Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 ngày luận văn, đồ án, đề tài tốt nghiệp

100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày 100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày100% tải lên • Thiết kế hệ thống xử lý khí thải SO2 từ lò hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ (tháp đệm) công suất 12000 m 3 _ngày

KHOA MOI TRUONG

Do an mon hoc:

KÝ tt Xf tÍ(IIAT trải

Dé tai:

Thiết kế hệ thông xử lí khí thải SO2

từ lò hơi bằng thiết bị thap hap thu

(tháp đệm) công suất 12000 m3/ngày

GVHD: Th.s PHAN XUÂN THẠNH SVTH: TRINH THI MINH CHAU MSSV: 90604046

TP.HCM, THANG 07/2010

Khoa Môi trường

3) Tén đề án : Thiết kế HTXL khí thai SO; tir 16 hơi bằng thiết bị tháp hấp thụ

(tháp đệm) công suất 12000 m/ngày

4) Nói dung :

- _ Giới thiệu tông quan về các phương pháp xử lý

- _ Đề xuất công nghệ xử lí

- _ Tính toán thiết kế đựa trên công nghệ đã chọn

- _ Khái toán chỉ phí đầu tư

- _ Kết luận và kiến nghị

- _ Thực hiện các bản vẽ mô tả thiết kế

Giáo viên hướng dẫn

Th.s Phan Xuân Thạnh

CHUONG I

TONG QUAN

I KHAI QUAT 00 occ ec ccc cc ccece cece cee eccseucesee seen seesensesueeseunenevaess 5

II DAC DIEM KHOI THAI TU LO HOI

- _ Đặc điểm khói thải lò hơi đốt bằng than đá - - 5

- _ Đặc điểm khói thải lò hơi đốt bằng dầu F.O - 6

II TÁC HẠI CỦA KHÍ SO,

- _ Đối với sức khỏe con người ‹-cc-cccccccnssei 7

- _ Đối với thực VẬT c‹ óc HH ng ru 8

- _ Đối với môi trường ccsnnnSv nh chư 8 IV.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SO;

- _ Hấp thụ khí SO; bằng nước ‹- ‹‹-ccccc c2 ccec 9

- _ Hấp thụ khí SO; bằng dung địch sữa vôi .-.- 10

- _ Xử lý khí khí SO; bằng ammoniac - ‹ -‹< 11

- _ Xử lý khí SO; bằng magie oXit - .-cccccccccs: 12

- _ Xử lý khí SO; bằng kẽm oXÍI ‹-ccc CS c Sài 13

- _ Xử lý SO; bằng kẽm oxit kết hợp natri sunft 13

- _ Xử lý khí SO; bằng các chất hấp thụ hữu cơ ‹ 14

-_ Hấp phụ khí SO; bằng than hoạt tính - ‹‹‹ :<<- 15

- _ Hấp phụ khí SO; bằng vôi, đá vôi, đolomit 15 CHƯƠNG II

ĐÈ XUẤT VÀ THUYÉT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

- - Lựa chọn dung dịch hấp 100 ca 17

- _ Sơ đồ công nghệ - cccnSn nen nàn 18

- _ Thuyết minh sơ đồ công nghệ .-‹ (<< cc << s<: 19

TINH TOAN QUA TRINH HAP THU

I CAN BANG VAT CHAT ccccecccceccececcecucescuseacescuceseusans 20

II XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CÂN BẰNG -ccccccc se: 22

IIL XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LÀM VIỆC -c-c-ccccccc: 26 CHƯƠNG IV

