PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ XỬ LÝ KHÍ SO2
Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của các ngành kinh tế thì tình trạng ô nhiễm môi trường diễn ra khá trầm trọng trong đó ô nhiễm SO2 cũng góp phần không nhỏ trong sự ô nhiễm đó. Vì thế, cần có các phương pháp để xử lí như phương pháp hấp thụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2) để giảm thiểu sự ô nhiễm của SO2 tới môi trường và sức khỏe con người.
Để hấp thụ khí lưu huỳnh đioxit (SO2) ta có thể sử dụng nước,huyền phù của muối kim loại kiềm hoặc thổ.
1. Phương pháp hấp thụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit SO2 bằng nước
– Là một phương pháp hấp thụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2)khá đơn giản được áp dụng sớm nhất để loại bỏ khí SO2 ra khỏi khí thải.
- Ưu điểm: rất rẻ, dễ kiếm và hoàn nguyên được
– Sơ đồ hệ thống xử lý SO2 bằng nước bao gồm 2 giai đoạn:
+ Hấp thụ khí SO2 bằng cách cho phun nước vào dòng khí thải hoặc cho khí thải đi qua lớp vật liệu đệm (vật liệu rỗng) có tưới nước – scrubber.
+ Giải thoát khí SO2 ra khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO2 nếu cần và nước sạch.
– Quá trình diễn ra theo phản ứng sau:
SO2 + H2O ↔ H+ + HSO3-
- Nhược điểm:
+ Độ hòa tan của SO2 trong nước quá thấp nên thường phải dùng một lượng nước lớn và thiết bị hấp thụ phải có thể tích rất lớn, cồng kềnh.
+ Để tách khí SO2 hoàn toàn rakhỏi dung dịch thì phải nung nóng lên đến 1000C nên tốn rất nhiều năng lượng và chi phí. Ngoài ra để sử dụng lại nước cho quá trình hấp thụ ta cần làm nguội nước xuống gần 10 độ C cho nên cần dùng đến nguồn cấp lạnh. Đây là một vấn đề khá phức tạp và tốn kém.
=> Vậy phương pháp xử lý khí SO2 bằng nước chỉ áp dụng khi:
- Nồng độ ban đầu của khí SO2 trong khí thải tương đối cao.
- Phải có sẵn nguồn cấp nhiệt (hơi nước) với giá rẻ.
- Phải có sẵn nguồn cấp lạnh.
- Có thể xả được nước có ít axit ra sông ngòi.
Trường hợp khí thải nhiều SO2 như trong công đoạn nấu quặng sunfua kim loại của ngành công nghiệp luyện kim (nồng độ SO2 trong khí thải có thể đạt 2 – 12%). Người ta có thể xử lý bằng nước kết hợp với quá trình oxy hóa SO2 bằng chất xúc tác vanadi (V).
2. Phương pháp hấp thụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit SO2 bằng đá vôi (CaCO3) hoặc vôi nung (CaO)
– Phương pháp hấp thụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2)bằng đá vôi là một phương pháp được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp vì hiệu quả xử lý rất cao, nguyên liệu rẻ tiền, có sẵn ở nhiều nơi.
– Các phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình xử lý như sau:
CaO + SO2 => CaSO3
2 CaSO3 + O2 => 2 CaSO4
CaCO3 + SO2 => CaCO3 + CO2
- Nguyên lý làm việc
Khói thải sau khi được lọc sạch tro bụi đi vào scrubber số 1, xảy ra quá trình hấp thụ khí SO2 bằng dung dịch sữa vôi được tưới trên lớp đệm bằng các vật liệu rỗng.Nước chứa acid sẽ chảy ra từ scrubber có chứa nhiều sunfit và canxi sunfat dưới dạng tinh thể: CaSO3.0,5H2O và CaSO4.2H2O và còn ít tro bụi sót lại sau bộ lọc tro bụi, ta cần tách các tinh thể trên ra khỏi dung dịch bằng bộ phận tách tinh thể số 2.
