Xử lý khí thải nhà máy xi măng/gô Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: Vấn đề môi trường vấn đề mang tầm quan trọng cho tồn phát triển bền vững hầu hết quốc gia, dân tộc giới Nó số đánh giá số phát triển quốc gia.Nhưng năm gần tình hình ô nhiễm môi trường vấn đề gây nhức nhối, nan giải đe dọa tồn vong nhiều quốc gia.Chắc hẳn nhớ vụ tràn bùn đỏ hung-ga-ri năm 2010 gây chết người ảnh hưởng vùng đồng châu thổ rộng lớn 1.000 hay thành phố Bắc Kinh Trung Quốc đạt kỉ lục nồng độ khí thải tầm nhìn xuống mức 200m trở thành ”thành phố sương mù” bất đắc dĩ.Việt Nam không ngoại lệ, để hoàn thành sách công nghiệp hóa đại hóa thời gian phớt lờ quy định môi trường để thu hút đầu tư nước phải trả giá cho phát triển ví dụ ô nhiễm kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè, sông Thị Vải hay thủ đô Hà Nội,Tp HCM chìm ngập khói bụi với nồng độ khí thải sấp xỉ châu Á đứng sau Bắc Kinh.Trong tác nhân gây ô nhiễm vấn đề khí thải đáng ý bật khí thải từ nhà máy xi măng gỗ.Trước tình hình ô nhiễm cần có biện pháp chế tài hay phương pháp, công nghệ khắc phục.Theo yêu cầu môn học môn “Kĩ Thuật Môi Trường” nhóm thực seminar tìm hiểu biện pháp để hạn chế ô nhiễm từ khí thải nhà máy xi măng gỗ Trang 1.2 Mục tiêu đề tài: Tìm hiểu khái niệm, phân loại tính chất khí thải từ nhà máy sản xuất xi măng gỗ, từ đề nguyên tắc xử lý nước thải theo phương pháp học, hóa lý sinh học; đồng thời, tìm đến nghiên cứu ứng dụng thực tế lĩnh vực xử lý khí thải từ nhà máy sản xuất xi măng gỗ 1.1 Phương pháp thực hiện: Để thực mục tiêu trên, nhóm tham khảo tài liệu, giáo trình, báo khoa học liên quan đến vấn đề xử lý, phương pháp xử lý quy trình công nghệ xử lý khí thải từ nhà máy xi măng gỗ nước giới Trang Chương 2: TỔNG QUAN TÀI TIỆU 2.1 Những hiểu biết khí thải từ sản xuất xi măng và gô 2.1.1 Khí thải từ nhà máy sản xuất xi măng Thành phần khí thải nhà máy sản xuất xi măng chủ yếu bụi khí NOx(NO2), SO2,CO, CO2,… Trang Tính chất thảnh phần khí tác động chúng môi trường 2.1.1.1 Khí Nito oxit (NOx) N2O khí có tính khử; song điều kiện bình thường, không bị oxi không khí oxi hóa Khi đốt cháy với oxi phản ứng sinh lượng lớn Nhưng có mặt lửa N2O có phản ứng cháy với hidro: N2O + H2 = N2 + H2O + 75kcal Hỗn hợp N2O với amoniac đem đốt gây nổ mạnh 3N2O + 2NH3 = 4N2 + 3H2O + 210kcal Khí N2O chất khí không màu, có mùi dễ chịu, có vị tan tốt nước đặc biệt cồn Nếu hít phải lượng nhỏ, N 2O tạo trạng thái vui vẻ (khí cười) Nhưng hít phải lượng lớn, nạn nhân bị hôn mê bị ngạt NO chất khí hoạt động; nồng độ cao, bị oxi hóa nhanh thành NO 2; tiếp xúc với clo nguyên tố tạo thành nitrosylclorua NO tan nước có lực tạo phức mạnh với cation kim loại chuyển tiếp 2NO + NO2 = 2NO2 K3[Fe(CN)6] + NO = KCN + K2[Fe(CN)5NO] NO hỗn hợp với NO2 tác dụng với ammoniac với ure, điều kiện có xúc tác, sinh nito nước: NO + NO2 = 2N2 + 3H2O NO2 tan nước tạo thành axit nitric, axit mạnh có tính oxi hóa: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO NO2 ẩm tác dụng với bazo hay muối cacbonat