PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ XỬ LÝ KHÍ THẢI LƯU HUỲNH ĐIOXIT
Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit ngày nay, với tốc độ phát triển các ngành công nghiệp tăng nhanh một cách đáng kể thì kéo theo đó là những hệ lụy liên quan đến vấn đề ô nhiễm không khí đặc biệt là ô nhiễm khí thải như CO2, HF, HCl, NOx,… trong đó có khí SO2. Vì vậy, cần đưa ra phương pháp để xử lý khí SO2 như phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit.
Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit ( SO2) gồm xử lý bằng than hoạt tính, than hoạt tính có tưới nước, nhôm ôxit kiềm hóa, mangan oxi, vội và dolomit trộn vào thân nghiền.
1. Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit bằng than hoạt tính
Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2)
– Khói thải sẽ đi vào tháp hấp thụ có nhiều tầng. Sau đó khí SO2 được giữ lại trong lớp than hoạt tính của các tầng hấp thụ và khói sẽ đi qua cyclone để lọc sạch tro bụi trước khi thải ra khí quyển.
– Than hoạt tính sẽ được hoàn nguyên bằng cách nâng cao nhiệt độ lên 400 – 450°C. Khí SO2 thoát ra từ quá trình hoàn nguyên có nồng độ 40 – 50% và hiệu quả đạt khoảng 96 – 97% lượng khí SO2 có trong khói thải.
– Sau khi hoàn nguyên than hoạt tính được sàn chọn lại để loại bỏ phần than quá vụn nát và bổ sung thêm than mới để đưa lên hấp phụ trở lại.
– Khí thoát ra từ quá trình hoàn nguyên ngoài khí SO2 còn có các loại khí khác như: lưu huỳnh là 0,1 – 0,3%, H2S là 2 – 4% do có các phản ứng sau :
2SO2 + 3C + 2H2S => 2H2S + 3CO2
SO2 + C => S + CO2
2S + C 2H2O => 2H2S + CO2
Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2) bằng than hoạt tính
2.Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit bằng than hoạt tính có tưới nước – Quá trình LURGI
– Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2) bằng than hoạt tính có tưới nước, khí thải được làm cho bão hòa hơi nước ở nhiệt độ dưới 100oC rồi 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 được oxy hóa thành SO3 nhờ có oxy trong khí thải. Sau đó SO3 sẽ kết hợp với nước tạo thành axit sunfuric H2SO4 và theo nước chảy vào các thùng chứa. Axit sunfuric thu được trong thùng chứa với nồng độ 20 ÷ 25% được trích một phần để làm nguội và làm ẩm khí thải cần xử lý.
Quá trình này được thực hiện trong scrubber Venturi, trong đó axit loãng được dòng khí chuyển động rối với vận tốc lớn xé cao hơn. Sau scrubber Venturi, tro bụi và axit sẽ được tách ra khỏi dòng khí trong cyclon và chảy xuống bể nhỏ thành giọt mịn, nhiệt độ của khí giảm xuống nhờ có nước bốc hơi, còn axit loãng trở nên đậm đặc, còn khí đi vào thiết bị hấp phụ.
Để quá trình xử lý xảy ra liên tục ta cần lắp đặt ít nhất là hai bình hấp phụ để thay nhau hoạt động, bình này theo chu kỳ hấp phụ, bình kia theo theo chu kì hoàn nguyên.
Việc sử dụng được axit sunfuric thu được từ quá trình phụ thuộc vào mức độ nhiễm bẩn tro bụi và mức độ của nó khi xử lý khí thải đã được lọc sạch bụi, nồng độ axit thu được có thể đạt 65 ÷ 70%.
Hệ thống xử lý sẽ được thử nghiệm ban đầu với lưu lượng khói thải đi vào 1000 – 1500 m3/h. Nồng độ ban đầu của SO2 trong khói khi đốt nhiên liệu mazut là 0.1 ÷ 0.15%. Hiệu quả khử SO2 đạt được 98 – 99%. Chất hấp phụ làm việc trong 3 năm liên tục mà hoạt tính không hề bị giảm sút.
3. Phương pháp hấp phụ xử lý khí SO2 bằng nhôm ôxit kiềm hóa
Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2) bằng nhôm oxit kiềm hóa được dựa trên tính chất hấp phụ của hỗn hợp nhôm oxit (Al2O3) và natri oxit (Na2O) với thành phần natri oxit chiếm 20% khối lượng hỗn hợp. Trong quá trình hấp phụ, khí SO2 sẽ bị oxy hóa, sau đó tác dụng với các oxit kim loại để biến thành sunfat. Chất hấp phụ đã bão hòa được hoàn nguyên bằng khí trơ ở nhiệt độ khoảng 600 ÷ 650oC.
Lượng chất hấp phụ lưu thông trong hệ thống khoảng 48÷ 50 kg cho 1000 m3 khí thải cần xử lý với nồng độ ban đầu SO2 là 0.3%. Vận tốc chuyển động của khí trong tháp hấp phụ là 2 ÷ 2,5 m/s. Hiệu quả khử SO2 trong khí thải đạt trên 90%.
Các công trình về công nghệ xử lý khí
4. Phương pháp hấp phụ xử lý khí SO2 bằng mangan oxit (MnO)
Hiện nay, hai phương pháp tiêu biểu của quá trình xử lý SO2 bằng mangan oxit là “quá trình DAR mangan” do Hãng Mitsubishi của Nhật Bản đề xuất,“quá trình mangan” được nghiên cứu áp dụng ở nước Mỹ .
Trong quá trình mangan của Mỹ, chất hấp phụ sử dụng là mangan oxit (Mn2O3) dạng hạt được làm khô trong không khí và trong chân không ở nhiệt độ 300 ÷ 400oC. Quá trình mangan đòi hỏi tiêu thụ năng lượng tương đối lớn.
Quá trình DAR-mangan của Hãng Mitsubishi Nhật Bản dùng chất hấp phụ là hỗn hợp của một số oxit được gọi là oxit mangan hoạt tính. Chất hấp phụ thu được bằng cách dùng amoniac để xử lý mangan sunfat và sau đó là quá trình oxy hóa hydrat bằng oxy trong không khí và hơi nước.
MnSO4 + 2 NH4OH => Mn(OH)2 + (NH4)2SO4
Mn(OH)2 + 0.5iO2 + n(n-1)H2O => MnO1+i. nH2O
Trong đó: i= 0.5 ÷ 0.8 và n= 0.1÷ 1.0
Chất hấp phụ được nghiền nhỏ và phun vào dòng khói thải cần xử lý và cùng với khói thải đi vào thiết bị hấp phụ, trong đó các oxit mangan hết hợp kết hợp với SO2, oxy và hơi nước mao dẫn để tạo thành mangan sunfat.
Vận tốc khí trong tháp hấp phụ khoảng 13 m/s. Lượng chất hấp phụ cần cấp cho 1m3 khí thải từ 150÷250 gam. Mức độ khử SO2 theo quá trình đạt 98%.
5. Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit bằng vôi và dolomit trộn vào than nghiền
Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2) bằng vôi và dolomit trộn vào than nghiền là phản ứng giữa vôi (CaO) và đolomit (CaCO3.MgCO3) với SO2 xảy ra như sau:
2 CaO + 2SO2 + O2 => 2CaSO4
2CaCO3.MgCO3 + 2SO2 + O2 => 2[CaSO4 + MgO] + 4CO2
Phản ứng giữa vôi và SO2 xảy ra ở mạnh nhất nhiệt độ 760 ÷ 1040oC, còn phản ứng giữa đolomit và SO2 ở nhiệt độ 600 ÷ 1200oC.
Phương pháp hấp phụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit bằng vôi và dolomit trộn vào than nghiền là sự kết hợp giữa quá trình cháy với quá trình khử khí SO2 tạo thành một quá trình thống nhất trong buồng của lò mà không cần đòi hỏi phải lắp đặt thêm nhiều các thiết bị phụ trợ khác.
Ngoài ra, một số trường hợp khác người ta còn dùng vôi dưới dạng vữa (30% chất rắn trong nước theo khối lượng) và được phun vào dòng khói thải trong thiết bị gọi là buồng sấy khô kiểu phun đặt trên đường khói của lò. Khí SO2 trong khói thải kết hợp với Ca(OH)2 theo phản ứng sau:
SO2 + Ca(OH)2 => CaSO3 + H2O
CaSO3 bị oxy hóa rất nhanh bằng oxy trong khói thải và tạo thành CaSO4
CaSO3 + 1/2 O2 => CaSO4
Cả CaSO3 và CaSO4 đều rất ít hòa tan trong nước. Khi các giọt vữa được làm khô bằng nhiệt của khói thải thì các giọt vữa sẽ trở thành những hạt rắn có nhiều lỗ rỗng và tách ra khỏi khói thải trong thải trong thiết bị lọc bụi. Phương pháp này là phương pháp rửa khí ướt- khô hỗn hợp bằng đá vôi.
Công ty Hòa Bình Xanh chuyên thiết kế hệ thống xử lý khí thải cùng với đội ngũ thạc sĩ, kỹ sư có nhiều năm kinh nghiệm. Công ty Hòa Bình Xanh sẽ tư vấn các phương án thi công tối ưu nhất cho công trình của quý khách cũng như báo giá dịch vụ thi công.Chúng tôi xin đảm bảo sẽ là hài lòng quý khách khi đến với dịch vụ của công ty chúng tôi.
Mọi chi tiết xin liên hệ hotline: 0943.466.579
Liên hệ công ty Hòa Bình Xanh