Thiết bị số 2 là bình rỗng cho phép dung dịch lưu lại một thời gian đủ để hình thành các tinh thể sunfit và sunfat canxi. Sau đó bộ phận tách tinh thể 2, dung dịch một phần đi vào tưới cho Scrubber, còn lại sẽ được đi qua bình lọc chân không số 3, các tinh thể sẽ bị giữ lại dưới dạng cặn bùn rồi được thải ra ngoài.
Đá vôi sẽ được đập vụn, nghiền thành bột rồi cho vào thùng số 6 để pha trộn với dung dịch loãng chảy ra từ bộ lọc chân không số 3 và với lượng nước bổ sung được các dung dịch sữa vôi mới.
Hấp thụ SO2 bằng sữa vôi đạt 98%. Sức cản khí động của hệ thống nhỏ hơn hoặc bằng 20 mm H2O.
Nguyên liệu vôi được sử dụng một cách hoàn toàn, cặn từ hệ thống xử lý khí thải ra có thể được sử dụng làm chất kết dính trong xây dựng sau khi chuyển sunfit thành sunfat trong lò nung.
- Ưu điểm: công nghệ xử lý khá đơn giản, chi phí đầu tư cho ban đầu không lớn, thiết bị được chế tạo bằng các vật liệu thông thường, không cần đến các vật liệu chống axit và không chiếm nhiều diện tích xây dựng.
- Nhược điểm: thiết bị dễ bị đóng cặn tạo thành CaSO3, CaSO4, dễ gây tắc các đường ống và ăn mòn thiết bị
3. Phương pháp hấp thụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit SO2 bằng amoniac.
– Phương pháp xử lý khí (SO2) bằng dung dịch amoniac sẽ tạo ra muối amoni sunfit và amoni bisunfit theo phản ứng sau:
SO2 + 2NH3+ H20 => (NH4)2SO3
(NH4)2SO3+ SO2 + H20 => 2 NH4HSO3
- Ưu điểm: hiệu quả bằng amoniac rất cao. Chất hấp thụ rất dễ kiếm ngoài thị trường, sản phẩm thu được là muối amoni sunfit và amoni bisunfit là các sản phẩm cần thiết.
- Nhược điểm: chi phí cho xử lý và vận hành tốn kém, đầu tư cao.
4. Phương pháp hấp thụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2) bằng kẽm oxit
– Chất hấp thụ của phương pháp là kẽm oxit
SO2+ZnO+2,5 H2SO4 => ZnSO3 + H2O
- Ưu điểm: Phương pháp xử lý khí lưu huỳnh đioxit ở nhiệt độ cao(200-250 độ C).
- Nhược điểm: Phương pháp hấp thụ xử lý khí lưu huỳnh đioxit (SO2) bằng kẽm oxit có thể hình thành ZnSO4 làm cho việc tái sinh ZnO trở nên bất lợi. Vì vậy ta phải thường xuyên tách chúng và bổ sung ZnO.
5. Phương pháp hấp thụ xử lý khí đioxit (SO2) bằng magie oxit
– Phương pháp xử lý (SO2) bằng oxit-hydro magie và tạo thành các tinh thể ngậm nước sunfit magie
– Các phản ứng xảy ra như sau:
MgO+ SO2 =>MgSO3
MgSO3 +SO2+H2O => Mg(HSO3)2
Mg(HSO3)2+ MgO => 2 MgSO3 + H2O
- Ưu điểm: phương pháp xử lý này có thể làm sạch khí nóng mà không cần làm sạch sơ bộ sẽ thu được axit sunfuric là sản phẩm của sự thu hồi, hiệu quả quá trình xử lý cao, nguyên liệu dễ kiếm và rẻ tiền.
- Nhược điểm: quy trình công nghệ rất phức tạp và chi phí cao, vận hành khó.
– Ngoài các phương pháp trên còn có một số phương pháp khác như:
- Phương pháp hấp thụ bằng chất hấp thụ trên cơ sở natri.
- Phương pháp hấp thụ bằng kẽm oxit kết hợp natri sunfit.
- Phương pháp hấp thụ bằng hỗn hợp muối nóng chảy.
- Phương pháp hấp thụ bằng các amin thơm.
Mọi chi tiết xin liên hệ Hotline: 0943.466.579