TÍNH TOÁN THÁP HÁP THỤ

I TÍNH ĐƯỜNG KÍNH THÁP HẤP THỤ - - «+ <<: 28

II TINH CHIEU CAO THAP HAP THU

1 Chiéu cao tháp hâp thụ con 32

7 Đĩa phân phối -cc nọ ĐS SH HS na 49

§ Cửa nhập liệu và cửa tháo đệm - 49

9, Tải trọng toàn tháp con n n nh nha 49

10 Chân đỡ .-.Lcc HS HS TH Đ nn TH TT cty ca 50

11 TaI Tr€O -c CC ng ng S ng HH Đ Đ Đ Đ Đn Đ kĐ ĐE ng gu vn 50

CHƯƠNGV: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH - 51

CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN 52

nhiều ngành sản xuất, lò hơi là thiết bị không thể không có

Lò hơi có thể được cấp nhiệt từ nhiều nguồn khác nhau Ở các lò hơi

công suất nhỏ thường cấp nhiệt bằng điện, một số lò hiện đại dùng nhiên liệu là khí đốt hóa lỏng (gas-LPG) kèm theo là hệ thống điều

chỉnh tự động Với các lò hơi “sạch” như trên thường không có vẫn đề

về mặt khói bụi thải Tuy nhiên, thường gặp trong các cơ sở tiểu thủ công nghiệp tại Thành phố Hồ Chí Minh là các lò hơi dùng nhiên liệu

đốt lò chính là gỗ củi, than đá hoặc dầu F.O Các sản phẩm cháy do việc

đốt các nhiên liệu trên thải vào không khí thường là nguyên nhân dẫn

đến tình trạng ô nhiễm môi trường

DAC DIEM KHOI THAI TU LO HOI

Đặc điểm khói thải của các loại lò hơi khác nhau, tùy theo loại nhiên liệu sử dụng

SO; chủ yếu sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu bằng than đá hoặc dầu F.O

> Dac điểm khói thải lò hơi đốt bằng than đá

Khí thải của lò hơi đốt than chủ yếu mang bụi, CO;, CO, SO;, SOa,

NO, do thành phần hóa chất có trong than kết hợp với ôxy trong quá trình cháy tạo nên

Hàm lượng lưu huỳnh trong than khoảng 0,5% nên trong khí thải có SO; với nồng độ khoảng 1333mg/m’

> Đặc điểm khói thải lò hơi đốt bằng dâu F.O

- _ Khí thải của lò hơi đốt dầu F.O thường có các chất sau: CO;, CO, SO¿,

SO», NO,, hơi nước

- - Ngoài ra còn có một hàm lượng nhỏ tro và các hạt tro rất nhỏ trộn lẫn

với dầu cháy không hết tồn tại đưới đạng sol khí mà ta thường gọi là mồ

hóng

Bang: Nồng độ các chất trong khí thải lò hơi đốt dầu E.O

Chất gây ô nhiễm | Nong dé (mg/m’)

Bảng: Các chất ô nhiễm trong khói thải lò hơi

Loại lò hơi Chất ô nhiễm

Lò hơi đốt bằng củi Khoi + tro bui + CO + CO,

Lo hoi d6t bang than da | Khoi + tro bui + CO + CO, + SO, + SO3 + NO,

Lò hơi đốt bằng dâu | Khói + tro bụi + CO + CO; + SO; + SOs + NO,

Ill TAC HAI CUA KHI SO,

Khí SO; là loại khí không màu, không cháy, có vị hăng cay Do quá trình quang hóa hay do sự xúc tác, khí SO; dễ dàng bị oxy hóa và biến thành SO; trong khí quyền

Khí SO; là loại khí độc hại không chỉ đối với sức khỏe con người, động thực vật mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường

> Đối với sức khỏe con người

SO; là chất có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thê gây co giật ở

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, chúng có thể tạo thành axit

Bảng: Liều lượng gây độc

130-260 | Liêu nguy hiêm sau khi hít thở (30 - 60 phút)

1000 - 1300 Liêu gây chết nhanh (30 - 60 phút)

