đồ án xử lý khí thải so2

Cơ chế quá trình có thể chia thành 3 bước: + Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trongkhối khí thải đến bề mặt của chất lỏng hấp thụ.. Trong pha lỏng cũng xảy ra hiện tượng tương

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1 Khái niệm:

Hấp thu là quá trình xảy ra khi một cấu tử của pha khíkhuếch tán vào pha lỏng do sự tiếp xúc giữa hai pha khívà lỏng Nếu quá trình xảy ra ngược lại, nghĩa là cần sựtruyền vật chất từ pha lỏng vào pha khí, ta có quá trìnhnhả khí Nguyên lý của cả hai quá trình là giống nhau.Quá trình hấp thu tách bỏ một hay nhiều chất ô nhiễm

ra khỏi dòng khí thải (pha khí) bằng cách xử lý với chấtlỏng (pha lỏng) Khi này hỗn hợp khí được cho tiếp xúc vớichất lỏng nhằm mục đích hòa tan chọn lựa một hay nhiềucấu tử của hỗn hợp khí để tạo nên một dung dịch cáccấu tử trong chất lỏng

- Khí được hấp thụ gọi là chất bị hấp thụ

- Chất lỏng dùng để hấp thu gọi là dung môi (chấthất thụ )

- Khí không bị hấp thụ gọi là khí trơ

2 Aùp dụng của hấp thu:

Trong công nghiệp hóa chất ,thực phẩm, quá trình hấpthu được dùng để:

- Thu hồi các cấu tử quý trong pha khí

- Làm sạch pha khí

- Tách hổn hợp tạo thành các cấu tử riêng biệt

- Tạo thành một dung dịch sản phẩm

3 Lựa chọn dung môi:

Nếu mục đích của quá trình là tách các cấu tử hỗnhợp khí thì khi đó việc lựa chọn dung môi tốt phụ thuộc vàocác yếu tố sau:

1) Độ hòa tan tốt: có tính chọn lọc có nghĩa là chỉ

hòa tan cấu tử cần tách và hòa tan không đáng kể cáccấu tử còn lại Đây là điều kiện quan trọng nhất

2) Độ nhớt của dung môi: càng bé thì trở lực quá trình

càng nhỏ, tăng tốc độ hấp thu và có lợi cho quá trìnhchuyển khối

3) Nhiệt dung riêng: bé sẽ tốn ít nhiệt khi hoàn nguyên

dung môi

4) Nhiệt độ sôi: khác xa với nhiệt độ sôi của chất

hoà tan sẽ dễå tách các cấu tử ra khỏi dung môi

5) Nhiệt độ đóng rắn: thấp để tránh tắc thiết bị,

không tạo kết tủa, không độc và thu hồi các cấu tửhòa tan dễ dàng hơn

6) Ít bay hơi, rẻ tiền, dễ kiếm và không độc hại với

người và không ăn mòn thiết bị

II QUÁ TRÌNH HẤP THỤ:

1 Cơ chế quá trình:

Hấp thu là quá trình quan trọng để xử lý khí và được ứng dụng trong rất nhiều quá trình khác Hấp thu trên cơ sở của quá trình truyền khối ,được mô tả và tính toán dựa vào phân chia 2 pha (cân bằng pha, khuếch tán)

Cơ chế quá trình có thể chia thành 3 bước:

+ Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trongkhối khí thải đến bề mặt của chất lỏng hấp thụ Nồngđộ phân tử ở phía chất khí phụ thuộc vào cả 2 hiệntượng khuếch tán:

Khuếch tán rối: có tác dụng làm nồng độ phân tử

được đều đặn trong khối khí

Khuếch tán phân tử: làm cho các phân tử khí

chuyển động về phía lớp biên

Trong pha lỏng cũng xảy ra hiện tượng tương tự như thế:

Khuếch tán rối: được hình thành để giữ cho nồng độ

được đều đặn trong toàn bộ khối chất lỏng

Khuếch tán phân tử: làm dịch chuyển các phân tử

đến lớp biên hoặc từ lớp biên đi vào pha kh

+ Thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt củachất hấp thụ

+ Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt nhăncách vào sâu trong lòng chất lỏng hấp thụ

Quá trình hấp thụ phụ thuộc vào sự tương tác giữa chấthấp thụ và chất bị hấp thụ trong pha khí

