Đồ án môn học Xử lý khí thải

Tác hại: Khí SO2, SO3 gọi chung là SOx là những khí không chỉ thuộc loại độc hại đối với con người, động thực vật mà còn tác động đến vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc, nghệ t

TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG

NGÀNH KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Đồ án môn học

Xử lý khí thải

GVHD:TS.Trần Tiến Khôi SVTH: Nguyễn Thị Bích Tiền MSSV: 0150020239

Lớp: ĐH01 - KTMT2

Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2015

KHOA MÔI TRƯỜNG -o0o -

-Trình bày tổng quan về các phương pháp xử lý khí thải

-Đề xuất phương án xử lý và thuyết minh

-Tính toán, thiết kế 1-2 thiết bị xử lý chính

-Vẽ chi tiết thiết bị đã tính toán (trình bày bản vẽ kỹ thuật trên giấy A2)

TP.HCM, ngày 20 tháng 09 năm 2015

GVHD

TS Trần Tiến Khôi

Nhận xét của GVPB

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường cùng toàn thể thầy cô bộ môn đã tạo điều kiện cho em được thực hiện bài đồ án Nhờ đó mà em có thêm kinh nghiệm và hiểu hơn các kiến thức môn chuyên về ngành học của mình

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Tiến Khôi, người đã hướng dẫn em thực hiện bài đồ án.Thầy đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện bài đồ án cũng như đã truyền đạt kinh nghiệm và kiến thức giúp em hoàn thành bài đồ án

Bài đồ án được thực hiện còn rất nhiều thiếu sót do em chưa có kinh nghiệm, kính mong thầy cô thông cảm và nhận xét tận tình để em có nhiều kinh nghiệm hơn cho những bài đồ án sau

Em xin chân thành cảm ơn!

LỜI MỞ ĐẦU

Sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của các ngành sản xuất công nghiệp, làm cho xã hội loài người biến đổi rõ rệt.Các nhà máy, xí nghiệp, các khu công nghiệp, trại chăn nuôi tập trung được hình thành tất cả sự phát triển này đều hướng tới tạo ra sản phẩm mới, đáp ứng nhu cầu của con người tạo điều kiện sống tốt hơn Nhưng đồng thời thải ra các loại thất thải khác nhau làm cho môi trường ngày càng trở nên xấu đi Các chất thải độc hại có tác động xấu tới con người, sinh vật,

hệ sinh thái, các công trình nhân tạo Nếu môi trường tiếp tục suy thoái thì có thể dẫn hậu quả nghiêm trọng cho loài người.Vì vậy việc bảo vệ môi trường, giảm thiểu tác động có hại của các chất ô nhiễm là vấn đề của toàn cầu Khí thải từ ống khói các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp được xem là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng

ô nhiễm không khí Các chất khí độc hại như: SOx, NOx, VOC, CO, CO2, hydocacbon, bụi đang dần gia tăng trong bầu khí quyển Gây nên các hiện tượng, hiệu ứng nhà kính, mưa xít, sương mù quang hóa tác động xấu đến con người, sinh vật và các hệ sinh thái, hoạt động lao động sản xuất

Để bảo vệ môi trường và bảo vệ cho cuộc sống của con người, sinh vật thì khí thải từ ống khói nhà máy, từ hoạt động khác cần được xử lý trước khi thải vào môi trường không khí Vì vậy, để có bầu không khí trong lành, có một cuộc sống với tinh thần thoải mái, thì việc xử lý các tác nhân gây ô ngiễm như SO2 là một trong những vấn đề quan trọng hiện nay

Dựa vào thành phần tính chất của khi thải, lựa chọn, tính toán thiết kế hệ thống xử lý khí thải công suất 12000 m3/h, đạt tiêu chuẩn sau xử lý là cột B của quy chuẩn QCVN

