1,0 1.6.8.5 Xử lý SO2 bằng vôi và dolomit trộn vào than nghiền Quá trình đốt nhiên liệu than nghiền có trộng bột vôi và dolomit để khử khí SO2 mới được áp dụng trong những năm gần đây và hiện nay vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện Phản ứng giữa vôi (CaO) và dolomit (CaCO3.MgCO3) với SO2 xảy ra như sau: 2CaO + 2 SO2 +O2 2CaSO4 XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 14 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS... trơ/h) • L – Suất lượng nước, (kmolH2O/h) • Ltr – Suất lượng cấu tử lỏng trơ, (kmol trơ/h) Sơ đồ cân bằng vật chất của tháp hấp thụ: Y Gtr Yv Ltr Xr Y*=m X Yv = Đường làm việc THÁP HẤP THỤ Đường cân bằng Y Gtr Yr Ltr Xv r X X Xr = v 3.1 Nồng độ của SO2: 3.1.1 Nồng độ đầu vào của SO2 Ta có: PV = nRT Trong đó: • P: áp suất khí quyển [at] XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 26 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ... 0,0045( mol SO2/ mol khí trơ) = 3.1.2 Nồng độ đầu ra của SO2 Theo QCVN 19-2009 nồng độ SO2 = 500 mg/m3 (0oC, 1at) Tính cho 1m3: Ở 30oC, 1at: • nồng độ SO2= = = 450,5 mg/m3= 0,4505 g/m3 • Nồng độ phần mol SO2: XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 27 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI yr = GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ = 0,000175 (mol SO2/ mol khí trơ) = • Nồng độ mol tương đối của SO2: Yr = = = 0,000175 3.1.3 Hiệu suất hấp thụ Hiệu suất... Yr) = 100047,5 (0,0045 – 0,00075) = 432,7 ( mol SO2/ h) Lưu lượng SO2 bị hấp thụ: PV = nRT = = = = 24,846 ( l/mol SO2) 10-3 (m3/mol SO2) = 24,846 = = 432,7 (mol SO2/ h) 24,846 10-3 (m3/mol SO2) = 10,75 (m3/h) Qc = Qđ = = 2500 - 10,75 = 2489,25 ( m3/h) = = 2494,625 (m3/h) Tốc độ khí đi trong tháp đệm: XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 30 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Y = 1,2 e -4X . là ch t kh khi tác d ng m t ch t oxi hóa m nhấ ử ụ ộ ấ ạ SO 2 + Br 2 + 2H 2 O 2HBr + H 2 SO 4 SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2 H 2 SO 4 SO 2 là ch t oxi hóa khi tác d. Trong khí quy n,ể khí SO 2 khi g p các ch t oxy hóa hay d i tác đ ng c a nhi tặ ấ ướ ộ ủ ệ đ , ánh sáng chúng chuy n thành SOộ ể 3 nh oxy có trong không khí. Khi g p Hờ ặ 2 O, SO 3 k t. khí qu n. Khi ti p xúc v i m t chúng có th t o thànhế ị ạ ườ ả ế ớ ắ ể ạ axit. SO x có th xâm nh p vào c th con ng i qua các c quan hô h pể ậ ơ ể ườ ơ ấ ho c các c quan tiêu hóa sau khi đ c