2 Quá trình trao đổi chất:

Khi chất ô nhiễm từ khí thải vào chất lỏng hấp thụcác phân tử được trao đổi qua vùng ranh giới gọi là lớpbiên (màng, phim) Các phân tử đi qua lớp biên từ cả 2phía, một số từ phía chất khí, một số từ phía chất lỏng Cường độ trao đổi phụ thuộc vào các yếu tố tác độnglên hệ thống như áp suất, nhiệt độ, nồng độ và độ hòatan của phân tử Cường độ trao đổi sẽ tăng nếu giữa phalỏng và pha khí có diễn ra phản ứng hóa học hay cácphân tử khí không hể quay trở về khối khí khi có tácđộng của các quá trình vật lý

Quá trình hấp thụ kèm theo sự tỏa nhiệt và làm tăngnhiệt độ của hệ thống.

Khi pha khí phân tán vào pha lỏng xảy ra hiện tượng dẫnnhiệt làm năng lượng của cấu tử pha khí bị giảm Hiệntượng này xảy ra là do sự chuyển động hỗn loạn của cácphân tử khí, làm cho các phân tử này bị xáo trộn từ đódẫn tới sự cân bằng năng lượng giữa hai pha Nhờ cóchuyển động này mà sự khác biệt cục bộ về nồng độchất khí trong hỗn hợp sẽ được giảm dần ngay cả khikhông có sự can thiệp của ngoại lực như quấy, lắc

Mặt khác tổng thể tích của hệ thống trong quá trình hấp thụ cũng bị giảm do thể tích pha khí giảm Theo

Nguyên lý Le Chartelier: độ hòa tan của khí trong chất lỏng

tăng nếu tăng áp suất và giảm nhiệt độ của quá trình.Trong thực tế có 2 hiện tượng hấp thụ:

Hấp thụ đẳng nhiệt: được tiến hành với sự giải

nhiệt pha lỏng bằng thiết bị truyền nhiệt bố trí trong tháphấp thụ Nếu nồng độ ban đầu không lớn hoặc khi lưulượng chất lỏng lớn thì sự thay đổi nhiệt độ của chấtlỏng không đáng kể

Hấp thụ đẳng áp: diễn ra khi không có sự trao đổi

với môi trường bên ngoài, khi này cơ cấu thiết bị đượcđơn giản hóa nhưng điều kiện cân bằng không tốt

3 Có 2 phương pháp hấp thụ:

Hấp thụ vật lý: được dựa trên sự hòa tan của cấu tử

pha khí trong pha lỏng

Ơû đây sự truyền vật chất trong mỗi pha được xác địnhbằng phương trình truyền khối ổn định:

G = βkF(y – yp) = βlF(x – xp)Còn quá trình vận chuyển vật chất từ pha này sangpha khác sử dụng phương trình:

G = KkF(y – y*) = KlF(x – x*)Trong đó:

G: số mol vật chất được chuyển trong một đơn vị thờigian, mol/s

F: bề mặt tiếp xúc pha, m2

y, x: nồng độ mol chất bị hấp thụ trong pha khí và phalỏng, mol/m3

yp, xp: nồng độ chất bị hấp thụ trên bề mặt phânchia pha trong pha khí và pha lỏng, mol/m3

y*, x*: nồng độ cấu tử trong pha khí và pha lỏng cânbằng với nồng độ trong pha khí và pha lỏng tương ứng,mol/m3

βk, βl: hệ số truyền khối trong pha khí và lỏng, m/s

Kk, Kl: hệ số truyền khối tổng quát trong pha khí vàlỏng, m/s

Quan hệ giữa hệ số truyền khối β và hệ số truyềnkhối tổng quát như sau:

l k l

l k k

m K

K

ββ

ββ

111

111

+

=

+

=

Trong đó m là hằng số cân bằng pha

Nếu hệ thống có độ hoà tan cao m (hằng số cânbằng pha) → 0, vì vậy Kk ≈ βk Khi đó, trở lực của quá trìnhtruyền khối tập trung trong pha khí

Khi độ hòa tan nhỏ m có giá trị lớn ⇒ Kl ≈ βl Khi đó,trở lực của quá trình truyền khối tập trung trong pha lỏng

Hấp thụ hóa học: có phản ứng hóa học giữa chất bị

hấp thụ và chất hấp thụ Khi này hiệu nồng độ ở bềmặt phân chia pha tăng, vận tốc hấp thụ hóa học tănghơn khi hấp thụ vật lý Vận tốc phản ứng hóa học càngtăng, vận tốc hấp thụ hóa học càng tăng