19 : 2009/BTNM

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

I TỔ NG QUAN V Ề KHÍ SO 2 : 4

II T ÍNH CHẤT : 4

2.1 Tính chất vật lý: 4

2.2 Tính chất hóa học: 4

III T ÁC H Ạ I : 5

3.1 Đối với con người: 5

3.2 Đối với thực vật: 6

3.3 Đối với môi trường và các công trình kiến trúc: 6

IV Ứ NG DỤNG CỦA SO 2 : 6

V CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SO 2 : 7

5.1 Phương pháp hấp thụ: 7

5.1.1.Buồng phun,tháp phun rỗng: 8

5.1.2.Thiết bị hấp thụ có vật liệu đệm (tháp đệm): 9

5.1.3.Tháp sủi bọt:(tháp mâm) 10

VI CÁC DUNG DỊCH HẤP THỤ: 13

6.1 Hấp thụ SO 2 bằng nước: 13

6.2 Hấp thụ SO 2 bằng dung dịch vôi sữa: 14

6.3 Xử lý SO 2 bằng Amoniac: 15

6.4 Xử lý SO 2 bằng Magie oxit (MgO): 16

6.5 Xử lý SO 2 bằng ZnO: 18

6.6 Xử lý SO 2 bằng các chất hấp thụ hữu cơ: 18

6.6.1 Quá trình sunfidin: 19

6.6.2 Quá trình khử SO2 bằng dimetylannilin-quá trình ASARCO: 19

6.7 Xử lý SO 2 bằng các chất hấp phụ thể rắn: 20

6.7.1 Hấp phụ SO2 bằng than hoạt tính: 20

6.7.2 Hấp thụ SO2 bằng than hoạt tính có tưới nước-Quá trình LURGI: 20

6.7.3 Xử lý SO2 bằng nhôm oxit kiềm hóa: 21

6.7.4 Xử lý SO2 bằng mangan oxit: 21

6.7.5 Xử lý khí SO2 bằng vôi và dolomit trộn vào than nghiền: 21

CHƯƠNG 2 23

SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 23

Nguyễn Thị Bích Tiền_MSSV:0150020239

ĐỀXUẤTQUYTRÌNHCÔNGNGHỆXỬLÝ: 23

Hấp thụ khí SO 2 bằng sữa vôi 23

Vật liệu chế tạo tháp hấp thu: 23

CHƯƠNG 3 25

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ 25

I TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH HẤP THỤ: 26

1.1 Tính toán cân bằng vật chất 27

1.2 Phương trình cân bằng: 28

1.3 Phương trình đường làm việc: 30

II TÍNH TOÁN THÁP HẤP THỤ 32

2.1 Tính toán đường kính hấp thụ: 32

2.1.1 Lưu lượng khí trung bình đi trong tháp: 32

2.1.2 Độ nhớt 32

2.1.3 Tính vận tốc đảo pha: 33

2.1.4 Đường kính tháp tính theo lưu lượng khí thải: 34

2.1.5 Xác định hệ số thấm ướt: 34

2.1.6 Chiều cao lớp vật liệu đệm: 35

2.1.7 Chiều cao thân tháp: 38

2.2 Tính trở lực tháp: 39

2.3 Tính đường kính ống dẫn khí: 39

2.4 Tính đường kính ống dẫn lỏng: 40

III TÍNH CƠ KHÍ: 40

3.1 Tính bề dày thân: 40

3.1.1 Chọn vật liệu: 40

3.1.2 Ứng suất cho phép của vật liệu theo giới hạn bền: 41

3.1.3 Chiều dày thân: 41

3.1.4 Kiểm tra lại ứng suất thành thiết bị theo áp suất thử tính toán: 42

3.2 Tính nắp và thiết bị đáy: 42

3.2.1 Chọn nắp và đáy thiết bị dạng elip tiêu chuẩn, có gờ: 42

3.2.2 Chiều dày nắp đáy: 42

3.2.3 Kiểm tra ứng suất cho phép theo áp suất thử P0: 43

3.3 Tính mặt bích: 43

3.3.1 Tính bích nối đáy tháp với thân, chọn bích liền bằng thép để nối thiết bị: 43

3.3.2 Tính mặt bích nối ống dẫn và thiết bị: 44

3.4 Đĩa phân phối lỏng: 45

3.5 Lưới đỡ đệm: 45

3.6 Tính chân đỡ: 45 3.7 Tai treo: 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

Nguyễn Thị Bích Tiền_MSSV:0150020239

Chương 1: Tổng quan

I Tổng quan về khí SO 2 :

