Thiết kế hệ thống xử lý khí thải từ lò hơi sử dụng dầu DO làm nhiên liệu đốt với năng suất 5 tấnh của nhà máy sản xuất mì gói

1.1       Khái quát

1.1.1 Quy trình c  b n v  s n xu t mì gói:ơ ả ề ả ấ

Hình 1.  Quy trình c  b n v  s n xu t mì gói.ơ ả ề ả ấ

Đ  s n xu t mì gói c n tr i qua nhi u giai đo n quan tr ng. Th  nh t là khâu chu nể ả ấ ầ ả ề ạ ọ ứ ấ ẩ  

b  nguyên li u, ị ệ t t c  nguyên li u đ u đấ ả ệ ề ược ch n l c và ki m tra theo quy trình nghiêmọ ọ ể  

ng t trặ ước khi nh p kho, đ a vào s n xu t. Ti p theo là giai đo n ph i tr n các lo iậ ư ả ấ ế ạ ố ộ ạ  nguyên li u v i nhau theo công th c thích h p tùy v i m i lo i s n ph m. Sau đó s  cánệ ớ ứ ợ ớ ỗ ạ ả ẩ ẽ  

b t và t o s i nh  các thi t b  hi n đ i. Ti p đó là giai đo n h p, công đo n này s  d ngộ ạ ợ ờ ế ị ệ ạ ế ạ ấ ạ ử ụ  

h i nơ ướ ừc t  lò h i đ  h p chín mì, đây là giai đo n quan tr ng trong vi c c n ph i x  lýơ ể ấ ạ ọ ệ ầ ả ử  khí th i t  lò h i t o ra. Sau đó s i mì đã đả ừ ơ ạ ợ ược h p chín s  đấ ẽ ượ ước  p gia v , t o hình vàị ạ  chiên giúp cho quá trình b o qu n lâu và t o đ  giòn cho s n ph m. Cu i cùng, các v t mìả ả ạ ộ ả ẩ ố ắ  

s  đẽ ược chuy n qua khâu thành ph m b  sung các gói gia v  và đóng gói.ể ẩ ổ ị

1.1.2 Lò h iơ

Lò h i (hay còn g i là n i h i) công nghi p là thi t b  s  d ng nhiên li u nh  than đá,ơ ọ ồ ơ ệ ế ị ử ụ ệ ư  

d u DO, FO,  đ  đun sôi nầ ể ước, tao thành h i nơ ước mang nhi t đ  ph c v  cho các yêuệ ể ụ ụ  

c u v  nhi t trong các lĩnh v c công nghi p nh : s y, đun n u, h i đ  ch y tuabin máyầ ề ệ ự ệ ư ấ ấ ơ ể ạ  phát đi n,… Tùy theo nhu c u s  d ng mà ngệ ầ ử ụ ười ta t o ra ngu n h i có nhi t đ  và ápạ ồ ơ ệ ộ  

su t phù h p đ  đáp  ng cho các lo i công ngh  khác nhau. Đi u đ c bi t   lò h i màấ ợ ể ứ ạ ệ ề ặ ệ ở ơ  không thi t b  nào thay th  đế ị ế ược là t o ra ngu n năng lạ ồ ượng an toàn không gây cháy để 

v n hành các thi t b  ho c đ ng c  n i c n c m l a và c m ngu n đi n. Lò h i đậ ế ị ặ ộ ơ ơ ầ ấ ử ấ ồ ệ ơ ượ ử c s

d ng nhi u trong h u h t các ngành công nghi p, m i ngành đ u có nhu c u s  d ngụ ề ầ ế ệ ỗ ề ầ ử ụ  nhi t   m c đ  và công su t khác nhau. Đ c bi t các nhà máy thệ ở ứ ộ ấ ặ ệ ường s  d ng lò h i: Nhàử ụ ơ  máy s n xu t mì gói – mì ăn li n s  d ng lò h i cho công đo n h p chín mì b ng h i. Nhàả ấ ề ử ụ ơ ạ ấ ằ ơ  máy ch  bi n th c ăn gia súc, nhà máy s n xu t bánh k o các nhà máy này s  d ng lò h iế ế ứ ả ấ ẹ ử ụ ơ  