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

Khi tiếp xúc với bụi, SO¿; có thể tạo ra các hạt axit nhỏ có khả năng xâm

nhập vào các huyết mạch nếu kích thước của chúng nhỏ hơn 2-3 ưn

SO; có thể xâm nhập vào cơ thê qua đa và gây ra các chuyên đổi hóa học Kết quả là hàm lượng kiềm trong máu giảm, ammoniac bị thoát

qua đường tiêu và có ảnh hưởng đến tuyến nước bọt

Trong máu, SO; tham gia nhiều phản ứng hóa học, gây rối loạn chuyên hóa đường và protein, gây thiếu vitamin B và C, ức chế enzyme oxydaza, tạo ra methemoglobine để chuyển Fe”” (hòa tan) thành Fe”

(kết tủa) gây tắc nghẽn mạch máu cũng như làm giảm khả năng vận

chuyên oxy của hồng cầu, gây co hẹp dây thanh quản, khó thở

> Đối với thực vật

- Cac loài thực vật nhạy cảm với khí SO; là rêu va dia y

Bang: Nong d6 gây độc

0,03 Ảnh hưởng đến sinh trưởng của rau quả

1-2 Chân thương lá cây sau vài giờ tiếp xúc

> Đối với môi trường

- - 9Q; bị oxy hóa ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit sulñric hay các muối sulfate gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xâu đên môi trường

“* Quá trình hình thanh mua axit cia SO,

- _ Phản ứng hoá hợp giữa lưu huỳnh điôxít và các hợp chất gốc hiđrôxy!:

SO, + OH: — HOSO,:

- Phan tng gitta hop chất gốc HOSO;- và O; sẽ cho ra hợp chất gốc HO¿:

và SO+ :

HOSO;- + O; —› HO;- + SOa

- - Lưu huỳnh triôxít SOa sẽ phản ứng với nước và tạo ra H;SOa Đây chính là thành phần chủ yếu của mưa axít

SOz(k) + HạO() — H;5O„(Ù)

“ Cac tac hai cia mua axit

- Nuc hé bi axit hoa: mwa axit roi trén mat dat sé ria tréi cdc chat dinh dưỡng trên mặt đất và mang các kim loại độc hại xuống ao hồ, gây ô nhiễm nguồn nước trong hồ, phá hỏng các loại thức ăn, uy hiếp sự sinh tôn của các loài cá và các sinh vật khác trong nước

Bang: Cac ảnh hưởng của pH đến hệ thủy sinh vật

pH<6,0 | Cac sinh vật bậc thập của chuỗi thức ăn bị chết (phù du ),

day là nguôn thức ăn quan trọng của cả

tụ trong cơ thể và gây nguy hiểm đối với sức khỏe con người

- _ Gây ăn mòn vật liệu và phá hủy các công trình kiên trúc

IV CAC PHUONG PHAP XU LY SO,

> Hap thu khí SO; bang nước

- La phuong phap đơn giản được áp dụng sớm nhất để loại bỏ khí SO;

trong khí thải, nhất là trong khói từ các lò công nghiệp

- _ w điểm: rẻ tiền, dễ tìm, hoàn nguyên được

SO; + H;O ©® H + HSO;

- _ Nhược điểm: do độ hòa tan của khí SO; trng nước quá thấp nên thường phải dùng một lượng nước rất lớn và thiết bị hấp thụ phải có thể tích rất

lớn, cồng kềnh Để tách SO; khỏi dung dịch phải nung nóng lên đến

100°C nên tốn rất nhiều năng lượng, chỉ phí nhiệt lớn

| Khi sach thoat ra

ước lam aguét

Hinh I4.la So dG hé thong xử lý khí SO-+ bằng nước:

( Trang 93 — O nhiém không khi và xử lý khí thải, tập 3 — Trần Ngọc Chấn )

> Hấp thụ khí SO› bằng dung dịch sữa vôi

- Là phương pháp được áp dụng rất rộng rãi trong công nghiệp vì hiệu quả xử lý cao, nguyên liệu rẻ tiền và sẵn có ở mọi nơi