Lưu huỳnh dioxit là một hợp chất hóa học có công thức là SO2 Chất khí này là sản

phẩm chính trong hoạt động sản xuất công nghiệp và trong một số hoạt động sống của

con người, và nó là mối lo môi trường đáng kể Nguồn phát thải chủ yếu là từ các

trung tâm nhiệt điện, từ các lò nung, lò hơi khí đốt nhiên liệu than, dầu và khí đốt có

chứa lưu huỳnh và các hợp chất có chứa lưu huỳnh Ngoài ra nó còn là sản phẩm của

quá trình hoạt động của núi lửa và một số ngành công nghiệp khác

Trên thế giới hàng năm tiêu thụ đến 2 tỷ tấn than đá các loại và gần 1 tỷ tấn dầu

mỏ.Khi thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu chiếm 1% thì lượng SO2 thải vào khí

quyển là 60 triệu tấn/năm.Đó là chưa kể đến lượng thải của các ngành công nghiệp

 Nhiệt độ nóng chảy -750C, nhiệt độ sôi ở -100C

 Lưu huỳnh đioxít là khí độc, hít thở phải không khí có khí này sẽ gây viêm đường

hô hấp

2.2 Tính chất hóa học:

 SO2 oxi hóa chậm trong không khí sạch, do quá trình quang hóa hay do sự xúc tác

khí SO2 dễ bị oxi hóa thành SO3 trong khí quyển và hòa tan trong nước tạo thành axit

H2SO4

 SO2 là chất khử Nó có khả năng làm mất màu dung dịch Brom:

SO2 + Br2 + 2H2O  2HBr + H2SO4

SO2 đã khử Br2 có màu thành HBr không màu

 Lưu huỳnh đoxit là chất oxi hóa :

Khi dẫn khí SO2 vào dung dịch axit H2S dung dịch bị vẩn đục màu vàng:

SO2 + 2H2S  3S + 2H2O , SO2 đã oxi hóa H2S thành S

 SO2 tan trong nước tạo thanh dung dịch axit sunfuaro H2SO3:

SO2 + H2O  H2SO3 Axit sunfurơ là axit yếu, không bền, nhưng mạnh hơn axit H2S và H2CO3

III Tác hại:

Khí SO2, SO3 gọi chung là SOx là những khí không chỉ thuộc loại độc hại đối với con người, động thực vật mà còn tác động đến vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc, nghệ thuật, và là một trong những chất khí gây ô nhiễm môi trường

3.1 Đối với con người:

- SO2 có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thể gây co giật cơ trơn của khí quản Ở nồng độ lớn hơn sẽ gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản Khi tiếp xúc với mắt có thể tạo thành axit Nếu hít phải SO2 nồng độ cao có thể gây tử vong

Bảng: Liều lượng gây độc

- SO2 có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua các cơ quan hô hấp, cơ quan tiêu hóa sau khi được hòa tan trong nước bọt Cuối cùng chúng xâm nhập vào hệ tuần hoàn

- Khi tiếp xúc với bụi, SO2 có thể tạo ra các hạt axit nhỏ có thể xâm nhập vào các huyết mạch nếu kích thước của chúng nhỏ hơn 2-3 µm

- SO2 có thể xâm nhập vào cơ thể qua da và gây ra các chuyển đổi hóa học Kết quả

là hàm lượng kiềm trong máu giảm amoniac thoát qua đường tiểu làm ảnh hưởng đến tuyến nước bọt

- Bên cạnh đó, SO2 còn gây rối loạn chuyển hóa đường và protein, gây thiếu vitamin B và C, ức chế enzym oxydaza tạo ra methemoglobine để chuyển Fe2+ thành

Bảng: Nồng độ gây độc

0,03 Ảnh hưởng đến sinh trưởng của rau quả 0,15-0,3 Gây độc kinh niên

1-2 Chấn thương lá sau vài giờ tiếp xúc

3.3 Đối với môi trường và các công trình kiến trúc:

- Sự có mặt của SO2 trong không khí ẩm là tác nhân gây ăn mòn kim loại, các công trình kiến trúc SO2 làm hư hỏng, thay đổi tính chất vật lý, màu sắc của vật liệu xây dựng, phá hủy các công trình nghệ thuật, các tác phẩm điêu khắc, tượng đài