 đ  s y các s n ph m. M t s  nhà máy thì s  d ng lò h i đ  đun n u, thanh trùng nh  cácể ấ ả ẩ ộ ố ử ụ ơ ể ấ ư  nhà máy s n xu t nả ấ ước gi i khát, nhà máy nả ước m m, s a tắ ữ ươi

Hình 1.  Thi t b  lò h i.ế ị ơ

1.1.3 D u diesel (DO)ầ

Khi ch ng c t s  c p d u thô ta thu đư ấ ơ ấ ầ ược phân đo n sôi gi a 200ạ ữ oC và 320oC. Phân đo n này đạ ược g i là gas oil hay d u diesel. Nhiên li u diesel (Diesel fuel) cóọ ầ ệ  cùng m t kho ng nhi t đ  ch ng c t (200 ÷ 320ộ ả ệ ộ ư ấ oC) nh  d u gas oil và dĩ nhiênư ầ  chúng là cùng m t nhiên li u nh ng độ ệ ư ượ ử ục s  d ng cho đ ng c  nén – n  (độ ơ ổ ược g iọ  

là đ ng c  diesel) vì th  chúng độ ơ ế ược g i là nhiên li u diesel. Các đ ng c  diesel cóọ ệ ộ ơ  

r t nhi u d ng và t c đ , s  d ng m t kho ng r t r ng các nhiên li u t  cácấ ề ạ ố ộ ử ụ ộ ả ấ ộ ệ ừ  distillat c a d u thô đ n các phân đo n ch ng c t d u than đá và các d u th c v t.ủ ầ ế ạ ư ấ ầ ầ ự ậ  Nguyên lí c  b n c a đ ng c  diesel là d a trên nhi t nén làm b c cháy nhiên li u.ơ ả ủ ộ ơ ự ệ ố ệ  Nhiên li u đệ ược tiêm vào bu ng nén mà   đó không khí đã đồ ở ược nén t i 1 áp l c tớ ự ừ 41,5 – 45,5 kg/cm2 và đ t t i nhi t đ  ít nh t là 500ạ ớ ệ ộ ấ oC. Nhi t đ  này đ  đ  làm b cệ ộ ủ ể ố  cháy nhiên li u và khí dãn n  làm tăng áp l c lên t i trên 70 kg/cmệ ở ự ớ 2. Áp l c này tácự  

đ ng lên piston và làm đ ng c  chuy n đ ng. Trong chu trình làm vi c c a đ ng cộ ộ ơ ể ộ ệ ủ ộ ơ diesel, nhiên li u t  b c cháy trong đi u ki n nhi t đ  và áp su t t i h n, khôngệ ự ố ề ệ ệ ộ ấ ớ ạ  

c n m i l a t  bugi.ầ ồ ử ừ

 D u DO đúng tiêu chu n có các thông s  nh  trong b ng 1.1ầ ẩ ố ư ả

B ng 1.  Các thông s  k  thu t c a d u DOả ố ỹ ậ ủ ầ

1.2    Đ c đi m khí th i t  lò h i đ t d u DOặ ể ả ừ ơ ố ầ

Nhi t t  các thi t b  công ngh  đệ ừ ế ị ệ ượ ạc t o ra t  lò h i s  d ng dung môi là h i nừ ơ ử ụ ơ ước và nhiên li u đệ ược s  d ng t  nhi u lo i khác nhau. Khói th i c a lò h i đử ụ ừ ề ạ ả ủ ơ ược sinh ra chủ 

y u t  quá trình đ t cháy nhiên li u. Quá trình đ t cháy sinh ra lế ừ ố ệ ố ượng nhi t l n, đi kèmệ ớ  theo đó là lượng khí b i, các h p ch t khí đ c h i nh  H2S, NOx, SO2, CO…Nhi t đ  c aụ ợ ấ ộ ạ ư ệ ộ ủ  khí th i khi thoát ra kh i lò h i thả ỏ ơ ường cao

Trong quá trình ho t đ ng c a các h  th ng lò h i đ t d u DO sinh ra các ch t khí ôạ ộ ủ ệ ố ơ ố ầ ấ  nhi m đ c tr ng nh  b i, COễ ặ ư ư ụ x, NOx, SOx,

