Các phương pháp xử lý khí NOx

Hấp thụ khí NOx bằng dung dịch amonicacbonat.. Hấp thụ bằng nước:Trong công nghiệp các loại khí thải có chứa oxit nitơ với nồng độ thấp thường được xử lý bằng phương pháp dùng nước để rử

CÔNG NGHỆ XỬ LÍ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ

VÀ TIẾNG ỒN

(Nhóm 16; th ứ 2, tiết 10-12, lớp: 03DHMT2)

Bảng phân công công việc

1 Nguyễn Tấn Thành Tìm tài liệu, làm Word, làm PowerPoint, tổng hợp bài

2 Phạm Văn Hảo Tìm tài liệu, làm Word, làm PowerPoint, thuyết trình

1 Tổng quan về NOx 3

 Nguồn phát thải : 3

 Tác hại: 3

2 Hấp thụ 4

a Hấp thụ bằng nước: 4

b Hấp thụ khí NOx bằng dung dịch amonicacbonat .5

c Thiết bị hấp thụ 7

 Tháp sục khí sủi bọt 7

 Scrubơ Venturi 8

 Tháp scrubơ có lớp đệm rỗng và tháp phun 10

3 Hấp phụ khí NOX bằng sililcagen, alumogel, than hoạt tính,vv 10

4 Giảm thiểu có xúc tác lượng oxit nitơ bằng các chất gây phản ứng khử khác nhau .12

5 Giảm thiểu phát thải NOx bằng cách điều chỉnh quá trình cháy 14

1 Tổng quan về NO x

Trong 7 thông số NOx : NO, NO2, NO3,N2O,N2O3,N2O4và N2O5, chỉ có N2O, NO, NO2 là

có thể đánh giá được lượng tạo thành của chúng trong khí quyển NO và NO2 thường đi

với nhau và chúng có thể đặc trưng và đại diện cho NOx

Là chất khí không màu, được tạo thành với quy mô lớn do cháy nhiên liệu không hoàn toàn ở nhiệt độ cao

 Ngu ồn phát thải :

 Nhà máy nhiệt điện

 Từ các nhà máy sản xuất HNO3

 Động cơ ô tô

 Tác h ại:

 NO cũng có khả năng tạo liên kết với Hemoglobin như CO(mạnh gấp

1500 lần so với CO), làm giảm hiệu suất vận chuyển oxy của máu

 NO oxi hóa thành NO2, gây ô nhiễm qua phản ứng quang hóa thứ cấp:

NO + O3 NO2+ O2

 Là chất khí có màu nâu thẫm - hơi đỏ, vị cay, mùi kích thích, có thể

nhận biết ở nồng độ 0.12 ppm

 Khí NO2 với nồng độ 100ppm có thể làm chết người và động vật chỉ sau vài phút:

 NO2 oxi hóa thành N2O5nhờ O3:

2NO2+ O3 N2O5+ O2 Vậy NOx có thể coi là tác nhân gây nên quá trình phân hủy ozon

5ppm

Có thể gây tác hại đến cơ quan hô hấp sau vài phút

tiếp xúc

a Hấp thụ bằng nước:

Trong công nghiệp các loại khí thải có chứa oxit nitơ với nồng độ thấp thường được xử lý bằng phương pháp dùng nước để rửa khí trong các loại thiết bị như scrubo, thiết bị sục khí sủi bọt, ống venturi,… Hiệu quả khử NOx theo các phương pháp nêu trên thường

không cao, tối đa đạt khoảng 50%

Theo kết quả nghiên cứu của Peters M.S, hiệu quả hấp thụ NO2 +NO4 bằng nước phụ thuộc vào nồng độ ban đầu của NOxtrong khí thải và loại vật liệu hấp thụ được thể hiện ở hình:

1-Hi ệu quả của quá trình hấp thụ oxit nitơ bằng nước và hấp phụ bằng silicagel:

1-tháp sục khí; 2-hấp phụ bằng silicagel; 3-tháp rửa khí có mũ chụp; 4-tháp rửa khí với lớp đệm; 5-tháp phun( rỗng).