- SO2 ngoài không khí bị oxy hóa và phản ứng với nước mưa tạo thành axit sunfuric hay các muối sunfate gây ra mưa axit ảnh hưởng xấu đến môi trường

Tác hại của mưa axit:

 Nước hồ bị oxy hóa: mưa axit rơi xuống đất làm rửa trôi dinh dưỡng của mặt đất

và mang theo các kim loại độc hại xuống mặt hồ, gây ô nhiễm nước trong hồ, phá hoại các loại thức ăn uy hiếp sự sinh tồn của các sinh vật sống trong hồ

 Rừng bị hủy diệt và làm giảm sản lượng của nông nghiệp

 Làm tổn hại đến sức khỏe của con người: do hiện tượng tích tụ sinh học nên khi con người ăn các loại cá có chứa cá độc tố kim loại sẽ tích tụ trong cơ thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người

IV Ứng dụng của SO 2 :

 Sản xuất axit sunfuric

 Làm chất bảo quản:

- Khí SO2 được sử dụng làm chất bảo quản cho hoa quả khô do đặc tính kháng khuẩn của nó Duy trì sự tươi sống và ngăn ngừa sự mục nát, tuy nhiên chất bảo này sẽ làm cho thực phẩm có hương vị khác

- SO2 được sử dụng trong ngành chế biến rượu vang Tuy tỉ lệ rất ít, đóng vai trò là một chất kháng khuẩn và chống oxy hóa Ở nồng độ thấp, dưới 50ppm SO2 không ảnh hưởng đến mùi vị của rượu, nhưng ở nồng độ cao hơn cũng sẽ tạo cho rượu một hương

V Các phương pháp xử lý SO 2 :

5.1 Phương pháp hấp thụ:

Hấp thụ là quá trình lôi cuốn chọn lọc một cấu tử nào đó từ hỗn hợp khí bởi chất lỏng Dựa vào sự tương tác giữa chất hấp thụ (dung môi) và chất bị hấp thụ (chất ô nhiễm) trong pha khí , phân thành 2 loại hấp thụ:

 Hấp thụ vật lý:Dựa trên sự hòa tan của cấu tử pha khí trong pha lỏng(tương tác

vật lý).Hấp thụ vật lý được sử dụng rộng rãi trong xử lý khí thải

 Hấp thụ hóa học:Cấu tử trong pha khí và pha lỏng có phản ứng hóa học với nhau

(tương tác hóa học)

Quá trình hấp thụ mạnh hay yếu là tùy thuộc vào bản chất hóa học của dung môi và

các chất ô nhiễm trong khí thải

Bởi vì một số hợp phần của hỗn hợp khí có khả năng hòa ta mới có thể hòa tan được trong chất lỏng,cho nên quá trình hấp thụ chỉ đạt hiệu quả cao khi lựa chọn dung dịch hấp thụ có tính hòa tan cao hoặc những dung dịch phản ứng không thuận nghịch với

chất khí cần được hấp thụ

Thiết bị hấp thụ có chức năng tạo ra bề mặt tiếp xúc càng lớn càng tốt giữa hai pha khí

và lỏng

Nguyễn Thị Bích Tiền_MSSV:0150020239

 Nguyên lý hoạt động của tháp hấp thụ như sau:

Dòng khí được dẫn vào ở đáy tháp, dung dịch hấp thụ được phun ở đỉnh tháp

Dòng khí cần xử lý tiếp xúc với dung dịch hấp thụ, chất cần xử lý được giữ lại trong dung dịch hấp thụ và được thu ở đáy tháp.Dòng không khí sạch thoát ra ngoài trên đỉnh tháp Có nhiều dạng kiểu thiết bị hấp thụ khác nhau và có thể phân thành các loại chính sau:

5.1.1 Buồng phun,tháp phun rỗng:

Là tháp phun trong đó chất lỏng được phun thành giọt nhỏ trong thể tích rỗng của thiết

bị và cho dòng khí đi qua Dòng khí và dịch thể trong tháp có thể chuyển động cùng chiều, ngược chiều hoặc cắt nhau và các mũi phun có thể bố trí một tầng hay nhiều