1.3    Tác đ ng c a SOộ ủ 2 đ n môi trế ường và con người

SO2 la loai chât ô nhiêm phô biên nhât trong san xuât công nghiêp cung nh  hoat đông sinh̀ ̣ ́ ̃ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̣ ̃ ư ̣ ̣  hoat cua con ng̣ ̉ ươi. Nguôn phat thai SO2 chu yêu t  cac trung tâm nhiêt điên, cac loai lò ̀ ́ ̉ ̉ ́ ừ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ nung, lo h i khi đôt nhiên liêu than, dâu va khi đôt co ch a l u huynh hoăc cac h p chât l ù ơ ́ ̣ ̀ ̀ ́ ́ ́ ư ứ ̀ ̣ ́ ợ ́ ư  huynh.̀

1.3.1 Tinh đôc haí ̣ ̣ 

Khi SÓ 2, SO3 goi chung la SỌ ̀ x, la nh ng khi thuôc loai đôc hai không chi v i s c khoe coǹ ữ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ơ ứ ́ ̉  

ngươi, đông th c vât ma con tac đông lên cac vât liêu xây d ng, cac công trinh kiên truc, là ̣ ự ̣ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ̣ ̣ ự ́ ̀ ́ ́ ̀ môt trong nh ng chât gây ô nhiêm môi tṛ ữ ́ ̃ ương. Trong khi quyên, khi SÒ ́ ̉ ́ 2 khi găp cac châṭ ́ ́ oxy hoa d́ ươi tac đông cua nhiêt đô, anh sang chung chuyên thanh SÓ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ ́ ́ ́ ̉ ̀ 3  nh  co oxy trongở ́  không khi. Khi găp H́ ̣ 2O, SO3 kêt h p v i ń ợ ơ ướ c tao thanh H́ ̣ ̀ 2SO4. Đây chinh la nguyên nhâń ̀  tao ra cac c n m a axit ăn mon cac công trinh, lam cho th c vât, đông vât chêt hoăc châṃ ́ ơ ư ̀ ́ ̀ ̀ ự ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ̣  phat triên, biên đât đai thanh vung hoang mac. Khi SÓ ̉ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ́ 2 gây ra cac bênh viêm phôi, măt, da.́ ̣ ̉ ́  Nêu H́ 2SO4 co trong ń ươc m a co nông đô cao lam bong da nǵ ư ́ ̀ ̣ ̀ ̉ ươi hoăc lam muc nat quâǹ ̣ ̀ ̣ ́ ̀ 

ao.́

1.3.2 Đôi v i con nǵ ớ ươì

SOx va h p chât cua SÒ ợ ́ ̉ 2 la nh ng chât co tinh kich thich,   nông đô nhât đinh co thê gây cò ữ ́ ́ ́ ́ ́ ở ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̉  giât c  tr n cua khi quan.   nông đô l n h n se gây tăng tiêt dich niêm mac khi quan. Khị ơ ơ ̉ ́ ̉ Ở ̀ ̣ ớ ơ ̃ ́ ̣ ̣ ́ ̉  tiêp xuc v i măt chung co thê thanh axit.́ ́ ớ ́ ́ ́ ̉ ̀

SOx co thê thâm nhâp vao c  thê nǵ ̉ ̣ ̀ ơ ̉ ươi qua cac c  quan hô hâp hoăc cac c  quan tiêu hoà ́ ơ ́ ̣ ́ ơ ́ sau khi được hoa tan trong ǹ ươc bot. Va cuôi cung chung co thê thâm nhâp vao hê tuân hoan.́ ̣ ̀ ́ ̀ ́ ́ ̉ ̣ ̀ ̣ ̀ ̀  Khi tiêp xuc v i bui, SÓ ́ ớ ̣ x co thê tao ra cac hat axit nho, cac hat nay co thê co thê xâm nhâṕ ̉ ̣ ́ ̣ ̉ ́ ̣ ̀ ́ ̉ ́ ̉ ̣  vao cac huyêt mach nêu kich th̀ ́ ́ ̣ ́ ́ ươc cua chung nho h n 2 ­ 3µm.́ ̉ ́ ̉ ơ