Nitơ đioxit và đinitơ tetraoxit (NO2 và N2O4) kết hợp với nước tạo thành axit nitric và

axit nitrơ Tiếp theo, axit nitrơ có thể bị oxi hóa thành đioxit nitơ mà đến lượt mình nó sẽ

kết hợp nhiều nước hơn Các phản ứng xảy ra như sau:

Nồng độ ban đầu của NO2+ N2O2, % thể tích

2NO2(hoặc N2O4) + H2O  HNO3+ HNO2 (1)

2HNO2 NO + NO2 (hoặc ½ N2O4) + H2O (2)

NO + ½ O2  NO2(3)

2NO2 N2O4(4)

Phản ứng (1) xảy ra trên lớp màng ngăn giữa pha khí và pha lỏng Quá trình oxi hóa của

oxit nitơ xảy ra tương đối chậm nhưng thực hiện đến cùng Còn các phản ứng (1), (2) không được thực hiện đến cùng khi có mặt của axit nitric đậm đặc, tuy nhiên chúng cũng

đi đến hoàn thành khi tiếp xúc với nước sạch

Thiết bị hấp thụ

Lưu lượng

(m3/h) Tổn thất

áp suất ΔP (kPa)

Ghi chú Khí Nước

Thiết bị sủi bọt một

cấp với màng vải thủy

Sợi thủy tinh cỡ vừa Cột

nước thiết bị sục khí 95mm

Tháp hấp thụ một cấp

với đĩa tản nước 1,8 0,0018 0,277 Bề cao lớp nước 22mm, vậntốc chảy qua lỗ 0,35m/s.

Tháp hấp thụ với lớp

đệm rỗng bằng khâu

Raschig thủy tinh

6mm

0,9 0,009 0,645

Vận tốc khí 0,6m/s, bề cao lớp đệm 120mm Hiệu quả tính cho 1mm bề cao lớp

đệm

Tháp rỗng phun nước

đường kính mũi phun

Vận tốc khí 0,6m/s, bề cao của tháp 130cm

b Hấp thụ khí NOx bằng dung dịch amonicacbonat.

dùng các tấm nhựa polyvinyl gợn sóng làm lớp đệm trong trong tháp hấp thu (hiệu quả

đạt 95.1%)

Khả năng hấp thụ khí NO và NO 2 trong thiết bị hấp thụ có lớp đệm:

Lưu lượng, kg/m2.h Hệ số trao đổi

Kg kmol/m2.h.kPa Nồng độ NO + NO2 ppm

Hiệu quả hấp thụ %

Khí Dung

dịch

NO + NO2

ban đầu NO2 cuối

Lớp đệm khâu Rasching 25mm

2580

Lớp đệm: Tấm nhựa polyvinyl gợn sóng

c Thiết bị hấp thụ

 Tháp s ục khí sủi bọt

 Cấu tạo :

 Nguyên lý làm việc của tháp sục khí sủi bọt:

Dung môi được cấp vào đĩa vừa đủ để tạo một lớp chất lỏng có bề cao thích hợp, dòng khí đi từ dưới lên trên qua các đĩa đục lỗ làm cho lớp dung môi sủi bọt, Nitơ oxit trong

khí tiếp xúc với bề mặt của những bong bong chất lỏng, tại đây xảy ra quá trình oxy hóa

oxit Nitơ Dung dịch sau hấp thụ được thu lại và được bơm ra ngoài

Các oxit nitơ có thể được khử bằng cách cho dòng khí đi qua hàng loạt các khay sủi bọt

với chuyển động ngược chiều giữa khí và nước hoặc dung dịch axit nitric trong nước Khí thải đi vào hệ thống xử lý cần chứa đủ lượng oxy cần thiết để cung cấp cho quá trình oxy

hóa oxit nitơ và thúc đẩy quá trình xảy ra được nhanh chóng và triệt để Hiệu quả khử

NOxcủa tháp sục khí sủi bọt giảm khi nồng độ ban đầu của NOxtrong khí thải giảm Khi nồng độ ban đầu của NOx thấp thì phần lớn các oxit nitơ thu được từ các phản ứng trên

đây là ở dạng nitơ ddioxit Còn khi nồng độ ban đầu cao thì thành phần đinitơ tetraoxit

N2O4 thu được sẽ cao Điều đó giải thích vì sao hiệu quả của quá trình thấp khi nồng độ