Dung dịch nước phun được thu hồi đưa qua thiết bị lắng cặn và xử lý hóa trước khi được phun trở lại Sau một khoảng thời gian làm việc, dung dịch phun được thải vào

hệ thống xử lý nước thải

Hình 1: tháp phun rỗng

5.1.2 Thiết bị hấp thụ có vật liệu đệm (tháp đệm):

Là một tháp dạng cột bên trong chất gần đầy các vật liệu đệm nhằm tạo ra một bề mặt tiếp xúc cao nhất có thể để cho dòng khí đi từ dưới lên và dòng lỏng từ đỉnh tháp xuống tiếp xúc tốt với nhau khi chuyển động ngược chiều trong lớp đệm.Quá trình tiếp xúc này sẽ làm cho bụi và chất ô nhiễm trong khí thải bị giữ lại và bị hấp thụ bởi dòng chất lỏng

Vật liệu đệm được sử dụng trong tháp là đá nghiền, vòng raschig, vật thể hình yên ngựa, than cốc, đá hình xoăn ốc, vật liệu ô vuông làm bằng gỗ hoặc các loại sợi tổng hợp… việc sắp xếp vật liệu đệm có chọn lọc trên lưới đỡ làm giảm khuynh hướng bít nghẹt vật liệu đệm dễ kiểm soát diễn biến quá trình trong tháp, tổn thất áp suất qua tháp cũng được giảm đi Các đặc tính mong muốn của vật liệu đệm là giá thành thấp, dung lượng hấp thụ cao, trở lực với dòng khí thấp và tuổi thọ cao

từ trên xuống bắt đầu tăng còn tốc độ khí lên nhanh chiếm chỗ của nước tạo áp lực

Nguyễn Thị Bích Tiền_MSSV:0150020239

không cho dòng nước chảy qua khi đó năng suất hoạt động sẽ giảm nhưng hiệu suất xử

lí tốt hơn

Tháp đệm thường được sử dụng khi năng suất nhỏ, môi trường ăn mòn, tỉ lệ lỏng:khí

lớn.Khí không chứa bụi và hấp thụ không tạo ra cặn lắng

Hình 2: tháp đệm

5.1.3 Tháp sủi bọt:(tháp mâm)

Thiết bị sủi bọt hay còn gọi là tháp mâm là tháp hình trụ đứng có gắn các mâm trong thân, mâm được cấu tạo khác nhau và trên đó pha lỏng và pha khí tiếp xúc với nhau Chất lỏng đi vào ở đỉnh hoặc tại một mâm thích hợp nào đó và chảy xuống do trọng lực qua mỗi mâm bằng ống chảy chuyền Pha khí đi từ dưới lên qua mỗi mâm bằng các khe hở trên mâm do cấu tạo khác nhau của mâm tạo nên Quá trình tiếp xúc pha

sẽtạo nên sự hấp thụ khí

Hình 3 Tháp sủi bọt

Tháp mâm xuyên lỗ

Tháp đĩa lưới hình trụ, bên trong có nhiều đĩa, có lỗ tròn, hoặc rảnh.Chất lỏng chảy từ trên xuống qua các ống chảy chuyền.Khi đi từ dưới lên qua các lỗ hoặc rảnh đĩa Đĩa

có thể lấp cân bằng hoặc xuyên một góc với độ dóc 1/45- 1/50

Ưu điểm: chế tạo đơn giản, vệ sing dễ dàng, trở lực ít hơn tháp chớp, ít tốn kim loại

hơn tháp chớp

Nhược điểm: yêu cấu lấp đặt cao, mâm lấp phải rất phẳng

Nguyễn Thị Bích Tiền_MSSV:0150020239

Hình 4: Tháp mâm xuyên lỗ Tháp mâm chóp

Trên mâm tháp có gắn chóp và ống chảy chuyền.Chóp được lắp vào mâm bằng nhiều cách khác nhau Sử chuyển động của pha khí và lỏng trong tháp như sau: Chất lỏng chảy từ trên xuống, từ mâm trên xuống mâm dưới nhờ ống chảy chuyền Khí đi dưới lên qua ống khí rồi xuyên qua các rãnh chóp để sục vào lớp chất lỏng trên mâm