SO2 có th  xâm nh p vào c  th  c a ngể ậ ơ ể ủ ười qua da và gây ra các chuy n đ i hóa h c, k tể ổ ọ ế  

qu  c a nó là hàm lả ủ ượng ki m trong máu gi m, ammoniac b  thoát qua đề ả ị ường ti u và cóể  

nh h ng đ n tuy n n c b t. H u h t dân c  s ng quanh khu v c nhà máy có n ng đ

30 – 20

13 – 8

500 – 400

100 – 5020

12 – 8– 3

1.3.3 Đôi v i th c vât́ ớ ự ̣

SOx b  oxy hóa ngoài không khí và ph n  ng v i nị ả ứ ớ ước m a t o thành axit sulfuric làư ạ  tác nhân chính gây hi n tệ ượng m a axit,  nh hư ả ưởng x u đ n s  phát tri n th c v t. Khiấ ế ự ể ự ậ  

ti p xúc v i môi trế ớ ường có ch a hàm lứ ượng SO2 t  1 ­ 2ppm trong vài gi  có th  gây t nừ ờ ể ổ  

thương lá cây. Đ i v i các lo i th c v t nh y c m nh  n m, đ a y, hàm lố ớ ạ ự ậ ạ ả ư ấ ị ượng 0,15 ­ 0,30 ppm có th  gây đ c tính c p.ể ộ ấ

1.3.4 Đôi v i công trinh xây d nǵ ớ ̀ ự

S  có m t c a SOự ặ ủ x trong không khí  m t o thành axit là tác nhân gây ăn mon kim lo i,ẩ ạ ̀ ạ  bê­tông và các công tr.nh ki n trúc. SOế x làm h  h ng, làm thay đ i tính năng v t liêu, làmư ỏ ổ ậ ̣  thay đ i màu s c v t li u xây d ng nh  đá vôi, đá hoa, đá c m th ch; phá ho i các tácổ ắ ậ ệ ự ư ẩ ạ ạ  

ph m điêu kh c, tẩ ắ ượng đài. S t, thép và các kim lo i khác   trong môi trắ ạ ở ường khí  m, nóngẩ  

và b  nhi m SOị 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 nư ỏ ả ổ ọ ả  

ph m v i, nylon, t  nhân t o, đ  b ng da và gi y ẩ ả ơ ạ ồ ằ ấ

1.4     Các phương pháp x  lý SOử 2

1.4.1 Phương pháp h p thấ ụ

Nguyên t c c  b n c a vi c h p th  khí là t o ra m t s  ti p xúc gi a dòng khí ch aắ ơ ả ủ ệ ấ ụ ạ ộ ự ế ữ ứ  các ch t ô nhi m và các h t dung d ch h p th  thấ ễ ạ ị ấ ụ ường được phun ra v i kích thớ ước nh  vàỏ  

m t đ  l n. Các ch t ô nhi m đậ ộ ớ ấ ễ ược tách ra b ng vi c hòa tan trong ch t l ng h p thằ ệ ấ ỏ ấ ụ 

ho c ph n  ng hóa h c gi a ch t ô nhi m và dung d ch h p th ặ ả ứ ọ ữ ấ ễ ị ấ ụ

 H p th  khí SO ấ ụ 2 b ng n ằ ướ c

­Là phương pháp đ n gi n đơ ả ược áp d ng s m nh t đ  lo i b  khí SOụ ớ ấ ể ạ ỏ 2 trong khí th i, nh tả ấ  

là trong khói t  các lò công nghi pừ ệ

­ u đi m: r  ti n, d  tìm, hoàn nguyên đƯ ể ẻ ề ễ ược

­Nhược đi m: do đ  hòa tan c a khí SOể ộ ủ 2 trong nước quá th p nên thấ ường ph i dùng m t ả ộ

lượng nướ ấ ớc r t l n và thi t b  h p th  ph i có th  tích r t l nế ị ấ ụ ả ể ấ ớ

Hình 1.  S  đ  h  th ng x  lý khí SOơ ồ ệ ố ử 2 b ng h i nằ ơ ước

1­tháp h p th ; 2­tháp gi i thoát khí SO ấ ụ ả 2 ; 3­thi t b  ng ng t ; 4,5­thi t b  trao đ i ế ị ư ụ ế ị ổ  

nhi t; 6­b m ệ ơ

 H p th  khí SO ấ ụ 2 b ng CaCO ằ 3 (Đá vôi), CaO (Vôi nung) hoăc vôi s a Ca(OH) ̣ ữ 2

­ X  ly SO2 b ng vôi là phử ́ ằ ương pháp được áp d ng r t r ng rai trong công nghi p v iụ ấ ộ ̃ ệ ơ  ́

hi u qu  x  ly cao, nguyên li u r  ti n và có s n   m i n i.ệ ả ử ́ ệ ẻ ề ẵ ở ọ ơ