4 Aùp suất quá trình:

Nếu nồng độ phần mol của chất ô nhiễm hòa tan trongchất lỏng hấp thụ thấp thì áp suất riêng phần cân bằng

của chất ô nhiễm hòa tan được biểu diễn bằng định luật

Henry:

p* = Hx (1)Trong đó:

p*: áp suất riêng phần của chất hòa tan trong pha khícân bằng với pha lỏng

x: nồng độ phần mol của chất hòa tan trong chấtlỏng, kmol/kmol

H: hằng số định luật Henry

Aùp suất riêng phần p được định nghĩa bằng tích số củaphần mol pha khí y và áp suất tổng cộng P:

p = yP (2)Dùng giá trị p* = y*P từ phương trình (2) để thay vào (1) tađược:

mx x P

m= : hệ số vô thứ nguyên có giá trị không đổi cho

một hệ lỏng – khí ở t = const và P = const

Mặt khác theo định luật Raoult ta có: p* = P0x (4)

P y

0

* = (5)Phương trình đường cân bằng của quá trình hấp thu cóthể được biểu diễn như sau:

x P

P mx P

H y

0

* = = = (5)Phương trình đường cân bằng của quá trình hấp thu chỉđúng cho dung dịch loãng và các thành phần không phảnứng với nhau Đây là phương trình đường thẳng với hệ sốgốc là m Trong trường hợp các chất khí ô nhiễm phảnứng hoặc phân ly trong dung dịch hấp thụ (hấp thụ hóahọc), đường cân bằng là đường cong và được thiết lậpdựa trên các công thức thực nghiệm

III THÁP HẤP THU:

1 Cân bằng vật chất và đường làm việc của tháp:

Ta xét sơ đồ tính toán cân bằng vật chất cho tháp:

Lđ, xđ Gc, yc

Ltr, XđGtr, Yc

Z dZ

Lc, xc Gđ, yđ

Xét quá trình hấp thụ xảy ra trong thiết bị hấp thụ chỉcó một chất hòa tan (chất ô nhiễm) A khuếch tán giữahai pha Pha lỏng ký hiệu là L, và pha khí ký hiệu là G taquan niệm rằng pha khí cũng như pha lỏng đều gồm 2

x L y G

X Ltr Y Gtr

thành phần: khí trơ + khí A và chất lỏng trơ + khí A (chấthòa tan).

Ta ký hiệu như sau:

Lđ, Lc: suất lượng mol tổng cộng của pha lỏng vào và

ra khỏi thiết bị, mol/h

Gđ, Gc: suất lượng mol tổng cộng của pha khí vào và rakhỏi thiết bị, mol/h

Ltr, Gtr: : suất lượng mol tổng cộng của phần trơ trongpha lỏng và pha khí, mol/h

Xđ, xc: phần mol của chất A trong pha lỏng vào và rakhỏi thiết bị

Xđ,Xc: tỷ số mol của chất A và chất trơ trong pha lỏng

Yđ, yc: phần mol của chất A trong pha khí vào và ra khỏithiết bị

Yđ,Yc: tỷ số mol của chất A và chất trơ trong pha khí

Pt: áp suất tổng

Ta thấy L,G thay đổi theo từng vị trí trên chiều cao củatháp vì có sự di chuyển khí A từ pha khí sang pha lỏng khinày phần trơ là hằng số

Cân bằng vật chất cho toàn bộ tháp:

Gđ + Lc = Gđ + Lđ (11)Cân bằng vật chất chất A khuếch tán giữa 2 pha:

Gđ yđ + Lcxc = Gcyc+ Lđxđ (12)

Ta có tỷ số mol của chất A trong pha khí

p P

p y

y Y

x

x X

−

=

1Phương trình cân bằng:

G.Yđ+LXđ=G.Yc+L.Xc

Ta có:

d c

c d

X X

Y Y G

Ta có phương trình đường thẳng (đường làm việc) trêntọa độ X, Y, hệ số góc là Ltr/Gtr và đi qua điểm (Xđ, Yc) và(Xc, Yđ):

hh

tr = (1− )=1 +

Lượng dung môi tối thiểu cho quá trình hấp thu: Lmin

d c

c d

X X

Y Y G

L

−

−

= *min

d c

c d tr tr

X X

Y Y G L

−

−

=

max min

Trong đó X1max là nồng độ của pha lỏng cực đại ứngvới lượng dung môi tối thiểu hay nồng độ ra của pha lỏngcân bằng với nồng độ vào của pha khí

