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 [...]... (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) • L – Suất... 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... 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 thải: ...  Nung ZnSO3 để thu khí SO2 và ZnO dùng lại XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 12 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Ưu điểm: - Dùng chất hấp thụ có hoạt độ hấp thụ mạnh - Dùng được cho các khí với nồng độ SO2 bất kỳ Nhược điểm: - Giá thành cao nên chỉ chỉ thích hợp cho hệ thống nhỏ 1.6.8 Xử lý SO2 bằng các chất hấp phụ thể rắn: 1.6.8.1  Hấp phụ khí SO2 bằng than hoạt tính: Khói thải đi vào tháp hấp... 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 THU NHƯ • V: thể tích không khí [l] • R: hằng số khí lý tưởng = 0,082 • n: số mol khí [mol]... không bền 2 pha liên tục-gián đoạn của khí- lỏng đổi vai trò cho nhau liên tục, làm tăng XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 17 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ bề mặt tiếp xúc pha và cường độ truyền khối lên cực đại, đồng thời trở lực thủy lực cũng tăng nhanh; chế độ này duy trì rất khó mặc dù cường độ truyền khối lớn Chế độ cuốn theo: quá giới hạn sặc, nếu tăng tốc độ khí, toàn bộ • chất lỏng sẽ... lên khối đệm chứa trong tháp, người ta dùng bộ phận phân phối dạng: lưới phân phối (lỏng đi trong ống – khí ngoài ống; lỏng và khí đi trong cùng ống); màng phân phối, vòi phun hoa sen (dạng trụ, bán cầu, khe); bánh xe quay (ống có lỗ, phun quay, ổ đỡ) XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 16 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Các phần tử đệm được đặc trưng bằng: đường kính d, chiều cao h,  bề dày δ... 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 thổi vào tháp, đi từ... (N.s/m2) = 17,17 10-6  Tính = = 1,86 10-5(N.s/m2) : =1,17 (kg/m3) XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 34 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ  Rey = • = = 296,77 Pry= Tính Dy: + Dy= )1/2 [cm2/s] Trong đó: • T: nhiệt độ hỗn hợp khí (T = 303oK) • P: áp suất hỗn hợp khí (1atm) : khối lượng mol của SO2 và không khí , • : thể tích mol của SO2 và không khí • , • =44,8 (cm3/mol) =29,9 (cm3/mol) (tra bảng 2.2 trang... - Phương pháp kẽm oxit đơn thuần - Phương pháp kẽm oxit kết hợp với natri sunfit XỬ LÝ KHÍ SO2 BẰNG NƯỚC 11 ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI GVHD: ThS VÕ THỊ THU NHƯ Ưu điểm: Quá trình phân ly kẽm sunfit ZnSO3 thành SO2 và ZnO xảy ra ở - nhiệt độ thấp hơn đáng kể so với quá trình phân ly bằng nhiệt đối với MgSO3 Có khả năng xử kí khí ở nhiệt độ cao (200 – 250oC) - Nhược điểm: Có khả năng hình thành sunfit kẽm . 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 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. và khí đi trong cùng ng); màng phân ph i, vòi phun hoa sen (d ng tr , bánỏ ố ố ạ ụ c u, khe); bánh xe quay ( ng có l , phun quay, đ ) ầ ố ỗ ổ ỡ X LÝỬ KHÍ SO 2 B NG Ằ N CƯỚ 16 Đ ÁN X LÝ KHÍ