­ Các ph n  ng hóa h c x y ra trong quá trinh x  ly nh  sau:ả ứ ọ ả ̀ ử ́ ư

CaCO3 + SO2  CaCO3 + CO2

­ Nguyên li u vôi đệ ượ ử ục s  d ng m t cách hoàn toàn, c  th  là c n bùn t  h  th ng x  lýộ ụ ể ặ ừ ệ ố ử  

th i ra có th  đả ể ượ ử ục s  d ng làm ch t k t dính trong xây d ng sau khi chuy n sunfit thànhấ ế ự ể  sunfat trong lo nung.̀

u đi m

Ư ể : Công ngh  đ n gi n, chi phí đ u t  ban đ u không l n, có th  ch  t o thi t bệ ơ ả ầ ư ầ ớ ể ế ạ ế ị 

b ng v t li u thông thằ ậ ệ ường, không c n đ n v t li u ch ng axit và không chi m nhi uầ ế ậ ệ ố ế ề  

Nh ượ c đi m:  ể Đóng c n   thi t b  do t o thành CaSOặ ở ế ị ạ 4 và CaSO3 gây t c ngh n các đắ ẽ ườ  ng

MgSO3 + H2O + SO2  Mg(HSO3)2

Mg(OH)2 + Mg(HSO3)2  2MgSO3 + 2H2O

­ Đ  hòa tan c a sunfit magiê trong nộ ủ ước b  gi i h n, nên lị ớ ạ ượng d    d ng MgSOư ở ạ 3.6H2O 

và MgSO3.3H2O r i xu ng thành c n l ng.ơ ố ặ ắ

2SO2 + ZnO + H2O  Zn(HSO3)2

 Sunfit k m t o thành không tan trong nẽ ạ ước được tách ra b ng xyclon nằ ước và s y khô.ấ  Tái sinh ZnO b ng cách nung sunfit   350ằ ở oC

ZnSO3.2,5H2O  SO2 + ZnO + 2,5H2O

­ SO2 được ch  bi n ti p t c còn ZnO quay l i h p th ế ế ế ụ ạ ấ ụ

 H p th  khí SO ấ ụ 2 b ng natri sunfit (Na ằ 2SO3) 

­  u đi m c a phƯ ể ủ ương pháp: là  ng d ng ch t h p th  hóa h c không bay h i có kh  năngứ ụ ấ ấ ụ ọ ơ ả  

h p th  l n. Phấ ụ ớ ương pháp có th  để ượ ức  ng d ng đ  lo i các SOụ ể ạ 2  ra kh i khí v i b t kìỏ ớ ấ  

n ng đ  nào. Có nhi u phồ ộ ề ương án khác nhau. N u dùng soda đ  h p th  ta thu đế ể ấ ụ ược sunfit 

và bisunfit natri

Na2SO3 + SO2 + H2O  2NaHSO3

­ Khí tham gia ph n  ng v i sunfit và bisunfit làm tăng n ng đ  bisunfitả ứ ớ ồ ộ

SO2 + NaHCO3 + Na2SO3 + H2O  3NaHSO3

­ Dung d ch hình thành tác d ng v i k m t o thành sunfit k mị ụ ớ ẽ ạ ẽ

NaHSO3 + ZnO  ZnSO3 + NaOH

1.4.2 Phương pháp h p phấ ụ

­ Quá trình h p ph  đấ ụ ượ ử ục s  d ng r ng rãi đ  kh   m trong không khí lo i b  nh ng ch tộ ể ử ẩ ạ ỏ ữ ấ  gây mùi, h i dung môi, nh ng ch t màu, nh ng ion hòa tan trong nơ ữ ấ ữ ước. Có hai phương th cứ  

h p ph :ấ ụ

+ H p ph  v t lý: Các ph n t  khí b  gi  l i trên b  m t ch t h p ph  nh  l c liên k tấ ụ ậ ầ ử ị ữ ạ ề ặ ấ ấ ụ ờ ự ế  

gi a các ph n t  Quá trình này có to  nhi t, đ  nhi t to  ra ph  thu c vào cữ ầ ử ả ệ ộ ệ ả ụ ộ ường đ  l cộ ự  liên k t phân t ế ử