Theo thực nghiệm ta thấy: L = (1,2÷1,3)Lmin

2 Cân bằng nhiệt lượng:

Ta có phương trình cân bằng nhiệt lượng:

GđIđ + LđCđTđ + Qđ = GcIc + LcCcTc +QcTrong đó :

Gđ, Gc : hỗn hợp khí đầu và cuối (kg/h)

Lđ, Lc : lựong dung dịch đầu và cuối (kg/h)

Tđ, Tc :nhiệt độ khí ban đầu và cuối (oC)

Iđ, Ic : entanpi hỗn hợp khí ban đầu và cuối(kj)

Qo: nhiêt mất mát (kj/h)

Qs:nhiệt phát sinh do hấp thu khí(kj/h)

3 Các lọai tháp hấp thụ:

Thiết bị hấp thụ có chức năng tạo ra bề mặt tiếp xúcgiữa hai pha khí và lỏng càng lớn càng tốt Có nhiềudạng tháp hấp thu:

Là tháp có cơ cấu phun chất lỏng bằng cơ học haybằng áp suất trong đó chất lỏng được phun thành nhữnggiọt nhỏ trong thể tích rỗng của thiết bị và cho dòng khí điqua Tháp phun đươc sử dụng khi yêu cầu trở lực bé và khícó chứa hạt rắn

Khí được cho qua tấm đục lỗ bên trên có chứa lớpnước mỏng

Khí được phân tán dưới dạng các bong bóng đi qua lớpchất lỏng Quá trình phân tán khí có thể thực hiện bằngcách cho khí đi qua tấm xốp, tấm đục lỗ hoặc bằng cáchkhuấy cơ học.

Chất lỏng được tưới trên lớp đệm rỗng và chảyxuống dưới tạo ra bề mặt ướt của lớp đệm để dòng khítiếp xúc khi đi từ dưới lên Tháp đệm thường được sửdụng khi năng suất nhỏ, môi trường ăn mòn, tỉ lệ lỏng:khí lớn, khí không chứa bụi và hấp thụ không tạo ra cặnlắng

Cho phép vận tốc khí lớn nên đường kính tháp tươngđối nhỏ, kinh tế hơn những tháp khác Được sử dụng khinăng suất lớn, lưu lượng lỏng nhỏ và môi trường khôngăn mòn

Tháp hấp thụ phải thoả mãn những yêu cầu sau:

hiệu quả và có khả năng cho khí đi qua, trở lực thấp(<3000Pa), kết cấu đơn giản và vận hành thuận tiện, khốilượng nhỏ, không bị tắc nghẽn bởi cặn sinh ra trong quátrình hấp thụ

Khi đồng thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ của mỗikhí bị giảm xuống Khí hấp thụ hoá học trong tháp xuấthiện đối lưu bề mặt, nghĩa là trên bề mặt phân chia phaxuất hiện dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quá trìnhtruyền khối

HẤP THU:

1 Aûnh hưởng của nhiệt độ:

Khi các điều kiện khác không đổi mà nhiệt độ tháptăng thì hệ số Henry sẽ tăng Kết quả là ảnh hưởngđường cân bằng dịch chuyển về phía trục tung Nếu đườnglàm việc AB không đổi thì động lực trung bình sẽ giảm, sốđĩa lý thuyêt sẽ tăng và chiều cao của thiết bị sẽ tăng.Thậm chí có khi tháp không làm việc được vì nhiệt độtăng quá so với yêu cầu kỹ thuật Nhưng nhiệt độ tăngcũng có lợi là làm cho độ nhớt cả hai pha khí và lỏngtăng

2 Aûnh hưởng của áp suất :

Nếu các điều kiện khác giữ nguyên mà chỉ tăng ápsuất trong tháp thì hệ số cân bằng sẽ tăng và cân bằngsẽ dịch chuyển về phía trục hoành