CaCO; + SO, & CaSO; + CO, CaO + SO, & CaSO;

2CaSO3 + On > 2CaSOxu

- Uu diém: cong nghé don gian, chi phi du tu ban dau khéng lén, chi phi

van hanh thap, chat hap thu ré, dé tim, lam sach khi ma không cần phải 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 diém: đóng cặn ở thiết bị do tạo thành CaSO¿x và CaSOa, gầy tắc

nghẽn các đường ống và ăn mòn thiết bị

Kni sach thoat ra

Hinh 14.2 So đồ hệ thống xử lý khi SO, hằng sữa vôi:

struber, 2- bd phân kích tính thế: 3- bộ lọc chân không: 4: 5- máy bế: 6- thùng hòa trồn dung dich hip

( Trang 95 — Ô nhiễm không khí và xử lý khi thải, tập 3 — Tran Ngoc Chan )

> Xử |ý khí khí SO; bằng ammoniac

- _ Phương pháp này hấp thụ khí SO; bằng dung dịch ammoniac tạo muối amoni sunfit va amoni bisunfit theo phan tng sau:

SO, + 2NH; + HO ©(NH¿)¿5O2 (NH¿)»;5O¿ + SO; + HO <© 2NH,HSO;

- Uu diém: hiéu qua rat cao, chat hap thu dễ kiếm và thu được muối amoni sunft và amoni bisunft là các sản phẩm cần thiết

- Nhược diém: rat ton kém, chi phi dau tu và vận hành rat cao

LỄ

tưu huunh

Hình 14.5 So do hé thống xử lý khí SƠ; bằng amoninc:

ã \ nmỗi: 3= thần hấp t1 "điều tầng; 5- thắp hoàn nưuyễên: 6- thắp bóc nơ

hùng kết tính; S- máy vất khô ly tâm; 9- nöi chưng äp

(Trang 100 — Ô nhiễm không khí và xử lý khí thải, tập 3 - Tran Ngoc Chan)

> Xứ lý khí SO;› bằng magie oxit

- Cac phan tng xay ra như sau:

MgO + SO, & MgSO;

MgSQx + SO; + HO <3 Mg(HSOa);

Mg(HSO3)2 + MgO © 2MgSO3 + HO

- Uu diém: co thé lam sach khi nóng mà không cần làm lạnh sơ bộ, thu

được axIt sunfuric như là sản phẩm của sự thu hồi, hiệu quả xử lý cao,

Hình 14.9 Sư đã hệ thống xử lý SQ, bằng oxit magie “khong ket tinh":

l- serubo; 2- thùng áp lực; 3- bẻ chứa; 4- thong trung hoa; Š; 6; 7; 8; 9- nhu trong sơ đỏ hình Hà;

10- thing chuin bj dung dich moi

(Trang 106 — O nhiém không khí và xử lý khi thải, tập 3 — Trần Ngọc Chan)

> Xứ |ý khi SO, bang kém oxit

Phương pháp này dựa theo các phản ứng sau:

SO, + ZnO + 2,5 H,O © ZnSO; 2,5H;O ZnSO; 2,5H;O => ZnO + SO; + 2,5H;ạO

- _ w điểm: có thê làm sạch khí ở nhiệt độ khá cao (200 - 250°C)

- _ Nhược điểm: có thê hình thành ZnSO, lam cho viéc tai sinh ZnO bat loi

về kinh tế nên phải thường xuyén tach ching ra va b6 sung luong ZnO tương đương

> Xứ lý SO; bằng kẽm oxit kết hợp natri sunfit

- _ Phương pháp này dựa theo các phản ứng sau:

Na,CO; + SO, & Na,SO;3 + CO, Na,SO3 + SO2+H,0 — 2NaHSO;