mãnh liệt axit nitric Đồng thời tác dụng mạnh với chất hữu phân hủy chúng Chính mà NO2 tác động mạnh lên da, niêm mạc mắt, mũi phổi; gây kích thích mạnh dễ để lại di chứng phù phổi… Trang 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O 3NO2 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + CO2 + NO Khí nito oxit nguy hiểm ranh giới nồng độ gây kích thích nhẹ nồng độ gây hậu nguy hiểm hẹp Người ta hít phải lượng gây chết tiềm tàng vòng từ đến 24 tiếng đồng hồ mà biểu rõ rệt Tiếp xúc với nồng độ 100 đến 500ppm nito oxi không khí gây co thắt đột ngột phế quản chết trụy hô hấp Nếu hít thở thường xuyên với nồng độ thấp chưa đủ gây chết triệu chứng xảy sau: kích thích nhẹ, nhận biết, thấy ngứa cổ ho xuất co thắt lồng ngực Hiện tượng phù phổi tiến triển, nạn nhân thấy khó thở ho đờm lẫn máu Tiếp theo, vài trường hợp bị thiếu máu, xanh xao, tuần hoàn ngừng trệ sau tử vong Khí NO2 gây hại trực tiếp cho thực vật vào khí khổng, làm hư hại hệ thống giảm thoát nước giảm khả kháng bệnh Ngoài khí NOx nguyên nhân gây hiên tượng phú dưỡng đất nước Do khí NOx khí bị chuyển hóa thành nitrat theo nước mưa rơi xuống đất hòa vào nguồn nước tự nhiên Và nguyện nhân gây tượng mưa axit nồng độ NO x oxit khác có khí cao 2.1.1.2 Khí cabon monoxit và dioxit a Cacbon monoxit (CO) CO chất khí không màu, không mùi, không vị nhẹ không khí chút CO tiếp tục cháy không khí tạo thành CO Hỗn hợp tới hạn CO không khí gây nổ, đặc biệt nhiệt độ cao có tia lửa C + 1/2O2 = CO + 26.64kcal CO + 1/2O2 = CO2 + 67.75kcal CO tác dụng với nước tạo thành CO H2 Trong điều kiện thường, cân lợi cho việc hình thành sản phẩm; song có mặt chất xúc tác phản Trang ứng xảy hoàn toàn CO anhydric axit nào, song tan dung dịch kiềm mạnh, nóng chùng kết hợp vời tạo thành muối focmiat CO + H2O → CO2 + H2 CO + NaOH = Na(CO2H) ( natiri focmiat) CO kết hợp với nhiều kim loại tạo thành cacbonyl; trước hết sắt, coban niken Đặc biệt người ta chánh cho clo tiếp xúc với CO, có ánh sáng chất xúc tác, chúng kết hợp với tạo thành fosgen (COCl2) độc: 4CO + Ni = Ni(CO)4 CO + Cl2 → COCl2 Tác động đáng kể CO sức khỏe người khả tạo phức lớn CO sắt tế bào hồng cầu Ái lực CO sắt phân tử hemoglobin gấp khoảng 240 lần so với oxy Khi hít thở bầu không khí ô nhiễm CO, CO thẩm thấu nhanh qua đường phổi chiếm vị trí oxy hemoglobin để tạo thành cacboxyhemoglobin làm suy giảm nhanh chóng khả cấp oxy máu cho ca2c tế bào thể Nồng độ cacboxyhemoglobin hoàn toàn phụ thuộc vào hàm lượng CO không khí thở, thời giang tiếp xúc nhịp thở nạn nhân Ngoài CO liên kết với myoglobin, cytochom số enzyme thể Nồng độ CO không khí 0,01 đến 0.9 mg/m Tiếp xúc với nồng độ lớn làm tăng nồng độ cacboxyhemoglobin máu (BCH) Khi BCH lớn 2.5% bắt đầu gây tác động lên chức tuần hoàn 5% BCH không an toàn cho sức khỏe, 10% BCH thể bị đe dọa tới 60 đến 80% BCH dẫn tới tử vong Mặc dầu nạn nhân chết thiếu oxy máu nhung tử thi không bị tím tái mà lại có màu đỏ tía Trang b Cacbon dioxit (CO2) CO2 khí không màu, không cháy, có vị chua nặng nhiều so