Ưu điểm: Hiệu suất truyền khối cao, ổn định, ít tiêu hao năng lượng hơn nên có số

mâm ít hơn

Nhược điểm: chế tạo phức tạp, trở lực lớn

Hình 5: Tháp mâm chóp

VI Các dung dịch hấp thụ:

6.1 Hấp thụ SO 2 bằng nước:

 Đây là phương pháp đơn giản được áp dụng sớm nhất để loại bỏ SO2 trong khí

thải, nhất là khói từ các lò công nghiệp

Nguyễn Thị Bích Tiền_MSSV:0150020239

Hình 6: Sơ đồ hệ thống xử lý SO 2 bằng nước

( Trang 93- Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-Trần Ngọc Chấn)

 Sơ đồ xử lý SO2 bằng nước gồm 2 giai đoạn:

- Hấp thụ SO2 bằng cách phun nước vào dòng khí thải hoặc cho khí thải đi qua lớp vật liệu đệm (vật liệu rỗng) có tưới nước

- Giải thoát khí SO2 ra khỏi chất hấp phụ để thu hồi SO2 nếu cần và nước sạch

 Quá trình diễn ra theo phản ứng:

SO2 + H2O  H+ + HSO3

- Mức độ hòa tan của SO2 trong nước giảm khi nhiệt độ nước tăng cao, do đó nhiệt

độ của nước cấp vào hệ thống hấp thụ SO2 phải đủ thấp Còn để giải thoát SO2 khỏi nước thì nhiệt độ của nước phải cao, Cụ thể, ở 1000C thì SO2 bốc ra một cách hoàn toàn và trong thoát ra có lẫn cả hơi nước Bằng phương pháp ngưng tụ người ta có thể thu được SO2 với độ đậm đặc 100% để dùng vào mục đích sản xuất axit sunfuric

 Ưu điểm: dễ tìm, rẻ tiền, hoàn nguyên được

 Nhược điểm: do độ hòa tan của khí SO2 trong nước quá thấp nên thường phải dùng với một lượng nước rất là lớn và thiết bị hấp thụ phải có thể tích rất lớn, cồng kềnh Để tách SO2 khỏi dung dịch phải nung nóng đến 1000C tốn nhiều năng lượng, chi phí nhiệt lớn

 Do đó, chỉ áp dụng phương pháp này khi:

- Nồng độ ban đầu của SO2 trong khói thải phải tương đối cao

- Có sẵn nguồn cấp nhiệt với giá rẽ

- Có sẵn nguồn nước lạnh

6.2 Hấp thụ SO 2 bằng dung dịch vôi sữa:

 Là phương pháp được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vì hiệu quả xử lý cao, rẻ tiền, có sẵn ở mọi nơi

Hình 7: Sơ đồ hệ thống Xử lý SO 2 bằng sữa vôi

( Trang 95- Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-Trần Ngọc Chấn)

 Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình xử lý:

CaCO3 + SO2 CaSO3 + CO2CaO + SO2 CaSO32CaSO3 + SO2 2CaSO4

 Ưu điểm: công nghệ đơn giản, chi phí ban đầu không lớn, chi phí vận hành thấp, chất hấp thụ rẻ tiền, dễ tìm, làm sạch khí mà không cần làm lạnh và tách bụi sơ bộ, có thể chế tạo thiết bị bằng vật liệu thông thường, không cần đến vật liệu chống axit và không chiếm nhiều diện tích xây dựng

 Nhược điểm: đóng cặn ở thiết bị do tạo thành CaSO4 và CaSO3, gây tắc nghẽn các đường ống và ăn mòn thiết bị

6.3 Xử lý SO 2 bằng Amoniac:

 Phương pháp này hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch amoniac tạo muối amoni sulfic

và amoni bisunfic là các sản phẩm cần thiết, theo các phản ứng sau:

SO2 + 2NH3 + H2O  (NH4)2SO3(NH4)2SO3 + SO2 + H2O  2NH4HSO3

Nguyễn Thị Bích Tiền_MSSV:0150020239

Hình 8: Sơ đồ hệ thống xử lý SO 2 bằng Amoniac

( Trang 100- Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-Trần Ngọc Chấn)

 Ưu điểm: hiệu quả cao, chất hấp thụ dễ tìm, thu được các muối amoni sunfic và

amoni bisunfic là các sản phẩm cần thiết

 Nhược điểm: rất tốn kém, chi phí đầu tư và vận hành cao

6.4 Xử lý SO 2 bằng Magie oxit (MgO):

 Việc sử dụng sữa MgO để khử SO2 trong khói thải đã được biết đến từ lâu, nhưng được nghiên cứu ứng dụng trong công nghiệp thì mới thực hiện gần đây, chủ yếu là do các nhà khoa hoc-công nghệ của Liên Xô cũ

 Phương pháp này dựa trên các phản ứng sau:

- Magie bisunfit có thể bị trung hòa bằng cách bổ sung thêm MgO mới:

Mg(HSO3)2 + MgO = 2MgSO3 + H2O

- Độ hòa tan của magie sunfit trong nước rất hạn chế, do đó MgSO3 sẽ kết tủa thành tinh thể hexahydrat MgSO3.6H2O và ở nhiệt độ 500C hexahydrat biến thành trihydrat MgSO3.3H2O

- Các tinh thể được tách khỏi dung dịch huyền phù, sấy khô và xử lý nhiệt ở nhiệt

độ 800 ÷ 9000C để thu hồi MgO và SO2:

Nguyễn Thị Bích Tiền_MSSV:0150020239

( Trang105- Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-Trần Ngọc Chấn)

Hình 10: Sơ đồ hệ thống xử lý SO 2 bằng MgO không kết tinh

( Trang106- Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-Trần Ngọc Chấn)

6.5 Xử lý SO 2 bằng ZnO:

 Trong phương pháp này, ZnO là chất hấp thụ Phương trình như sau:

SO2 + ZnO + 2,5H2O = ZnSO3.2,5H2O

 Khi nồng độ SO2 lớn:

2SO2 + ZnO + H2O = Zn(HSO3)2

 Sunfic kẽm tạo thành không tan trong nước được tách ra bằng xyclone ướt và sấy khô Tái sinh ZnO bằng cách nung sunfic ở 3500C SO2 được chế biến tiếp tục, còn ZnO quay trở lại hấp thụ

ZnSO3.2,5H2O = SO2 + ZnO + 2,5H2O

 Ưu điểm: có thể làm sạch khí ở nhiệt độ khá cao 200-2500C

 Nhược điểm: có thể hình thành ZnSO4 làm cho việc tái sinh ZnO bất lợi về kinh tế nên phải thường xuyên tách chúng ra và bổ sung một lượng ZnO tương đương

6.6 Xử lý SO 2 bằng các chất hấp thụ hữu cơ:

 Phương pháp này được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp luyện kim màu

 Chất hấp thụ sử dụng chủ yếu là xyliđin và đimetylanilin

6.6.1 Quá trình sunfidin:

Nồng độ SO2 trong khói thải dao động từ 0,5-8%; trung bình là 3,6% Chất hấp thu được sử dụng là hỗn hợp xylidin và nước theo tỉ lệ = 1:1

Hình 11: sơ đồ hệ thống xử lý SO 2 theo quá trình Sunfidin

( Trang112- Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-Trần Ngọc Chấn)

6.6.2 Quá trình khử SO 2 bằng dimetylannilin-quá trình ASARCO:

Với khí thải có trên 35%(thể tích) SO2 thì sử dụng chất hấp thụ dimetylanilin đạt hiệu quả cao hơn xylidin

Nguyễn Thị Bích Tiền_MSSV:0150020239

Hình 12: Sơ đồ hệ thống xử lý SO 2 theo quá trình ASARCO

( Trang113- Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3-Trần Ngọc Chấn)

6.7.2 Hấp thụ SO 2 bằng than hoạt tính có tưới nước-Quá trình LURGI:

Theo phương pháp này, khí thải được làm cho bão hòa hơi nước ở nhiệt độ dưới 1000C

đi qua lớp than hoạt tính có tưới nước làm ẩm trong thiết bị hấp phụ.Khí SO2 bị giữ lại trong lớp than hoạt tính và oxy hóa thành SO3 nhờ có oxi trong khí thải Tiếp theo,