2NaHSO; + ZnO © ZnSO; + Na,SO3 + H,O

- Ulu điểm: không đòi hỏi làm nguội sơ bộ khói thai, hiệu quả xử lý cao

- Nhược điểm: hệ thông xử lý khá phức tạp và tiêu hao nhiều muối natri

Hình !4.12 Sơ đồ hệ thống xử lý SO-+ bằng kẽm oxit kết hợp với natri sunfit:

1- scrubo; 2; 5- be lang: 3; 4; 7- thang phan ứng; 6; 8- thiết bị lọc chân không; 9- mặy sấy hình trồng

nung hoan nguyen “nO va thu hoi SO,

(Trang 110 — Ô nhiễm không khi và xử lý khi thai, tap 3 — Tran Ngoc Chan)

> Xứ lý khí SO; bằng các chất hấp thụ hữu cơ

- Phương pháp này được áp dụng nhiều trong xử lý khí thải từ các nhà máy luyện kim màu

- _ Chất hấp thụ chủ yếu được dùng là xyliđin và đimetylanilin

Quá trình sunfidin

2C¿Ha(CHa);NH; + SO; <3 2C¿Ha(CH:);NH; 5O;

- _ Nếu khí thải có nồng độ SO; thấp thì quy trình này không kinh tế vì tôn hao xyliđm

MS Hinh /4.13 Sư đã hẹ thống xử lý khí so, theo qua trinh sunfidin:

(Trang 112 — O nhiém khéng khi va xi ly khi thai, tap 3 — Tran Ngoc Chan)

Qué trinh khiz SO, bang dimetylanilin

- V6i khi thai cd trén 35% (thé tích) khí SO; thì dùng đimetylanilin làm chất hấp thụ sẽ có hiệu quả hơn dùng xyliđin

(Trang 113 — Ô nhiễm không khí và xử lý khi thải, tập 3 — Trần Ngọc Chẩn)

> Hấp phụ khi SO, bang than hoat tinh

- Phương pháp này có thể áp dụng rất tốt để xử lý khói thải từ các nhà máy nhiệt điện, nhà máy luyện kim và sản xuất axit sunfuric với hiệu quả kinh tế đáng kẻ

- Uu diém: so đồ hệ thông đơn giản va vạn năng, có thể áp dụng được

cho mọi quá trình công nghệ có thải khí SO; một cách liên tục hay gián đoạn, cho phép làm việc được với khí thải có nhiệt độ cao (trên 100°C)

- Nhược điểm: tùy thuộc vào quá trình hoàn nguyên có thê là tiêu hao

nhiều vật liệu hấp phụ hoặc sản phẩm thu hồi được có lẫn nhiều axit

sunfuric va tan dung khó khăn, phải xử lý tiếp mới sử dụng được

Mink 3.123 SƠồẳ (ŒG hC tìntCstSE

hip phu hing thin ao

l- pheu chera vat licu hap phy Chan host t ' ¬ a 1 xichon: = bunke: G- ihe thap hap phu mhicu tins

thigt bi cap nhicr;, S- quit J— tY3iT

(Trang 116 — Ô nhiễm không khi và xử lý khi thải, tập 3 — Trân Ngọc Chấn)

> Hap phụ khí SO; bằng vôi, đá vôi, đolomdt

- _ điểm: hiệu suất hấp phụ cao

- _ Nhược điểm: cần chỉ phí đầu tư lớn đo vật liệu chế tạo thiết bị đắt (thiết

bị làm việc trong môi trường ăn mòn mạnh và nhiệt độ cao)

CHUONG II: DE XUAT VA THUYET MINH QUY TRINH

- _ C là nồng độ của SO; quy định tại mục 2.2 (mg/Nm?)

- _ K, là hệ số lưu lượng nguồn thải quy định tại mục 2.3

> Theo muc 2.4 QCVN 19: 2009/BTNMT, ta chon hé sé K,= 1,0

- Néng d6 téi da cho phép cua bui va SO>:

C;„/= 200 1 1 = 200 mg/Nm°*

Csoz=500 1 1 = 500 mg/Nm”

- Vì thế, ta áp dụng QCVN 19: 2009/BTNMT cho đầu ra của HTXL

* Hiệu suất của quá trình xử lý bằng hấp thụ

- _ Nông độ SO; trong khói thải lò hơi theo đề bài là 8000 mg/m’

> Chuyển sang nông độ Cppạ

_ 8000 22,4 (273 +55) Cop = TẾ “22 mF (412139) 64.273 336A oom (apm)

- Ta thay, néng 46 SO, ban dau là rat lon (3364 ppm > 2000 ppm) nén

không áp dụng phương pháp hấp thụ SO; bằng huyền phù sữa vôi được

- _ Đối với nồng độ cao, ta có thể áp dụng phương pháp hấp thụ SO; bằng nước hoặc bằng các dung dịch hấp thụ có chứa Natri như NaOH và

Na¿COa

- _ Tuy nhiên, khí SO; có độ hòa tan trong nước khá thấp nên thường phải

dùng một lượng nước rất lớn và thiết bị hấp thụ phải có thể tích rất lớn,

công kênh Mặt khác, để tách SO; khỏi dung dịch phải nung nóng lên đến 100”C nên tốn rất nhiều năng lượng, chỉ phí nhiệt lớn

- - NaOH và Na;COa là các chất hấp thụ có hoạt độ hấp thụ mạnh, có thể

xu ly SO, 6 bat ky nồng độ nào Do đó, dung dịch hấp thụ lựa chọn cho

quy trình công nghệ là dung dịch NaOH (pha loãng với nước)

SO DO CONG NGHE XU LY SO, BANG PHUONG PHAP HAP THU

> Thuyét minh sơ đồ công nghệ

- _ Vì nồng độ bụi tương đối cao hơn so với nồng độ cho phép (300 mg/m”

> 200 mg/m) nên ta phải xử lý bụi Cho dòng khí thải có chứa bụi đi

qua Cyclone dé thu héi bui

- Do nhiét d6 dong khi thai cao (250°C) nén sau khi qua Cyclone, dong

khí được dẫn qua thiết bị trao đổi nhiệt để giảm nhiệt độ xuống thích hợp cho quá trình hấp thụ xảy ra hiệu quả

- _ Dùng quạt thôi khí vào tháp đệm từ đưới lên Dung dich hap thụ NaOH

được bơm từ thùng chứa lên tháp và tưới trên lớp vật liệu đệm theo chiều ngược với chiều của dòng khí đi trong tháp

- Cac phan ing xay ra trong thap

SO, + 2NaOH © Na;SO; + HO Na,SO;3 + SO, + H,O © 2NaHSO;

SO, + NaHSO3 + Na2SO3 + H,0 © 3NaHSO;3

- Khi sach di vao ống khói và thải ra môi trường có nồng độ SO; đạt tiêu

chuẩn cho phép C„;„(Theo QCVN 19: 2009/BTNMT)

- Dung dịch sau khi hấp thụ có chứa nhiều natri sunfit, natri bisunfit và khói bụi Một phần dung dịch được bơm trở lại thùng chứa qua van điều chỉnh lưu lượng và tiếp tục được bơm lên tháp tưới cho vật liệu đệm nếu lượng dung dịch NaOH còn dư nhiều Phần dung dịch còn lại được đưa đến bể lắng để lắng các cặn bẩn Can sau lang được đem chôn lấp còn nước sau lăng được đưa đi xử lí rôi mới thải ra môi trường

CHUONG III: TINH TOAN QUA TRINH HAP THU

L CAN BANG VAT CHAT

- _ Lưu lượng khí: 12000 m”⁄h

- _ Nồng độ SO; đầu vào: 8000 mg/m”

- _ Nhiệt độ khí vào tháp: 55C

- Néng d6 bui: 300 mg/m

- Ap suat: P,= latm = 760 mmHg = 1,0133.10° Pa

- _ Nồng độ đầu ra: Csoạ°= 500 mg/m”

- _ Nhiệt độ của dung dịch NaOH: 25°C

- Chọn điều kiện làm việc của tháp là nhiệt độ trung bình của dong khí

vào va dong long vao, t’ = 40°C Hỗn hợp khí xử lý xem như gồm SO,

- _ Khối lượng riêng của pha khí ở 0C và latm:

- _ Suất lượng mole của SO; còn lại trong hỗn hợp khí ở đầu ra:

GA” = 0¡ ~M =15~1A0W25 = 006379(mol !h)

Gp® =G," +6; =444,663+0,00375 = 444,757(kmol/h)

- N6ng d6 phân mole của SO; trong hỗn hợp khí đầu ra:

yao 24 = BORD — 0 211.102(møl 80, mol hhh) 0 444757

- _ Khối lượng riêng của pha khí ở 40”Cvà 1atm (ta xem như nhiệt độ dòng

khí ra bằng với nhiệt độ làm việc là 40”C):

PT, 0 1793 1 273

Pin = Po P T 1273440 = 1128(ke /m’ (kg m )

II XAC DINH PHUONG TRINH CAN BANG

- Xac dinh duwong can bang thông qua các dữ kiện về độ hòa tan của SOs trong nước

Bảng: Áp suất riêng phần của SO; (mmHg) tại bề mặt phân chia hai

pha lỏng-khí

(Trích Tài liệu học tập Kỹ thuật xử lý khi thai - CBGD Du My Lé - Qua

trinh hap thu)

Bang: Bang thé hiện độ hòa tan của SO; trong nude 6 40°C và áp suất

1 Tính toán cho cặp giá trị p so; = 60mmHg và Csọ; = 0,5gSO;/100gH;O

" mol SO, trong dung dich 6 -0,0014

mol SO, trong dung dich+mol H,O 95 , 100

- Duong can bang của quá trình hấp thy SO, tuan theo dinh luat Henry,

nên phương trình đường cân bằng có dạng :

y =Hx Trong do:

y: nồng độ phan mol SO, trong pha khi tai trang thái cân bằng

Ta co:

y*, = 0,003362 (mol SO,/mol hh khi)

VỶa = 0.000211 (mol SO,/ mol hh khi)

- _ Do nồng độ phần mol của SO; trong pha khí thay đổi trong khoảng rất

nhỏ so với nồng độ được biểu diễn trên đồ thị nên ta chọn hệ số Henry

H = 56,39

> Phương trình đường cân bằng: y = 56,39x

Bang gia tri

- Tir bang s6 liéu, ta thay giá trị của cặp y-x xấp xỉ giá trị Y-X nên xem

như phương trình đường cân bằng biểu diễn theo Y-X có dạng như sau:

Y = 56,39X

> Vẽ đường cân bằng (X-Y)

Ill XÁC ĐỊNH PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG LÀM VIỆC

1 Xac dinh Lyin

- Xmax la giao diém cia duong Y,‘ = 3,373.10° với đường cân bằng Y=56,39X

Ta c6: 3,373.10” = 56,39 Xmax

=> Xmax = 0,0000598 (mol SO,/mol dung dich)

Xa=0

Ya-Y, = (L/G).(X.-Xa) -_ Xác định tỉ lệ Cˆ” ) mi

tr

¬.- _347110ˆ~0211.10ˆ

G,”" X„„-0 — 00000598-0 max

- Suat long mole téi thiểu:

(Li)min = 52,876.G,, = 52,876.444,663 = 23512 (kmol/h)

- Suat lượng mole thực tế:

= 0,0000399(mol $O2/ mol dd)

- Pwong lam viéc di qua 2 diém (X,, Yq) va (Xa, Y,)

> Vẽ đường cân bằng và đường làm việc trên cùng đô thị