với không khí Chính mà CO2 thường tập trung lại dầy đặc chỗ thấp hay phần đáy không gian nơi sinh CO2 tan tương đối tốt nước, nhiệt độ thấp CO anhydrite axit cacbonic CO2 dễ dàng phản ứng với dung dịch kiềm mạnh NaOH hay Ca(OH) tạo thành cacbonat tương ứng: CO2 + H2O ↔ H2CO3 ; (k1=4.01*10-7 ; k2=5.2*10-11) CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O CO2 làm lạnh áp suất khí đông cứng lại nhiệt độ xung quanh tăng lên thăng hoa (ở nhiệt độ -78.84oC) mà không qua trạng thái lỏng CO2 rắn (đá khô) gây vết bỏng khó lành CO2 tác đông lên đường tiêu hóa song có tác động sinh lý mạnh mẽ thâm nhập vào thể qua đường hô hấp; làm tăng nhịp thở thong qua tác động lên trung tâm hô hấp tủy sống Khi hàm lượng CO không hí thở vượt giá trị 3% se gây khó thở điều rõ rệt hàm lượng vượt 5% Với hàm lượng 10% làm cho nạn nhân bất tỉnh vòng phút Khí CO2 nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính tượng nóng lên trái đất 2.1.1.3 Khí lưu huỳnh dioxit (SO2) Lưu huỳnh đioxit anhydrite axit sunfuric tan nước tạo thành dung dịch axit mạnh, phản ứng mãnh liệt với bazo, kể với bazo yếu tạo thành muối tương ứng: SO2 + H2O = H2SO3 H2SO3 + 2NaOH = Na2SO3 + 2H2O H2SO3 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + 2H2O Trang Bản thân SO2 gốc sunphit chất có tính khử tương đối mạnh Nhưng SO không khí khô khó oxi hóa thành SO mà muốn oxi hóa phải sử dụng xúc tác thích hợp điều kiện định Ngược lại gốc SO 32- hay muối sunphit lại dễ dàng bị oxi hóa oxi không khí điều kiện thường trình oxi hóa xảy ran hah tăng nhiệt độ cho phản ứng: SO2 + 2Fe3+ + H2O = SO42- + 2Fe2+ + 4H+ SO2 + H2O + CaCO3 + 1/2O2 = CaSO4 + CO2+ H2O MgSO3 + 1/2O2 = MgSO4 Khí SO2 coi khí thải nguy hiểm tính độc hại phát thải lượng lớn thường xuyên SO2 có tác động lên đường hô hấp nồng độ 2.1 mg/m3 (0.75ppm) Tiếp xúc với thời gian ngắn (24 giờ) nồng độ 0.5 mg/m gây chứng phù phổi người già bệnh nhân Tiếp xúc lâu dài nồng độ 0.1 mg/m3 gây triệu chứng bệnh đường hô hấp Vì ngưỡng an toàn cho tiếp xúc ngắn hạn (24 giờ) hướng dẫn từ 0.1 đến 0.15 mg/m3 cho tiếp xúc dài hạn từ 0.04 đến 0.06 mg/m3 Một oxit góp phần gây nên tượng mưa axit Và nguyên nhân gây hại trực tiếp cho thực vật vào khí khổng, làm hư hại hệ thống giảm thoát nước giảm khả kháng bệnh 2.1.1.4 Bụi Khái niệm bụi: Là kết hợp tách rời hai pha pha khí ( thường không khí) pha rắn tồn dạng hạt thể rời rạc phân bố ngẫu nhiên pha khí Các hạt chất rắn phân tán pha khí gọi bụi; hạt chất rắn gom lại, không chuyển động thường với khái niệm bột, tro hay bồ hóng Trang Như định nghĩa bụi phần ta quan tâm đến dạng tồn va kích thước hạt bụi; để hình dung dải kích thước bụi ta tham khảo bảng 2.2 so sánh chúng với dải sóng điện từ, vi khuẩn kích thước tóc người Kích thước hạt bụi (d) hiểu đường kính hạt hình cầu, kích thước lỗ rây mà hạt bụi lọt qua kích thước lớn hình chiếu hạt Ngưới ta sử dụng khái niệm đường kính tương đương (d td) cho loại hạt bu5ico1 hình dáng Dtd hiểu đường kính hạt hình cầu tích thể tích hạt bụi xem xét Nếu lấy tiêu chuẩn kích thước hạt bụi để phân loại ta chia bụi thành loại sau: Bụi thô ( bụi cát – grit) :là hạt bụi có kích thước lớn 75µm Bụi (dust): hạt bụi có kích thước 5-75µm Khói (smoke): hạt vật chất rắn lỏng thường tạo ( ngưng tụ) trình đốt nguyên liệu có kích thước hạt từ 1đến 5µm Khói mịn (fume): hạt có nguồn gốc khói mịn; kích thước hạt khói mịn quy ước nhỏ 1µm Về tính chất lý, có khác biệt lớn hạt bụi có kích thước lớn hạt có kích thước cực nhỏ Các hạt bụi có kích thước lớn bụi thô chẳng hạn chúng có khả lắng đọng nhanh nhờ khối lượng chúng gia tốc trọng trường chúng thường bị loại bỏ khỏi môi trường khí cách dễ dàng Ngược lại, hạt bụi cực nhỏ tuân theo cách chặt chẽ chuyển động môi trường khí xung quanh; chúng tồn lâu Khối lượng đơn vị (tỷ trọng) chất dạng nguyên khối dạng bột với kích thước hạt khác khác Nghiên cứu dạng bột trở thành bụi chất, tác giả nhận thấy rõ điều bảng 2.3 Trang Bụi có tác hại lớn đến sức khỏe người loại bụi dễ thâm nhập vào thể qua đường hô hấp; người ta thường gọi chung bụi hô hấp Loại thường có kích thước nhỏ 10µm Chất Tỷ dạng trọng Tỷ trọng dạng bột Đường kính Tỷ trọng Đường kính Tỷ trọng khối hạt (µm) (g/cm3) hạt (µm) (g/cm3) (g/cm3) Cadmi oxit 6.5 Bạc 10.5 Vàng 19.3 Thủy ngân 13.6 HgCl2 5.4 Magie oxit 3.6 Bản chất và tác hại bụi 2.42 1.79 2.35 2.05 4.53 3.26 2.70 4.22 8.00 10.80 4.32 3.48 5.96 4.30 5.54 3.08 3.63 7.29 0.51 0.94 1.24 1.70 1.27 0.35 Bụi phương diện ta xem xét đồng thời sol khí Ngoài số tính chất lý trình bày phần mặt hóa học, mang đầy đủ tính chất chất hóa học tạo nên Có hai kiểu tác động bụi tác động theo kiểu học theo kiểu hóa học Dựa sở ta chia bụi làm hai loại; loại bụi trơ loại bụi tan (bụi tan môi trường nước mỡ) Bụi trơ tác động lên thể người theo kiểu học thí dụ bụi thủy tinh hay amiang loại tinh thể hình kim; đứng phương diện hóa học hai vật chất đặc trưng trơ mặt hóa học (silicat aluminosilicat) chúng coi loại bụi nguy hiểm dẫn tới ung thư bị nhiễm.ngoài loại bụi nói trên, bụi than nói đến nhiều gây bệnh bụi phổi cho người tiếp xúc nhiều công nhân khai thác than, thợ lò…Mặc dù bụi trơ tác động mặt hóa học hai tượng gây tổn thương phế nang bệnh bụi phổi đủ làm quan tâm Bụi tan thâm nhập vào thể người chủ yếu theo hai đường hô hấp tiếp xúc qua da Khi vào thể, loại bụi gây tác động theo độc tính Trang 10 Hình 6.14 Lọc bụi túi vải 2.3.1.2.3 Hiệu quả phương pháp _ Hiệu suất xử lý bụi: > 99%,có thể lọc bụi có đường kính d=10-20µm lọc tất hạt nhỏ nhờ có lớp trợ lọc _ Cỡ hạt xử lý hiệu quả: > 0,5 mm _ Tổn thất áp lực: 1,25 – 15 cm H2O _ Nhiệt độ vận hành tối đa: 260 - 280ºC _ Diện tích vải lọc: < m2 đến vài trăm m2 _ Vận tốc lọc: 0,005 – 0,075 m/s _ Tuổi thọ trung bình túi lọc:18 tháng - năm _ Hệ số chiếm chỗ vật liệu a: < 0.1 với sợi đan; ~ 0.3 với sợi ép - Sau khoảng thời gian lớp bụi dày làm sức cản màng lớn, ta phải ngưng cho khí thải qua tiến hành loại bỏ lớp bụi bám mặt vải Trang 23 2.3.1.2.4 Ưu nhược điểm a.Ưu điểm Đạt hiệu lọc cao cao 90-99,9% - Nồng độ khí thải sau xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT - Cấu tạo đơn giản - Có khả lọc bụi nồng độ thấp - Sử dụng vật liệu lọc rẻ tiền - Có thể ứng dụng nhiều loại bụi - Tổn thất áp suất thấp b.Nhược điểm - Đòi hỏi thiết bị tái sinh vải lọc thiết bị rũ lọc - Độ bền nhiệt thiết bị lọc thấp thường dao động theo độ ẩm, Không thể vận hành môi trường ẩm - Sau thời gian làm việc lớp bụi bám vải dày lên ,làm tăng trở lực ,của bị - nên người ta phải thường xuyên làm biện pháp thủ công Vải lọc nhanh bị hư hỏng , nhiệt độ cao ăn mòn hóa học Cần diện tích mặt lớn Dễ bắt lửa hay cháy nổ 2.3.1.3 Phương pháp lọc tĩnh điện 2.3.1.3.1 Cấu tạo Trang 24 2.3.1.3.2 Ngyên tắc hoạt động H2 Nguyên lý lọc bụi tĩnh điện Dòng khí có bụi qua khe điện cực lắng (dạng hình tấm) cực phóng có dạng hình tròn,chữ nhật, vuông có gai nhọn, đỡ sứ cách điện cao áp Cực phóng nối với điện cực âm với điện áp khoảng 30 ÷ 120 kV Cực lắng nối với điện cực dương nối đất H3 Sự ion hóa chất khí xung quanh điện cực Trang 25 Dưới tác dụng lực điện trường, xung quanh cực phóng xuất vầng quang (corona), làm xuất hiện tượng ion hóa chất khí làm cho hạt bụi bị nhiễm điện Các hạt bụi hút điện cực trái dấu Hầu hết hạt bụi bị nhiễm điện âm nên bị hút cực lắng Chừng số hạt bụi bám đủ dày cực lắng, hệ thống búa gõ gõ vào cực lắng tạo dao động làm hạt bụi rơi xuống thùng boongke H4 Hình ảnh vầng quang (corona) tạo thành xung quanh điện cực phóng có gai 2.3.1.3.3 Hiệu quả phương pháp Lọc bụi tĩnh điện ngày sử dụng rộng rãi để lọc chất rắn lỏng tính đa hiệu suất cao Hiệu suất lọc bụi tĩnh điện tới 99% lọc hạt bụi siêu nhỏ từ nồng độ bụi ban đầu tới 50 g/m Lọc bụi tĩnh điện dử dụng vùng nhiệt đới tới 450oC, tác dụng môi trường ăn mòn với áp suất dương chân không (áp suất âm) Trang 26 2.3.1.3.4 Ưu nhược điểm phương pháp a.Ưu điểm: Lọc bụi tĩnh điện có ưu điểm lớn chi phí vận hành thấp, trở lực nhỏ (không lớn 250Pa) nên tiêu hao lượng lọc cho 1.000 m3 khí 0,1 ÷ 0,5 Kwh Nhưng lọc bụi cần có vốn đầu tư lớn, suất đầu tư cho lọc bụi tĩnh điện với suất nhỏ lại lớn ngược lại b.Nhược điểm: Lọc bụi tĩnh điện có nhược điểm hiệu thấp dùng khử bụi có điện trở suất cao; không sử dụng cho loại khí tạo thành hợp chất nổ nguy hiểm; cần có chế độ làm việc, lắp đặt, cân chỉnh nghiêm ngặt .Hấp thụ dựa sở trình truyền khối,nghĩa có vận chuyển từ pha vào pha khác.Hấp thụ khí chất lỏng trình chuyển cấu tử khí từ pha khí vào pha lỏng thông qua trình hòa tan chất khí chất lỏng chúng tiếp xúc với Phân loại: Trang 27 Hấp thu vật lý: Là trình dựa tương tác vật lý túy; nghĩa bao gồm khuếch tán, hòa tan chất cần hấp thụ vào lòng chất lỏng phân bố chúng phần tử chất lỏng Hấp thu hoá học: Hấp thụ hóa học trình kèm với hay nhiều phản ứng hóa học Một trình hấp thụ hoá học bao gồm giai đoạn: giai đoạn khuếch tán giai đoạn xảy phản ứng hóa học Cơ chế trình chia thành bước: • Khuếch tán phân tử chất ô nhiễm thể khí khối khí thải đến bề mặt dung dịch hấp thụ • Thâm nhập hòa tan chất khí vào bề mặtcủa dung dịch hấp thụ • Khuếch tán chất khí hòa tan bề mặt ngăn cách vào sâu lòng chất lỏng hấp thụ CHẤT HẤP THỤ (DUNG MÔI) Điều kiện lựa chọn dung dịch hấp thụ: − − − − − Độ hoà tan chọn lọc Độ bay tương đối thấp Tính ăn mòncủa dung môi thấp Chi phí Độ nhớt bé, trở lực trình nhỏ, tăng tốc độ hấp thụ có lợi cho trình truyền khối − Các tính chất khác:Nhiệt dung riêng, nhiệt độ đóng rắn, tạo tủa, độchại… CHẤT HẤP THỤ PHỔ BIẾN • Nước (H2O) • Dung dịch bazơ: KOH, NaOH, Na2CO3, K2CO3, Ca(OH)2, CaCO3,… • MonoEtanolAmin (OHCH2CH2NH2), Dietanolamin(R2NH), trietanolamin (R3N) MỘT SỐ THIẾT BỊ HẤP THỤ THÁP PHUN Trang 28 Tháp có dạng hình trụ đặt thẳng đứng, sử dụng nguyên tắc tạo tiếp xúc chất ô nhiễm dòng nước phun Dung dịch hấp thụ phun thành giọt nhỏ xuyên qua dòng khí bốc lên thể tích rỗng thiết bị Ưu điểm − Vận tốc dòng khí tháp cao làm cho khả nănghấp thụ tăng đáng kể Trang 29 − Đường kính tháp nhỏ nên mật độ tưới nhỏ(50 – 90 m3/m2), tiết kiệm dung dịch hấp thụ nhưngvẫn cho hiệu suất cao Nhược điểm: − Thiết bị dễ bị ăn mòn, đòi hỏi phải có lớp phủ bảovệ, làm tăng giá thành chế tạo thiết bị − Cần phải có hệ thống tự động điều chỉnh lưu lượng dung dịch hấp thụ phun vào thiếtbị − Dung dịch phải phun khắp tiết diện tháp .2.THÁP ĐIỆM Chất lỏng tưới lớp đệm rỗng chảy xuống tạo bề mặt ướt lớp vật liệu đệm cho dòng khí từ lên Trang 30 Vật liệu đệm Trang 31 Ưu điểm: − Hiệu xử lí cao − Vận hành đơn giản − Giá thành thiếtbị chấp nhận Nhược điểm: − Khó khăn khâu rửavật liệu đệm − Dễ gâytắc nghẽnvật liệu đệm tích tụ cặn, làm tăng trở lực trình hấp thụ − Phân phối dung dịch hấp thụ phải khắp tiết diện tháp 2.3.1.4.2 Nguyên lý hoạt động phương trình phản ứng xử lý số khí thải từ nhà máy xi măng(SO2;COX;NOX)  Hấp thụ SO2: Hấp thụ SO2 sử dụng dung dịch huyền phù muối kim loại kiềm kim loại kiềm thổ Hấp thụ nước: Sơ đồ hệ thống xử lí SO2 bao gồm giai đoạn: Hấp thụ khí SO2 cách phun nước vào dòng khí thải cho dòng khí thải qua lớp vật liệu đệm rỗng có tưới nước Quá trình hấp thụ SO nước diễn theo phương trình:SO2 + H2O = H+ + HSO3- Giải thoát SO2 khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO2 (nếucần) nước Ưu điểm: − Cấu tạo đơn giản − Có thể thu hồi SO2 dùng cho mục đích khác (sản xuất axít H2SO4) Trang 32 Nhược điểm: − Cần lưu lượng nước lớn, thiết bị hấp thụ tích lớn − Loại SO2 khỏi dung dịch thực cách đun nóng đến 1000C, cần chi phí nhiệt lớn Hấp thụ huyền phù CaCO3 (thành phần rắn:lỏng = 1:10, kích thước hạt CaCO3 0,1mm) diễn theo 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 oxit– magie hydroxit: (Tỉ lệ rắn:lỏng huyền phù 1:10, pH = 6,8 – 7,5 MgO + SO2 = MgSO3 Trang 33 MgO + H2O = Mg(OH)2 MgSO3 + SO2 + H2O = Mg(HSO3)2 Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2 = 2MgSO3 + 2H2O SO2 hấp thụ oxit– magie hydroxit, tạo thành tinh thể ngậm nước MgSO3 Độ hòa tan sunfit magie nước bị giới hạn,nên lượng dạng MgSO 3.6H2O MgSO3.3H2O rơi xuống thành cặn lắng Hấp thụ 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 tách xiclon nước sấy khô Tái sinh ZnO:Nung sunfit nhiệt độ 3500C ZnSO3.2,5H2O = ZnO + SO2 + 2,5H2O  2.Xử lý NOx bằnghấp thụ Hấp thụ nước:Khi hấp thụ NO2 nước phần axit nitric sinh pha khí: 3NO2 + H2O= 2HNO3 + NO + Q Để xử lý NOx sử dụng dung dịch oxi già loãng: NO + H2O2 = NOx + H2O 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO N2O3 + H2O2 = N2O4 + H2O N2O4 + H2O= HNO3 + HNO2 Trang 34 Quá trình hấp thụ NOx thành HNO tăng theo độ tăng nồng độ axit áp suất riêng phần NOx Để thúc đẩy trình dùng chất xúc tác, hiệu xử lý đạt 97% Hấp thụ kiềm và huyền phù: 3NO2 + Na2CO3 = NaNO3 + NaNO2+ CO2 + Q Phương trình phản ứng cho trình hấp thụ N2O3 dung dịch kiềm 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 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 [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 Hấp thụ dung dịch etanolamin Trang 35 Quá trình hấp thụ: :2RNH2 +CO2 +H2O = (RNH3)2CO3 (RNH3)CO3 + CO2 +H2O = 2NH3HCO3 2RNH2 +CO2 = RNHCOONH R Dung dịch hấp thụ phục hồi cách đun nóng Ưu điểm Giá rẻ, khả phản ứng cao, ổn định, dễ phục hồi Nhược điểm: Áp suất cao dung dịch tham gia phản ứng không thuận nghịch với COS Hấp thụ bằngnước phương trình phản ứng CO2+H2O=H+=HCO3Khả hấp thụ nước cao áp suất riêng phần CO2 – at Ưu điểm: kết cấu đơn giản, không tốn nhiệt, dung dịch rẻ, nước trơ với khí COS, O tạp chất khác Nhược điểm: Hấp thụ H2 không khí, bơm công suấtl ớn, khả hấp thụ thấp 2.3.1.4.3 Hiệu quả phương pháp Là phương pháp tối ưu để xử lí thành phần khí thải độc hại bụi xử lí khí thải từ sản xuất xi măng 2.3.1.4.4 Ưu nhược điểm a Ưu điểm Lưu lượng khí cần xử lý lớn Trang 36 Nồng độ chất ô nhiễm không nhỏ Thường xử lý SOx, NOx,COx Áp dụng phương pháp trình xử lí khí thải đạt hiệu kinh tế cao Thu hồi chất để tuần hoàn chuyển sang công đoạn sản xuất khác b Nhược điểm Thiết bị dễ bị ăn mòn, đòi hỏi phải có lớp phủ bảovệ, làm tăng giá thành chế tạo thiết bị Cần phải có hệ thống tự động điều chỉnh lưu lượng dung dịch hấp thụ phun vào thiết bị Dung dịch phải phun khắp tiết diện tháp Trang 37 [...]... Tiêu chuẩn về khí thải của nhà máy sản xuất xi măng và gỗ Bảng 1: Nồng độ C của các thông số ô nhiễm trong khí thải công nghiệp sản xuất xi măng STT Thông số 1 Nồng độ C (mg/Nm3) A B1 B2 Bụi tổng 400 200 100 2 Cacbon oxit, CO 1000 1000 500 3 Nitơ oxit, NOx (tính theo NO2) 1000 1000 1000 4 Lưu huỳnh đioxit, SO2 1.500 500 500 Chú thích: - Đối với các lò nung xi măng có kết hợp đốt chất thải nguy sẽ có... không tốn nhiệt, dung dịch rẻ, nước trơ với khí COS, O 2 và các tạp chất khác Nhược điểm: Hấp thụ H2 trong không khí, bơm công suấtl ớn, khả năng hấp 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 2.3.1.4.4 Ưu nhược điểm a Ưu điểm Lưu lượng khí cần xử lý lớn Trang 36 ... 