Khi đường làm việc AB không đổi dẫn đến động lựctrung bình tăng quá trình truyền khối sẽ tốt hơn vì thế sốđĩa lý thuyết sẽ giảm làm chiều cao của tháp thấp hơn.Tuy nhiên, việc tăng áp suất thường kèm theo sự tăngnhiệt độ Mặt khác, sự tăng áp suất cũng gây khó khăntrong việc chế tạo và vậân hành của tháp hấp thụ

3 Các yếu tố khác:

Tính chất của dung môi, loại thiết bị, cấu tạo thiết bị,độ chính xác của dụng cụ đo, chế độ vận hành tháp…đều có ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất hấp thu

CHƯƠNG II: XỬ LÝ KHÓI THẢI CỦA NHÀ

MÁY NHIỆT ĐIỆN

1 Vận chuyển và tập kết nhiên liệu:

Để đảm bảo cung cấp đủ nhiên liệu cho họat động sảnxuất điện, các nhà máy nhiệt điện đều có hệ thốngvận tải chính tấp kết nhiên liệu (than, dầu…) vào khu vựckho bãi của nhà máy Than được chứa vào kho riêng, dầuđược đưa vào bể chứa

Than được đem đi chế biến (nghiền thành than bột) trướckhi đem vào lò Tất cả các thiết bị, bộ phận chế biếnthan đều tác động trực tiếp đến chế độ cháy, hiệu suấtcủa lò

2 Lò hơi và tổ hợp phát điện:

Lò dùng để sản xuất hơi có áp lực và năng suất tùytheo từng nhà máy cần cung cấp nhiệt độ cho nước làbao nhiêu Nếu nhiệt độ nước thấp thì năng suất của lòcũng giảm theo Các bộ phận chủ yếu của lò bao gồm:

- Dàn ống sinh hơi

- Bộ sấy hơi: dùng để sấy hơi bão hòa từ bao hơiđến nhiệt độ yêu cầu trước khi theo ống dẫn vàotuabin

- Bộ giảm ồn: 1 bộ kiểu bề mặt, 1 bộ kiểu phuncó chức năng điều chỉnh nhiệt độ hơi

- Bộ hâm nước: được đặt xen kẽ với bộ sấy khôngkhí trong buồng đối lưu phần dưới lò nhằm tận dụngnhiệt của khói thải

- Bộ sấy không khí: dùng cho hệ thống chế biếnthan, vận chuyển than bột và cung cấp oxy cho sựcháy

- Các vòi đốt (vòi phun than bột)

- Vòi phun dầu

- Các van an toàn…

Hơi nước có áp lực và nhiệt độ từ các lò hơi đượcdùng để chạy các tuabin phát điện Các máy biến thếđược bố trí trong mạng điện phát ra từ nhà máy lên lướiđiện

3 Cung cấp nước làm mát:

Lưu lượng nứơc làm mát thay đổi phụ thuộc vào côngsuất phát của nhà máy

THAN

DẦU

SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN

II NGUỒN GÂY Ô NHIỄM:

Theo từng công đoạn sản xuất của nhà có các nguồnchính gây ảnh hưởng đến môi trường như sau:

- Giai đoạn vận chuyển than và dầu thải ra môitrường bụi, SO2, NO2, ô nhiễm nước, tiếng ồn

- Hệ thống chế biến than bột: bụi , ô nhiễm ồn, ônhiễm nước

- Lò hơi: SO2, NO2, ô nhiễm nước, tiếng ồn, ô nhiễmnhiệt

- Tuabin và máy phát điện: ô nhiễm nước do nhiệt,tiếng ồn

- Trạm biến áp: ô nhiễm nước do rò rỉ dầu biếnthế…

Hệ thống chế biến than bộtLò hơi

Tuabin

Máy phát điện

Bề chứa

Trạm biến áp

Nguồn gây ô nhiễm cho môi trường nhiều nhất là lòđốt (than và dầu), lưu lượng khói lớn và nồng độ cácchất ô nhiễm (bụi, các khí độc SO2, NO2…)

III PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ:

Xử lý nguồn khói thải từ nhà máy nhiệt điện có:

Lưu lượng khói thải: 10000 m3/h

Nộng độ SO2: 1413 ppm

Nồng độ bụi: 920 mg/m3

Nhiệt độ khói thải: 590C

1 Xử lí bụi:

 Buồng lắng bụi: trong thời gian khí đi qua thiết bị cáchạt bụi dưới tác dụng của lực hấp dẫn lắng xuốngphía dưới và rơi vào bình chứa hoặc được đưa ra ngoàibằng vít tải hay băng tải