+ H p ph  hoá h c: Khí b  h p ph  do có ph n  ng hóa h c v i v t li u h p ph , l c liênấ ụ ọ ị ấ ụ ả ứ ọ ớ ậ ệ ấ ụ ự  

k t phân t  trong trế ử ường h p này m nh h n   h p ph  v t lý. Do v y lợ ạ ơ ở ấ ụ ậ ậ ượng nhi t to  raệ ả  

l n h n, và c n năng lớ ơ ầ ượng nhi u h n.ề ơ

 Ph ươ ng pháp h p th  b ng các amin th m ấ ụ ằ ơ

­ Đ  h p th  SOể ấ ụ 2 trong khí th i c a luy n kim màu (n ng đ  SOả ủ ệ ồ ộ 2 kho ng 1­2% th  tích)ả ể  

người   ta   s   d ng   dung   d ch   Cử ụ ị 6H3(CH3)NH2,   t   l   Cỉ ệ 6H3(CH3)2NH2  :   nước   =   1:1). 

C6H3(CH3)2NH2  không   tr n   l n   v i   nộ ẫ ớ ước   nh ng   khi   liên   k t   v i   SOư ế ớ 2  thành (C6H3(CH3)2NH2)2.SO2 tan trong nước. 

 Ph ươ ng pháp CaCO 3 

­ Quá trình h p th  b ng huy n phù CaCOấ ụ ằ ề 3, di n ra theo các giai đo n.  u đi m c aễ ạ Ư ể ủ  

phương pháp này là: Quy trình công ngh  đ n gi n, chi phí ho t đ ng th p, ch t h p thệ ơ ả ạ ộ ấ ấ ấ ụ 

d  tìm và r , có kh  năng x  lí khí mà không c n làm ngu i và x  lí s  b ễ ẻ ả ử ầ ộ ử ơ ộ

­ Quá trình h p th  đấ ụ ược th c hi n trong nhi u tháp khác nhau: tháp đ m, tháp ch y màng,ự ệ ề ệ ả  tháp đĩa, tháp phun, tháp s i b t và tháp t ng sôi.ủ ọ ầ

 X  lí khí SO ử 2 b ng các ch t h p ph  th  r n ằ ấ ấ ụ ể ắ

­ Các quá trình x  lí khí SOử 2 b ng ch t h p th  theo phằ ấ ấ ụ ương pháp ướt có nhược đi m làể  nhi t đ  c a khí th i b  h  th p, đ   m l i tăng cao gây han r  thi t b  máy móc,h  th ngệ ộ ủ ả ị ạ ấ ộ ẩ ạ ỉ ế ị ệ ố  

c ng. Đ  kh c ph c y u đi m trên và do nhu c u hoàn nguyên v t li u h p ph  và làmồ ể ắ ụ ế ể ầ ậ ệ ấ ụ  

s ch khí th i kh i b i c a v t li u h p ph  ngạ ả ỏ ụ ủ ậ ệ ấ ụ ười ta đã k t h p gi a quá trình khô và ế ợ ữ ướ  tngày càng tr  nên thi t th c.ở ế ự

H p ph  khí SOấ ụ 2 b ng than ho t tínhằ ạ

X  lí khí SOử 2 b ng than ho t tính có tằ ạ ướ ưới n c ­ Quá trình LURGI

X  lí SOử 2 b ng nhôm oxit ki m hóaằ ề

X  lí khí SOử 2 b ng mangan oxit (MnO)ằ

X  lí SOử 2 b ng vôi và dolomit tr n vào than nghi nằ ộ ề

CHƯƠNG 2    : Đ  XU T VÀ THUY T  Ề Ấ Ế MINH QUY TRÌNH CÔNG 

NGHỆ

2.1 Tính toán l u lư ượng và n ng đ  đ u vàoồ ộ ầ

Tính toán l u lư ượng

Nhi t đ  nệ ộ ước: 25 °C; ts = 132,9 °C ( B ng 41, trang 37, [7]) ả

Nhi t đ  hóa h i: rệ ộ ơ hh = 2171 ( B ng 1.251, trang 315,[1] ) ả

Nhi t dung riêng c a nệ ủ ước: CN= 4200×10­3 (J/kg.K)

Theo QCVN 19: 2009/BTNMT, n ng đ  t i đa cho phép c a SOồ ộ ố ủ 2 được tính theo công th cứ  sau:  

­ Kp là h  s  l u lệ ố ư ượng ngu n th i quy đ nh t i m c 2.3 QCVN 19:2009/BTNMT v i Qồ ả ị ạ ụ ớ KT < 

 Nh n xét: T  lý thuy t tính toán n ng đ  các ch t ô nhi m do đ t d u DO ta th yậ ừ ế ồ ộ ấ ễ ố ầ ấ  

n ng đ  SOồ ộ 2 l n h n tiêu chu n cho phép (C t B QCVN 19:2009) . SOớ ơ ẩ ộ 2 là ch t ô nhi mấ ễ  chính trong khói th i d u DO, là y u t  dùng đ  đánh giá m t đ  gây ô nhi m   nhà máyả ầ ế ố ể ậ ộ ễ ở  

A. Còn các ch  tiêu khác th p h n tiêu chu n cho phép r t nhi u.ỉ ấ ơ ẩ ấ ề

2.2 Đ  xu t và thuy t minh quy trình công nghề ấ ế ệ

2.2.1 C  s  l a ch n công nghơ ở ự ọ ệ

Ngu n khói th i t  lò h i có các thông s  sau:ồ ả ừ ơ ố

­ L u lư ượng khí th i: G = 5873,4 ả (m3/h)

­ N ng đ  khí SOồ ộ 2 vào tháp: Cv= 647 (mg/m3)

­ N ng đ  khí ra kh i tháp: Cồ ộ ỏ r= 500 (mg/m3)

X  lý SOử 2 b ng tháp h p thằ ấ ụ

­ Nhi t đ  làm vi c c a tháp: t = 40ệ ộ ệ ủ oC

­ Áp su t c a thi t b : P = 1 atm = 10ấ ủ ế ị 5 Pa

Tháp h p th  đấ ụ ược ch n là tháp đ m vì: Hi u qu  x  ly cao; Ch  t o, v n hành đ n gi n,ọ ệ ệ ả ử ́ ế ạ ậ ơ ả  Giá thành thi t b  ch p nh n đế ị ấ ậ ược

V t li u đ m là vòng s  v i  u đi m là ch u đậ ệ ệ ứ ớ ư ể ị ược môi trường ăn mòn t t và ch u đu cố ị ợ  nhi t đ  cao. Ngoài ra còn có tác d ng k t dính b i và kim lo i n ng trong khí th i vàoệ ộ ụ ế ụ ạ ặ ả  dung d ch h p thu sau đó đị ấ ược tách ra   d ng c n c a b  l ng.ở ạ ặ ủ ể ắ

được thu ra ngoài. Dòng khí sau khi đã s ch b i và làm mát s  đ a qua tháp h p th , sạ ụ ẽ ư ấ ụ ử 

d ng dung d ch Ca(OH)ụ ị 2 đ  x  lý SOể ử 2. T i tháp h p th , dung d ch Ca(OH)ạ ấ ụ ị 2 được b m liênơ  

t c t  đ nh tháp xu ng các l p mâm ti p xúc, khí th i ch a SOụ ừ ỉ ố ớ ế ả ứ 2 được d n t  dẫ ừ ưới đi lên quá trình ti p xúc gi a pha khí và pha nế ữ ước giúp quá trình h p th  đấ ụ ược di n ra dễ ễ dàng. Khí đi ra kh i tháp h p th  s  đỏ ấ ụ ẽ ược tách  m làm khô dòng khí nh  tháp h p ph  Sauẩ ờ ấ ụ  

đó khí s  đẽ ược đ y vào  ng khói và th i ra ngoài môi trẩ ố ả ường là không khí s ch đ t QCVNạ ạ  19:2009/BTNMT

b) Ph ươ ng án 2:

S  đ  công ngh :ơ ồ ệ

Hình 2.  Quy trình x  lý khí SOử 2 có s  d ng tháp r a b i.ử ụ ử ụ

Khói th i sau khi th i ra kh i lò h i đả ả ỏ ơ ược d n qua tháp r a b i nh  h  th ng giàn phunẫ ử ụ ờ ệ ố  

nướ ừc t  tháp r a b i làm gi m đáng k  nhi t lử ụ ả ể ệ ượng c a dòng khí th i, b i và nủ ả ụ ước (bùn 

th i) s  đả ẽ ược d n ra ngoài đ  x  lý. Dòng khí th i nh  l c ly tâm t  qu t hút đẫ ể ử ả ờ ự ừ ạ ược đ aư  vào tháp h p th  T i tháp h p th  dung d ch Ca(OH)ấ ụ ạ ấ ụ ị 2  được b m liên t c t  đ nh thápơ ụ ừ ỉ  

xu ng các l p mâm ti p xúc, khí th i ch a SOố ớ ế ả ứ 2 được d n t  dẫ ừ ưới đi lên quá trình ti p xúcế  

gi a pha khí và pha nữ ước giúp quá trình h p th  đấ ụ ược di n ra d  dàng. Khí đi ra kh i thápễ ễ ỏ  

h p th  là không khí s ch đ t QCVN 19:2009/BTNMT đấ ụ ạ ạ ược đ y vào  ng khói và th i raẩ ố ả  ngoài

 Ch n phọ ương pháp x  lý SOử 2: 

H p th  khí SOấ ụ 2 b ng Ca(OH)ằ 2 (s a vôi) vì:ữ

­ Là lo i dung d ch r  ti n d  ki m.ạ ị ẻ ề ễ ế

­ Tính ăn mòn thi t b  y u ít gây nguy h i cho thi t b  x  lý.ế ị ế ạ ế ị ử

­ Dung d ch này ngoài nhi m v  h p th  các acid SOị ệ ụ ấ ụ 2, CO2, còn có tác d ng làmụ  ngu i khí th i đáp  ng yêu c u tiêu chu n v  nhi t đ  khí th i đ u ra c a  ng khói.ộ ả ứ ầ ẩ ề ệ ộ ả ầ ủ ố

­ 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 a h  th ngằ ữ ạ ứ ả ộ ủ ệ ố  không vượt quá 20 mm H2O

Không ch n h  th ng tháp r a b i vì c n có thêm h  th ng x  lý nọ ệ ố ử ụ ầ ệ ố ử ước th i đ  xả ể ử 

lý lượng bùn th i t  tháp r a khí, giá thành cao khi xây d ng thêm h  th ng. C n m tả ừ ử ự ệ ố ầ ộ  

lượng nướ ớc l n đ  r a và làm mát khí th i. Khi nể ử ả ước ti p xúc tr c ti p v i khí th i s  t oế ự ế ớ ả ẽ ạ  thành axit d  làm h  và ăn mòn thi t b ễ ư ế ị

Do đó, ch n phọ ương án 1 đ  x  lý SOể ử 2

3.1  Các thông s  ban đ uố ầ

L u lư ượng khí th i: Gả v= 5873,4 m3/h

N ng đ  SOồ ộ 2 ban đ u: Cầ v= 647 mg/m3

Ch n nhi t đ  c a dung môi h p thu là: t = 44°C = 313Kọ ệ ộ ủ ấ

Dung d ch s  d ng trong quá trình h p th  là Ca(OH)ị ử ụ ấ ụ 2 5%

Áp su t ch n làm vi c: 3atmấ ọ ệ

N ng đ  SOồ ộ 2 ra là: Cr= 500mg/m3

Kh i lố ượng mol khí th i: ả = 64 (kg/kmol)

Kh i lố ượng mol dung môi: Mdm= 18 (kg/kmol)

SO2 0,005 0,0125 0,02 0,0275 0,035 0,0425 0,05 0,0575 0,065 0,07251,062 5,894 14,195 25,75 40,423 58,117 78,758 102,282 128,637 157,78

Đường làm vi cệ

­ N ng đ  dung môi vào:  Xồ ộ v=0

­ N ng đ  SOồ ộ 2 c c đ i Xự ạ max: 

D a vào đ  th  phự ồ ị ương trình đường cân b ng: Y*= 829,84Xằ 2 + 0,1402X­ 0,00001

T  đó ta đừ ược Xmax= 0,00047 (kmol SO2/kmol DM)

­ Lượng dung môi t i thi u:ố ể

Suy ra: Xr= =  = 0,00037 (kmol SO2/kmol DM)

Đường làm vi c c a tháp đi qua 2 đi m có t a đ : (Xệ ủ ể ọ ộ v, Yr) và (Xr, Yv):

L a ch n v t li u đ m:ự ọ ậ ệ ệ

Ch n vòng s  Rasiga x p ng u nhiên có các thông s  sau:ọ ứ ế ẫ ố

− Kích thước đ m: ệ

− B  m t riêng: ề ặ đ= 135 m2/m3

− Th  tích t  do: ể ự