2014; - Cột B2 qui định nồng độ C để tính nồng độ tối đa cho phép các thông số ô nhiễm trong khí thải công nghiệp sản xuất xi măng áp dụng đối với: + Các dây chuyền sản xuất của nhà máy, cơ sở sản xuất xi măng xây dựng mới hoặc cải tạo, chuyển đổi công nghệ; + Tất cả dây chuyền của nhà máy, cơ sở sản xuất xi măng với thời gian áp dụng kể từ ngày 01 tháng 01 năm 2015; - Ngoài 04 thông số quy định tại... của các thông số ô nhiễm trong khí thải công nghiệp sản xuất xi măng làm cơ sở tính toán nồng độ tối đa cho phép đối với các dây chuyền sản Trang 12 xuất của nhà máy, cơ sở sản xuất xi măng hoạt động trước ngày 16 tháng 1 năm 2007 với thời gian áp dụng đến ngày 01 tháng 11 năm 2011; - Cột B1 quy định nồng độ C của các thông số ô nhiễm trong khí thải công nghiệp sản xuất xi măng làm cơ sở tính toán nồng... lượng bụi trong túi sẽ giảm đi Một vài ứng dụng của túi lọc là trong các nhà máy xi măng, (lò đốt, lò luyện thép và máy nghiền ngũ cốc) Trang 22 Hình 6.14 Lọc bụi túi vải 2.3.1.2.3 Hiệu quả phương pháp _ Hiệu suất xử lý bụi: > 99%,có thể lọc bụi có đường kính d=10-20µm và lọc được tất cả các hạt rất nhỏ nhờ có lớp trợ lọc _ Cỡ hạt xử lý hiệu quả: > 0,5 mm _ Tổn thất áp lực: 1,25 – 15 cm H2O _ Nhiệt độ... 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 SO 2... đan; ~ 0.3 với sợi ép - Sau một khoảng thời gian lớp bụi sẽ rất dày làm sức cản của màng quá lớn, ta phải ngưng cho khí thải đi qua và tiến hành loại bỏ lớp bụi bám trên mặt vải Trang 23 2.3.1.2.4 Ưu nhược điểm a.Ưu điểm Đạt hiệu quả lọc cao hoặc rất cao 90-99,9% - Nồng độ khí thải sau xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT - Cấu tạo đơn giản - Có khả năng lọc bụi ở nồng độ thấp - Sử dụng các vật liệu lọc rẻ tiền... của quá trình truyền khối,nghĩa là có sự vận chuyển từ pha này vào pha khác.Hấp thụ khí bằng chất lỏng là quá trình chuyển cấu tử khí từ pha khí vào trong pha lỏng thông qua quá trình hòa tan chất khí trong chất lỏng khi chúng tiếp xúc với nhau Phân loại: Trang 27 Hấp thu vật lý: Là quá trình dựa trên sự tương tác vật lý thuần túy; nghĩa là chỉ bao gồm sự khuếch tán, hòa tan các chất cần hấp thụ vào... 19: 2009/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quôc gia về khí thải công nghiệp đối với bụi và các chất vô cơ Trang 13 2.3 Các phương pháp xử lí khí thải từ sản xuất xi măng và gô 2.3.1 Khí thải từ sản xuất xi măng 2.3.1.1 Phương pháp Cyclone Trang 14 2.3.1.1.1 Cấu tạo Cấu tạo Cyclon: Cyclon là thiết bị hình trụ tròn có miệng dẫn khí vào ở phía trên Không khí vào cyclon sẽ chảy xoáy theo đường xoắn ốc... Zn(HSO3)2 Kẽm sunfittạo thành không tan trongnước được tách ra bằng xiclon nước và sấy 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 ... Cadmi oxit 6. 5 Bạc 10.5 Vàng 19.3 Thủy ngân 13 .6 HgCl2 5.4 Magie oxit 3 .6 Bản chất và tác hại bụi 2.42 1.79 2.35 2.05 4.53 3. 26 2.70 4.22 8.00 10.80 4.32 3.48 5. 96 4.30 5.54 3.08 3 .63 7.29... khoảng 5-1 00 µm, hiệu sử lý đạt 4585% Cyclon tổ hợp kích thước hạt phù hợp 5-1 00 µm, hiệu sử lý 65 -9 5% Trang 15 2.3.1.1.4 Ưu nhược điểm a Ưu điểm - Thiết bị đơn giản - Dễ thiết kế tính toán - Lọc... cao cao 9 0-9 9,9% - Nồng độ khí thải sau xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT - Cấu tạo đơn giản - Có khả lọc bụi nồng độ thấp - Sử dụng vật liệu lọc rẻ tiền - Có thể ứng dụng nhiều loại bụi - Tổn thất