 Thiết bị lắng quán tính

 Xiclon: thu hối bụi bằng xiclon diễn ra dưới tác dụngcủa lực li tâm

 Thiết bị thu hồi bụi xoáy

 Thiết bị thu hồi bụi kiểu động

 Thiết bị lọc bụi

 Thiết bị rửa khí trần

 Thiết bị rư3a khí đệm

 Thiết bị rửa khí với lớp đệm chuyển động

 Tháp rửa khí với lớp đệm dao động

 Thiết bị sủi bọt

 Thiết bị rửa khí va đập quán tính

 Thiết bị rủa khí li tâm

 Thiết bị rửa khí vận tốc cao

 Lọc điện khô

 Lọc điện ướt

 Lọc sương

 Lưới thu giọt sương

2 Xử lý SO2:

SO2 là chất khí không màu, mùi kích thích mạnh, dễhóa lỏng, dễ hòa tan trong nước với nồng độ thấp (ở

điều kiện bình thường 1 thể tích nước hòa tan 40 thể tích

SO2 trong khí thải công nghiệp là một thành phần gây

ô nhiễm không khí Nồng độ cho phép khí SO2 có trong môitrường xung quanh chúng ta là rất nhỏ (<300mg/m3) Nóảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe, các hoạt động củacon người, cũng như động vật, thực vật và bầu khí quyển.Đối với con người khi hít phải khí SO2 có thể gây ra cácbệnh về đường hô hấp như: viêm phế quản, viêm phổi,giãn phổi,… Nếu hít phải SO2 với nồng độ cao có thể gâytử vong

Khí SO2 trong khí quyển khi gặp các chất oxy hóa hay dướitác động của nhiệt độ, ánh sáng chúng chuyển thành

SO3 nhờ O2 có trong không khí Khi gặp H2O, SO3 kết hợp vớinước tạo thành H2SO4 Đây chính là nguyên nhân tạo racác cơn mưa acid gây ra thiệt hại rất lớn Các nhà cửa,công trình kiến trúc bằng kim loại bị ăn mòn, thưc vật,động vật bị chết hoặc chậm phát triển, nếu H2SO4 cótrong nước mưa với nồng độ cao sẽ làm bỏng da người haylàm mục nát áo quần

 Phương pháp hấp thụ:

Để hấp thụ SO2 ta có thể sử dụng nước, dung dịchhoặc huyền phù của muối kim loại kiềm hoặc kiềm thổ

+ Hấp thụ bằng nước:

Là phương pháp đơn giản được áp dụng sớm nhất đểloại bỏ khí SO2 ra khỏi khí thải từ các lò công nghiệp

Nhược điểm: do độ hòa tan của SO2 trong nước thấpnên phải cần lưu lượng nước lớn và thiết bị hấp phụ cóthể tích lớn, quá trình hấp thụ tốn nhiều năng lượng chi phínhiệt lớn

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

SO2 + H2O < ===== > H+ + HSO3

-+ Hấp thụ bằng huyền phù CaCO 3 sữa vôi:

Ưu điểm: của phương pháp này là quy trình công nghệđơn giản chi phí hoạt động thấp, chất hấp thụ dễ tìm, cókhả năng xử lý mà không cần làm nguội và xử lý sơbộ Có thể chế tạo thiết bị bằng vật liệu thông thường,không cần đến vật liệu chống acid và không chiếmnhiếu diện tích xây dựng

Nhược điểm: thiết bị đóng cặn do tạo thành CaSO4 vàCaSO3, gây tắc các đường ống và ăn mòn thiết bị.

+ Phương pháp Magie (Mg):

SO2 được hấp thụ bởi oxít – hydro magie, tạo thành tinhthể ngậm nước Sunfit magie

Ưu điểm: làm sạch khí nóng, không cần lọc sơ bộ, thuđược sản phẩm tận dụng là H2SO4; MgO dễ kiếm và rẻ,hiệu quả xử lý cao

Nhược điểm: vận hành khó, chi phí cao tốn nhiều MgO

+ Phương pháp kẽm:

Trong phương pháp này chất hấp thụ là kẽm:

+ Hấp thụ bằng chất hấp thụ trên cơ sở Natri

+ Phương pháp Amoniac

+ Hấp thu bằng hổn hợp muối nóng chảy

+ Hấp thụ bằng các Amin thơm

 Phương pháp hấp phụ:

+ Chất hấp phụ là đá vôi, đôlômit, vôi…

Ưu điểm: phương pháp này cho phép tạo ra hiệu suấthấp phụ cao (90%)

Nhược điểm: cần chi phí đầu tư lớn do vật liệu chếtạo thiết bị đắt (thiết bị làm việc trong môi trường ănmòn mạnh và nhiêt độ cao) Đây là hạn chế của phươngpháp này

+ Hấp phụ SO 2 bằng than hoạt tính

3 Phương án:

Vì nồng độ bụi tương đối cao, vượt tiêu chuẩn cho phép(theo TCVN 5939 – 1995: tiêu chuẩn A là 600 mg/m3) nên taphải xử lý bụi Xử lý bụi sơ bộ bằng phương pháp khô,cho khói thải đi qua Xyclon thu hồi bụi bằng phương pháp lọc

ly tâm

Khí thải một phần đã được làm sạch, dùng quạt thổi khívào tháp đệm từ dưới lên để khí SO2 bằng nước vôi trongCa(OH)2 tưới trên lớp đệm bằng vật liệu rỗng (50x50x5).Tháp hấp thu làm việc nghịch chiều, dung dịch được bơmtừ thùng hoà trộn (pha loãng tinh thể Ca(OH)2 và H2O vớitỷ lệ 1 : 24, bổ sung vôi thường xuyên) lên tháp Cácphản ứng xảy ra trong tháp:

SO2 + H2O  SO3- + 2H+

SO3- + Ca(OH)2 CaSO3↓ + 2H2OKhí sạch được thải ra ngoài môi trường có nồng độ SO2đạt tiêu chuẩn cho phép (theo TCVN 5939 – 1995 cột B)

Dung dịch sau khi hấp thu có chứa nhiều cặn bùn sunfitvà canxi sunfat và một ít tro bụi còn sót lại do đó dung dịchđược cho vào bể lắng cặn để tách tinh thể Dung dịchđược lưu tại bể này cho các phản ứng xảy ra, 40% dungdịch được bơm vào thùng hòa trộn, phần còn lại cho quabình lọc chân không để lắng cặn bùn rồi thải ra ngoài

A CHƯA HOÀN LƯU DUNG MÔI:

I CÂN BẰNG VẬT CHẤT:

Hấp thu SO2 bằng huyền phù là nước vôi trong Ca(OH)2,với tỷ lệ pha loãng Ca(OH)2 và H2O là 1 : 24

Huyền phù Ca(OH)2 4% khối lượng:

kgH

O kgH OH

kmolCa OH

kgCa

OH kgCa

Kghp

2 2

2 2

2

2

/18

96,0)

(/

)(74

)(04,0

)96,004,0(

96,0/

)(2200

)(1

)96,004,0(

3 2

2 3

2 2

=+

+

m O kgH

O kgH m

OH kgCa

OH kgCa

O kgH OH

Ca m OH kgCa

OH kgCa

OH Ca m OH kgCa

OH kgCa

2

3 2

2 2

3 2 2

2

3 2 2

/1000

96,0)

(/

)(2200

)(04,0

)(/

)(2200

)(04,0

Nồng độ SO2 ban đầu là 1413 ppm

Nhiệt độ khói t = 590C

Aùp suất P = 1 at

Nồng độ ra Cc

SO2 = 500mg/m3 (TCVN 5939 – 1995 – cột B)

Nhiệt độ nước vôi trong 250C

Chọn điều kiện làm việc của tháp là nhiệt độ trungbình của dòng khí vào và dòng lỏng vào 420C Hỗn hợp khíxử lý xem như gồm SO2 và không khí:

1 Đầu vào:

Nhiệt độ khí oC = 590C, P = 1 at

Nồng độ SO2 vào:

699,3319)

59273(

273

4,22

64.1413

)59273.(

082,0

1

=

T R

P

= 36,7 (mol/m3)Nồng độ mol SO2:

[ ]SO2 d =3,31969964=0,0519 (mol/m3)Nồng độ phân mol:

001412,

07,36

0519,

3

10.414,110.412,11

10.412,11

0002126,

07,36

0078,

3

10.2127,010.2126,01

10.2126,01

%100.001414

,0

0002127,

0001414,

Y

Y Y e

4 Suất lượng mol hỗn hợp: